DL enr DR Eu Bu 3 A Pe ee ” E ” ICREHERER x [Ha er “riet Di EN} DLM Hr er ' wu sure \" ie N % s N N “ Par armer, Tele a ) Pe Da [2 e, “ih je aroeie! Ihr iR TBatieh. } IK BERLETLOL NEBEN r Kuh ePieihr, LILRTLHTE m Keal ein ri Pie fi ie CH 11 Tr ’ Kerl ht Gone hrı, h N DRERRLRICHTERLLFTN rt, EULRLRISLELEI. s mimr 12 er PFLÜGER®S ARCHIV FÜR DIE GESAMTE PHYSIOLOGIE DES MENSCHEN UND DER TIERE HERAUSGEGEBEN VON E. ABDERHALDEN A. BETHE R. HÖBER HALLE A.S. FRANKFURT A. M. KIEL 175. BAND MIT 44 TEXTABBILDUNGEN UND 4 TAFELN BERLIN VERLAG VON JULIUS SPRINGER 1919 Inhaltsverzeichnis. Blum, Ernst. Die Querschnittsbeziehungen zwischen Stamm und Ästen im Arteriensystem. (Mit 6 Dextabbildungen)y. aan. 0 Meyerhof, Otto. Über die Atmung der Froschmuskulatur. (Mit 1 Text- and ATTE) 21 0 ae ee Re Meyerhof, Otto. Zur Verbrennung der Milchsäure in der Erholungs- BerdedespMuskelsy u nee ee ee ne Neugarten, cand. med. Trude. Der Einfluss der H-Ionenkonzentration und der Phosphorsäure auf Erregbarkeit und Leistungsfähigkeit deeaMuskeln. (Mit) Textabbildungen) .../..". 2 ......... Wachtel, Dr. Curt. Die Allgültigkeit des zweiten Hauptsatzes der Bhermonymamiane ee ee RE. Liljestrand, Dr. &. Vergleich der Wirkung von Atropin und l-Hyos- cyamin auf den isolierten Säugetierdünndarm. (Mit9 Textabbildungen) Buddenbrock, W. v. Die vermutliche Lösung der Halterenfrage. (Mit 1S Dezialolnllekmersn) lese le RE Tschermak, A. v. Bioelektrische Studien an der Magenmuskulatur. I. Mitteilung: Das Elektrogastrogramm (Egg) bei Spontanrhythmik des isolierten Froschmagens. (Mit 1 Textabbildung und Tafel ]).. Abderhalden, Emil. Studien über den Einfluss der Art der Nahrung auf das Wohlbefinden des einzelnen Individuums, seine Lebens- dauer, seine Fortpflanzungsfähigkeit und das Schicksal der Nach- Konmenschatts nl MiteRatel Ih). en 0. te ee le Mangold, Ernst. Elektrographische Untersuchung des Erregungsver- laufes im Vogelherzen. Nach gemeinsam mit Frl. Elsbeth Haas ausgeführten Versuchen. (Mit 1 Textabbildung und Tafel III und IV) Marloff, approb. Tierarzt R. Die früheren Zählungen der Erythrocyten im Blute verschiedener Tiere sind teilweise mit grossen Fehlern bene er Pütter, Prof. Dr. phil. et med. August. Studien zur Theorie der Reiz- vorgänge. V. Mitteilung: Der Verlauf der Dauererregung. (Mit 2 Lerzablaldineen)e) 2 ee N Besen zieichmis. 0. 2 ua une ee 16299 109 187 328 Die Querschnittsbeziehungen zwischen Stamm und Ästen im Arteriensystem. Von Ernst Blum. (Aus dem physiologischen Institut der Universität Zürich.) Mit 6 Textabbildungen und I Tabelle. (Eingegangen am 7. Januar 1919.) Zu den dynamisch wichtigsten Eigentümlichkeiten im Bau des Arteriensystemes gehört die Tatsache, dass mit zunehmender Auf- zweigung eine Verbreiterung des Gesamtquerschnittes einhergeht. Die Summe der Astquerschnitte ist grösser als der Querschnitt des zu- gehörigen Stammes. Diese Verbreiterung der Strombahn nach der Peripherie hin ist für die Widerstandsverhältnisse von einschneidender Bedeutung. Wir werden darüber weiter unten zu sprechen haben. Vorerst sei nur die Selbstverständlichkeit hervorgehoben, dass hierbei die quantitativen Verhältnisse eine Rolle spielen, d. h. der Grad, in welchem sich die Strombahn mit jeder Verzweigung verbreitert. Ob sich hierüber auf Grund von empirischen Untersuchungen etwas aussagen lässt, dies zu untersuchen ist Zweck der vorliegenden Arbeit. I. Methodik. Um die von unserer Aufgabe verlangten Querschnittsbestimmungen am Arteriensystem vorzunehmen, stehen uns von vornherein mehrere Methoden zur Verfügung. 