Versuche über die physiologischen Grundlagen der Osmotherapie

Versuche fiber die physiologischen Grundlagen der Osmotherapie.

I. Die Wirkung hypertonischer Zucker- und Salzli)sungen au[ Wasserbewegung und Muskelfunktion

im DurchstrSmungsversuch. Von

Max Biirger und Max Baur.

(Aus dem Pharmakologischen Institut [Direktor: Prof. Dr. O. Gros] und der Medizinischen Klinik [Direktor: Prof. Dr. A. Schittenhelm] der Universit~t Kiel.)

Mit 3 T e x t ~ b b i l d u n g e n und 23 Kurven .

(Eingegange~ am 18. t~ebr~tar 1924.)

Inhaltsi ibersicht. 1. Einleitung. 2. Technik. S. 299.

a) Graphische l~egistrierung der Volumenbewegungen eines mit hyper tonischen L6sungen durchstr6mten Pr/~par~tes. S. 299.

b) Graphische Registrierung der Gewichtsbewegungcn eines mit hypertonisehen L6sungen durchstr6mten Pr/iparates. S. 305.

3. Die Bauer der Durchstr6mung und ihre Beziehung zum Optimum der Wir- kung. S. 307.

4. Konzentration der Durchstr6mungsl6sungen und ihr EinfluB auf das Wir- kungsoptimum. S. 311.

5. Elektrisches Verhalten der Muskulatur n,~ch Durchstr6mung mit hypertonischen L6sungen. S. 314.

6. Die Bedeutung der Zuckerkonzentration fiir die Sch~digung der Muskel- funktion. S. 317.

7. Die ]3edeutung des Wasserverlustes. S. 320. 8. Die Bedeutung der absoluten Zuekermenge in den Durchstr6mungsfliissig-

keiten fiir Wasserverlust und Sch~idigung des Gewebes. S. 321. 9. Vergleich der sch~idigenden Wirkungen hypertoniseher Salz- und Zucker-

16sungen. S. 323. I0, _~quimolekulare Kochsa|z- und Zuckerl6sungen und ihre ]~eziehungen zu

Wirkungsoptimum, Wasserverlust und Sch~tdigung des Gewebes. S. 325. l l. ])as Verhalten der Muskulatur bei Einwirkung hypertoniseher L6sungen

yon aui~en. S. 326. 12. Der Wasserverlust der in hypertonischen Dextrose-Ringerl6sungen suspen-

dierten Muskel. S. 329. 13. Vergleieh des Ablaufs der osmotischen Muskelsch/tdigungen bei Suspension

und bei Durchstr6mung. S. 332.

Max Biirger u. Max Baur: Versuche fiber die physiologischen Grundl~gen usw. 297

14. Ausbleiben der Muskelsch/~digung bei Verhinderung des osmotischen Effekts. S. 336.

15. DurchstrSmungsversuche mit Zucker-RingerlSsungen geringer Konzentration S. 338.

16. Zusammenfassung. S. 340.

1. Einleitung. Fiir die Frage der therapeutischen Verwendbarkeit intravenSser

Infusionen yon hypcrtonischen LSsungen ist die Kenntnis dcr Wir]c- samkeitsdauer solcher Injektionen yon groi]er Bedeutung. Bci der An- wendung dcr Osmotherapie am kranken Menschen ist neben der Wirk- samkeitsdauer die Tatsaehe zu beriieksiehtigen, dal] nach dcm Ab- klingen der entw/issernden Wirkung bei nicht gen/igend rascher Aus- scheidung die durch die Infusion mehr belastete Gefi~[]bahn sich des Flfissigkeitstiberschusses durch Abgabe in das Gewebe entledigt. Ge- rade f(ir die akut bedroh]ichen Zust~nde, welche wit fiir eine zukiinftige osmotherapeutische BehandIung im Auge haben (akutes LungenSdem), ist die Gefahr solcher gef~hrlichen Nebenwirkungen oder besser Nach- wirkungen der endovenSsen Applikation grbf~erer Fiiissigkeitsquanten nicht zu untersch~tzen. Das Ziel, welches mit der intr~venOsen Ein- verlcibung hypertonischer LOsungen vcrfolgt wird~ ist zungchst, Wa,sser aus den Geweben in die Blutbahn hineinzuziehen. Eine zweite Aufgabe esteht dann darin, das Wasser in der Blutbahn so l~nge zu fixieren, s entwe der die Ausscheidung durch die Nieren erfolgt ist oder durch sgiebige nachtr~gliche Aderl~sse der hydrS~misehen Plethora n~ch

aul~en Abflult versch~fft ist. Da/~ es mOglich ist, durch die Infusion hypertonischer LSsungen

Wasser aus dem Gewebe in die Blutb,~hn hineinzuzwingen, ist durch eine Reihe experimente]ler Arbeiten an 5[enschcn und Tieren sicher- gestellt.

Fiir den Mensehen wurden nach Untersuchungen yon Nonnenbruch 1) und eigenen mit Hagemann 2) durchgefiihrten Vcrsuchsreihen festgestellt, da{3 die intraven0sc Injektion hypertonischer Traubenzucker- ]5sungen in Mengen yon 1--2 g pro kg KSrpergewicht eine osmotisch bedingte hydr(imische Plethora zur Folge hat, deren Bestand dureh Hi~ma- tokri t-Refraktometer- , Leitf~higkeits- und Gefrierpunktsuntersuchun- gen gesichert wurde. Diese Hydr~mie geht im allgemeinen mit vorfiber- gehender Blutdrucksteigcrung yon 10--15 mm Quecksilber einher. Sie ist nach 1--2 Stunden beim Menschen in der Regel wieder ausgeg]ichen und hat an sich keine nennenswerte Diurese zur Folge. Naeh unseren

1) Nonnenbruch and Szyska: Arch. f. exp. Pathol. u. lJharmakol. 86, 281. -- BogendSr]er und Nonnenbruch: Dtsch. Arch. f. klin. Med. 183, 389.

2) B~rger und Hagzmann: Zeitschr. f. d. ges. exp. Med. 11, H. 3/4; 26, H. 1/2. -- Dtsch. reed. Woehenschr. S. 1921.

298 M. Biirger und M. Baur:

frfiheren Unte r suchungen ist diese osmotisehe Hydrhmie im Capillar- gebiet in der Regel starker ausgebildet ~ls im Venenblut. Wir erkl~rten diese Differenz aus durch r~ckli~ufige Trunssudat ionsvorg~nge, welche sich zwischen Capillar- u n d Venengebiet abspielen.

An Warmbltitern hat in neuerer Zeit Li,pschitz 1) im Ellingerschen Labora- torium in Frankiurt a. M. Untersuehungen in der gleichen Riehtung angestellt. Er bestimmte an Kaninchen und Katzen nach Injektion hypertoniseher Zueker- tSsungen ill die Gewebsbahn die Serumchlor]de, den Serumstickstoff, das H~mo- globin und den Blutzueker. Auch er land, dab die unmittelbare Folge der Zucker- injektion eine schr starke Blutverdiinnung durch emen stickstoff- und salzarmen W~ssereinstrom aus den Geweben in die Blutbahn ist. Dieser prim~ren Blut- verdfinaung folgt bald eine merkliche Bluteindickung zu einer Zeit, in der die Hyperglyk~mie noeh eine betrhchtliche HShe hatte. Diese Bluteindickung ist durch eine starke Diurese bedingt, die eine welt fiber das injizierte Volumen hin- ausgehende ]?ltissigkeitsmengc eliminiert. Darauf folgt bald bei immer noch erhbhtem Blutzucker eine zweite Phase der Blutverdfinnung, die innerhMb yon 8 Stunden abklingt. Bei Tieren, die durch eine Durstperiode und H~ferfiitte- rung wasserarm gemacht waren, verl~uft der Prozel~ in gleiehem Siane. Nur ist er dem zeitlichen Ablauf nach ganz erheblich in die Breite gezogen.

An Kaltblfitern hat Ellinger und Heymann 2) einen mehr direkten Beweis ftir die Wasserverarmung der Gewebe nach der DurchstrSmung mit hypertonischen LSsungen erbracht, indem sic ihre Pr~tparate vor und nach der Durchstr6mung wogen. Sic stellten bcreits Vergleichsuntersuchungen an der rechten und linken Extremit~t des Frosches an und machten aus den gefundenen Unterschieden Rficksehliisse auf die verschiedene Wirkungsweise der differenten Perfusions- 15sungen.

Das n~chste Ziel fiir den theoret ischen Ausbau der thergpeut ischen Verwendung hyper tonischer L0sungen ist, ex~kte Kenntn isse yon der Dauer der Wirks~mkei t hypertonischer LSsungen in der Gef~ltbahn un te r wechselnden Bedingungen und iiber (tie optimale K onz e n t r a t i on zu sammeln ; weiterhin die fiir die prakt ischen Ziele wichtige Frage zu erledigen, bei welchen Konzentrationen nachweisbare Schgidigungen der S t ruk tu r und der F u n k t i o n des Gewebes einsetzenS).

Die Frage nach den Sch~idigungen haben wir in systematischer Weise ffir Muskel (quergestrcifte und Herzmuskula tur) , Nerven u n d fernerhin ftir solche Gewebe, an welchen eventuelle Schhdigungen der Membran funk t ion besonders leicht nachweisbar sind, gepriift und be- absicht igen sie abschnit tsweise zur Dars te l lung zu bringen.

Der therapeutische Nutzen hyper tonischer LSsungen lgl3t sich nach Dauer und Wirkungsst~irke, wie friihere, mi t anderem Ziel un te rnom- mene Unte r suchungen yon Ellinger 4) u . a . zeigen, durch Zusgtze von

l) Lip~.chitz: Arch. f. exp. Pathol. u. Pharmakol. S5. 1920. 2) Elli~zger und Heymann: Arch. f. exp. Pathol. u. Pharmakol. 90. 1921. a) Dieser Frage kommt insofern such eine klinische Bedeutung zu, als ia

der Urologic bei der pyelographischen Darstellung des Nierenbeckeas 20°/o ];romnatriuml5sungen, also sehr stark hypertonische LSsungen Verwendung findem

4) Ellinger: l. c.

Versuche fiber die physiologischen Grundlagen der O~mothelapie. I. 299

Kolloiden zur Infusionsflfissigkeit wesentlich steigern. Es wird bei diesem Vorgehen der osmotische Effekt durch den Kolloidzusatz er- h6ht und, was wichtiger ist, das aus den Geweben in die Blutbahn hineingerissene Wasser durch das Wasserbindungsverm6gen der Kol- loide in der Blutbahn fixiert. Bei rein iondispersen resp. molar- dispersenL6sungen lgl3t sich die Ausbildung eines sekundgren ~3dems bei lgngeren Durchstr6mungszeiten, wie unsere vielfachen Erfahrungcn am Froschprgparat uns lehren, auf die Dauer und unter Beachtung der yon Loeb 1) gefnndenen Tatsachen fiber die Bedeutung der Reaktion ffir Quellung und 0dembildung auf keine Weise verhfiten (auch nieht bei Verwendung gepufferter L6sungen).

2. Technik. Eine iibersichtliche Darstellung des zeitlichen Optimums der Wir-

kung hypertonischer LSsungen und ihrer Wirkungsdauer konnte bisher mangels geeigneter Methoden nieht gegeben werden. Wegen der grol~en individuellen Verschiedenheiten, die die einzelnen Prg- parate bei Verwendung gleicher hypertonischer L6sungen bezfiglich ihres wasserentziehenden Effekts, der Erreichung des Optimums, der Rfickkehr zum Ausgangswassergehalt, des Eintritts des sekundgren 0dems aufweisen, l~.l]t sieh sehwer Bestimmtes darfiber aussagen, ob im gegebenen Falle ein gesteigerter Effekt auf eine fi~nderung der Konzentration resp. bestimmter Zus5tze zuriickzuffihren ist oder nicht. Wir glauben dem ersteren Ziele dadurch n~herzukommen, dab wir die Volum- resp. Gewichtsdnderungen einer Extremitht unseres Frosch- pr~parates unter der Einwirkung der hypertonisehen LSsungen graphisch registrierten und so eine Kurve des zeitlichen Ablau/s der Vet- ~nderungen des Wassergehaltes der Gewebe ge~:annen. Naeh Kennt~ds des kurvenm~i]igen Verlaufes schien es uns chef m/)glieh, die Wirkung ge~nderter Bedinguugeu bei DurehstrOmung der zweiten, bisher ver- sehont gebliebenen Extremit.ht, genauer kennenzu lernen, als das bisher der Fall war.

a) Volumetrische Registrierung der Wirkungsweise hypertonischer Liisungen. Schon das Stadium der Elli~gerschell Zablen lehrt, dal3 bei Verwendung der-

selben hypertonischen L6sang zu verschiede~en Zeiten bald negative, bald positive Fltissigkeitsbilanzen ail dem gleichen Objekt (Esculenta) auftreten. Die von uns aufgeworfenen Fragen nach dem zcitlichc~: Vcrlauf der Wirkung einer hypertonischen LSsung und deren optimaler Konzcntration waren mit den verliegcnden Methoden schwerlich zu cntscheiden. Es galt eine Methode zu linden, die den ganzen Verlauf graphisch registrierte und die den Zeitpunkt einer evtl. Um- kehr der entw/issertetl Wirkung deutlie}l siehtbar machte. Dauernde W/~gungen in kurzen Zeitabst/inden w/~hrend der l)urehstr6mung sind tcchnisch nicht einwandfrei durchzufiihren.

:) Loeb, Leo: Edema. Mediein. Monographs. Baltimore 1923.


Es wurde deshalb versucht, das Volumen eines Beines wi~hrend der DurchstrSmung mit der betr. wirksamen LSsung graphisch festzuhalten. Die FrOsche wurden nach der iiblichen L~iwen-Trendelenburgschen Methode prhpariert und die beiden Beine nacheinander durchstrSmt (Abklemmung der linken resp. rechten Iliaca). Das eine Bein tauchte w~hrend der DurchstrOmung in den einen SchenkeI eines etwa 1,5 cm weiten U-I~ohrs, das mit fliissigem weif~en Paraffin gefiillt war. Der andere Schenkel wurde mit destilliertem Wasser gefiillt und trug einen kleinen Glasschwimmer, der die Fliissigkeitsverschiebungen der kommu-

Abb. 1.

niziercnden ROhre auf einen Hebel und damit auf ein Kymographion iibertrug. Dgs zu durchstrOmende Bein wurde jeweiis bis zum Knie in das Paraffin, yon dessen Indifferenz wir uns iiberzeugt hatten, einge- t.~ucht. Dgs gndere wurde wi~hrend dieser Zeit, um die Austroeknung zu verhiiten und um f f r beide Beine gleiche Bedingungen zu sehaffen, ebenfulls in ein GeIMt mit P~raffin getaueht. Jede Zu- oder Abnahme des Volumens des Beins bedingt eine Niveauschwankung des Paraffin- spiegels und des Wasserspiegels in der kommunizierenden g0hre. Diese Schwunkungen wurden dutch den Schwimmer dem Hebel mitgeteil t und so graphiseh registriert. Wit erhielten da.durch keine absoluten Werte, sondern lediglich die t~ichtung des ganzen zeitlichen Verlaufs einer DurehstrSmung mit hypertonischer LSsung. Dutch Abbrechen des Versuchs an den jeweils gewiinschten Punkten konnten die absoluten

Versuche fiber die physiologischen Grundlagen der Osmotherapie. I. 301

W e r t e d u t c h die W a g e e r m i t t e l t werden . Als E i n f l u g g e f g g w u r d e e ine

Ms M a r i o t t e s c h e F l a s c h e m o n t i e r t e fe in g r a d u i e r t e B i i r e t t e g e n o m m e n .

D u t c h Verg l e i ch m i t de r a u s g e s t r 6 m t e n Menge k o n n t e n die F l i i s s igke i t s -

b i l anzen e r r e c h n e t werden . D ie ausf l ie l~cnden T r o p f e n st r 6 m t e n in e ine

k o m m u n i z i e r e n d e R 6 h r e , die d a d u r c h b e d i n g t e V o l u m e n z u n a h m e w u r d e

mi t t e l s e ines S c h w i m m e r s in d e m a n d e r e n S c h e n k e l de r R 6 h r e d i r e k t

d u t c h e i n e n H e b e l auf dus K y m o g r a p h i o n i i be r t r agen l ) . Es w a r s o m i t

de r E in f luB d e r D u r c h f i u B g e s c h w i n d i g k e i t auf die o smot i s che W i r k u n g

l e i ch t zu i ibersehen .

Als GrundlSsung fiir die Zuckerkonzentrntionen unserer Versuchsreihen wurde die von BrSmser und Hahn 2) angegebene gepufferte Ringerl6sung verwendet. Die Durchstr6mungsfiiissigkeit wird jedesmal fl'isch bereitet aus folgenden Stature- 16sungen:

NaC1-L6sung 13°/o Phosphatgemisch NaHC0a-L6sung 2,5o/0 100 ecru m/3 sekund. Natrium- CaCl2-L6sung 1°/o phosphat 15 ecru m/3 prim. KC12-L6sung 2o/0 Nat riumphosphat

mit ~Arasser aufgeftillt a uf 250 ccm. Die Herstellung der Gebrauchsl6sung erfolgt durch Zusammenbringen

der Stamml6sungen in folgenden Mengen: NaC1-L6sung . . . . . . 50 ecru .... =--~ NaHCOa-L6sung . . . . 40 _ - ~ f - ' ~ KCI-LOsung . . . . . . 10 , j/- .-" CaCl~-LOsung . . . . . . 10 . . . . / " "'T / / Phosphatl6sung . . . 5 ,, .../" /." Wasser bis zum Volum 1000 ,, >, /

D ie K u r v e 1 ze ig t d e n ..... , / / /

Ve r l au f e ines so lchen V o l u m - ',, . . . . . ./ /

versuchs . - -~ V 4. IX. 23. Esculenta 78 g un-

vorbehandeltes Prhparat.. Durch- strbmtes linkes Bein mit Ringer- 16sung unter 5 proz. Dextrose- ,, . , 1 , / 7 t¢?~= / / . / zusatz, Druek 210 ram, Dureh- laufszeit 39 Minuten. :Die Volumen- K u r v e 1.

kurve (V.) zeigt 2 Erhebungen v = Volumenkurve der linken, durchstr6mten Extre- fiber die Horizontale und eine mit~tt.

T = Kurve der DurehfluBgeschwindigkeit (Tropfen- Senkung unter die Horizontale. zghl).

S t e i g e n der K u r v e b e d e u t e t Unten : Zeit in Minutcn. Durchs t r6mung des l inken Beines einer Esculenta mi t

e i n e V o l u m e n z u n a h m e , die Sen- gepuffer ter Ringerl6.q ung mi t Znsatz yon 5O/o Trauben-

k u n g e ine A b n a h m e des Volu- zuck~ (rechte Iliaca abgeMemmt).

~) Durch Veri~ndern der Weite der kommunizierenden R6hre kann jede be- liebige Empfindlichkeit, bis zur 3Iarkierung jcdes einzclnen Tropfens, erreicbt werden. Es ist hiermit fiir ]ede Art yon Trop/enz6hlun9 einc beq~eme 3lethode gegeben, dieselben graphisch zu ziihlen und zu registrieren.

• 2) Br6mser und Hahn: Zeitsehr. f. Biol. Neue Folge 56, S. 1.


mens. Die primgre kleine Erhebung ist bedingt durch die zunehmende Gefglifiillung; der Druck pflanzt sich durch das Gef~13system nicht gentigend rasch fort, um den Ausflul3 aus der kollabierten Vene sofort zu erzwingen. Sobald der DurchfluI3 einsetzt, zeigt sich die osmotische Wirkung in einer Volumabnahme tier Extremit~t. 10 Minuten lang zeigt in diesem Versueh der ia]lende Schenkel der Kurve ein Fortschreiten der entwi~sserten Wirkung. Das Volumen nimmt zu: n~chst sehr rasch, dann immer langsamer ab; allm~ihlieh wird die Kurve wagereeht, um nach ca. 2 Minuten wieder anzusteigen. Der Wiederanstieg der Kurve zeigt die beginnende Fliissigkeitsaufnahme des ausgetrockneten Gewebes an, das in verh~ltnismi~fiig kurzer Zeit das Ausgangsvolumen wieder erreieht. (In diesem Falle 13 Mi- nuten.) Dariiber hinaus n immt das Volumen raseh weiter zu und zeigt damit , dab der Gesamtflfissigkeitsgehalt des Pr~parates fiber den Anfangsgehalt angestiegen, die anf~nglich stark negative Fliis- sigkeitsbilanz in eine positive umgeschlagen ist. Mit beginnendem Wiederanstieg der Volumenkurve wird auch die Ausflul3geschwindig- keit geringer. Das 13berschreiten des Ausgangsvolumens hat d agegen keinen merklichen Einflul3 auf die DurchstrSmungsgeschwindigkeit.