1. Bestimmung der Arterienquerschnitte in vivo. Man kann zum Beispiel am ausgebreiteten Mesenterium eines laparoto- mierten Tieres die Arteriendurchmesser direkt bestimmen oder an einer photographischen Aufnahme messen. Gegen die Genauigkeit dieser Methode erheben sich jedoch Bedenken: Bei solchen operativen Eingriffen sind die Gefässe zu stark abnormen Einflüssen unter- worfen und verändern sich in ihren Querschnitten derart, dass sie sich von den normalen Verhältnissen entfernen. Wir können nicht darauf rechnen, bei der blutigen Freilegung der Gefässe die natür- lichen Verhältnisse kennen zu lernen. Von beschränktem Wert sind auch Messungen am Lebenden, wie sie möglich sind an photographischen Aufnahmen der lebenden Netz- Pflüger’s Archiv für Physiologie. Bd. 175. | 1 2 Ernst Blum: hautgefässe. Es ist die Unschärfe der Konturen, welche entsprechend den Erfahrungen von Hess den Wert der Messung beeinträchtigt. 2. Bestimmung der Querschnitte am Injektionspräparat des frisch getöteten und entbluteten Tieres. Diese Methode hat R. Thome in seiner Arbeit ‚‚Arteriendurchmesser und Organgewicht‘‘!) angewandt. Bei seinen Versuchen verwendete er zur Injektion eine in der Hauptsache aus Gips bestehende Masse, welche die Eigenschaft hat, rasch zu erstarren. Sie wurde dem frisch getöteten Tier unter einem Druck von der Höhe des normalen Blutdrucks ins Arteriensystem injiziert. Mit der Injektionsmethode arbeiteten auch J. P. Mall?) und W. S. Miller°). Für unsere Untersuchungen wollen wir diese Methode nicht ver- wenden. Es ist unwahrscheinlich, dass unter konstantem Druck inji- zierte Gefässe die gleichen Querschnittsverhältnisse darbieten wie im Leben. Es ist wohl möglich, dass bei starkwandigen Gefässen, wie Aorta, Karotis usw. die Fehlerquelle bei der Injektionsmethode eine relativ geringfügige ist, wie dies Stahel?) in seinen später noch zu besprechenden Untersuchungen an solchen Gefässen grösseren Kalibers gefunden hat. Ganz anders verhalten sich aber die dünnwandigen Gefässe, und um solche handelt es sich mehr oder weniger bei den folgenden Untersuchungen. Bei diesen zeigte sich, dass sie nach den von uns vorgenommenen Injektionen stets da den grösseren "Quer- schnitt aufwiesen, wo ihre Wandungen dünner waren und infolgedessen vom Druck der Injektionsmasse auch leichter gedehnt werden konnten. Nachstehend gebe ich die theoretische Begründung eines anderen Bestimmungsmodus, wie er von Rohner’) zum erstenmal angewendet worden ist. Er liefert-zwar keine absoluten Werte betreffend Gefäss- querschnitte, wohl aber die Anhaltspunkte für die relativen Quer- schnitte untereinander verglichener Arterienabschnitte. Auf diese Fest- stellungen kommt es uns hier aber gerade an. Die Beziehungen zwischen Wandmasse und Querschnitt. Die Voraussetzung, dass in zirkulatorisch unmittelbar benachbarten Gefässen mit entsprechender Übereinstimmung im histologischen Bau 1) Pflüger’s Archiv Bd. 82. 1900. 2) J. P. Mall, Die Blut- und Lymphwege im Dünndarm des Hundes. Abh. d. math. phys. Cl. d. Kgl. Sächs. Ges. d. Wissensch. 1888. S. 151. 3) W. S. Miller, The structure of the lung; Journal of physiolosy, vol. VIII. S. 165 (1893). 4) Stahel, Über Arterienspindeln und über die Beziehungen der . Wanddicke der Arterien zum Blutdruck. Archiv für Anatomie und Ent- wicklungsgeschichte S. 309 und 311. 1886. 5) H. Rohner, Beziehungen zwischen Blutdruckgefälle und Wand- masse be: Arterien. Dissertation, Zürich 1919. Die Querschnittsbeziehungen zwischen Stamm u. Ästen im Arteriensystem. 3 die in den Wandungen festgelegten Massen der zu ertragenden Gesamt- spannung dermassen angepasst ist, dass die durchschnittliche Be- lastung bzw. Beanspruchung auf Zugfestigkeit des Materials eine gleichmässige ist, bietet die Möglichkeit, zwischen Querschnitt und Wandmasse eine einfache Beziehung herzustellen. Die Kraft, welche die Wandung spannt, gleich Belastung, welche die letztere zu tragen hat, sei = P. Aus mathematischen Gründen ist sie proportional dem Druck p, der im Innern herrscht, proportional ferner der Fläche (= Innenfläche des Gefässes), auf welcher der Druck lastet, also eine lineare Funktion des Radius r. Die Masse M ist als Wandmasse ihrer- seits gleich dem Produkt aus Umfang mal Wanddicke, d. h. für einen Gefässabschnitt von der Länge /!. Zwischen den genannten Grössen besteht nun die einfache Beziehung: M = kpr’r =kpg; k ist ein die Zugfestigkeit des Wandungsmaterials zum Ausdruck bringender Koeffizient, für Gefässe mit übereinstimmendem Bau eine Konstante. — Die Ableitung der aufgeführten Formel braucht hier 8 nicht gegeben zu werden; sie ist offensichtlich und , bekannt. Auf sie stützt sich zum Beispiel der Kon- strukteur, wenn er die Leitungsrohre für eine hydrau- lische Anlage bei gegebenem Innendruck des Systems so baut, dass das für die Längeneinheit ver- wendete Materialguantum dem Rohrquerschnitt proportional angesetzt wird. Betrachten wir nun diese Verhältnisse bei mM, £ ’ \s einer Arterie, die sich in zwei gleich grosse 4, Mm A, Äste gabelt (siehe Abb. 1). Die in Betracht Ahbhi. kommenden Stücke von Stamm und Ästen seien alle gleich lang und nicht zu nahe an der Teilungsstelle gelegen (in der Abbildung schraffiert). In diesem engen Bezirk ist das Druckgefälle von Stamm zu Ästen noch sehr klein, so dass wir in erster Annäherung die Annahme machen dürfen, dass diese drei Teile unter gleichem Druck p stehen. Es bestehen dann folgende Beziehungen: M, =q,':p‘k, wobei M, = Masse des Stammstücks S M, =0::p'k MEN 5% „ Aststücks Al Me g:p-k Mai ls en A Alg, qQs = Querschnitt des Stammstücks S u = a ‚„ Aststücks al, IB —z » 2 2 a M,+M, =k«(q +9@)'p M,:(M, +M,) = k-p-g, :k-p-(q + %) M,:(M, EM, =9,: (9 + 9), das heisst, bei gleichem Druck verhalten sich die Massen gleich grosser Ast- und Stammteile wie ihre Querschnitte; oder bei gleichem spezi- 4 Ernst Blum: fischen Gewicht des Materials: das Gewicht gleich grosser Ast- und Stammteile gibt uns unter den angegebenen Druck- bedingungen Verhältniswerte der Querschnitte. Diese Erkenntnis gibt uns die Möglichkeit an die Hand, die ge- suchten Verhältnisse am Arteriensystem zu prüfen, ohne eine absolute Querschnittsmessung dabei ausführen zu müssen. An ihre Stelle tritt die einfache Bestimmung der Masse gleich langer Arterien- stücke durch Wägung. Die Annahme geht dabei, wie oben bereits erwähnt, dahin, dass die Masse einer Arterie in dem Grade