Schon diese eine Kurve lehrt, yon wie groi~er Bedeutung der Zeit- punlct ist, an dem man eine evtl. Flfissigkeitsbi]anz eines durchstrSmten Pri~parates aufstellt. Sie zeigt, dab es unm6glich ist , ledig]ich dutch Wi~gung an einem beliebigen Zeitpunkt vergleichende Sehliisse auf die Wirkung hypertonischer LSsungen zu ziehen. Dies wird noch deut- licher durch gegis tr ierung der wechselnden Formen des Wirkungs- ablaufs hypertoniseher LSsungen unter vol lkommen gleiehgestellten Bedingungen. Wir zeigen hierzu eine 2. Kurve.

3. IX. 23. Esculentu 58 g unvorbehandeltes Pr~parat. DurchstrSmung des rechten Beins mit gepufferter Ringerl6sung unter 5 proz. Dextrose- zusatz. Druck 210 mm. Durchlaufs- zeit 22 Minuten.

Die Kurve zeigt, dab die Ent- wasserung des Pri£parates in sehr geringem AusmaB eingetreten st, und da~ bereits naeh 5 Minuten sich eine Zunahme des Volumens

Kurve 2. zeigt. v - Volumenkurve der durchstrSmten ]~xtremit~t. In einigen F/~llen blieb das T = Kur,/e der Durchflul~gesehwindigkeit. Untet~: Zeit in Minuten. sekund~re 0dem, also der Wie- D u r c h s t r S m n n g der rechten E x t r e m i t a t einer Es- deranstieg des Volumens naeh eulenta m i t gepuffer ter RingerlOsung und Zusatz

yon 5o/o Dextrose (linke I l iaca abgeklemmt) , eingetretener Entw~sserung, ohne

Versuche fiber die physiologisehen Grundlugen der Osmotherapie. I. 303

dab der gepufferten Ringerl6sung auger dem Zueker Zusiitze gemaeht wurden, sehr lange aus (Kurve 3).

8. IX. 23. Temporaria 51 g unvorbehandeltes Priiparat. DurchstrSmung des linken Beins mit 5 proz. DextroselSsung. Druck 210 ram. Durehlaufszeit 120 Mi- nuten.

Kurve 3. V : : Volumenkorve der durehstrSmten rechten Extremiti i t . T .= Kurve der Dnrchlanfsgeschwindigkeit . Unten : Zeit in Minuten.

Durchst r6mung einer Temporar ia yon 51 g mit gepufferter RingerlSsung unter Zusatz yon 5o/o Dextrose, Rechte Extremit~t (V. r.) durchs t rSmt ; linke I l iaca abgeklemmt.

Wir sehen hier, dab die osmotisehe Wirkung 27 Minuten lang anhglt, dann folgt ein sehr langsamer Wiederanstieg. 100 Minuten naeh Er- reiehung des tiefsten Punktes ist das Ausgangsniveau nieht tiber- sehritten.

Die in vorstehendem gezeigten Varianten de szeitlichen Verlaufs der Volumengnderungen bei Behandlung mit ein und derselben 5proz. Zuekerkonzentration treten nieht nut an versehiedenen Prgparaten auf, sie kommen aueh zur Beobaehtung bei gleieher Behandlung beider Extremitgten ein und desselben Frosehes. Die yon gllinger und Hey- mann festgestellte Konstanz der Wirkung Bin und derselben hypertonisehen L/Ssung an den beiden Beinen eines Priiparats konnten wit nur ausnahmsweise beobachten. Wir glauben daher, dab es nur m6glieh ist, aus grol3en Reihen yon Versuehen Gesetzmgl3igkeiten tiber die Wir- kung hypertoniseher LSsungen ableiten zu diirfen.

Die gurve der DurchlluBgesehwindig'keit. Wit fanden bei Verwendung yon hypertonisehen Zuckerl6sungen

einen typischen Verlauf der Kurve der Durchlaufsgeschwindigkeit Kurve 1, 2, 3. Diese zeigt zun~chst immer einen steilen Anstieg, entsprechend der anf~nglich sehr hohen Tropfenzahl, verli~uft dann mit ab-


nehmender Tropfenzahl immer flaeher. Die Durehlaufsgeschwindigkeit ist eine Funktion folgender Faktoren:

1. Des Durchstr6mungsdrucks, 2. des osmotisehen Drucks innerhalb und auBerhalb der Capillarwand. 3. der Viseositgt der Durehstr6mungsfliissigkeit. 4. der Weite und Wegsamkeit des Capillargebietes.

Den Druck, unter welchem die Durchstr6mungsfliissigkeit einflie6t, haben wir nieht variiert. Trotzdem schwankte bei den verschiedenen Prgparaten bei gleieher Zusammensetzung der L6sung die Tropfenzahl erheblich. Das wesentliche Moment ftir die anf~nglich rasehere Durch- laufsgeschwindigkeit ist fraglos die osmotische Wirkung der hyper- tonischenL6sung. Sie hat einenEinstrom einer kolloidarmen resp.kolloid- Ireien LOsung in die Gef~Bbahn zur Folge. Das GefgB wird gewisser- maBen aus 2 Richtungen geffillt: 1. yon der Aorta her, 2. durch die Wandung. Hieraus resultiert eine Dilatation des Gefgftes. Die erweiterte Strombahn begiinstigt die Durehlaufsgesehwindigkeit. Weiterhin aber kann die Viscositgt der Durchstr0mungsfliissigkeit durch den Einstrom einer kolloidfreien resp. kolloidarmen L6sung gemindert werden, was wiederum die Durchlaufsgesehwindigkeit steigert. Die von Handovsky und E. Meyer 1) gefundenen Wirkungen geringer Traubenzuckermengen auf die Blutgef~lte kommen dureh eine Anderung der Kolloidstruktur des Serums zustande (Kolloidoklase), spielen ffir unsere mit Ringerl6sung durchgeffihrten Untersuchungen demnaeh keine Rolle. Gelegentlieh be- obachtet man naeh lgngerer Durehstr6mung und nachdem das Prgpa- ra t makroskopisch blutfrei gemaeht ist, das schubweise Wiederau/treten yon Blut. Stets ist zu solchen Zeiten die Durchlaufsgeschwindigkeit gesteigert und die osmotische Wirkung verstgrkt. Auch dann, wenn bereits ein Wiederansteigen der Volumkurve erfolgt ist, kommt es bei solcher Gelegenheit zu einem neuerliehen Abfall. Wn deuten diese Be- obaehtung so, dab sich der DurchstrSmungsfliissigkeit bis dahin ver- sperrte Capillargebiete ge6ffnet haben, in denen die osmotische Wirkung nun erst einsetzt. Daft tatsgehlieh die osmotisehen Wirkungen die Durchlaufszeit ma~gebend beeinflussen, lehrt die Tatsaehe, daft die Kurve der Durehlaufsgesehwindigkeit ein Spiegelbild der Volumkurve darstellt. Sobald die osmotischen Wirkungen geringer werden, nimmt die Tropfenzahl ab, um mit dem langsam sieh einstellenden 0dem eine weitere Reduktion zu erfahren.

Dieses sieh langsam ausbildende 0dem bewirkt eine Zunahme des Gewebsdrueks, welche sehliel~lieh zu einer Einengung der Capillar- strombahn ftihren muft. Beim Froseh seheint eine wesentliche Zunahme des Gewebsdrucks erst bei relativ starkem 0dem sieh einzustellen. Wir

~) HmMovslcy u. E. Meyer: Kiln. Woehenschr. o,, Nr. 2, S. 82, 1923.

Versuche fiber (lie physiologischen Gmmdlt~gen der Osmotherapie. I. 305

verfiigen fiber Beobachtungen, bei denen dutch I{ingerdurchstr0mung hochgradige 0deme erzeugt wurden, ohne daft es in den ersten 20 Mi- nuten zu einer wesentliehen Abnahme der Durehlaufsgesehwindigkeit gekommen ist.

b) Gravimetrische Beobachtungen der Wirkungsweise hypertonischer Li~sung. Gelegentlich mit der Wage angestelltc Kontrollen der nach Ein-

wirkung hypertonischer L6sungen aufgenommenen VoluInkurven zeigten, daft die Volumkurve unter Umstttnden ein falsehes Bild fiber die tat- s~chlich eingetretene Entwasserung geben kann. Wir beobachteten, da5 die oberen Partien des Froschpri~parates noch austrockneten, w~ihrend die Volumschreibung bereits wieder ein beginnendes 0dem anzeigte, dadurch entstanden, daft sich in den tiefliegenden und fiir die Messung des Volumens in ]3etraeht kommenden Partien zwischen Ge- webe und Haut ,,Wasser" ansammelte. Es konnte somit bert. der osmotischen Gesamtwirkung auf das ganz(~ Pr~iparat kein Schluft mehr gezogen werden. Es muftte daher eine Methode gefunden werden, die diesen manchmal eintretenden Fehler vermied, und die einwandfrei gestattete, den Zeitpunkt der gr6[lten Gewichtsabnahme zu erkennen. Da h~ufiges Abmontieren und W~igen des Pr:~tparates teehnisch in so kurzen Zeitabst/inden nicht durchf/ihrbar ist, konstruierten wir eine Wage, die die eintretenden Gewiehtsverschiebungen dauernd anzeigte. Wir ver- fuhren nach dem Prinzip einer Brieiwage, die technisch verbessert ein Abtesen des Gewichts in jedem Zeitpunkt gestattete (Abb. 2). Gleich- zeitig fibertrugen wit die Bewegung der Wage auf das Kymographion. Dadureh war die M6glichkeit gegeben, an jedem Punkt der Gewichts- kurven den Versueh abzubrechen; weiterhin die zeitliche Lage charakte- ristischer Punkte in der Kurve unter verschiedenen Verhhltnissen zu be- stimmen (z. B. den tiefsten Punkt der Gewichtskurve, den Schnittpunkt der Gewichtskurve mit der Horizontalen nach dem Eintr i t t des sekun- d~ren 0dems usw.). Es zeigte sich, dal] die Wage Gewiehtsdifferenzen yon 0,05 g gut registrierte und somit eine Empfindlichkeit geschaffen war, die unseren Ansprtiehen vollauf geniigte. Die Empfindliehkeit war selbst so grot3, daI~ jeder abstr6mende Tropfen sieh deutlieh markierte, so daI.~ die Gewichtskurve auch gieichzeitig t in genaucs Abbild der Durch- str6mungsgeschwindigkeit gab. Dureh Eichung vor und nach dem Ver- such und Einzeichnung yon ,,Isobaren" lieSen sieh aueh absolute Ge- wichte ablesen. Wir haben hierauf verzichtet und die jeweiligen in Betracht kommenden Gewichte dutch die Wage festgestellt, da die beiden Eichungen sehr viel Zeit in Ansprueh genommen h~itten, w~..hrend der sine Austrocknung des Pr~parats eine Anderung des Resultats bedingt hi~tte. Als EinfluBgefi~g diente wieder eine Biirette. Zur Zuleitung yon Bflirette in das Pr~iparat wurde ein ganz d0_nner, leichter Cummischlauch

Z. L d. g. exp. Med. XLII . 20


benutzt, der die Bewegungcn der Wage nicht wesentlich hemmte. Die ausgeflossene Flfissigkeitsmenge wurde ebenfalls gemessen, so dab Ein- und AusfluB in Beziehung zueinander gesetzt werden konnten. Dm'ch Anbringen eines Laufgewichts konnte die Wage stets auf die gewfinschte Ausgangslage des Registrierhebels eingest,ellt werden.

Kurve 4 zeigt den Ver- lauf einer DurchstrOmung

-*3, ~

! ~ und i)bertragung der hierbei i ' eintretenden Gewichtsver-

~.,, ', schiebungen dureh unsere ', Regist,rierwage.

", ',.. . 10. X. 23. Temporaria • . ~ [ 1 . ........ 40 g unvorbehandeltes Pr~tparat,.

...... ~'< . . . . . . . Durehstr6mung des reehten , ........................................ ....... B e i n e s m i t m e n s e h l i e h e m S e r u m

9 ~' unter 20 proz. Dextrosezusatz ~ / / / / / / / / / / 7 7 7 7 7 T 7 7 ' - 7 - , - - - - - (ga), deslinken Beines mit 20 proz.

Dextrose - Ringert6sung (gb). Druek 210 mm. Durehlaufszeit

Kurve -i. 3 0 M i n u t e n . g a = Kurve der Gewichtsbewegungen des rech tenBeins , g b = ,, ,. ,, ,, l inken ,, W i e a u s d e n K u r v e n e r - U n t e n : Zeit in Minuten. siehtlich, zeigen diese in Graphische l /eg is t r ie rung der Gewichtsbewegungen eines

durchstrSmten Froschprgparates. ihrem Verlauf und in ihrer (ga) rechte Ext remi t i i t du rchs t r6mt mi t Serum unter

Zusatz yon 20O/o Dext rose . ganzeu [ F o r l l a eXi le w e i t -

(gb) l inke E x t r e m i t g t du rehs t rSmt m i t g i n g e r t 6 s u n g gehende 1)bereinstimmung unter Zusatz yon ~ 0 % Dextrose. init den Kurven der volume- (Die kleinen Zacken bedeuten jeweils das Ausfl iegen

eines Tropfens). t r i s e h e n Registrierung. W i r

hat ten damit gleichzeitig Vergleichsm6glichkeiten mit unseren fr/iheren Versuchsreihen : Es zeigte sich, dab die Beobachtung der Volum~nderung eines Teiles des Pri~parates w~hrend der Durchstr6mung und deren kurvenmi~Bige Registrie- rung fiir best immte Fragen seine Berechtigung hat.

Was die G e w i c h t s k u r v e n selbst anbetrifft, so sehen wir auch hier dieselben Formen: den Steilabfall, den Umschlag der entw&ssernden Wirkung in die (~)dembildung: der Wiederanstieg als Zeichen einer Ge- wichtszunahme. Die kleinen Zacken in den Kurven sind das Abbild der ausstrSmenden Tropfen. Jede Kurve gibt demnach gleichzeitig ein getreues Abbild der Tropfenzahl pro Zeiteinheit und damit der Durch- str6mungsgeschwindigkeit. (Bei der Kleinheit der Kurven mfissen die Tropfenzacken evt]. mit der Lupe ausgezi~hlt werden.) Das abgebildete Beispiel zeigt,, dM.~ der erste Tell der beiden Kurven gleiehsXnnig verli~uft: sowohl die tlingerl6sung wie das Serum bewirken unter dem Dextrosezusatz yon 20 °/o eine rasche Gewichtsabnahme. }V~ihrend aber die Serumkurve mit abnehmender Tropfenzahl einen mehr horizontalen

Versuche fiber die physiologisehen Grundl~gen der Osmotherapie. I. 307

Verlauf zeigt, beginnt die Kurve der Durehstr6mung mit gezuekerter Ringerl6sung bei raschem Tropfenfall bald wieder anzusteigen: das sekund~ire Odem beginnt sieh auszubilden.

3. Warm wird das Optimum der osmotischen Wirkung erreicht?

Da es in der Absicht unserer Arbeiten lag, dic optimalen Bedingungen fiir osmotherapeutische Effckte zu studieren, mu{]ten wir uns zun~chst daI'iiber Klarheit verschaffcn, wann das Optimum der osmotischen Wit-

1

Abb. 2.

kung erreicht wird, und wie lange die osmotische Wirkung unter verschiedenen Bedingungen anhMt.

Die Zusammenstellung der Tabelle I ]ehrt, da~ zuni~chst bei den gleichen Konzentrat ionen das Optimum der Wirkung bei verschiedenen Pr~paraten sehr verschiedcn rasch crreicht wird. So schw~nken die Zeiten bei 5proz. Zucker-Ringerl6sungen zwischen 6 Minuten im Mini- mum und 27 Minuten im Maximum (siehe Kurve 3). I m Mittel der

20*

308 M. Biirger und 3I. Baur:

10 V e r s u c h e , w e l c h e m i t 5 p r o z . D e x t r o s e l 6 s u n g e n a u s g e f i i h r t w u r d e n ,

w u r d e a u s w e i s l i e h d e r V o l u n l e n k u r v e da s O p t i m u m d e r E n t w a s s e r u n g ,

w e l e h e m die A b n a h m e des V o l u m e n s d e r E x t r e m i t ~ t t e n e n t s p r a e h , n a e h

12,5 5 ' I i n u t e n g e f u n d e n . N a c h d e n m i t d e r R e g i s t r i e r w a g e f e s t g e s t e l l t e n

u n d d u r e h d i r e k t e D o p p e l w i ~ g u n g e n v o r u n d n a c h d e m V e r s u e h k o n -

t r o l l i e r t e n G e w i c h t e n l a g e n die T i e f p u n k t e n a c h D u r c h s t r 6 m u n g m i t

5 p r o z . D e x t r o s e l a s u n g e n i m 3 I i t t e l n a e h 12,8 M i n u t e n .

Tabelle I . Zus~mmensteHung der Tiefpunkte der osmotischen Wirkung bei verschiedenen Dextrose-Konzentr~ti onen.

5 6 7 8 9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 3O 31 32 33 34

• ". Dextrose- I Zeit der Zusiitze in g max ima len ~ Dextrose- , ' , Zlls~tze in g au f 1O0 ccm Wirknng in Mit telwert g~ au f 100 ecru gep. Ringer- Min. nach ] ~ geI). Ringer-

15sung Beginn der ~ 15s.ng Dnrch- :

O/o s t r S m u n g ! Min. > l[ %

Reihe A . Pr i i /ung

durchstrSmten

1 4 2 5 3 5 4 5

5 5 5 5 5 5 5 6 8 8 8

10 l0 10 10 l0 l0 10 10 10 t0 l0 10 10 l0 10 15 15 15 15

an Volumen der

ExtremitSt .

7 16 l l

7 8 6,5 12,5

27 18

6 6

10 3 4 8 6 9 9

19 13

9 10 16 8,4 10

5 15

5 9 4 5 8 5 3 4 9 6

35 15 36 15 37 15 38 15 39 20 40 20 41 20 42 20 43 20 44 20 45 20 46 i 20

Rc iheB . Pri i /ung an

5

5 5 6 5 7 10

lO , 10

10 10 l l 10 12 10 13 15 14 15 15 15 16 15 17 15 18 20 I9 ! 20 20~ 20 21 : 20 22 i', 25 23 ii 25

Zeit Ider nl~x~male~l Wirknng in

Min. ~aeh Begbm der

Dnrch- s t rSmung

5,5 i0

6 7

15 I I ,5 I0

4 4 4,5 5 8

der

16 17 l l 11 10 11 10 12 12

6,5 12 18 17 27

8 13 12

6 9

12 10 17 18

Mittelwert

Min.

Reffistrierwaffe.

12,8

11,8

14,1

9,2

Versuche fiber die physiologisehen Grundlagen der Osmotherapie. I. 309

Bei DurchstrSmung von 10proz. Zuckerl6sungen wurde d~s Opti- mum volumetrisch zwischen 4 Minuten und 19 Minuten, im Mittel nach 8,4 Minuten (15 Versuche) gcfunden, w~hrend die I~egistrierwage bei 6 sonst ebenso angestellten Durchstr6mungsversuchen die st.hrkste Gewichts~bn~hme nach 11,8 5Iinuten anzeigte.

Die entsprechenden Zahlen liegen fiir die 15proz. L6sung (8 Ver- suche) im 5Iittel nach 6 Minuten mit einer Schwankungsbreite zwisehen 3 und 10 Minuten. Gravimetrisch im Mittel yon 5 Versuchen bei 14,1 Minuten bei einer Schwankung zwischen 8 und 27 5Iinuten.

Bei der 20proz. Zuckert0sung in gepuffertem R.inger wurde d~s Optimum volumetrisch nach 7,6 Minuten gefunden. (Schwankung zwischen 4 und 15 Minuten bei 7 Versuchen.) Das Gewichtsminimum lag bei 9,2; die Schwankungswerte zwischen 6 und 12 5Iinuten (4 Versuche).

TabeUe 1I des mitlleren Zeitpun~tes der Wirkunffsoplima bei ver~chiede~en Dextrose- Konzentrationen.

Zeit in Minuten nach Beginn der DurchstrSmung.

D e x t r o s e - K o n z e n t r a t i o n V o l u m e t r i s c h G r a v i m e t r i s c h

0/0 Z a h l de r V e r s n c h e j Ze i t Z a h l d e r V e r s u c h e Ze i t

J

5 9 11,7 6 12,8 10 15 , 8,4 6 11,8 15 8 6 5 14,1 20 7 7,6 4 9,2

Berechnet man aus den relativ wenigen Versuchen (70) den mitt- leren Zei tpunkt des Optimums fiir die versehiedenen Dextrose-Konzen- trationen, wie das auf TM)elle I I gesehehen ist, so zeigt sich, dab die geringen Konzentrat ionen das Wirkungsoptimum im allgemeinen sp~tter haben, als die h6heren Konzentr~Lionen. Wie bercits bemerkt, verber- gen sieh in diesen Mittelwerten sehr differente Zahlen. Die Tendenz, dab bei geringem Zuckergeha.lt das M~ximum der osmotisehen Wirkung sp~iter erreieht wird, bleibt aber auch erhalten, wenn die ganz aus der Reihe fallenden Versuche (Nr. 7, 8, 17 und 21) aus der Bereehnung aus- geschaltet werden.

Sucht m~n unter den 70 Versuchen der Tabelle I f(ir die versehiede- hen Konzentrat ionen die jeweils kiirzeste Frist bis zur Erreichung der optim~len osmotischen Wirkung, so ergibt sieh, daft dieselbe nach der volumetrisehen Priifung mi t 3 3Iinuten bei der 15proz. ZuckerlSsung und bei der gr~vimetrischen Methode mit 6 Minuten bei der 20proz. LOsung gefunden werden. Also aueh bei dieser Art der Betrachtung ergibt sich das gleiehe Resultat : hdhere Konzentrationen ji~hren rascher an das Opt imum der Wirkung.

Bei dieser Feststellung miissen wir darauf hinweisen, daft verschiedene Momente beziiglich des zeitlichen Wirkungsoptimums zu T~u-

3 lO M. Biirger und ~, B~mr:

sehungen AnlaB geben kSnnen. Die Untersuehung, welehe sieh fiber 1 Jahr hinzieht, ffihrte naeh maneherlei Fehlsehl~gen, auf die im teeh- nisehen Teil hingewiesen ist, zu dauernder Verbesserung der )[ethodik. Von den St6rungen, welehe ein rasehes Einsetzen der osmotisehen Wir- kung verhindern k6nnen, sollen hier nur die wiehtigsten Erw/~hnung finden.

Die ers~e Voraussetzung Ifir eine gleiehm5gige Wirkung der hypertonisehen L6sung auf das durehstr6mte Gewebe ist die Wegsam#eit des gesamten Stromgebietes. Auch bei rasehester Prgparation und sorg- Igltigster Entfernung des Blutes aus dem Capillargebiet dureh Durch- spritzen von gepufferter gingerflfissigkeit zeigt es sieh, dab gelegenttieh kleine Gef5Bgebiete ffir die DurehstrSmungsflfissigkeit entweder fiberhaupt oder zu Beginn der DurehstrOmung Ifir die PerfusionslSsung unwegsam sind, und dadureh im Vergleieh mit der zweiten Extremitgt mit freiem Capillargebiet besondere Verhgltnisse gesehaffen werden.

Es kann zu Stauungen kommen, die zu einem vermehrten Seiten- druek auf die Gefiil3wand ffihren, woraus schliel31ieh ein aus dem Gefg[] ins Gewebe gehender Flfissigkeitsstrom resultieren muB. Dieser wird die osmofisehe Wirkung versehleiern resp. ganz kompensieren. Wenn Stromhindernisse irgendweleher Art (Capillarembolie, Spasmen usw.) zu einer Verlangsamung der Durchstrdmungsgeschwindigkeit und zu einer Verringerung der Trop/enzahl in der Zeiteinheit ffihren, so lggt sowohl die vergleiehende Betrachtung des Volumens wie aueh die des Gewiehts bei sonst gleicher Behandlung beider Extremitgten sofort eine VerzSgerung und racist aueh eine ~Iinderung der osmotischen Wit- #ung erkennen.

Zur Illustration dieser Verh~ltnisse bringen wir als Beispiel folgenden Versueh aus der gravime*rischen geihe.

Versueh 41, K,urve 5. 17. XI. 23. Nodifiziertes Froseh-Durchstr6mungsprgparat. Temp. 9. Beide

Beine werden mit gepufferter Ringerl6sung nacheinander durehstr6mt, der auf 100 ecru 15 g Dextrose zugesetzt warem Durehstr6mungsdruek 210 ram.

Rechtes Bein Gewieht des Praparates

Durchstr6mungszeit: 17

Linkes Bein Gewieht des Pr/iparates

vet Durehstr6m.: 11,30 g Einstrom: 4,50 ecru naeh ,, 9,90 g Ausstrom: 5,70 ccm Differenz: 1,40 g Differenz: 1,20 cem Minuten. Effekt: Bein total starr.

vor Durehstr6m.: 9,90 g Einstrom: 2,52 ecru nach ,, 8,87 g Ausstrom: 3,40 ecru Differenz: 1,03 g Differenz: 0,92 ecru

DurehstrOmungszeit: 27 Minuten. Elfekt: J3ein starr.

Der Versuch wurde an beiden Extremit~tten abgebroehen, sobald die l~egistrierwage uns den Tiefpunkt der Gewiehtskurve anzeigt. Wie

Versuche iiber die physiologisehen Grun(tlagezl der Osmotherapie. I. 311

die beigegebenen Kurven zeigen, war am reehten Bein (g. a. ) die Tropfen- zahl anf5nglieh gering und entspreehend aueh die Gewiehtsabnahme minimM. Sobaid die Durehstr6mungsgesehwindigkeit zunahm und die Tropfenzahl sieh auf 5 in der Minute steigerte, zeigt sieh der Steilabfall der Kurve. Der Haupteffekt der osmotisehen Wirkung wird - - gemessen vom Beginn des Steilabfalis bis zur Erreiehung der Horizonta.len - - in 10 5Iinuten erzielt. Die 2. Kurve (g. b.) zeigt eine viel geringere Dureh- str6mungsgesehwindigkeit (1--2 Tropfen pro Minute), obwohl sSmt- liehe Bedingungen (Druek, DurehstrOmungsfliissigkeit, Temperatur) die gleiehen geblieben waren. Die Gewiehtskurve zeigt einen wesentlieh flaeheren Verlauf und die Hori- zontale wird erst naeh 27 ~[i- - ; nuten erreieht. Trotz dieser l~ngeren Durehstr0mungsdauer ist der mit Wage und Mensur festgestellte osmotisehe Effekt wesenthch geringer. Diese und ~ihnliche Erfahrungen 'mahnen zu grofler Vorsicht bei der ver- gleichenden Betrachtung yon Durchstrdmungsresultalen an den Extremit~iten ein und desselben Prdiparates und zur ZuriickhM- tung bei der vergleiehenden Be- Knrve 5. urteilung versehiedener Dutch- Die Gewiehtsbewegungen des Versuches Nr. 41.

Reehtes Bein (g, a.) uncl linkes Bein (g.b.) nachein- strOmungsfl/issigkeiten. Zu die- ander mi~ gepufferter RingerlSsnng unter Zusatz

s e m ungleiehen Verhalten des yon 15o/o Dextrose d~rchstrSmt. Zeit in Minuten.

St romgebietes kommen nun bei der vergleiehenden Betraehtung der an versehiedenen Pr~iparaten gewonnenen Resultate die individuellen Unterschiede des Verhaltens der Ge/iifle, deren Bedingungen wir im einzelnen nicht iibersehen.

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7:,:'V-~I-YI;'~-~ F 7-/? i :;" : / ~ - , ' Y ~ ; ' - -

4. Vergleich der entwBssernden W i r k u n g versch iedener Zuckerkonzentrat ionen.

Naehdem es sich gezeigt hatte, da{~ das Opt imum der entwgssernden Wirkung zeitlieh meist innerhalb relativ enger Grenzen schwankt, haben wir uns gefragt, ob der Grad der Entw(isserung des Gewebes in bestimmten Beziehungen zur Konzenlration der Zuc]cerlOsung steht. Diese Frage konnte erst entsehieden werden, nachdem eine Methode gefunden war, welche es gestattete, die Gewichtsvergnderung des Pr~parates whhrend der Dauer der Durchstr6mung zu registrieren und so jeweils im Zeit- punkt der stgrksten Wirkung dureh eine zweite Wggung die maximale absolute Gewichtsabnahme festzulegen. Wie im methodisehen Teil aus-

312 ~I. Biirgcr und M. B~ur:

fiihrlich dargestellt, h~t ten wir unsere Registrierwage zur Fest legung absoluter Gewichte jedesmal neu eichen mfissen ; wir stellten den Schreib- hebel n~mlich jedesmal durch Verschieben des Laufgewichts vor dem Versueh bei belasteter Wage horizontal. Diese Verschiebung des LauL gewichts bedingt n~turgem~f3 fiir gMche Oewichts~nderung ungleiche Aussehlage der Wage; diese Ausschl~tgc h~tten fiir gemessene Belastun- gen zun~ehst kurvenmhl3ig festgelegt werden miissen dureh Zeichmmg der Isobaren. Dieses Vorgehen h~tte insofer~l zu Fehlern gefiihrt, als wi~hrend der Dauer der Eichung (bei Zimmertemperatura)] (lie Austrock- nung des PrKparats zu Gewiehtsverlusten gefiihrt hhtte. Aus diesem Grunde haben wir mit der 1Registrierwage lediglich dim relativen Ge- wiektsbewegungen verfolgt, die absoluten abet durch W~igung des Pr~- parates festgestellt. Auf Tabel |e I I I sind die t~.esultate VOli 24 solchen W~gungen zusammengestell t . Es zeigt sieh, dab die Gewichtsabnahmen beider Ext remi t~ten zwischen 10,1°/o im Minimum (bei 10°/o Dextrose) und 26,80/0 im Maximum (bei 25o/0 Dextrose) differieren. Die eigent- lick erw~rtete ]este Beziehung zwischen Konzen t ra t ion und osmotischem WiI 'kungseffekt haben wir nicht gefunden. Vergleicht man die Gewiehts- verluste der jeweils isoliert und mit den gleichen LOsungen durchstrSm-

Tabelle

i , M a x i m a l e r I ~ ~ G e w i c h t A b n a h m e d e s W i r k m ~ g s - , ~ . ~ = de s P r ~ p a r a t e s A b s o l u t e I .

. . . . . . r e c h t e n i h n k e n V e t - i ~ = : ~ Z e i t d e r c ~ ",'or I n a c h A b n a h m e des G e s a m t - B e i n e s ~ B e i n e s

D a t u m i ~ ~ a b n a h m e . . . . . . . ~ i n o/o

! ~ ~ . ~ D u r c h s t r 6 m a n g . . . . . . . . i n O/o a u f d a s

s u c h s - .Nr.

S/O 1 2 ,3

M 37 13. XI. 5

M 45 20. XI. 5 M 46 20. XI. 5 M 39 15. XI. l0

L

M 40 16. X. 10 M 21 10. VII.i 10 M 50 12. X. 10 M 24 15. IX. 15 M 41 11. X. 15 M 44 20. XI. 15 M 49 24. XI. 15

M 31 10. IX. 20 M 43 8. XI. 20

M 47 ! 23. XI. 20

M 48 !123. XI. 25 li

b e i d e r E x t r e m i t i t t . ~ n

! 5

11,35 ~ L 9,65

18,60 16,34 19,30 15,90 11,72 9,73

12,75 11,46 18,9 17,8 14,42 16,0 1 1 , 3 0 8,9 12,82 11,24 18,25 14,49

15,2 14,32 12,03

17,27 14,10

19,56 14,04

r e c h t e n ! I i n k e n B e i n e s ! ]?,eines

6 I 7

0,65 L L 1,05

0,48 1,78 1 , 6 0 1 , 8 0 0,99 1,0

0,61 10,68 - - 1,9

1,97 1,41 - - 1,7

1 , 4 1 , 0 , 3

0,89 0,69 2,5 1,26

- - 1,25 0,84 1,45

1,77 1,4

3,06 2,46

8

15

12,1 17,6 16,8

10,5 20,1 18,9

21,5 12,3 20,3

15,9

18,4

28,2

. . . . . . . e f f e k t u n d

D u r c h * s t r 6 m u n g s -

d a u e r : h a l b e P r ~ p a r a t M i n .

b e r e c h n e t , r e c h t s l i n k s

9 10 11 12

11,4 18,5 16 17

5,16 19,1 11 11 16,6 18,6 10 11 17,0 16,9 10 12

10,4 10,6 12 6 - - 2 0 , 1 - - 5,5

22,1 15,7 12 8 20,1 7

2~,,7 18,2 1-7 27 13,8 10,7 8 8 27,4 13,2 15 12

16,7 - - 9 11,7 2O,2 6 9

20,5 16,2 12 10

31,2 25,1 17 18

Versuche fiber (lie physiologischen Grundlagen dcr Osmothcrapie. I. 313

ten E x t r e m i t S t e n mi te inander , so zeigt sich (Spal te 6 und 7 unserer Tabelte) nur in den Versuchen 39, 40, 41 und 44 eine einigermal3en be- fr iedigende l~bere ins t immung. Alle i ibr igen Versuehe ergeben sehr erhebliche Differenzen in den Wasserverlu~ten zwischen rechts und

\

\

,' 7777, ,rT//-7 ~ 7

links. W i t bemerken ausdri ickl ich, dab in dieser Tabe l le nur solche Versuche Aufnahme gefunden haben, welche ohne StOrungen ver- liefen, und bei welehen die GewiehtsS~nderungen sieh graphiseh gut regis t r ieren lieBen. Das AusmaB der gefundenen Gewiehtsdifferenzen ist be t r~eht l ieh ; so wurde z. B. in Vcrsuch 45 bei einer Durchs t r6mungsze i t yon 11 Minuten an beiden Extremit i~ten eine Gewieh t sabnahme des reehten Beins yon 0,48 g Ies tgestel l t , be im l inken eines solehen yon 1,78 g. E inen /ihnlich groBen Unterseh ied zeigt Versueh 43, bei welchem das Pr~iparat mi t 200/0 Dextrose- Ringer l6sung d u r c h s t r 0 m t wurde. Nach Durch-

K u r v e 6. ( ] e w i c h t s b e w e g u n g e n des Ver-

s l lehs 43. g,a. - K u r v e d, r e c h t . E x t r e m i t ~ t , g . b . = . . . . l i n k e n ,, ; be ide Be ine n a c h e i n a n d e r m i t 20 °[ o g i n g e r - D e x t r o s e - L S s u n g d u r e h s t r S m t . Zei t in Minu ten .

i l l .

G e w i c h t e (rag) der G a s t r o e n e m i e n naeh der D u r c h - E i n s t r o m s t r 6 m u n g und 120 Min. d a n e r n d e r l l e i z u n g in nor-

in eem ma le r gepuf fe r t e r R i n g e r l S s n n g

~- r eeh t s l i nks ~ . . . . _

.~ v o r naeh[ Zeit ~ ] ~ g e i z g . Reizg. '

i n m g in i ng I Min.

13 i 14

10,116,9 leine ?hlaf: dgl. dgl. ~eine ~tarr dgl. dgl. dgl. dgl. dgl. dgl. dgl.

dgl. dgl.

dgl.

dgl.

10,17119,2 14,0 18,3 8,5 6,0

7,5 3,8 - - 8,0 ? 5,3

- - 3,1 4,5 2,5 5,8 4,4

12,4 5,2

- - 3,9 3,0 5,3

6,2 3,0

6,4 3,0

16

670

3OO

600

4OO 50O 65O

440

610

580

17 18

880

480

780

620 630 900

650

840

880

120 210

120 I 170 i

I

120 180

120 220 2801 130 120 250

i

160 ! 210

120 r 230

120!300

E l e k t r i s e h e s Ve rha l t en

") iff v o r i n~ch l & . e - Reizg.]Reizg.] Zei t Dif f . . . . . . . . . l ~ , , i n r a g ' i n m g i 3i in. renz r e c h t s l i n k s

Iq 20

630

3OO

620 800 440 450 750

420 390

630

610

21 ! 22 23

f

i

870 120 240 i

490 [ 180 190 J

i

760 120 140 975 I 120 175 570 120 130, 600 [280 150 920 120 170

i

820 120 400 620 ! 160 230

8 0 0 i 120 170 !

920 120 310

24 25

Erholung Erholung Typus I I Typus I I Typus II Typus I I Typus I I Typus I I Typus I1 Typus l I

Typus I I Typus I I - - Typus I I

Typus I I Typus II - - Typus I I

Typus I I I Typus I I Typus l I Typus I I

flach.Sterbek. Typus I I Typus 1V

- - Typus II Sterbekurve Sterbek. ' lypus IV I Typus IV Sterbekurve Typus I I I Typus IV i Sterbekurve ! Sterbek. Typus IV ] Typus IV

314 M. Bfirger und M. Baur:

strSmung des rechten Beins zeigt sich ein Gewichtsvcrlust von 0,84 g, kinks ein solcher yon 1,45 g. Die anliegende Kurve 6 zeigt, dM~ beim rechten Bein (g. ~.) bereits ein wiedcrbcginnender A~lstieg einsetzt (6 Minuten nach Beginn der DurchstrOmung), w:~thrend die Gewiehts- kurve des linken Beins (g. b.) noch 9 Minuten nach Beginn eine leicht fallende Tendenz zcigt. Dabei ist die Durchstr6mungsgeschwindigkeit am rechten Bein, wie die mit der Lupe erkennbaren, die eirtzelnen Tropfen angebenden Zacken demonstrieren, eine gr6Gere. Niedrere als die 5proz., resp. h6here als die 25proz. Konzentrat ion zu wiihlen, er- schien zun~chst zwecklos, d~ wit yon 4°/0 abw~rts regelmM~ige Gewichts- zunahmen (0dem) bekamen, mit 15proz. urtd h6heren Zuckerzusitzea so schwere Sch~digungen setzten, dab die Funktion der durchstr6mten Muskulatur, wie wir spS, ter er6rtern werden, irreversibel gest6rt wurde. Ferner zcigt die Tabelle, dM~ man mit 5proz. Dextrosel0sungen bei guter DurehstrOmungsgesehwindigkeit eine Abnahme yon 17,6°/o innerhMb vo~ 10 Minuten erreiehen kann, wghrend eine fiinffaeh hOhere Konzen- tration nielat einmM das Doppelte an Wasserverlust erzielt. So hohe Konzentrationen finden ihre natiirliehe Wirkungsgrenze in dem iiber- haupt osmotiseh veffiigbaren Gewebswasser - - ist doeh die grSGere Menge des Wassers im Muskel kolloidM gebunden - - ; ferner darin, dab die gesteigerte Viseositgt die Durehstr0nmngsgesehwindigkeit so weitgehend herab- setzt, dab die osmotisehe Wirkung verpufft, ehe gentigend Wasser wegert des langsamen Stromes in der Gefgl3bahn abtransportiert werden kann.

Aueh bei niederen Konzentrationen (40/0 und darunter) fanden wir ~m t~rosehprgparat osmotlsche Wirkungen, die sick zwar in der Gewiehts- kurve und bei Aufstellung der Wasserbilanz nieht darstellten, die eher eine Wasserzunahme erkennen liel3en. Wurden aber unter solehen Ver- hiltnissen durehstr/Smte und nieht durchstr0mte Muskeln priparier t und isoliert gewogen, so zeigt sieh bei rechtzeitigem Abbrechen des Versuchs eine Wasserabnahme des behandelten Muskels gegeniiber dem nichtdurchstr6mtem Siehe Seite 339.

Ira Ganzen genommen zeigen auch die Versuche der gravimetrischen l~eihe, dab neben der Konzentration der ZuckerlOsung eine gute Durch- str6mungsgeschwindigkeit ffir den osmotischen Effekt mM3gebend ist. Aueh diese Versuchsergebnisse lehren, dag man bei Vergleich zweier Ext remi t i t en desselben Individuums, die unter de~l gleichen Bedingun- gen durchstr6mt werden, beztiglich der Wirksamkeit der durchstr6men- den L6sung mit seinem Urteil zuriickhMten mug, da glciche L6sungen auch bei gleiehen Tieren wechselnde Ergebnisse zeitigen.