zur Anlage gelangt, als ihrer funktionellen Beanspruchung entspricht. Wir sind uns dabei wohl bewusst, dass wir mit einer Supposition arbeiten. Es ist diese jedoch nieht ad hoc aufgestellt, sondern es handelt sich um die konkrete Anwendung einer allgemein biologischen Regel, die uns in anderen Fällen durchaus geläufig ist. Wır erinnern nur an ein Beispiel aus dem Gebiete des Zirkulationssystems selbst, an das Herz mit der bekannten substantiellen apa uns an erhöhte Arbeitsleistung. Der Gedanke an eine entsprechende Anpassung der Arterien an ihre Funktion kommt übrigens in Arbeiten verschiedener Autoren zum Ausdruck. So sagt zum Beispiel Bärnert), der än fortlaufenden mikro- skopischen Schnitten der in natürlicher Lage fixierten Arterie diese Ver- hältnisse untersucht hat: „Der Druck von aussen, Druck von Nachbar- teilen, besonders von Knochen und Muskeln, denen die Arterien an- und eingelagert sind, der Blutdruck und seine Verstärkung und Abschwächung durch die Schwerkraft, Zug und Dehnung bei Bewegung der Gelenke‘ usw. sind die, massgebenden Faktoren für den Bau der Arterienwand. ‚Wenn es aber gelänge, die Beziehungen zwischen Aufbau und der physiologischen Funktion festzulegen, so wäre die Basis zur mechanischen Erklärung der vorhandenen Form oder — wenn man so sagen darf — zur Erklärung der Architektonik der Blutgefässe geschaffen. ” Zusammenfassend sagt er: „Als einer der wichtigsten Faktoren wirkt für die Anpassung der Arrienien der Blutdruck .... Ein zweites, nicht minder wichtiges Moment beim Aufbau ist die Anpassung derselben an die Umgebung‘ ?). In letztgenannter Hinsicht ist für uns noch eine Erörterung am Platz. Soll unsere Methode zuverlässige Werte ergeben, so muss der Einfluss der Umgebung auf die Architektonik des Gefässes bzw. auf die Massen- ne der Wandung im Bereich der untersuchten Gefässpartien ein gleichmässiger sein. Diese Forderung ist in schönster Weise erfüllt bei den im Mesenterium verlaufenden Arterien. Diese Gefässe sind auch noch in anderer Hinsicht für unsere Untersuchungen geradezu prädesti- niert. — Es ist einleuchtend, dass die senemnen nicht nur den l) „Uber den histologischen Bau der Arterien in der Brust- und Bauchhöhle des Pferdes mit besonderer Berüchsichtigung der Anpassung dieser Gefässe am die Umgebung.‘ Inaug.-Diss. von Max Bärner, Giessen 1903. 2) Zu. Resultaten, welche mit diesen ganz übereinstimmen, kommt auch E. Rossmüller in seiner Arbeit: „Über den histologischen Bau der Arterien der Brust- und Bauchhöhle des Rindes“. Inaug.-Diss., Giessen 1903. Die Querschnittsbeziehungen zwischen Stamm u. Asten im Arteriensystem. 5 dynamisch erzeugten Druck auszuhalten haben, sondern auch den durch das Gewicht des Blutes bedingten statischen Druck. Dieser macht sich bei einem Gefässverlauf in auf- oder absteigender Richtung derart geltend, dass die tiefer liegenden Partien relativ stärker belastet sind, als dies dem dynamisch erzeugten Druckgefälle entsprechen würde. Unter einer Be- dingung ist das Wandungsmaterial allerdings dem belastenden Einfluss des statischen Druckes entzogen. Dann nämlich, wenn das Gefäss sich in einem Medium befindet, dessen spezifisches Gewicht mit demjenigen des Blutes übereinstimmt. Dann entspricht nämlich jeder Änderung des statischen Innendruckes eine gleich starke Veränderung des