5. Das Verhal ten des quergest re i f ten Muskels gegeniiber hypertonischen LSsungen.

Nachdem dutch eine gr6Bere Zahl yon Einzeluntersuchungen tiber das zeitliehe Eintreten der optimalen Wirkung bei ein und derselben

Versuehe fiber die physiologisohen Gmmdlagen der Osmother~*pie. I. 315

Zuekerkonzent ra t ion und fiber die osmotisehen Leis tungen versehiede- her Zuekerkonzent ra t ionen in der gepuffer ten Bingerl/3sung Klarhe i t gesehaffen war, wurde zungehst untersueht , weleher gr6Bte osmotisehe Effekt ohne wesentliehe fm~ktionelle Sch~digungert er t ragen wird. Wi t verwenden als erstes und bequemstes Tes tobjekt den Muskel (Gastro- enemius), welehen wit naeh Durehs t r6mung mi t Zueker l f sungea in einer gepufferten Ringer l6sung suspendier ten und reizten. Erhal ten- bleiben, Sehwgeherwerden oder Ausble iben der Zuekerungen d ien ten uns als Ind ica to r ffir den E i n t r i t t funkt ionel le r Sehgdigungen oder daffir, dag eine funktionel le Beeintrgeht igung n ieh t s t a t tge funden hat.

tleka.nntlich k6nnen Muskeln erhebliehe Mengen Wasser au/nehmen ohne wesentliehe St6rungen ihrer Funktionen zu erleiden; gegen eine partielle Wasser- entziehung sind sic dagegen erheblieh empfindlieher. Diese Tatsaehe ist seit ihrer ersten genaueren Besehreibung dutch Overlon immer wieder bestittigt worden. ])ie Untersuehungen der frfiheren Autoren wurden so angest.ellt, dab die Unter- suchungsobjekt.e in die hypert.onisehen Lfsungen hinei~gehii, ngt wurden, die L{)- sungen also yon a~+flen auf die Muskulatur einwirkten. Unsere Untersuehmlgen gMten mm~iehst der Frage, wie sieh die l~Iuskulatur der mit hypertonisehen Lfsungen d~trchstrdrnten Extremit/tten beziiglich ihrer elektrisehen Erregbarkeit, ihrer Wasseraufnahme, ihrer Wiedererholung naeh vorausgegangener Sehiidigung verhglt. Bei dieser Anordnung wurden die ZuekerlOsungen auf dem naliirlichen Wege an die Muskeln herangebraeht, was, wie wir zeigen werden, gegeniiber de~t Eintauehversuehen wesentlich andere E//ekle zeitigt.

FOr alle Untersuehungen dieser geihe wurde~ G~stroenemien verwandt; in einer l%eihe wurde ein Nerwnuskelpr/iparat angefertigt, in einer zweiten Reihe, in weleher gleiehzeitig die Gewiehtsverhaltnisse verfolgt wurden, sahen wit, um raseher zur W/%gung zu kommen, yon der Nervenprgparation ab. Die zu priifenden Muskeln wurden sofort naeh Abbrueh des Durehstr/3mungsversuehs prgpariert und in gepufferte Ilingerlfsung suspendiert. Sic wurden an Sehreibhebeln be- festigt, welehe mit einem geringen 1)bergewieht yon 400 mg die Muskeln in geringer Spannung hielten. Stets wurden gleichzeitig beide Gastroenemien gepriift. Als Reiz wurde die (}ffnung eines Induktionsstroms bei l%ollenabstand 5 em benutzt, yon weleben der Sehliegungsstrom naeh dem P/l~igersehen Prinzip heraus- geblendet war. Dureh eine Kontaktuhr wird alle 5Iinuten derselbe Reiz in beide Muskeln hineingesehiekt und auf 2 Kymographien der Reizeffekt registriert. Es wurde dafiir Serge getragen, dal3 beide Muskeln gleichzeitig in die gepufferte l%ingerl6sung eingetaueht wurden, deren Temperatur zwisehen 18 und 190 ge- halten wurden. Differentes Verhalten gegenttber dem Ileiz dtirfte so mit einiger Sieherheit auf Versehiedenheitea der vorausgehenden Einwirkungen bezogen werden.

Zun/iehst pri i f ten wir die Frage : Von welcher Zuckerkonzentration an treten /unktionelle Scho;digunge~

der durchstrOmten Muskulatur ein ? Wir kSanen nach unserem K u r v e n m a t e r i a l vier Grade (Typus I,

I I , I I I , IV) der SehSdigung unterscheiden. Diese vier Grade, die wit aus unseren K u r v e n ablesen k6nnen, sind folgende:

Erster Grad: Es t re ten krSftige Zuekungen yon gleichm~i[~iger St~rke

auf, die abcr im Vergleieh mit dem unbeha nde l t e n Muskel der kontra-

316 51. Biirger und M. Baur:

lateralen Seite eine wesentlieh niedrigere HubhOhe haben und wghrend der Versuehsdauer (mehrere Stunden) beibehalten. (Kurve 7) Abarten yon diesem Typ sind solehe, bei welehen die Zuekungen, t rotzdem sie kriiftig sehon bei dem ersten l{eiz einsetzten, noeh an HubhOhe gewinnen. Bei unserem Urteil fiber die Leistungsfghigkeit des Muskels

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Kurve 7. Gastrocnemius nach 10 Min. langer DurchstrS- mung mit 5 0/o Ringer-Dextrosel0sung ; in gepufferter llingerlSsung alle Minuten durch fallende InduktionsSfinungsschl~ige gereizt. Typus I (let Sch~digung bei DurchstrSmung

mit hypertonischcn L6sungen.

Kllrve 8. Gastroenemius naeh 6 Min. langer Dureh- strOmung mit 8o/o Ringer-DextroselOsung ; in gepufferter RingerlOsung alle Minute dutch Offnungsinduktionssehlag gereizt. Typus I[ der Seh~digung bei Durch- strOmung mit hypertonischen LOsungen.

l~urve 9. Froschgastrocnem i us naeh 10Min.langer Dureh- strOmung mit 15o/o Ringer-Dextrose: in gepufferter RingerlOsung alle Minute dureh 0ffnungsinduktionsseh|ag gereizt. Typus I I I der Sch~digung bei DurchstrSmung mit hyper-

tonisehen L6sangen.

Kurve 10. Frosehgastrocnem ius naeh 5 Min. I anger D urch- strOmuug mit 20°[0 Ringer-DextroselOsung; in gepufferter RingerlOsung alle Minute durch Offmmgsinduktionssehlag gereizt. ' rypus IV der Seh~tdigung bei DurehstrOmung mit hyper-

tonisehen L/Osungen.

haben wir besonderen Wert auf den Vergleieh mit der anderen Seite gelegt. Auf die Feststellung des absoluten Mages der Hubh0he und der geleisteten Muskelarbeit haben wir verziehtet. (Kurve 7, Typus I.)

Der zweite Grad der Sehi~digung ist dadureh gekennzeiehnet, dab der Muskel in der RingerlOsung seine Kontraktionsfiihigkeit allmfihlieh wiedergewinnt. Die ersten Reize bleiben noeh unbeantwortet , jeder folgende 10st Zuekungen zunehmender St~rke aus, die bis zu einem Maxi-

Versuche fiber die physiologisohen Orundlagen der Osmotherapie. I. 317

mum anwaehsen, auf dem sie sieh stundenlang halten. (Kurve 8, Typus II .)

Der dritte Grad der Sehgdigung lgBt trotz alia 51inuten einfallen- der l~..eize keine siehtbaren Zuekungen an dem in der Ringerl6sung suspendierten Muskel erkennan. Naeh langer Zeit - - oft erst naeh einer Stunde und mahr - - t re tea kleine Aussehl~ge in die Er- sehainung, die bald an HubhShe nieht mehr gewinnen und dauernd klein bleiben oder bald ganz wieder aufhiSren. (Kurve 9~ Ty- pus ] I I . )

Der vierte Grad der Sehgdigung ist der stiirkste. Der s~Iuskal ist abgestorben: das heiBt, der alle Minuten einfallende Reiz bleibt unbeantwortet. Der Muskel quillt stark in der isotonisehen 1gingerl6sung; er wird immer mehr kugelf6rmig, lest und hart. Infolge dieser Gestalts- ver:,~nderung im Sinne einer Verkiirzung sehreibt der Muskel eine steil naeh oben ansteigende Kurve: die Quellungskurve des toten Muskels, die wit im folgenden kurz als , ,Totenkurve" oder Quellunwkurve be- zeiehnen. (Kurve 10, Typus IV.)

6. Bedeutung der Zuckerkonzentra l ion fiir die Sehiidigung' der Huskel funkt ion .

Fragt man slob, welehe Mo'mente fiir die funktionellen Sehiidigungen des Muskels bei Durehstr6mung mit hypertonisehen L6sungen vor allem anzusehuldigen sind, so watch zunfi.chst die Untersehiede in dot Funktion naeh Verwendung yon Zuekerl6sungen weehselnder Konzen- trat ion zu priifen.

Jgei Verwendung yon 2-, 3- und 4proz. Dextrose-RingerlOsung, bei weleher die DurehstrOmung eine zwar geringe, abet sieher meBbare Gewichtsabnahme der Muskulatur gegeniiber der kontralateralen Seite, die unbehandelt blieb, erreicht hatte, zeigten sieh sofort bei den ersten Reizungen krgftige Kontrakt.ionen. Dieselben blieben gegeniiber dem unbehandelten Muskel wenig an Hubh6he zurfiek m~d erreiehten abet in der Regel die Hubh6he des niaht durehstriimten Muskels fiir die Dauer der Untersuehung (2 Stunden bei Zimmertemperatur) nieht. Es zeigte sieh also hier der leichteste Grad der Sehiidigung (Typus 1, Nr. 56, 57, 58, 59, Tabelle X S. 339).

Bei Verwendung yon 5proz. L6sungen zeigte sieh nie ein Absterbe,~ des Muslcels. Stats reagierte trotz weehselnder DurehstrOmungszeiten (zwisehen 10 und 17 Minuten) der 5Iuskel auf direkte tleize. - - Aueh hohe Wasserverluste bis zu 19,1°/0 derExtremitiit wurden ertragen, ohne dab der Muskel reaktionslos wurde, l~'[eist ist die Sehgdigung yore Typus 2 vorhanden: das heif]t, der Muskel gewinnt nach der Suspension in der l~,ingerlOsung seine Kontraktionsfghigkeit sofort wieder (Versuche Nr. 37a, b, 45a, b, 46a, b, Tabelle I I I ) . In einem einzigen Versuche


mit einer Durehstr6mungszeit von 6 Minuten blieb eine Herabsetzung der Reaktionsfghigkeit aus. Alle mit 5proz. Dextrose-Ringer dm'eh- str6mten Prgparate waren his zum Maximum der osmotisehen Wirkung durehstrSmt, was mit tier Registrierwage gepriift xvurde.

6- u n d 8 p r o z . Dextrose-RingerlSsungen zeigen keine wesentlichen Abweichungen gegeniiber den Sch/idigungen der 5proz. Traubenzueker- 10sung. In einem Versueh wurden am gleichen Prgparat auf der einen Seite 6proz. Dextrose-RingerlSsung, auf der anderen Seite eine solehe yon 8°/0 verwendet. Es zeigte sieh dabei, da[] der mit der geringeren Zuekerkonzentration behandelte Muskel bei einer DurchstrSmungs- dauer yon 5 Minnten sieh schneller erholt als der mit der hOheren Ken- zentration behandelte.

Bei Verwendung yon l O p r o z . D e x t r o s e - g i n g e r l 6 s u n g e n (12 Ver- suehe) zeigten die Muskeln bei Durchstr6mungszeiten, die zwisehen 15 Minuten und 18 Minuten sehwanken, iiberall rasehe Erholung, welehe sofort naeh Einbringen des Muskels in die gepufferte Ringer- 15sung einsetzte (Typus II).

In l l Einzelversuchen wurden 1 5 p r o z . D e x t r o s e - g i n g e r l O s u n g e n

durch das Prgparat geschiekt. Die DurehstrOmungszeiten sehwanken zwischen 5 Minuten und 27 Minuten. Mit einer Ausnahme erholten sieh die Muskeln auch bei dieser hohen Konzentration. Im Versueh l l a , in welehem tier Muskel 6 Minuten durchstrSmt wurde, zeigte derselbe erst naeh 155 Minuten einige minimale Zuekungen und stirbt dann ab. Nur im Versueh 49a zeigte sich der Muskel naeh 13 Minuten langer Durehstr6mung sofort reaktionslos. Im allgemeinen treten die ersten Zuckungen naeh Durchstr6mung mit 15 °/o Dextrose-Ringerl6sung in dee Erholungsl6sung spgter auf und bleiben geringer als bei den niederen Konzentrationen.

Die Grenzkonzentration, welche die Muskel des durchstrSmten Prg- parates in irreversibler Weise schgdigt, ist naeh unseren Versuchen eine 20proz. Zueker-R.ingerlSsung. Wir fanden unter 8 Versuchen 4 mal den Muskel reaktienslos geworden. In einem Versuch (Nr. 47) verhielten sich die Muskeln beider Seiten bei Durchstr6mung mit der gleichen L6- sung (20°/o) different. Wegen seiner prinzipiellen Bedeutung geben wir diesen Versueh in extenso wieder.

M 47. Rechles Bein. Versuehsdaturn: 23. XI. 23. 20o/0 Dextrose Ringer. Druckh6he 210 ram. Durehstr6mungsdauer 12 Minuten. Gewicht des Pri~parats Yor Durchstr6mung der r. Extremitat 17,27 g

. . . . . . nach . . . . r. ,, 15,50 g Gewiehtsdi//erenz, . . . 1,77 g

Einstrom . . . . . . . . . 5,78 cem Ausstrom . . . . . . . . . 7,50 ecru

Verhalten des Muskels : Fl~Ossigkeitsdi//erenz . . . 1,72 eem

Versuehe fiber die physiologischen Grundlagen der Osmotherapie. I. 319

Reaktio~slos, Typus IV, Kurve 11. Linkes Bein. Durehstrbnmngsdauer I0 Minu¢en.

Gewicht des Pr~iparats vor DurchstrSmung der 1. Extremitii£ 15,5 g . . . . . . nach . . . . 1. ,, 14,10 g

Gewichtsdif/erenz . 1,40 g Einstrom . . . . . . . . 2,70 eem Ausstrom . . . . . . . . 4,05 cem

Verhalten des Muskels: Fliissiqkeitsdi//ere~z . . 1,35 ecru Erholungskurve. Typ~s 1I, Kurve 12. Abb. der Ml~skeln nach Abschluf~

des Versuchs siebe Abb. 3 S. 332.

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~1 Uo ~ ~7

Kurve 11. Rdchter Gastrocnemius des Versuches M 47 in gepufferter RingerlSsung nnd Reizung durch (~ffnungsinduktionsschl~ge nach vorausgegangener 12 Min, langcr Durchst#Jmung mit 20 O]o l~inger-

Dextrose.

Kurve 12. Linker Gastrocnemius des Versuches M 47 in gepufferter RingerlSsung und Reizung durch 0ffnungsinduk- tionsseht~ige nach vorausgegangener 10 Min. langer DurchstrSmung mit

20O/o l~inger-Dextrose.

N ach Durchs t rOmungen mi t 25 proz. L6sungen wi~hrend einer Durch- s t rSmungsdauer von 17 und 18 Minuten sind die Muskeln reakt ions- los, der abges torbene Muskel quil l t , verkf i rz t sich l angsam in de r Er- hotungst0sung und s t r eb t die Kuge l fo rm an. Die Gewiehtsver lus te de r Ex t r emi tE ten be t rugen (Tabel le I I I ) 3,06 und 2,46 g bzw. 31,2°/o und 25,1 °/o.

Zusammenfas send l~i~t sich das Ergebn i s dieser Versuche wie folgt wiedergeben: Traubenzuckerzusg tze yon weniger als 5 g auf 100 ccm gepu//erter RingerlSsung h a b e n im Durchs t rSmungsve r such yon wenigen Minuten D a u e r keine e rkennbaren Sch~idigungen der Muske l funk t ion zur Folge. Dex t ro sekonzen t r a t i onen zwischen 5 und 15°/o zeigen den Muskel bei nach t r ag l i chem E inb r ingen in die gepuffer te Ringer l6sung mi t s te igender Zucke rkonzen t r a t ion in zunehmendem Ma[~e a l t e r ie r t (Schfidigungen nach T y p u s I I und I I I ) . Durchs t rSmung mi t 20proz. Dext rose-g inger lOsung und h6here K o n z e n t r a t i o n t 6 t e t den Muskel in

320 ~[. Biirger und M. Baur:

wenigen Minuten a.b. Der Muskel quillt, n immt Kugelgestalt a.n und verkttrzt sich infolgedessen (Schgdigungen nach Typus IV). Zuckungen sind bei so hoher Zuckerkonzentration hgufig a.ueh naeh kurzer Dureh- str6mungsda.uer nicht mehr a, uszui6sen.

Ursaehen der Muskelseh~idigun~'. Die nhchste Frage war: Auf welche Weise kommen die beoba.ehteten

FunktionsbeeintrSchtigungen der Muskehl na.eh der DurehstrSmung mit den verschiedenen Zucker-P~ingerl6sungen zusta.nde?

A priori ka.nn rna.n an folgende 5[Sgliehkeiten denken: 1. kSnnte der Wasserverlust den Muskel funktionsuntfichtig ma.ehen, da.dureh da.l~ entweder Reizleitung oder ]~eizempftingliehkeit b(i erhaltener Struk- tur a.ufgehoben ist; 2. k6nnten dutch die osmotischen StSrungen SchS- digungen der Struktur der kontrakti len Elemente einsetzen, welche die ]~'unktion des Muskels a.ufheben; 3. kSnnte mit dem aus dem Gewebe in die Blutbahn ablaufenden Wasser ,,Funktionsma.terial" ausge- sehwemmt werden, welches fiir die Kontra.kti]it:~tt - - Kontraktions- fhhigkeit - - yon aussehlaggebender ]3edeutung ist. Mit dem Ausdruck ,,Funktionsmateria.l" sol] nichts prhjudiziert werden; sowohl Sa.lze als auch organisches, in dem Stoffumsatz eintretendes MateAal soll darunter versta.nden werden.

7. Bedeutung des ~asserve~qustes .

Beim Vergleich der prozentischen Wasserverluste der verschiedenen Pr~parate und ihrer sofort anschlieGenden Funktionenprfifung fiel uns folgendes auf: I m Versueh Nr. 37 (Tabelle I I I ) ha.tte das Pr~ipa.rat im ganzen 15°/0 des Gewichtes eingebiiBt. Die einzelnen ExtremitS~ten wa.ren 16 resp. 17 Minuten durchstrSmt worden, mit RingerlSsung ~- 50/0 Dextrosezusa.tz. Der Muskel zeigte sich voilkommen funktions- f~hig. Im Vcrsuch Nr. 43 wa.r durch eine 6 resp. 9 Minuten la.nge Durch- strSmung mit 20proz. Dextrose-t~ingerlSsung ein Gewichtsverlust yon 15,9°/o mit dem Erfolg crzielt, da.B die Ga.strocnemii beider Seiten ihre ]~ea.ktionsfg.higkeit verloren hat ten und die Quellungskurve schrieben. Hier ha.tte offenba.r bei a.nnhhcrnd gleichcm Wasserverlust die hOhere Dextroselconzentration in wesentlich kiirzerer Zcit den Muskel schwerer gesch~digt, als die gcringere Dextrosekonzentration bci l~ngerer Durch- str6mungsdauer. Ma.n wird da.durch zu der Annahme gedr~ngt, dgG nieht der Wasserverlust allein, sondern die Dextroselconzentration eine wesentIiche Rolle bei der FunktionsstSrung spielt, hn gleichen Sinne spricht der Versuch Nr. 50 (TabelIe I I I ) . Hier wurde bei I2 resp. 8 Minuten langer DurchstrSmung ein Gesa.mtwasserverlust yon 18,9 °/o erreicht. Die Gastrocnemii beider Seiten schrieben die Erholungs- kurve na.eh dem T y p u s I I . Ebenso zeigt der Vecsuch M 46 mit 17,6°/o

Versuche iiber die phy~iologischen Grundlagen der Osmotherapie. I. 321

Wasserverlust nach Durchstr0mung mit 5proz. Dextrose-PdngerlSsung rasche ErhoIung der durehstr6mten Muskulatur, naehdem sic in gepufferter Ringerl6sung suspendiert waren. Diesen anseheinend ein- deutigen Resultaten seheJnen die Versuehe zu widerspreehen, bei welehen die Muskulatnr der beiden isoliert durehstrOmten Extremi- t~ten mit der gleichen L6sung bei naehtr~iglieher Priifung verschiedene I~esultate zeitigten. 8o hatte im Versueh M 47 der reehte Gastro- enemius naeh 12 Minuten langer DurehstrSmung mit 20proz. Dextrose- l~ingerlSsung und 20,40/0 Gewiehtsverlust 8G/oft seine l~eaktionsfghig- keit verlorer< wghrend der linke Gastroenemius bei 10 Minuten langer Durehstr/3mung mit der gleiehen LOsung und 16,2°/0 Gewiehtsverlust rasehe Erholung zeigte. Das gleiehe gilt yon Versueh 5I 49, bei welehem der reehte Gastroenemius naeh 13 Minuten bei DurehstrOmung mit 15proz. tlingerlOsung seine I~eaktionsfShigkeit verloren hatte, w~ihrend der linke naeh 12 Minuten Durehstr6mung mit der gleiehen L0sung sieh erholte. Diese Beobaehtung f/ihrte dazu. die prozentisehen Wasser- verluste der Einzelextremitgten zu bereehnen (Tabelle I I I ) , indem die beobaehteten Wasserverluste naeh der jeweiligen Durehstr6mung der einzelnen Extremit~iten auf die HSIfte des Ausgangsgewiehts des unbehandelten Prgpara.tes bezogen wurden. Dabei zeigte sich, daI3 in den beidml letztgenannten Versuehen M 47 und M 49 immer der Muskel abgestorben war, und die Quellungskurve sehrieb, welcher den grSBeren absoluten und prozentisehen Wasserverlust aufwies, wiihrend der Muskel mit geringerem Wasserverlust sieh erholte. Ferner fand sieh, dal~ bei hohen Dextrosekonzentrationen (Versueh 43a) bereits ein Wasserver- lust von 11,7()/o zu einem Absterben des Muskels ftihrte, w~ihrend bei geringeren Konzentrat ionen (15°/o, Versueh M 4l) ein Wasserverlust von 24,7 °/0 der reehten ExtremitSt eine spSte Erholung erkennen lieB.

Bei Vergleieh der Wasserverluste je zweier ,nit derselben Dextrose- 10sung durehstrOmten ]~xtremitgten des gleiehen Prgparates, fallen weiterhin die grol~en Differenzen zwisehen reehts und links ins Auge. Vergleieht man die gewogenen Wasserverluste mit der Menge der ein- gestrOmten Zuekerl6sung, so sind mit Ausnahme des Versuehs 37 (Ta- belle I I I ) stets die grOl}eren Wasserverluste dort zu finden, we (tie grOBeren Mengen DextroselSsung eingestrSmt sind. [)as fiihrt zu der Frage, ob nieht die absolute Menage der ins Oewebe eingestr6mten Dex- lrose fiir den Grad der Funktionsbeeintr~ehtigung maggebend ist.

S. Bedeutung der absoluten 1)extrosemenge fiir ~Vasserverlust und Schitdigung.

Vergleicht man die absoluten Zuckermengen, welehe bei weehselnder Konzentrat ion der PerfusionslSsung bis zur Erreichung des Maxi- ~u.ms des Gewiehtsverlwstes das Prgparat durehflossen hatten, so zeigt

Z. f. d. g. exp. 3Icd. X L I I . 21

322 M. Biirger und 31. B~mr:

sich (T~belle IV), d~13 es nicht gelingt, durch Steigerung der Konzen- tr~tion gr6Bere Zuekermengcn durch das Pr~p~r~t zu perfundieren und dementsprechend die Wirkung zu steigern. So h~tte die Perfusion yon 18,3 ccm einer 5proz. Dextrose-Ringel6sung (461 T~belle IV) mit einem absoluten Gehalt von 0,91 g Dextrose einen Gewebsw~sserver- lust yon 1,8 g zur Folge, w~hrend die Durehstr6mung yon 5,3 ecm einer 20 proz. L6sung mit einem absoluten Gehalt yon 1,06 Dextrose

Tabelle I V. Verht~ltnis zwischen Gewebswa,%.erverlu;4 und absoluter Zuckermenge i~ der Durch,'JtrOmungs/liissigkeit.

Absolute Menge Versuchs- der dutch- Absolute

n u m m e r und Dext rosekon-

zent ra t ion

37. r) 50/0 1) 50/0

45. r) 5°/o 1) 5°/o

46. r) 50/0 1) 50/0

39. r) 10°/o 1) 10°/0

40. r) 10°/o 1) 10°/o

50. 1) 10°/o 41. r) 15°/o

1) 15°/o 44. r) 15°/o

1) 15°!o 49. r) 15°/0

1) 15°/o 43. 1) 200/0 47. r) 20%

1) 200/0 48. r) 250/0

1) 25010

strOmten Fl i iss igkei t

ccm

10,1 6,9

10,17 19,2 14,0 18,3 8,5 6,0 7,5 3,8 5,3 4,5 2,5 5,8 4,4

12,4 5,2 5,3 6,2 3,0 4,6 3,0

Zuckerlzqenge i Gewebswasser- dcr e inges t r6m- ver lus t in g ten Fl i i ss igkei t t

0,505 i 0,345 0,508 0,960 0,700 0,910 0,850 0,600 0,750 0,380 0,530 0,675 0,375 0,870 0,660 1,860 0,780 1,06 1,240 0,600 1,150 0,75

0,65 1,05 0,48 1,78 1,60 1,80 0,99 1,00 0,61 0,68 1,40 1,40 1,03 0,89 0,69 2,50 1,26 1,45 1,77 1,40 3,06 2,46

Elektr isches Verhal ten der Gast rocnemii in gel~ufferter

Ringer l6sung

gute Reakt., Erholung dgl. dgl. dgl. dgl. dgl.

Reaktion, Erholung dgl. dgl. dgl. dgl.

spate Erholung Reaktion, Erholung

dgl. dgl.

reaktionslos, tot Reaktion, Erholung reaktionslos, tot reaktionslos, tot spate Erholung reaktionslos, tot

dgl.

nur 1,45 g Wasserverlust erzielte (431 T~belle IV). Hier h~tte also eine Steigerung der Zuckerkonzentration auf dus 4faehe mit ungef~hr gleiehem absoluten Zuckergeh~lt einea geringeren osmotisehen Effekt, well dureh die h6here Viseosit~t der konzentrierteren LSsung die Durch- strSmungsgesehwindigkeit verlangs~mt wurde. Ein guter osmotischer Effekt wird nur dann erreieht, wenn die durch die in den C~pill~ren befindliehe Zuekerl6sung dem Gewebe osmotisch entzogene Fliissig- keit raseh mit dem Blutstrom entfernt wird. I s t die Viscosit~t der C~pillurfiiissigkeit zu hoch, so setzt der Konzentr~tions~usgleieh dies- seits und jenseits der Capillarwand raseher ein als der Abtransport des ~nfhnglieh dem Gewebe entzogenen Wassers erfolgt. Versuch 48 1 T~belle IV mit einer absoluten Dextrosemenge yon 0,75 g ffihrte zu

Versuehe fiber die physiologisehen Grundl~gen der Osmotherapie. I. 323

einem votlkommenen Absterben des Muskels (250/0 :Dextrosel0sung), w/~hrend Versueh 46 1 Tabelle IV mit einer absoluten Zuekermenge von 0,91 g keine wesentliehe SehSodigung erkennen tiel3. Beziiglieh der Sehi~digung ist demnaeh die absolute Dextrosemenge nicht der aussehlag- gebende Faktor.

Naeh dem Gesagten seheinen unter den Faktoren, welehe den Muskel bei der Durehstr6mung mit hypertonisehen Dextrosel6sungen seh~idigen, zwei yon besonderer Bedeutung. 1. Der Wasserverlust; denn es zeigte sieh, da[J, je grO/]er der Wasserverlust, um so sparer die Erholung. Neben dem Wasserverlust, der bei geringen Konzentrationen, wie oben gesagt, bis i9,l°/0 der Extremit~t ertragen wird, ohne irreversibel zu seh~digen, spielt fraglos die Konzentration eine groge Rolle. Je konzen- trierter die Dextrose-Ringerldsung, um so eher stirbt der Muskel ab, sogar schon ]riiher als Wasserverluste erreicht werden, die bei geringeren Kon- zentrationen noch ohne Schiidigungen ertragen werden. Die hochkonzentrierten Zuckcrl6sungen fiihren offenbar rasch unter Seh 5.digung der Struk- tur tier Membrane an das Maximum der Wasserentziehung, ein Effekt, der mit niedrigeren Konzentrationen langsamer aber schoncnd erreicht wird.

Einen weiteren Punkt miissen wit" hier hervorheben, weil er yon Over- ton, der die ersten grundlegenden Versuche auf diesem Gebiete machte, besonders betont wurde. Das ist der Effekt der KochsMz- resp. Na-Ent- ziehung, welcher den Muskel naeh den zahlreichen anders angeordneten Versuchen des Autors rasch funktionslos nmcht. Er fiihrt die Unerreg- barkeit der Muskel im wesentlichen auf die Exosmose des Chlor-Natriums aus der Zwischenfliissigkeit des Muskels, das heigt, aus der L6sung, welche die einzelnen Muskelfasern umspiilt, zuriick. Diese Modalitiit des Absterbens k6nnen wir fiir unsere VerhMtnissc mit ziemlicher Sicher- heir ablehnen, da wit bei all unseren Versuchen die Dextrose der kochsalz- haltigen Ringerldsung zusetzen. DM3 die hohen Zuckerkonzentrationen durch Komplexbildung die in der Ringerl0sung enthMtenen SMze ge- wissermMten auger Funktion setzen, erscheint gleichfalls wenig wahrscheinlich, zumM nach Overton die Muskeln noch in ZuckerlSsungen, die nur ca. 0,1-4),12°/0 NaC1 enthalten, ebenso lange erregbar bleiben, wie in 0,6 und 0,7 Chlornatrium-L6sungen.

9. Vergleich der seh[idigenden Wirkungen hypertonischer Salz- und ZuckerlSsungen.

Aus verschiedenen Griinden, nicht zuletzt durch die Overtonschen Ansch~uungen, schien es wtinschenswert, die Wirkungen hypertonischer SMzl6sungen mit denen yon Zuckerl6sungen gIeicher Hypertonie zu vergleichen.

ZunSchst interessierte im Hinblick ~uf die Frage der Sch~digung dcr osmotische E//ekt der hypcrtonischen Salzl6sungen. Wir f~nden,

21"

324 M. Biirger und M. Bt*ur:

dal~ gquimolekulare LOsungen 1) yon Koehsalz und Dextrose beziiglich ihrer entwgssernden Funk t ionen auf das durehst r0mte Froschpr~tparat sieh durehaus ungleieh verhalten. Die hypertonisehen NaC1-L6sungen ba t ten zwttr stets einen osmotisehen Effekt ; derselbe blieb aber aus- weislieh der Volumkurve und der Wasserbilanzen stets hinter denen der iiquimolekularen DextroselOsungen zuriiek. Wir geben dafiir folgende Beispie]e, bei denen die Versuehe stets am Maximum der Koch- sMzwirkung abgebrochen wurden, was aus den Volmnkurven abgelesen wurde.

Tabelle V. Vergleich der o~smotische~ Wirk~ngen ~.'on hypotonischen Na(1-Lo~ungen und dquimolek~daren Dextrosel&ungen.

R e c h t e s Be in L i n k e s Be in

Vers.-Nr.

5~ 23 M 24 M 25 5 I 2 6 )[ 27

NaCl- KoIlzen- ] E i n s t r o m t r a t i o n in ccm

°/o

2,1 2,4 2,1 4,2 2,8 4,1 2,8 2,4 2 , 8 4 , 2

\Vasser- ! Daue r d. b i l anz Durch -

in g s t r S m u n g

Min .

- - 0 , 6 6 - - 1 , 4 7 - - 1 , 3 5 - 0 , 7 6 - - 0 , 2 8

Dext rose - konzen- E i n s t r o m Wasser- t r a t i o n b i l anz

°/o

15 15 20 2O 20

D a u e r d. D u r c h -

in ccm i in g s t r S m u n g

I L Min.

3,4 I - - 1,0 L~ 6 3,1 - - 1 , 7 7 2,8 ~ -- 1,6 5 3,1 ~ - - 1,2 ~ 6 1 , 7 5 - - 1 , 2 4

Die Tabelle zeigt i ibereinstimmend (lie s&'rkere Wirkung der Dextrosel6sungen gegeniiber den N~CI-l{ingerl6sunge gleieher Hyper- tonic. Dabei ist hervorzuheben, dab auch dim Dextrose-DurchstrOraung das Maximum ihrer Wirkung nieht entfalten konnte, da die Versuehe am Tiefpunkt der Volumkurve der mit Koehsalz-l~ingerl6sung dureh- str6m~,en Ext remi t~ t abgebroehen wurden. Selbst worm die Zueker- 16sung nur die halbe Zeit (Versueh M 27) gewirkt hat he, war der osmotische Effekt bei derselben gr6Ber als bei der gtquimolekularen NaCl- L6sung. Es zeigte sieh, dag das Maxhnum der Wirkung bei den Salz- ldsungen raseher erreicht wird als bei den Zuekerl0sungen. Ge]egent- lieh sieht man, dab zu einer Zeit, in der dim NaCI-LOsung bereits ein 0 d e m setzt , die entwgssernde Dextrosewirkung noeh welter geht. Wie zu erwarten war, sind dquimolekulare Dextrose-LOsungen denmaeh sowohl naeh Dauer wie naeh dem osmotischen Effekt den Salzldsunyen iiberlegen. Die Wirkung zeigt sich selbst &ran, wenn die eingestr6mte dextrosehalt ige Fl6ssigkeit an Menge hinter der hypertonischen NaC1- L6sung zuriiekbleibt (Versueh 25, 27, 24).

1) Der Ubersichtlichkeit halber haben wir im Folgenden 0,7 g NaC1 ~ 5 g Dextrose gesetzt. Als Dextrose wurde stets das gereinigte Mereksche Pritparat ft~r intravcnSse Injektionen verwendet. Dextrose und Koehsalz win:den stet.s der gepuffertcn sehon NaCi-haltigen RingerlSsung zugesetzt.

Versuche iiber die physiologischen Grundlagen dcr Osmotherapie. 1. 325

Interessant war uns die mehrfache Beobaehtung, dab die mit hypertonisehen ~VaC1-LSsungen durchatrSmten Muskeln starlce /ibrill(ire Zuk- kungen au/wiesen, die bel den Durch- strS~ungen mit Dextrose- LSsungen nicht oder nur andeutungsweise zu sehen waren. Kurve 13 zeigt diese Zuckungen so stark, dab sie sich dem Fliissigkeits- spiegel und dem Schwimmer mitteilten, wghrend die wesentlieh wirksamere Dextrose keine fibrill:aren Zuckungen ausl6ste.

10. V e r g l e i c h der Sch'adigungen i iquimolekularer NaCI- Ringer- und D e x t r o s e - Ring'erliisum,,'en.

Von den durchstrSmten Extre- mitgten wurden sofort nach Abbruch des Versuehs die beiden Gastroenemien prgpariert und in gepufferter RingerlOsung suspendiert und alle Minuten direkt dureh 0ffnungssehlgtge

Kllrve I'3, a Vohlmkurve des mi t 1,4o/0 NaCl-Ringer durchst.r~ilY~ten rechten Beins mi t deuLlich

sichtbaren Zuckungen. b Volumkurvc des mi t 10o/o Dextrosc- Ringer durchst r0mten l inken Beins. Viel stftrkere Osmose. abet keine fibrillgre

ZtlCkll Ilgell,

Kurve 1 I. ga .- Vohlmkurve der reehten Extremitf i t des Versuchcs M 26, 6 MiDllten

mi t 2,,SO!o NaCl-I/inger (IurchstrSmt. gb - Volumcnkurvc dcr l inken Extremit~it dcs Versuches M 2tl. 6 Minuten

mi t 20%~ Dextrosc-Ringer durchstrSmt.

Kurve 15. Das Verhalten des rechten Gastrocnemius des Versuchs M 26 in gepufferter RingerlSsung und Reizung durch (J fin ungsind uktionsschl~ige nach vorausgegangener 6Min. langer D urchutrSmung mit RingerlOsung unter Zusatz yon 2,8 °/0 NaC1.

Kurve 16.

Das ge rha l t en des l inken Gastrocnemius des Versuehes M 26 ill gepufferter gingerlOsung und Reizung dureh Offnungsinduktionsschlhge nach vorausgegangener 6 Mill. langer DurchstrOmung

mit 20O/o Dextrose-Ringer.

326 M. Biirger und M. B~ur:

(t~ollen~bstand 5) gereizt. Dabei zcigt es sich, dab der N~Cl-durch- s tr6mte Muskel stets weniger gesch~digt wgr gls der mit Dextrose be- h~ndelte. Kurve 15 (Versuch M 26~) zeigt z. B. bei dent mit 2,8proz. N~Cl-gingerl6sung 6 Minuten durchstrSmten 5'[uskel keine grof3e Sch~- digung. - - Es treten sofort kr~ftige Zuekungen ein. Der kontralaterMe Gastrocnemius, Kurve 16 (M 26 b), welcher mit 20 proz. Dextrose-Ringer- 15sung ffir die gleiche Zeitdauer durchstr6mt wurde, zeigt die ersten sichtb~ren Zuckungen erst 45 Minuten ngch Beginn und diese erreichen die ZuckungshShe des mit NaC1-LOsung behandelteit Muskels nicht. Die osmotischen Wirkungen, die bei M~ 26a and b (Kurve 15 und 16) vor~usgeg~ngen waren, ver~r~schaulicht Kurve 14. Noch schSner kommt der grebe Unterschied der Schgdigungen heraus in Versuch 25 (siehe die Kurvert 20, 21 und 22). Hier ist der Dextrose-Muskel abgestorben und schreibt die Quellungskurve. Der NaCl-Muskel dagegen erholt sich und zeigt nach 30 Minuten wenn aueh sehwache, so doch deutliche Zuekungen.

Auch diese Versuehe machen es wahrscheinlich, dag dem Wasser- verlust unter den sch~digenden 3*[omenten eine dominierende l~olle zu- kommt. Stets zeigt sich der 3'Iuskel stgrker funktionell beeintrgehtigt, der den grSBeren Wasserverlust aufweist. Auch diese Versuchsreihe spricht andererseits dagegen, d~B die Overtonschen Ansehauungen' dab allein die Exosmose yon NaC1 bei Anwendung hypertoniseher LSsungen den 3[uskel lghmt, fiir unsere Versuchsbedingungen zutrifft, da wir die gleiche Funktionsbeeintrgchtigung durch hypertonische LSsungen yon NaC1 in ginger erzielen konnten.

II. Seh~digung durch hypertonische Liisungen, we l ehe yon auBen auf den Muskel e inwirken.

Um die yon friiheren Autoren [Overtonl), Verworn2)] bei Einwirkung hypertonischer LSsungen auf den iibertebenden Froschmuskel gewonnenen l~esult~te mit den unseren vergleichen zu kSnnen, h~ben wit seIbst Versuehe angestellt, dig in der Anordnung mit denen der erw~lmten Autoren im wesentliehen iibereinstimmen. Wit suspendierten den Gastroenemius in der hypertonisehen LOsung und liegen alle Minuten einen 0ffnungsinduktionssehlag auf denselben einwirken bei gollen- abstand 5 em. In einer weiteren l~eilae wurde der Nuskel aller 10--20 Minuten aus der LSsung entfernt und gewogen. Wit haben dabei, um den Muskel nieht zu seh~digen, von einem Abtroeknen oder Abtupfen abgesehen.