Aussen- druckes. Innen- und Aussendruck halten sich die Wage, und die Elemente der Gefässwand werden mechanisch nicht beansprucht. Solche Verhält- nisse finden wir nun mit grosser Annäherung bei den Mesenterialarterien. Der Inhalt der in seh ‚geschlossenen Leibeshöhle hat ein mittleres spezifisches Gewicht, wellites demjenigen des Blutes wenigstens so nahe kommt, dass nicht allzu grosse Niveaudifferenzen auf u Stärke der Gefässwand ohne mächtige Rückwirkung bleiben müssen. In dieses Kapitel sense auch die orale Arbeit Stahel’s „Über Arterienspindeln und über die Beziehungen der Wanddicke der Arterien zum Blutdruck‘ !), worin der Autor zu zeigen bestrebt ist, mit welch wunderbarer Präzision die Arterienwand bis aufs kleinste den an sie ge- stellten Forderungen angepasst ist. Zur Dickenbestimmung der Gefäss- wandung bediente sich Stahel einer AI nontetenchrsube eigener Kon- struktion, mit der er Messungen bis auf Y,,. mm genau und schätzungs- weise bis auf Y,o00 mm ausführen konnte. Das arterielle Gefässsystem wurde mit flüssigem Gipsbrei und, um Überdehnungen zu verhüten, unter nur geringem Druck injiziert. Mittels einer Laubsäge wurden dann von dem erstarrten Rohr Querschnitte angefertigt, von diesen die Arterien- wand abgelöst und deren Dicke bestimmt. Die Messungen ergaben u. a., dass die Wandung der Aorta an der konkaven Seite dünner ist als auf der konvexen. Stahel erklärt dies dadurch, dass gegen die konvexe Seite der Blutstrom anprallt und hier seine Riehtungsänderung erfährt, so dass diese Seite den grösseren Druck auszuhalten hat. Dem höheren Druck entspricht also eine grössere Dicke der Gefässwand. Auch an allen anderen Stellen des Gefässystems, wo nach physikalischer Überlegung eine Druckerhöhung zu erwarten ist, beobachtete Stahel eine srössere Wanddicke. Er nannte diese Stellen die „Reaktionsstellen‘“ Solche Reaktionsstellen fand er vor allem auch an den Verzweigungen der Arterien, wo die Gefässwandung eine ganz besondere Struktur auf- weist, die von dem Verhalten des Flüssigkeitsstroms-abhängig ist. ‚‚Überall, wo Äste abgehen, findet eine Reaktion des ausströmenden Blutstroms gegen die der Ausflussöffnung gegenüberliegende Stelle der Gefässwand des Hauptstammes statt. Je nach der Grösse des Winkels, unter welchem der Ast entspringt, erleidet die Gefässwand des Hauptstammes in ver- schiedener Höhe über der Abgangsstelle die Reaktion‘ (1. c. 8. 55). Auch hier beweisen zahlreiche Untersuchungen, dass die Stellen der Gefässwand, gegen welche die durch Abgang des Astes bedingte Reaktion stattfindet, auch eine dickere Wandung besitzen als andere. „Überall vor Abgang eines Astes erfährt die Gefässwand des Hauptstammes eine beträchtliche j l) Archiv für Anatomie und Entwieklungsgeschichte 1886 S. 45ff. und 307 ff. 6 Ernst Blum: Diekenzunahme. Nach Abgabe des Astes wird die Gefässwand wieder dünner, um gegen die Ursprungsstelle eines zweiten Astes von neuem stärker zu werden“ (l. c. S. 62). An der Teilungsstelle wird nicht nur diese Dickenzunahme der Wandung beobachtet, sondern es tritt als Folge der hier herrschenden verschiedenen Strömungsgeschvindigkeiten des Blutes eine Entrundung des Querschnittes ein zu einer dem Oval ähn- lichen Form, welche aber, wie Stahel nachweist, genau diejenige ist, welche durch theoretische Überlegungen