Als allgemeines Resultat dieser Versuehsreihe mOehten wir folgendes voraussehieken: Stets bat ten hypertonisehe LSsungen, welehe yon augen auf den Muskel einwirkten, einen wesentlieh anderen und zwar

~) Overton: Pfiiigers Arch. f. d. ges. Physiol. 92, 195. 1902. ~) Verworn, M. : Die Biogenhypothese. Jena, Gustav Fischer. 1903.


geringeren Effekt als die endovasal applizierten LSsungen. Am auf- f~lligsten waren die zeitIichen Unterschiede. W~thrend bei der P e r / u s i o n mit 20proz. Dextrose-l~ingerl0sungen der Gastroenemius seine Reak- tionsfS~higkeit naeh 5- -12 Minuten sofort eingebtigt hat te, dauer te der Vorgang der Sch:~idigung bis zum Zei tpunkt der Reaktionslosigkeit yon aufien ungef~ihr eine Stunde (Tabelle VI).

Tabelle VI. Zeitlicher Eintritt der Reaktionslosig]ceit des Muskels.

i: B e i D u r e h s t r i h n u n g des Muske l s : !i Bei S u s p e n s i o n des M u s k e l s :

ii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Vers.- j ;~.r2 Vers.- ': = ~ v,~ : . Nr. ' ~ , R c a k t i o n Nr. ~' z ~ ~ E z R e a k t i o n

M49a! 15 M25b: 20 M 2 6 b ' 20 M 43aJj 20 1V[ 43 b 20 M47a! 20

I

I f ['

10 10,erholt s. nach 30 Min. 13 0,erholt s. nach 40 Min. 5 0, bleibt reaktionslos 6 dgi. 6 dgl. 9 dgl.

12 dgl.

M15b!! 5 5117b{ 5 M60a ' 5

M16b 'r 10 M18b~l 15 Ml4b ~] 20 M32~ ~ 20 M35b "~ 20 M60b ! 20 ~ 6 ~ : 2o

130 2|8 225 240

62 54 41 57 47 65 55

0, erholt sich dgl. dgl. dgl. dgl. dgl. dgl. dgl. dgl. dgl. dgl.

I n einem Versueh M 49a sahen wit bei Durchs t r6mung rail 15proz. F4nger-Dextrosel0sung die Re~ktion auf direkte Reize bereits nach 13 Mflmten uufh6ren. Geringere Konzentra t ionen h~ben wit bei den Durehst rSmungsversuehen nicht bis zum Versehwinden der Reaktions- fi~higkeit geprfift, well wit stets ~m Maximum der osmotisehen Wirkung der Versuehe abbraehen und das beginnende 0 d e m nicht abwarteten. Die 17bersiehtstabelle zeigt eindeutig die wesentlieh kiirzere Zeit, welehe bei den Perfusionsversuehen bis zur 12,eaktionslosigkeit verging, gegenfiber den Suspensionsversuehen. Fernerhin zeigt die Tabelle, dag bei Zuekerl6sungen geringerer Konzentra t ionen die Muskeln kei Zimmer- t empera tur s tundenlang ihre Reaktionsf~thigkeit behMten. Je h6her die Zuekerkonzentrat ion, um so sehneller bfit3t der NIuskel seine Beak- tionsfi~higkeit ein.

Die relative Unempfindliehkeit des Muskels gegen Zuekerl6sungen geringer Konzent ra t ion bei gteiehzeitiger Anwesenheit der I~ingersalze ist verst~ndlieh, da naeh Overton 1) aus einer 33proz. Traubenzueker- 15sung so wenig in die Muskelfasern fibergeht, dag innerhalb einer Woehe die Konzent ra t ionen im Innern der Faser um weniger als ein Viertel steigt, obgleich eine merkliche Zersetzung des eingedrungenen

1) Overton, E. : 1. c.


Zuekers unmfglieh war. Bei den yon uns gew~ihlten Konzentr~tionen zeigte sieh bei naehtr:~iglieher Auslaugung des Muskels stets eine erhebliehe Menge Dextrose in den Muskel eingedrungen, sowohl bei den kurzdauerndea DurehstrOmungsversuehen wie bei den litngerdauern- den Eintauehversuehen. Daraus geht hervor, dab ffir hypertonisehe L6sungen die Membran des Muskels allmiihlieh durehl~issig wird. Over- ton ~) kam zu der Vorstellung einer relativen Impermeabilitgt der Mus- kelhiillen dutch die Feststellung der Wasserbewegungen, welehe bei seinen isotonisehen Lfsungen yon 0,25 NaC1 und 3°/0 Traubenzueker eintreten, w~ihrend direkte Bestimmungen der Dextrose nieht gemaeht wurden. Er kommt unter anderem zu folgender Annahme:

,,Man mtigte sich vorstellen, (laB, solange die Konzentration des Trauben- zuekers in den Muskelfasern unter einem bestimmten Minimum steht, Trauben- zueker leieht aus der (tie Muskelfasern umsptilenden L6sung in die Muskelfasern aufgenommen wird, dab dagegen, sobald die Traubenzuekerkonzentration in den Muskelfasern eine gewisse (sehr geringe) HOhe erreieht, eine weitere Trauben- zuekeraufnahme der Muskelfasern 'dutch irgendeinen selbst.regulierenden Meeha- nismus auf gehoben oder stark herabgesetzt wird, selbst wenn die Traubenzueker- konzentration iu der die Muskelfasern umgebenden LSsung weit h6her ist als im Innern der Muskelfasern."

Es seheint bei diesen Ungersuehungen nieht genfigend berfieksieh- tigt, dag der Modus des Eindringens der Nghrlfsung in den Muskel auf dem physiologisehen Wege yon der Ge/iifibahn her offenbar ein ganz anderer ist als derjenige, der dann gegeben ist, wenn der Muskel in die fragtiehen LSsungen eingetaueht wird. Abgesehen davon, dab die Ge- samtoberflgehe der die Muskelfasern umspfilenden Capillaren um ein Vielfaehes grfger ist ats das Perimysium exterrmm, werden aueh die Membraneigensehaften des Perimysium exLernum sieh in maneher Hin- sieht yon denen der Capillarwand und des Sarkotemms unterseheiden. Naeh Krogh ~') isg die Capillaroberflgehe in 1 ecru Frosehmusket 190 qem. Die Oberflgehe eines 0,78 g sehweren Frosehgastroenemius haben wit zu 3 qem bereehnet. Es ergibt daraus ein ungefghres Verhiiltnis der Muskeloberflgehe zur Capillaroberfliiehe wie 1 :40. Ftir den lebhafter atmenden Warmbliitermuskel ist die Capillaroberfl~ehe naeh Krogh sine ungleich grdfiere; wodureh der Stoffaustauseh und damit aueh die osmotisehen Vorggnge vonder Capilk~re her wesentlieh intensiver gestal- tel werden. Na.eh unseren Untersuehungen liegt kein Anlag vet, fiber das Eindringen des Zuekers in die Muskelfaser aus diesem Grunde kom- plizierte Hypothesen aufzustellen, wie Overton das versueht, well das Perimysium extermlm den Zueker sehwerer eindringen lgBt als Capillar- wand und Sarkolemm. Solehe Untersehiede in der Empfindliehkeit der

1) Overton, E. : 1. e. S. 231. ") Krogh, A. : Anatomie u. Physiologie der Capillaren. Berlin: Julius Springer

1924.

Versuchc fiber die physiologisehen Grundlagen der Osmotherapie. I. 329

Membranen gegen hypertonisehe LOsungen lassen sieh am Darm leieht demonstrieren. Hypertonisehe L6sungen wirken, auf die Serosa auf- gebraeht, sofort kontrahierend, auf die Mueosa aufgebr~eht, fiihren sic zu keiner Kontraktien. Das gleiehe linden wir am isolierten Froseh- herzen: Suspension desselben in hypertonisehe Dextrosel6sungen li~Bt dasselbe stundenlang intakt, w~hrend die gleiehe L6sung in den Ven- trikel eingebraeht, denselben in wenigen 5[inuten stillstellt.

12. Der Wasserverlust der in Dextrose-Ringerliisungen suspendierten ]Iuskeln.

Bei DurehstrSmung mit 20proz. Zusker-t~ingerlSsung kann der Gastrocnemius in Vergleich mit dem unbeh~ndelten Muskel sehon in

f ÷-O

-o~O

-BO

- 7001 O

! i I "N--x, ,, ~.- , , ;,, 535 , , -

7oc.O ~o 60 80 ZO,¢ z2z~ ;'¢/0 ;'50 780 220 Z2O

/14/;7l/¢c# Kurve 17.

5 Minuten bis 36,60/0 seines Gewiehts einbiilten. Beispiel : M 63. Rechtes Bein 5 Min. durehstr6mt mit 20proz. Dextrose-Ringer-L6sung. Die linke Niere wird abgeklemmt. Naeh Absehlug der Durehstr6raung werden beide Gastroenemien pr~ipariert und gewogen:

Der reehte wiegt 190 mg, ist reaktionslos. Der ]inke wiegt 300 mg, reagiert prompt. Differenz 110 mg = 36,60/8.

Dagegen geht die Gewiehtseinbuge bei Suspension des Muskels in der Dextrose-l~ingerl0sung gleieher Konzentrat ion wesentlieh langsamer ve t sieh. Ein Verlust yon 170/0 des Ausgangsgewiehtes wurde z. ]3. imVersueh M 60 naeh 65 Minuten erreieht. Wir fragten uns nun, ob die Immersions- versuehe uns dieEntseheidm~g darfiber bringen, ob der Wasserverlust allein die Aufhebung der Reaktionslosigkeit bedingt. Zu diesem Zweek ver- senkt en wir 2 Gastroenemii des gleiehen Tieres auf der einen Seite in 5 proz., auf der anderen Seite in 20proz. Dextrose-RingerlSsung und warteten gleiehen Gewiehtsverlust ab. (Versuehe ~[ 60, 61, 62.) Der rechte Gastroe- enemius erreiehte, wie die Kurve 17 zeigt, einen Gewichtsverlust yon 17,6°/0 (90 mg) in 65 Minuten bei hnmersion in 20 proz. Dextrose-Ringer-

330 M. Biirger und ~3I. Baur:

10sung. - - Der linke Gastrocnemius dagegen beim Einh~ingen in 5proz. Dextrose-gingerl0sung den gleichen Gewichtsverlust in 210 Minuten. Der linke Muskel zeigte uaeh dem Einbringeu in gepufferte I~ingerlOsung sofortige, rasehe, fast vollkommene Erholung. Der reehte, weleher nut eine Stunde und 5 Minuten in Kontakt mit der konzentrierteren Dex- trose-I%ingerlOsung gewesen war, zeigte erst naeh 45 Minuten wiederbeginnende Reaktionsfghigkeit. Die Zuekungen blieben abet dauernd gering. Damit ist also gezeigt, dab trotz gleicher Gewiehtsverluste und trotz eines 3real so langeu Kontakts der 5proz. Dextrose-Itingerl6sung die Seh~digung wesentlieh geringer war und blieb, als bei dem nur ein Drittel der Zeit im Kontakt mit der 20proz. Dextrose-gingerl6sung ge- haltenen Muskel. Neben dem Was,serverlust mu{~ also der Konzentration eine wesentliche Bedeut~tng ftir die Funktionsbeeintr~ehtigm~g des Nuskels beigemessen werden.

Kilrve 18. t~echter normaler Gastrocnemills in gepufferter Ringer lbsung mi t Zilsatz yon 1,4o/o xNaCI $uspcn- diert und alle Minuten dutch 0Ifnungsinduktionsschl~ge gercizt. Nach Erlgsehen der Reakt ion

wieder in normal gepufferte g inger l6sung gebraeht. (Vergleiehe Kurve 19.)

Wie oben auseinandergesetzt, zeigte sieh unter sonst gleiehen Be- dingungen der mit gquimolekularer NaC1-Zusetzung zur gingerl6sung durehstrOmte 5Iuskel stets weniger geschgdigt und sehneller erholt, als der mit den gquimolekularen Zuekerzusgtzen zur I~ingerlOsung perfundierte Muskel. Es wurden nun unter entspreehenden Bedingungen vergleiehende Immersionsversuehe angestellt. Wit geben aus unseren Protokollen die Kurven der Versuehe M 16 a u. b, Kurve 18 u. 19. Suspensionsfltissigkeit 1,4°/o NaC1 zur gepufferten Ringerl6sung mid 10 °/0 Dextrose ginger.

Die Kurven lassen folgendes erkennen: Der in 1,4proz. NaCl-ginger- 10sung suspendierte Muskel zeigt eine raseh zunehmende Verkiirzung, so dag nach jeder Zuekung der FuSpunkt hOher liegt. Diese Verktir- zung des ~uskels nimmt 11 Minuten lang zu. Naeh 5 Minuten langer Durehstr6mung beginnt eine rasehe Abnahme der Zuekungsh6he. - - 29 Minuten naeh ]3eginn des Versuehs sistieren die Zuekungen. Im Stadium der st~trksten Verkiirzung des Muskels treten dauernde krgf-

Versuehe fiber die physiologisehen Giundlagen der Osmotherapie. I. 331

tige fibrill:irc Zuckungen auf, welchc durch das weiBe Feld in der Kurve markiert sind. Naeh Verlust der ReaktionsBthigkeit (29 Minuten nach Beginn) wird der ~[uske[ in gepufferte Bingerl6sung eingebraeht und sehreibt sofort die ersten Zuekungen. Der in :~iquimolekularer 10proz. Dextrose-RingerlSsung suspendierte Muskel zeigt gleiehfalls in den ersten 18 ~Iinuten zunehmende Verkiirzung. Die Zuckungshi)he bcginnt nach 8 Minuten raseh ,~bzunchmcn. Nach 53 Minuten h6rt die Reaktions- f~higkeit ~uf direkte Reize auf. Intercssanterwcisc fehlen, wie bei den Durchstr~imungsversuehen, st~irkere fibrill~ire Zuckungen.

Erst 50 Minuten nach Einbringen des Muskels in die gepufferte Ringcrl0sung zeigt sich die wiederbeginnende Be~ktion auf die ein- fallenden Reize. Ganz wie bei den Durchstrfmungsversuchen zeigen demnach die Immersionsversuche, daft hypertonische Salzldsunffen den Muskel rascher reaktionslos machen als (iquimolekutare Z~tckerldsw~gen.

Kurve 19.

Normale r (kontra la tera lcr Muskel des Versnches tier Kurve 18) Gast rocnemius in gepufferter Ringer- 16sung mi t Zusatz yon 10o/o Dext rose snspendier t und alle ) I inu ten durch ~)f fmmgsindakt ions- schl~ige gere iz t . Nach Sist ieren der Reak t ion wieder in normal gepufferte Ringer l5sung gebracht,

(Vergleichc Kurve 18.)

DaB aber andererseits die beginnende Wiedererholung in der Ringer- 10sung bei den Salzversuehen wesentlieh raseher eintritt als bei den ])extroseversuehen.

Die in den hypertonisehen LSsungen beobaehtete Verkiirzung des Muskels erklgrt die Erseheinung der Sta.rre, die bei den DurchstrOmungs- versuehen beobaeht.et wurde. Die raseh einsetzende Entwgsserung bedingt eine Art Dauerverkiirzung, die bei dem l)berwiegen der Streok- muskulatur zu einer Streekung der unteren Extremit£ten gegen die oberen f/ihrt, ein Bild, das der ,,tonischen Starre" ghnelt. Es ist uns nieht unwahrseheinlieh, da/.~ die Zungenkontraktion, wie sie Frank, Nothmann und Gutmann:) nach Injektion 20proz. Traubenzuckers oder mindestens 10proz. NaC1-LSsungen an ihren Versuchstieren beobaehtet haben, die gleiehe Deutung zulggt.

1) Frank, E.. Nothmann, M. und Guttmann, E.: Klin. WoehensEhr. Jg 1., Nr. 45.

332 M. Bfirger und M. Baur:

13. Vergleich des Ablaufs der Sch~digung bei den Eintauch- und Durch spi i lungsversuchen.

Ein uns anfii.nglieh frappierendes Resultat ergab der Vergleich der mit hoehkonzent.rierten ZuekerlSsungen (15°/0, 20°/o, 25°/0) durch- str6mten mit den in entsprechenden L6sungen suspendierten ~iuskeln beziiglich ihres nachtrggliehen Verhaltens in normaler, gepufferter Ringerl0sung. Wie bereits mehrfach erwh.hnt, zeigten die mit hochkon- _ zentrierten Zuckerl~sungen bis zur R, eaktions-

losigkeit (gleiehzeitig gr0gter osmotischer Wir- kungseffekt) durehstr0mten Muskel bei nachtr~glieher Suspension in I~ingerlSsung und rhythmischer alle Minuten wiederholter Reize insofern ein eigentfimliches Verhalten, als der Gastroenemius eine zunehmende irreversible Gestaltsver~inderung erkennen lieB. Er wurde dauernd kiirzer, in seinem Querdurehmesser vergrOgert (Abb. 3). Aus der Spindelform n~hert sieh die Gestalt zunehmend der Kugel- form. Der Muskel wurde lest und prall. Diese Gest.altsver~i.nderung trafen wir mit groger Regelm~Bigkeit bei den mit hohen Konzentra- tionen durehstr6mten 5[uskeln dann an, wenn diese ihre Reaktionsf~higkeit verloren hat.ten. Nie dagegen, auch bei Verwendung hoehkon- zentrierter L6sungen nieht, wenn der Muskel in der gepufferten l~ingerl6sung seine Beak-

- tionsf~higkeit in zunehmendem I~IaBe wieder ge- Abb. a. wann. Diese Form tier Gestaltsver~nderung des

Die Muskeln desVersuehes M 47: ~Iuskels ist also offenbar an den Vorgang des Ab- 190 Min. nach Eiubringen in ge- put,me r~ng~,~,g, sterbens des Muskels gebunden. Wurde der Gas- ~0 link..reaktionsf~higer M uskel. b)reeht., reaktionsloser Muskel. troenemius abet in der 20proz. L6sung fiir eine

Stunde und 1/~nger - - bis zur vollkommenen Reaktionslosigkeit - - suspendiert und d~nn, wie der durchstr6mte, in I~ingerl6sung eingebraeht, so gewann der Muskel die der Kugelform sieh n~t.hernde Gestalt hie. Die Deutung dieses differenten Resultats maehte uns ant~inglieh Sehwierigkeiten. Wit glaubten zun~ehst die Erkl~rung in folgendem gefundert zu haben: Bei der Perfusion gelangen in kurzer Zeit relativ groBe Zuckermengen in den Muskel hinein. Davon konnten wir uns dureh Analyse der Suspensionsfliissigkeit, in die der 5Iuskel naehtr~glieh gebraeht wurde, fiberzeugen (Tabelle VII) .

Die Tabelle VI I zeigt, dag die Muskeln, welehe naeh der Durch- str6mung iu l~ingerlOsung suspendiert und alte Minuten dureh 0ffnungs- induktion gereizt wurden, naeh 120 Minuten (Versueh 43 naeh 160 Mi-

Versuche iiber (tie physiologischen Grundlagen der Osmolherapie. I. 333

nuten) weehselnde Mengen Dextrose an die Augenfliissigkeit abgegeben haben. Die Dextrosemengen s tanden in einer festen Beziehung zu der absoluten Zuckermenge, welehe das Pr~iparat passiert hat ten. Je mehr Zueker den Muskel durehst r6mt hatte, desto mehr gab er in 2 Stm~den an die Ringert6sung ab. I n denjenigen Fftllen, in denen die beiden Muskeln des Prhpara t s ungleiehe Wasserabgaben aufweiscn (M 47 und 49), war immer derjenige Mu~kel abgestorben, den die grd/#e Zuckermenge passiert hatte und der sphter bei der Auslaugung auch mehr Zuclcer (~n die Ringer/liissigkeit abgegeben hatte. Stets wog derjenige Muskel, bei welchem das zugehSrige Bein mehr Wasser verloren hatte, bei der ersten W~igung sofort naeh DurehstrOmung weniger als der Muskel (let' kontrMateralen SeRe. Vergleicht man die absoluten Zuekerwerte, die nach 2sti indigem Austaugen der vorher duaehstr6mten Muskel in der Erholungsfliissigkeit du tch Analyse gefunden werden, so sieht man (Tabelle VII) , da/l immer die Gastrocnemien die Reaktionsf~ihigkeit verloren h~tben und die Quellungskurve schrieben, die zwisehen 9 und 10 mg Dextrose an den ]ginger abgegeben haben.

Tabelle VII. Geu, icht.s(~nderd,lg der durchstr6n~ten Muskel~ ~mch ,S't~spet~,'ion u,~d direkler Reizung in Ringerl6sung.

~® ! i ~-~J Gewicht der . ~.~ =~

Vers.- . ~ ~= ~.~ : Osmo- ~ " Nr. S ~ ~ ~ i "~'' ; : ~ ~ renz ~ Elektr isches Verhalten

~ , i Effekt ~ 7: ~ des Muskeis

M 50u b

M49a.

b M 43~

b M 47a

b M 48a

b

10 ? 10 5,3 15 1 2 , 4

15 5,2 20 ? 20 5,3 20 6,2 20 3,0 25 4,6 25 3,0

? 0,53 1 , 8 6

i

0,78 ?

' 1 , 0 6

1,24 ~0,6 i

j 1,15 J0,75

12 --1,97:600 8 --1,41 620

13 --2,5 650

12 --1,26! 750 6 --0,84[ 440 9 --1,451 390

12 --1,77l 610 10 --1,4 1630 17 --3,06] 580 18 - 2,461 610

780 760 900

920 650 620 840 800 880 920

d- 180', 7.8 i rasche Erholung + 160, 7,8 rasche Erholung q- 250 i 9,3 tot, reaktionslos,

Qu cllungskurve -, 1701 5,8 'spateunvollk.Erh. @ 2101 9,8 tot, Quelhmgsk. @ 230} 11 dgl. ~- 230 1 14,0 dgl. + 170 9,3 sptiteunvollk.Erh. i 300112.6 tot, Quelhmgsk.

-}- 3101 9,5 dgl.

Die beim Absterben des Muskels eintretende Sguerung im Verein mit einer retat iven Unversehr thei t der Membraneigensehaften des Peri- mys imn ex te rnum sind offenbar die unerlgBliehen Vorbedingungen ftir das eigentiimliche Quelhmgsverhalten des to ten Muskels nach der Durch- strSmung, welches bei der graphisehen Registr ierung zu der steil an- steigenden Verkiirzungskurve des Muskels ftihrt. Bei der 5ul.{eren Be- t raeh tung des Muskels ba t ten diese dann. wie bereits erwShnt, eine


mehr kuge]fSrmige, breite, plumpe Gestalt. War aber der Muskel durch Suspension in der hochkonzentrierten Zuckerl6sung in seiner geaktions- f~higkeit bis zum AufhSren der Zuckung gesch~digt, so waren bei naehtr~glichem Einbringen des Muskels in die gingerlSsung immer noch, wenn auch minimale Zuckungen bei den yon uns gew~hlten Ver- suehszeiten (1--2 Std.) naeh lgngerer Zeit auszulOsen. Diese wurden offenbar yon zentralen Muskelelementen hervorgerufen, welehe dureh den langsam eintretenden Zueker nur unvollkommen gesehgdigt wurden. Dureh partielles 13berleben einzelner Muskelelemente wurde die quel- lungsbegiinstigende totMe Durehsguerung des nieht ganz abgestorbenen Muskels hintangehalten, wghrend gleiehzeitig das am st~rksten be- troffene Perimysium externum in seinen Membraneigenseha/ten stark alteriert wurde. Nut so ist es zu erkl/iren, dal~ der in Dextrosel6sung h6he- rer Konzentration eingetauehte Muskel, weleher, wie wir uns fiberzeug- ten, naeh griindliehem Abwasehen und naehtriigliehem Einbringen in normMe gingerl6sung weit grdflere Zuekermengen abgibt, als d e r n u r kurze Zeit durehstr6mte, infolge des osmotisehen Gefitlles zwisehen Muskel und Suspensionsfliissigkeit keine gr6f3eren Wassermengen in sieh aufnahm und das oben fiir den perfundierten Musket besehriebene Quellungsverhalten nieht zeigte. Die Tabelle zeigt fernerhin, dab der naeh der Durehstr6mung anf~nglieh leichtere Muskel, weleher mehr Wasser bei der Durehstr6mung verloren hatte, bei der naehtr~gliehen Suspension der I~ingerl6sung eine st~rkere Wasseraufnahme zeigte, als der Muskel der kontralateralen Seite, der ursprtinglieh weniger Wasser abgegeben hatte. In einigen Versuehen (M 47 und 50) wies der ur- spriinglieh lelehtere Muskel ein h6heres Endgewieht auf. Besonders eindrueksvoll gestalten sick die Verh~iltnisse im Versueh 47, in welehem der reaktionslos gewordene ~{uskel in lq'olge 12 Minuten langer Per- fusion mit 20proz. Dextrose-gingerl6sung naehtr~glieh 230 mg Wasser aufnahm, w~ihrend der Muskel der Gegenseite in i0 Minuten tanger Durehstr6mung mit der gleichen L6sung sp~ter nur I70 mg Wasser aufnahm. Der Muskel mit der grSl3eren Wasseraufnahme sehrieb die typisehe Quellungskurve und blieb reaktionslos, de rmi t der geringeren Wasseraufnahme zeigt eine sp~te, wenn aueh unvollkommene Erholung.

Diese eharakteristisehe Totenkurve haben wit bisher nur dureh Perfusion mit hypertonisehen DextroselSsungen (bei Kolloidzus~tzen ebenfalls erhalten k6nnen. ]3ei Perfusionen in aquimolekularen hypertonisehen KoehsMzl6sungen erhielten wit trotz guter Wasserabnahme die Verktirzungskurve nieht. Zwei typisehe Vergleiehsversuehe geben wit naehstehend wieder. Im Versueh M 25 wurde das reehte Bein 5 Mi- nuten lang mit Ringer + 2,80/0 NaC1 durehstrSmt; das linke Bein 5 Mi- nuten lang mit ~quimolekularer ginger-Dextrosel6sung (200/0). Der osmotisehe Effekt, an der Wasserbilanz gepriift, zeigte far das reehte

Versuche iiber die physiologisehen G~undlagen der Osmotherapie. I. 335

Bein einen Gewebswasserver lus t yon 1,3 ecru; fiir d~s ]inke Be in einen solehen yon 1,6ecru. Den zei t l ichen Ver lauf der Gewieh t s abnahme zeigt die K u r v e 20 (Versueh M 25). Beide Gas t roencmi i wurden naeh der Durchs t rOmung pr~- pa r i e r t und in gepuffer te

/

N25

Kurve 20. Kurve 21. Die Volumkurven des Versuches M 25, Der linke Gastroenemius d, Versuches M 25 (Kurve 20)

g a = zeit l icherVerlauf d. Gewichtsabnahme nach 5 Min. langer Durchs t r6mung mi t 20o/o Dex- der reeht.Extremit~it bei 5 Min. langer Durch- trose-RingerlSsung in gepufferter RingerlSsung alle s t rSmung mit 2,8 o]o NaC1 RingerlSsung, Min. dutch ()ffnungsinduktionsschl~ge gereizt, g b ~ zeitlicher Verlauf d. Gewichtsabnahme (Vgl. Kurve 22.) der link. Extremit~tt bei 5 Min. langer Dureh- s t rSmung mit 20o)0 Dextrose-tHngerlSsung.

l~ingerl6sung gebrach t . Der zucke rdu rchs t r6mte Muskel schricb die charak te r i s t i sche S tc i lkurve 21, ohne auf die einfMlenden P~eize anzu-

sprechen; der mi t NaC1-P~inger- 16smlg du rchs t r0mtc zeigte ge- r ingere l~eakt ion, die sich im Ver- lauf yon 2 S tunden e twas besserte, ohne dab dcr Muskel die Ver- k i i r zungskurve sehrieb.

Die Gewiehtsverhkl tn isse der Knrve ~2. Muskeln s ind zusammen m i t

Der reehte Gastroenemius des Versnehes M 25 (Kurve 20) naeh 5 Min. langer DurehstrSmung mit den in gleicher g i e h t u n g uIlter- 2,80/o NaCl-RingerlSsung iT~ gepufferter Ringer- 10sung alle Min. dnreh Offnungsinduktionsschliige nommenen Versuehen M 2 4 u n d 2 6

gereizt. (Vergleiehe Kurve 21.) auf Tab. VI I I zusammengestellt. Tabelle VII1.

il '. ] Gewieht der I~ .: i i [Gast roenem. "- ~

Konzentrat ion Osmo- / , ~ ~ ~ • rye,, ~ yon Dextrose : t ischer | e ~ ~ ~ ' ~ ~ r'e~; e" ] ~ ~ ~ , Elektrisehes Verhalten

und Nael : Ef tekt / . ~ [~ .~ ~ in'~t~- ~ ~: z l des Muskels im Ringer , in c e m / ~ . I ~ ~ = ~ t o ,~.-

i 1 1,4 600 I 675 + 75! 2,5 rasehe Erholung

Yers,- Nr.

M24~ 2,10/0 NaC1 b 15°/o Dextr.

M 25~ 2,80/0 NaC1 b, 200/0 Dextr.

M 26,~ " 2,80/0 NaC1 b 200//o Dextr.

M27~ 2,80/o NaC1 b 20°/0 Dextr.

-.~

~.~

4,2 7 3,1 7 4,1 5 2,8 5 2,4 6 3,1 6 4,2 8 1,8 4

! - - 1,7 - - 1 , 3 - -1 ,6 --0,7 - - 1,2 - -0 ,6

' - - 1,2

600i 775 500 f 650 490M 500 550 J 700 475 I 750 620 [ 78O 5soJ 8oo

-t- 175i 5,3 ' Erholung 150 i 1,3 sp/iteminim.Erhol.

, 210L 2,1 tot, Verkurzungsk. + 1~0 1,6 rasche Erholung + 5,3 sp~te Erholung + 160i 2,6 gute Erholung + 220 5,4 Erholung

336 M. Biirger and M. B~mr:

Versuch M 26 ist genau so durchgeftihrt wie ~[ 25 bei einer Durch- str0mungszeit yon 6 Minuten. Die KoehsMzperfusion hatte einen Ge- webswasserverlust yon 0,7 ccm; die Dextroseperfusion 1,2 ecru zur Folge. Der zeitliehe Verlauf der Gewebswassembgabe wird dureh die Kurven 14, 15, 16 illustriert. Die Muskeln wurden naeh Preparat ion und W~gung in die gepufferte Ringerl6sung gebraeht und ihre Reaktion gegen einfallende 0ffnungsinduktionssehl~ige gepriift. Der koehsalz- durehstr6mte Muskel zeigt sigh k~mm geseh~digt (26a). Der dextrose- perfundierte dagegen war lange Zeit ohne erkennbare Reaktion, bis er naeh langsam eintretender Erholung Zuckungen mit zunehmender HShe registrierte. Ein friihes Zeiehen, da6 der Muskel nieht zum Absterben gekommen war, ist nach unseren Erfahrungen die zunehmende Ver- lhngerung des Muskels, welches wir als ein Erholungssymptom yon der nach der Durehstr6mung eingetretenen Verkiirzung und relativen Starre ansehen. Die vorstehende Tabelle, wele!ae d~s Verhalten der Muskeln beziiglieh seiner Wasseraufnahme in der gepufferten Ringerl6sung bei gleiehzeitiger l~eizung zusammenstellt, zeigt, dait aueh bei der x'er- gleiehenden Priifung yon Salz und Zuekerdurehstr6muug stets der durch die Dextrose offenbar schwerer geseh~idigte Muskel die grOflere Wasseraufnahme aufweist.

14. Geniigt der Kontakt der Muskel fasern mit hypertonischen Dextrose l6sun~en unter AusscMug der entw~issernden Wirkung,

um irreversible Sch~digungen zu se tzen? I m Laufe unserer Untersuchungen wurden wit zu der ~rage gedr~ngt,

ob nieht die Tatsache, dab die 3[uskehl mit der hypertonisehen Dextrose- lbsung impr~gniert sind, ausreicht, um die bei den osmotischen Versuchen beobaehteten Funktionsbeeintr~ehtigungen auszulSsen. Zur Entsehei- dung dieser Frage sind wir folgendermaBeu vorgegangen. Wit dutch- strSmten in der gleichen Weise die eine Extremiti~t des Frosehpr~iparats mit Dextrose-Ringerl0sungen wechselnder Konzentration und beobachteten den osmotisehen Effekt an der Volumkurve und Fliissig- keitsbilanz. Dann liegen wit nach Abklemmung der durchstrbmten Ili~c~ diesetbe LSsung in die Iliaea der anderen Seite einstrSmen, bis die ersten Tropfen der Perfusionsflfissigkeit aus der Bauehvenc ab- flossen. Sodann wurde dieselbe abgeklemmt und die Zuckcrl6sung s t r imte numnehr unter einem Druck yon 210 mm in das Gef~f~system der 2. Ext remi ta t ein und brachte dieses Bei,1, ausweislich der Volum- kurve, sehr bald zur Sehwellung. Als Beispiel mSge Kurve 23 (Versuch M 10) dienen. Das rcehte Bein (Va) des Pr~parutes wurde 9 Minuten lang mit 15proz. Dextrose-Ringer durchstrbmt. In die linke Extremit~t (V b) wurde dieselbe LSsung bei ~bgeklemmter B~mehvene unter 210 mm Druck 19 Minuten lang ins Oewebe geprel3t. Eine osmotische Wir-

Verstlche 5ber die physiologischen Grundlagen der Osmotherapie. I. 337

kung, die sich in einer Abnahme des Volums resp. des Gewichts ~uBerte, war dureh die Abfluf3hemmung verhindert. Es war somit im wesentliehen die Wirkung des Zuckers au[ das Gewebe zu beobachten, unter Ausschlu~ der sonst eintretenden Folgen des osmotischen Wasserverlustes. Es kann bei b.v. dieser Anordnur~g ebenfMls zu einer Wasser- . / / / / . . . . . verschiebung innerhMb der durchzuekerten / ~ / T T ~ Extremitkt, nicht aber zu einer Wasserverar- ~_-=~ mung des ganzen Gewebes gekommen sein. Dis Result.ate sind tabellariseh geordnet(Tab. \ IX). Voraussehieken m6chten wit, daft in \ keinem Fall bei dieser Versuchsanordnung .... - . . . . . . . eine erhebliche Schdidigung der Muskulatur a.v sich einstellte. Nie kam es zu einer sonst - , . . . . ,,~-,-~-~ , , , . ~ - bei den hohen Konzentrationen beobaehteten Starre, hie zu einer Reaktionslosigkeit ~urve e3. bzw. zur Registrierung der von llns so- nieVolumbewegungeneinesFrosch- genannten Totenkurve. Stets zeigte der pr~parates bei 9 Min. langer Durch-

strSmung der rechten Extremitiit Vergleieh der Wirkung einer entsprechend mit i5O/o Dextrose-RingerlSsung lung dauernden Durchstrdmung der kon- (A.v.) und 11Min. langerImpression

der gleichen L6sung in die linke t ralateralen Extremitkt einen wesentlich Exr temi t~t bei gehemmtem Abflug.

(b. V) Tv A.- : DurchfluBgeschwin- st~rkeren Effekt, der in 2 yon unseren digkeit (T rop fenzah l )be i Durch- 14 Versuehen zum Absterben des Muskels str6mung der rechten Extremitfit. fiihrte ( l l b und 14b). Diese Versuchs- reihe iiberzeugte uns davon, dab der blofle Kontakt des Muskels mit den Zuckerldsungen wechselnder Konzentration nicht ausreicht, um eine wesentliche Seh~digung der Funktion des Muskels hervorzurufen (Tabelle IX).

Dem Einwand, dab der Zucker in ungeniigcnder Menge bei den In- fusionsversuchen in die Muskulatur hineingelangt sei, kOnnen wir durch die Ergebnisse yon ZuekeranMysen der RingerlOsungeu, in die der Muskel nach erfolgter Perfusion resp. Infusion gebracht wurde, be- gegnen. Es enthielt die t~ingerl6sung in Versueh M 18 180 Minuten nach Einbringen der Gastrocnemii in die gepufferte Ringerl6sung:

Naeh 10 Min. lg. Perfusion yon 4,8 ecru 15o/0 D.-R.-Lsg. 23 mg Dextrose, Nack 10 Min. lg. Infusion yon 1,6 ccm 150/0 D.-R.-Lsg. 9 mg Dextrose.

Eine Zuckermenge yon 9,3 rag, die in 120 Minuten aus dem rechten Gastrocnemius des Versuchs M 49a naeh 13 Minuten langer Perfusion des Pr~parats mit 15proz. Dextrose-gingerl6sung ausgewasehen werden konnte, hatte unter kri~ftiger Wasserentziehung den Muskel ab- getStet.

Im Zusammenhang mit unseren friiheren Resultaten beweist diese Versuehsreihe, dab konzentrierte Zuckerl6sungen, wenn sie ihre osmo-

Z. f. d. g. exp. Med. X L I L 22


t ischen Wirkungen nicht entfalten k6nnen, keine dauernde Schi~digung des Muskels mit sich bringen, wenigstens nicht fiir die Dauer unserer Versuche (3- -4 Stunden bei Zimmertemperatur) . Der Zucker wirkt demnach, was auch nicht zu erwarten ist, nicht nach Art eines Proto- plasmagi]tes auch nich~ in hSheren Konzent ra t ionen .

Tabelle IX. Vergleich der Muskel/unktionsst6rungen dutch hypertonische LSsungen bei Durchstrdmung und endovasaler InJusion bei verhindertem Ab/lufl.

Verhalten der Gastrocnem~en ~ = ~

Vet- Konzentration der .=~ ~ ~ ~ such Dextrosezus~tze zur Osmotische :.¢ ~ ~ Nr. Ilingcffltissigkeit Wirkung

M 13a i 80/0 gut

b 80/0 Abfl. gehemmt, 0dem Bauchvene abgekl.

M 0 ' 10°/o 12bi 10°/o Abfl. gehemmt,

Bauchvene abgekl. M lOa 15°/o

b 15°/o Abfl. gehemmt, Bauchvene abgekl.

15°/o M l l a

b

gut anf~tngt, osm., Wirk.dann0. i

sehr gut - - 1,4 0dem

gute Osmose i

15°/0 Abfl. gehemmt, i 0dem Bnuchvene abgekl. ~

15°/o i gu~ Osmose 15°/o Abfl. gehemmt, i Odem Bauchvene abgekl. I I

M 18a 15% I gute Osmose - - 1,42

b 1~% abn g+he~m~,l 0d~m t Bauchvene abgekl, i

M 14a 200/0 t gute Osmose

b 20°/o Abfl. gehemmt, i - - 1,5 Odem Bauchvene abgekl.

Min.