gefordert nd konstruiert werden kann. In der zweiten Abhandlung!) zeigt Stahel, dass dieser Befund bei sämtlichen grösseren Arterien sich wiederholt. Durch Messungen an der Subelavia sin. findet er, dass die grössere Mächtigkeit der Gefässwand eines Arterienstammes jeweilen vor Abgang eines Astes nicht nur einen Wandstreifen, sondern die ganze Gefässwand betrifft. Da überall dort, wo eine Druckerhöhung angenommen werden musste, auch eine grössere Wanddicke beobachtet wurde, so folgerte er, dass der Blutdruck in einem Arterienstamm unmittelbar vor Abgang eines Astes höher ist als an einer weiter zentralwärts gelegenen Stelle, was mit der Vorstellung von der dynamischen Rückwirkung einer Richtungs- und Geschwindiekeits- änderung übereinstimmt. Stahel bestimmte auch die Flächeninhalte fortlaufender Querschnitte eines Arterienstammes nach Ausgüssen des Gefässystems mit flüssigem Gipsbrei. Dabei zeigte sich, „dass Wand- dicke und Lumen einer Arterie in gleichem Sinne sich ändern“ (1. ce. S. 314). Zur Beurteilung der Berechtigung der Annahme, dass sich die Gefäss- bahn in jeder Hinsicht ihrer funktionellen Beanspruchung anpasst, sei im übrigen auf die Abhandlungen Roux’s verwiesen: Über funktionelle Ar paszuns a)E Ausführung der Methode. Die von mir angewendete Methode wurde, wie bereits erwähnt, zum ersten Male von H. Rohner auf Veranlassung von W. R. Hess praktisch durchgeführt. Das Ziel der Untersuchung Rohner’s ist die Gewinnung von Anhaltspunkten über das Druckgefälle im Verlaufe eines Internodiums, das ist einer unverzweigten Arterienstrecke. Das Vorgehen bei Anwendung der Methode ist kurz beschrieben folgendes: Es handelt sich darum, Arterienstücke derart zu präparieren, dass sie frei von Bindegewebe nur noch ihr mechanisch wirksames Wand- material aufweisen. Diese Arterien werden dann in gleich lange Stücke geschnitten und gewogen. Rohner hatte zunächst gesucht, das Gewicht der Arterienstücke in frischem Zustand zu bestimmen. Dabei zeigte es sich jedoch, dass diese feuchten Stücke während der Wägung durch Flüssigkeitsverdunstung leichter wurden und somit keine genauen Resultate lieferten. Man musste daher die Arterie zuerst trocknen. Sie wurde im Zusammenhang mit ihren Ästen aufgespannt und erst in eingetrocknetem Zustande geschnitten. Die einzelnen Stücke kamen in kleinen Glasröhrchen in einen gemeinsamen Exsikkator. Auch dieses Vorgehen führte Rohner zu keinen völlig befriedigenden Resultaten. Denn beim Wägen nahmen durch das stete Öffnen des Exsikkators die noch darin befindlichen NL 8 SD. Uri 2) Wilh. Roux, Gesammelte Abhandlung über Entwicklungsmechanik der Organismen. Engelmann, Leipzig 1895. Die Querschnittsbeziehungen zwischen Stamm u. Ästen im Arteriensystem. 7 Arterienstücke wieder Feuchtigkeit auf und infolgedessen an Gewicht zu. Man musste daher jedes einzelne Arterienstückchen in ein mit Calcium- chlorid beschicktes Reagensröhrchen als Exsikkator bringen. Rohner arbeitete bei seinen Untersuchungen hauptsächlich an der Arteria meseraica cranialis des Kalbes. Die Mesenterialarterien des Kalbes haben den Vorteil, dass sie relativ leicht zu präparieren und vom Bindegewebe zu befreien sind. Für unsere Untersuchungen erweisen sie sich jedoch als weniger geeignet, da sich der Stamm in eine Anzahl nur kleiner Äste unregelmässig aufsplittert. Wir