- - 8

- - 8

- - , 5 ~ / 2

- - 51/~

- - 9

- - 1 1

- - 5

- - 1 0

- - 4

- - 4

4 ,8 10

1,62 10

L 10 6,5 i

1,5 i 10 I

b) physi- a) clektrisches Vcrhalten kalisches

Verhalten

schlechte Erholung

sehr rasche Erholung maxim. Zuekungen schlechte Erholung

gute, r,~sche Er- holung

minirnale Reaktion,

Bein nichtstarr

Bein . nichtstarr

Bein starr Bein

n i c h t start Bein starr

sehr schlechte Erholgq gutc Erholung I~4n

nicht starr sehr schleehte Reakt.,l Bein starr

Muskel stirbt ab gute Erholung

I

Muskel erholt sich gute Erholung

sp~te Re~ktion, schlechte Erholung sofortige Erholung

reaktionslos, Totenkurve

rasehe Erhohmg

Bein nicht starr Bein.starr

Bein nioht starr Bein starr

Bein nicht start Bein starr

Bein nicht starr

mg

14 4,2

15 5,2

23

9 25

P

10

15. D u r c h s t r S m u n g s v e r s u c h e mit Zucke r -R inge r l i i sungen ge r inge r Konzen t ra t ion .

Die bisher mitgetei l tcn Versuche benutztcr~ durchweg L6sungen yon Zuckerkonzentrat ionen, die zwisehen 50/o und 250/0 varlierten. Die ~usfiihr]ich diskutierte Frage der Sch~digungen hat dargetan, dab Dextrosekonzentra t ionen yon 15°/o aufw~rts irreversible Sch~diguagen dcr Muskulatur sctzen k0nnen. So hohe Dcxtrosekonzentra t ionen ver- bieten sich daher fiir die VcrhMtnisse der Praxis und sind auch gar

Vetsuche fiber die physiologischen Grundlagen der Osmotherapie. I. 339

nicht zu erreichen. Schon die Herstellung einer 5proz. Zuckerkonzen- tration in 2500 c c n Serum erfordert eine Zuckernenge yon ]25g, welche in einmaliger Infusion zu applizieren w~re. Unsere Versuche zeigten uns zu unserer l~berraschung, daB, entgegen eigenen Erfah- rungen a n Menschen, 5proz. Dextrose-t~ingerl6sungen oft ]ceine osnotischen Effekte zeitigen, sondern i n Gegenteil Volun- und Gewichts- zunahmen des ganzen Prgparats bedingen. Wir fragten uns, ob dieser negative Erfolg nicht insofern eine Verschleierung yon Wasservm'- schiebungen aus d e n Gewebe bedeutet, als zwar Wasser aus der Musku- latur auf osmotischen Wege herausgerissen wird, aber infolge unge- niigend rascher Ausscheidung (Fehlen der Nieren) z u n Tell i n Zwischen- gewebe liegen bleibt. Es k o n n t hinzu, dab bei unserer Versuchs- anordnung die wenig viscdse 5proz. Dextrose-Ringerldsung ohne kolloidale Zusiitze bei e inen relativ hohen Durchstr0nungsdruck aus den GefgBen entgegen d e n osnotischen Druckgefglle in das Zwischengewebe hinein- gepregt wird. Um fiber diese Frage ins Mare zu k o n n e n , haben wir orientierende Vorversuehe in folgender Weise angestellt: wit durch- s t rSnten die eine Extrenit i~t n i t gepufferter Ringerl6sung mit einem Dextrosezusatz yon 30/0 ffir die Dauer yon 8 Minuten. Es flossert 6,2 ccm ein und 4,8 c c n aus. Die Wage und die Wasserbilanz zeigten eine Zu- nahme des Prgparats naeh Durchstr6mung des einen Beins und Ab- klemmung der anderen Iliaca von 1,2 g resp. cent. Sofort naeh Per- fusion der einen E x t r e n i t g t wurden beide Gastroenenii prgpariert. Der Muskel der durchs t rSnten Seite wog 400 rag, der norna le 440 mg. Obwohl also das Gewieht der Gesantex t remi tg t z u g e n o n n e n hatte, war der Muskel der durehstrSmten Seite leichter. Es war demnaeh zu einer Wasserversehiebung innerhalb des Gewebes g e k o n n e n : Der Muskel ist an Wasser verarmt, wgihrend das interstitielle Gewebe gleichzeitig an Wasser zun immt (Tabelle X). Das gleiche Verhalten zeigten die dureh-

Tabelle X.

. . . . . . . F ~ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ! ~' ~ ~ ~ ~ G e w i c h t G e w i e h t de s / ~ . = g ~ E ~ d e s I G a s t r o e n e m i u s

~ ~ ~ ~ ~ . ~ ' ~ G a s t r o e n - ~ . ~ . h m e h S u s p e n s i o n ¢a ~ ~ ' " ~ ~ e ln l l lS [ In R m ~ e r l o s u n g Z m t Di f f e -

V e r s u e h s - ~ r . ~ . . . . ~ ~ .~ = . . . . [ . . . . . . . . n a e h r e n z

o g Min. ~ ~ " I + ~ = z = =

M 53a b unbehandelt

M 56a b unbehandelt

M 57a b unbehandelt

M 59a b unbehandelt

9 7,4

15 8,4

8 6,2

8 5,5

+ 0,1

+1,07

+0,29

+1 ,4

280 390

450 420

330 390

400 440

--1101

+30

--60

- - 4 0

380 420

510 430

440 410

450 440

120 + 100

120

120

120

22*

Di f f e - r enz t

t -__b 1

+ 30

-I 60 i + 10

+90 / + 2 0

+50 j + o I

340 M. Biirger nnd M. Baur:

str6mten Gastrocnemii im Versuch M 57 und ~I 53 ; im Versuch 57 wog der durchstrkmte Muskel 60 rag, im Versuch 53 110 mg weniger als der der unbehandelten Seite. Orientierende Vorversuche hatten ergeben, dab das Gewicht normaler Gastrocnemien eines Pr~parates bei exakter und raseher Preparation und W~gung im Maximum um 20 mg differieren. In den erw~hnten Versuehen war eine Durchstr6mungszeit von 9 Minu- ten nieht fibersehritten; im Versueh 56 dagegen war die eine Extremiti~t mit einer 4 proz. Dextrose-Ringerl6sung 15 Minuten lung durchstrkmt; jetzt wog der Muskel bei einer Gesamtzunahme des Pr~parats yon 1,07 g 30 mg mehr als der der niehtdurchstrkmten Seite. BeL nacktri~glickem Einbringen in die gepufferte ]~ingerlksung nehmen die durehstr0mten Muskelu erheblich mekr an Gewieht zu, als die undurchstrkmten: ein sicheres Zeichen dafiir, dab bereits der wenig gegen die Norm gesteigerte Zuckergehalt der Muskelu die Aufnahmef~higkeit derselben erheblich steigert. Diese fiir die praktisehe Verwendung hypertonischer Lksungen wiehtigen Ergebnisse dureh Versuehe mit niedrige~l Dextrose-Konzen- trationen erfahren eine erhebliehe Korrektur, sobald den Zuekerlksungen kolloidaie Zusi~tze gemaekt werden und dadurch den Verh~ltnissen bei Infusion in die Blutbahn mehr angepaBt werden.

Auf diese Versuehe werden wir im Zusammenhang in einer sphteren Mitteilung eingehen. Die bisher in dieser l~ichtung gepriiften Kolloide (Glykogeu, Gummi arabicum, Sti~rke, Eiweii~, EiweiBkOrper des Serums, Gelatine) erwiesen sick sehr verschieden wirksam in ihrer wasserbin- denden Funktion, sowohl allein als auch bei gleiehzeitiger Verwendung von hypertonisehen Zuckerlksungen. Die M0glichkeit der Unterstiitzung osmotherapeutiseher Effekte dureh rein pharma#ologische Mittel soll gleichfalls sp~ter erkrtert werden.

Zusammenfassung. 1. Die erste Aufgabe, die wh" uns in dieser Untersuckungsreihe

stellten, war Kenntnis yon der Dauer der Wir]csamkeit hypertonischer LOsungcn, die in die Gef~Bbahnen injiziert werden, zu gewinnen.

Eine groBe ~eihe yon Voruntersuchungen zeigte, dab der zeitliche Ablauf der Gewichts- und Volumbewegungen bei Durchstrkmungs- versuchen mit hypertonischen L0sungen sich niche voraussehen l~{lt. Am selben Objekt kann die eine Extremit~t, mit der gleichen L0sung durchstr6mt, wie die andersseitige, bezfiglich des Entw~sserungseJfekts sich anders verhalten. Die yon uns verwendete Methodik gestattet die Gewichts- und Volumbewegung kurvenm~l~ig zu verfolgen und die Ver- suche jeweils am Optimum der Wirkung abzubrechen. Die Versuche dieser Reihe und die in den folgenden Mitteilungen wiederzugebenden sind im wesentlichen mit dem Ziel angestellt, das Optimum der Wirkung und sein zeitliches Eintreten festzulegen. Erst auf dieser Grundlage

Versuehe fiber die physiologischen Grundlagen der Osmotherapie. I. 341

sind vergleiehende Untersuehungen fiber die Wirkung versehiedenartig zusammengesetzter Durchstr6mungsflfissigkeiten m6glich.

Die in dieser Igichtung am Frosch angestellten Versuehe ergaben, dab bei DurchstriSmung mit kolloidfreien L6sungen das Optimum der Wirkung bei weehselnden Konzentrationen und bei ~,erschiedenen Pr~- paraten zu verschiedenen Zeiten gefunden wurden. Im allgemeinen nimmt mit steigender Konzentration die Zeit, welche zwischen Beginn der In[usion und Erreichung des Optimums der Geu,ichtsabnahme verstreicht, ab. Die Mittelwerte schwanken bei Konzentrationen, die yon 5--20 proz. Dextrose-l~ingerl~sung steigen, zwischen 6 und 14 Minuten. Diese Ergebnisse wurden an normalen Temporarien gewonnen, das heiftt, an Tieren, bei denen der Wassergehalt der Gewebe nicht dureh voraus- gehende Infusion erh6ht war. Die Tatsaehe, dal~ das Wirkungsoptimum bei den niederen Konzentrationen vergleichsweise spS~ter gefunden wird, ist dadureh erkl~irt, dab die Zuekerl/)sungen hoher Konzentration zwar anfi~nglich eine stgrkere Wirkung entfalten, dann abet durch zunehmende Erseh6pfung der Wasserdepots oder auch infolge Seh~idigung der Mere- braneigensehaften durch die Entw~isserung in ihrer Wirksamkeit ver- langsamt resp. ganz gehemmt werden. Es kommt hinzu, daft die mit den hohen Dextrosekonzentrationen erreiehbaren Wesserentziehungen sehr watu'scheinlieh bald an die Grenze dessen heranffihren, was die Muskelfaser bei osmotisehen Versuchen fiberhaupt an Wasser abgibt. Das in der 3[uskelfaser enthaltene Wasser verh~tt sich eben nieht wie eine einfaehe wgsserige L6sung, sondern ist darin, woraui Overton zuerst hingewiesen hat, zum Teil als Quellungswasser vorhanden.

2. Mit dieser Tatsaehe in l~bereinstimmung stehen die Resultate der Versuehsreihe, welehe in der Absicht angestellt wurden, die maximaten Gewichtsverluste, die bei Durehstr6mung mit hypertonischen LOsungen zu erreiehen waren, aufzufinden. Eine feste Beziehung zwischen Kon- zentration der Zuckerliisung und ihrem osmotisehen Wirkungseffekt haben wit nieht gefunden. Wohl aber zeigte sieh, daft eine Verlang- samung der DurchstrSmungsgeschwindigkeit und Abnahme der Tropfen- zahl eine Verminderung des osmotischen Effekts zur Folge hat. Wghrend die DurchstrSmung mit 5proz. Dextrose-Ringerl6sungen bereits i7,6°/0 Verlust des Gesamtpr~iparats erzielte, kamen wir bei Verwendung yon 20proz. Zuckerl6sungen nicht fiber Gewiehtsverluste fiber 18,4°/0 des Pritparats hinaus. Bei Verwendung 25proz. Zuckerlr~sungen gelang es in einem Versuch, 26,80/0 Gewichtsvertust des Gesamtpritparats zu erzielen. Die Durchstr6mung mit Zuekerkonzentration, die fiber 15°/0 hinausging, hat keine prgktische therapeutisehe Bedeutung, da bei diesen Konzentrationen erhebliehe SehS~digungen der Gewebe (des Muskels) sieh naehweisen lassen. Dutch Schiidigung der Membranen, an deren Intaktheit der osmotische Vorgang gebunden ist, f/ihrt der Prozel~ der

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Entw~sserung bei Verwendung yon hypertonisehen L6sungen hoher Konzentration zu einer Art Selbsthemmung.

3. Diese ScMidigungen wurden beztiglich ihres zeitliehen Auftretens und der Zuckerkonzentrationen, bei welchen sic sich einstellten, einer vergleiehenden Untersuehung unterzogen. Dabei ergab sieh als allgemeines Resultat, dal3 die Durchstrdmung in wesenglieh k/irzerer Zeit zu einer erheblieh sehwereren Schiidigung fiihrt, als die Suspension des Muskels in den LSsungen yon entsprechender Zuekerkonzentration. Diesem Ergebnis haben wir folgende Deutung gegeben : Bei der Per/usion wird die osmotiseh wirksame L6sung raseh in die, die einzelnen Fasern umspiilenden Capillaren und von dort in die diese Fasern umspiilende Fltissigkeit hineingebraeht ; die Capillarwand und das Sarkolemm wirken als Membran, welehe die zuekerarmen Fibrillen v o n d e r zuekerreiehen Umgebung trennen. Dadureh ist ein steiles Konzentrationsgef~lle gesehaffen, das bis zum Konzentrationsausgleieh dem MuskelWasser ent- zieht. Wird dagegen der ganze sorgf~ltig pr~parierteMuskel in dieZueker- 16sung e ingetaucttt, so mui.t der Zueker erst das Perimysium externum und internum passieren, bevor er an das als Wasserseheide fungierende Sarko- lemm herankommt und wirken kann. Wasserentziehungen und Sch~digungen treten dementspreehend langsamer ein. Besonders auffallend wird dieser Unt.ersehied, wenn hShere Konzentrationen (15--20°/0) ge- w~hlt werden. Hier tr i t t die Reaktionslosigkeit des Muskels bei Durch- strSmung sehon nach wenigen Minuten ein. Der Muskel stirbt, quillt und verSndert die Form in eharakteristischer Weise, was sieh bei der l~egistrierung als Totenkurve darstellt. Diese Quelhmgskurve haben wir in zahlreiehen Versuehen beim Eintauchen des Muskels in die LS- sungen gleicher Konzentrationen nur einmal naeh 4 sttindigem Einwirken einer 20 proz. Dextrose-l~ingerlSsung gesehen. Die allgemeine Bedeutung dieser Versuche sehen wir in clem Nachweis, da~ dasselbe schCidliche Agens ganz di//erente E//elcte zeitigen kann, ]e nachdem es vom Perimysium her oder vonder Capillare aus au/ den Muskel einwirkt. Dieser Nachweis seheint uns, wie wir sparer zeigen werden, fiir viele Fragen der Muskel- pharmakoiogie von erheblieher Tragweite.

Die Tatsache, dab bei der Immersion des Muskels in ZuckerlSsungen entspreehender Konzentration dieser seine Reaktionsfhhigkeit, wenn a ueh in abnehmendem MaBe, stundenlang beh~lt, ist naeh dem oben Gesagten auf das langsame Eindringen des Zuckers in den Muskel zurfickzuf/ihren. Die peripheren Anteile k6nnen hier bereits geseh'~digt sein, lange bevor die zentralen Teile der Zuekerwirkung ausge- setzt siud.

4. Besonders eindrueksvoll war uns die Tatsache, dab bei gleicher prim~rer Wasserabgabe und bei gleieher sekund~rer Aufnahme des Mus- kels in der gepufferten RingerlSsung der offenbar tote, reaktionslose Mus-


kel ein ganz anderes physikalisches Verhalten zeigte als der noch lebende. Nur dann, wenn der alle Minuten einfallende Reiz nicht mehr beantwortet wurde, zeigte sieh unabh~ngig yon der prim~ren Wasserabgabe und der sekund~ren Wasseraufnahme die eh~rakteristische Gestaltsver~nderung des Muskels: Unter zunehmender Verki~rzung geht der Muskel aus seiner SpindeKorm in die Kugelgestalt fiber, wird ~est und hart. Der noch lebende Muskel dagegen, welcher, wenn auch erst Stunden nach dem Ein- dringen in die gepufferte Ringerl~)sung, auf Reize wieder ansprieht, zeigte stets ein entgegengesetztes Verh~lten. Unter zunehmender Ver- l~ngerung zeigt die Kurve eine anf~nglieh steilere, sphter flaehere Sen- kung, auf welcher die einzelnen Reizeffekte aufgesetzt sind. Dureh diese Beobachtung wird man zu der Annahme eines di//erenten Quellungs- verhalten des lebenden und toten Mus]celgewebes gedrdngt. Bereits Winter- stein 1) hat einleuehtend dargetan, dab der sterbende 3{uskel seil~e Mem- braneigenschaften mehr und mehr einbiil~t, wodurch die osmotisehen Verh~ltnisse grundlegend gehndert werden. Wertheimer "~) zeigte neuerdings, daft die irreziproke Permeabilit~t der Froschhaut eine Eigenschaft im wesentlichen der lebenden Membran ist. Diese und die in dieser Arbeit niedergelegten Erfahrungen weisen darauf hin, dal~ alle an toten Ge- weben oder Modellen gemachten Erfahrungen nur mit grOfiter Zuri~clc- haltung auf die Verh~ltnisse der ()dembildung im lebenden Organismus iibel~ragen werden dtirfen.

Eine weitere Eigentiimlichkeit des physikalischen Verhaltens der mit hypertonischen L0sungen dm'chstr6mten Muskulatur ist ihre mit zunehmender Entw~sserung einsetzende Starre, welche noch wgbrend der DurchstrSmung zu einer Streckung der anf~nglich schlaff herunter- hgngenden Extremit~t fiihrt. Wir glaubten anfgnglich, daI~ dieses Ph~- nomen allein auf den Wasserverlust zurfickzufiihren sei, mul]ten uns aber dann iiberzeugen, dab die Starre im allgemeinen nur mit h0her- prozentigen ZuckerI6sungen zu erreichen ist (yon 10 proz. Dextrosel6sung ~ufw~rts), daft dieselbe bei Durchstr6mung mit 5proz. Dextrose-ginger aueh dann ausbleibt, wenn dieselbe Wasserverluste zeitigte, die bei den hSheren Konzentrat ionea bereits zur Starre geffilu't hatten.

Auch mit Zuckerkonzentrationen unter 5o/o konnten Wasser- bewegungen im Gewebe gezeigt werden, die sich einer in einer Gewichts- abnahme der durchstr0mten Muskul~tur gui3erten, wobei oft das Gesamt- gewicht des Pr~parates unver5ndert blieb oder sogar eine Ge~fehts- zunahme zeigte.

5. Vergleichende Versuche mit hypcrtonischer Dextrose und diesen isotonischen NaC1-LSsungen zeigten im DurchstrOmungsversuch stets

1) Winterstein: Biochem. Zeitschr. 75, 48. 1916. 2) Wertheimer: Pflfigers Arch. f. d. ges. Physiol. 199, 382; 201, 488, 591.

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einen stdirkeren Wirkungseffekt der Dextrose-LSsungen. Dementspre- chend im Mlgemeincn eine st~rkere Schhdigung des Muskels durch die Dextrosel6sung gegenfiber den Koehs~lzl6sungen bei den hohen Kon- zentrationen.

6. Bei den entsprechenden mit SMz- und ZuckerlOsungen ~ngestcllten Eint~uchversuchen zeigte sieh das raschere Eindringen des SMzes in den Muskeln in dem viel fr~iheren AufhOren der Reaktion im Gegensatz zu der Wirkung bei 5quimolekularen Dextrosel6sungen. Auff~llig war, dab selbst bei einem wesentlich geringeren Gesamteffekt nach Einwir- kung der SalzlOsung diese stets viel lebhaftere fibrill~re Zuckungen aus- 16sten, ~Is bei der viel wirksameren ZuekerlSsung. Auch diese Erschei- nung wird auf das rasehere Eindringen des Salzes in das Gewebe zu- rfickgefiihrt.

7. Eine weitere Reihe von Versuchen befaftte sich mit der Frage, ob der blo~.~e Kontakt der Muskelfaser mit der hypertonischen ],6sung ausreicht, die erw/~hnten Funktionsst6rungen hervorzurufen. Zur Ent- scheidung dieser Frage wurden Durchstr6mungsversuehe angestellt, bei welehen aber die Durehstr6mung sofort nach ihrem Beginn durch Ab- klemmung der Bauchvene gehemmt wurde. So waren erhebliehe entwi~ssernde Wirkungen ausgeschlossen. Dabei stellte sich heraus, dab der Kontakt der Muskelfaser mit den hypeI~onischen Dextrosel6sungen unter Aussehlul~ der entwgssernden Wirkung keine irreversiblen Sehg- digungen der kontraktilen Elemente mit sieh bringt.

Die prakt.ische Auswertung der bisher gewonnenen Resultate wollen wir hier nut andeutungsweise er6rtern. Zwei Bedingungen miissen fiir eine gute osmotiseh herbeizuffihrende Gewebsentw~sserung erfiillt sein: Erstens eine ausreiehende Durehstr6mungsgesehwindigkeit der Gewebe und zweitens die MSglichkeit des Abtransports der in die Gef~Bbahn hineingerissenen Fliissigkeitsmengen. Da gerade die letzte Bedingung bei den hydropischen F~llen der mensehliehen Pathologie wegen pri- m~rer oder sekundiirer Nierenseh~digung oft nicht gegeben ist, wird man in einsehl~gigen FKllen der Injektion hypertoniseher L6sungen auf der HOhe der Wirkung einen ausgiebigen Aderl~B folgen l~ssen, der das dem Gewebe entrissene Wasser raseh naeh augen entfernt und dutch seine an sieh entwi~ssernde Wirkung den osmotisehen Effekt unterstiitzt.

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Versuche über die physiologischen Grundlagen der Osmotherapie