benötigen jedoch Arterien, die sich in grössere, möglichst gleich starke Äste teilen. In weitgehendstem Masse entsprechen diesen Anforderungen die Rami jejunales der Arteria meseraica cranialis des Pferdes. Diese Gefässe verzweigen sich mit einer ausserordentlichen Regelmässig- keit in gleich starkeÄste, welche alle etwa gleich grosse Dünndarmabschnitte versorgen. j Die Versuche wurden nun folgendermassen ausgeführt: Von den Mesenterien frisch getöteter Pferde werden Stücke mitsamt dem Dünndarm so herausgeschnitten, dass sie dem Versorgungsgebiet einer Arteria jejunalis entsprechen. Das ganze Stück wird in 38° C. warmer physiologischer Kochsalzlösung in einer grossen Schale ausgebreitet und in diesem Zustand die Gefässe vom Stamm unter geringem Druck injiziert. Als Injektionsmasse dient auf 38° C. erwärmte Kakaobutter, die, mit Sudanrot gefärbt und heiss filtriert, eine völlig reine, bei 38° C. leicht flüssige Masse darstellt. Nach vollendeter Injektion klemmt man die Stammarterien ab und übergiesst das ganze Stück mit kalter physiologischer Kochsalzlösung, wodurch die Injektionsmasse rasch fest wird. Nun grenzt man am Darmstück die Versorgungsgebiete der einzelnen Äste voneinander ab, was sich mit ziemlicher Genauigkeit ausführen lässt. An diesen Stellen wird der Darm durchschnitten, um dann vom Mesenterium abgetrennt zu werden. Jetzt wird das Arterienzweigsystem mit seinen Ästen herauspräpariert, und zwar mit Hilfe von Binokularlupe, feinem Messer und Pinzette. Die herauspräparierten Arterien werden auf einer Korkplatte, welche mit diekem Stanniolpapier überzogen ist, ausgebreitet (das Stanniolpapier verhindert das Ankleben der Arterie an der Unterlage), und ihr Verlauf, namentlich Anfang des Stammes, Teilungsstelle und Ende der Äste mit Stecknadeln genau markiert. Nachdem dies geschehen, entfernt man die Arterie wieder von der Unterlage, um die Injektionsmasse aus- zuspülen. Wenn man die Arterie mit 38° C. warmer physiologischer Kochsalzlösung übergiesst, wird die Kakaobutter flüssig und lässt sich beim Durchspülen der Arterie mit warmer Kochsalzlösung völlig ent- fernen. An dem Arterienrohr haften nun noch lose feine Bindegewebs- fetzchen, die sich trotz sorgfältigen Präparierens nie ganz entfernen lassen. Um auch sie zu beseitigen, wird die Arterie in eine 38° C. warme Lösung von 0,5 %iger Salzsäure, der auf 100 cem ein Löffel käuflichen Pepsins zugesetzt ist, gebracht und darin so lange geschwenkt, bis alle an der Wandung flottierenden Bindegewebsflocken abverdaut sind und die Arterienrohre völlig nackt erscheinen. Darauf spült man sie nochmals mit Kochsalzlösung tüchtig ab. Während des Ausspülens der Injektionsmasse und des Abverdauens hat sich die Arterie stark kontrahiert. Sie wird nun auf der stanniol- bezogenen Korkplatte wieder auf ihre durch die Stecknadeln markierte S Ernst Blum: frühere Länge gedehnt und auf dieser Korkplatte ausgespannt belassen. Zu ihren beiden Seiten längs ihrem Verlauf werden in Abständen von 1,3 cm (bzw. von 0,7 cm) Stecknadeln schief eingesteckt und über sie kreuzweise ein fortlaufender Faden gespannt, welcher die Arterie auf der Unterlage anpresst und fixiert. So aufgespannt bleibt sie einige Tage bis zu ihrer Eintrocknung liegen und wird dann in 1,5 (bzw. 0,5) cm lange Stückchen geschnitten. Das Schneiden erfolgt mit einem Doppelmesser, das aus zwei in der betreffenden Breite festgeschraubten auswechselbaren Klingen eines Rasierapparates (Gillette) besteht, und mit dem man die Stücke herausstanzt. Stück um Stück wird somit genau gleich STOSS. Sollte es vorkommen, dass solche Arterienstückchen noch von der In- jektionsmasse herrührende rote Flecken aufwiesen, so konnten diese jetzt noch entfernt werden, indem man das betreffende Arterienstück nochmals in 38grädiger physiologischer Kochsalzlösung aufweichte, dann auf- schlitzte, worauf sich das Fleckchen meist von selbst in Form eines Fett- tropfens entfernte oder durch leichtes Darüberstreichen mit einem Spatel entfernt werden konnte. Diese Stücke wurden dann wiederum luft- getrocknet. Sämtliche Stückchen br ingt man nun in eine Reihe Äther enthaltender Reagenzgläschen zur vellisen Entfettung. Nach Abeiessen des Äthers und Trocknenlassen bringt man jedes Stück einzeln zum völligen Wasser- entzug in das vordere Drittel von Reagenzröhrchen, deren Grund mit körnigem Calciumchlorid beschickt worden war. (Hier ist sorgfältig darauf zu achten, dass an den Wandungen der Reagenzröhrehen nicht Calciumehloridstaub haftet, der sich an das Arterienstückchen setzen könnte.) Die Röhrchen werden mit paraffinierten Korkstöpseln verschlossen und der Verschluss durch Aufpinseln von heisser Vaseline luftdicht gemacht. Sie werden fortlaufend numeriert, Stamm und Äste mit besondere Be- zeichnung versehen und so liegend aufbewahrt. Durch von Zeit zu Zeit ausgeführte fortlaufende Wägungen konnte festgestellt werden, dass die Arterienstückchen in ihren Exsikkatoren noch weiter an Gewicht abnehmen. Nach etwa vier Wochen bleibt das Gewicht konstant. Nun kann zur endgültigen Wägung geschritten werden. Jedes Arterienstück wird auf einer Analysenwage gewogen. Im Verlaufe von einigen Tagen bis Wochen nimmt man noch ein bis zwei Kontroll- wägungen vor. Aus eventuellen kleinen Abweichungen mit den ersten Resultaten bildet man das Mittel. Die so erhaltenen Gewichtszahlen können nun, wie besprochen, rechnerisch verwertet werden. Fehlerquellen. Die durch die Wägung bedingten Fehler sind, wenn man eine genügend feine Wage benützt und genau interpoliert, sehr gering. Sie betrugen bei uns höchstens 0,4 mg oder ca. 4% des betreffenden Gewichtswertes. Dadurch, dass man aus den dureh zwei oder drei Wägungen erhaltenen Werten noch das Mittel zieht, wird der Fehler zu einem derart kleinen, dass man ihn für unsere Zwecke vernachlässigen kann. Im Gegensatz zu den Kalbsarterien lassen sich die Arterien vom Pferd schwer sauber präparieren und durch Abverdauen von Bindegewebsresten befreien. Noch nach zweistündigem Abverdauen sind solch glatte Gefäss- schläuche, wıe sıe die Kalbsarterien liefern, nicht zu erhalten. Dies kann - zu einer Fehlerquelle werden. Anhaftende Bindegewebsfetzchen machen die betreffenden Arterienstücke zu schwer. Dies zeigt sich dann in der Die Querschnittsbeziehungen zwischen Stamm u. Asten im Arteriensystem. 9 graphischen Darstellung darin, dass die Kurven an solchen Stellen kleine Unregelmässigkeiten (Zacken) aufweisen. Wie die Resultate veranschau- liehen, sind derartige Fehler jedoch nicht gross und üben wenigstens auf das Gesamtergebnis keinen wesentlichen Einfluss aus. Die Gewichts- vergrösserung, die ein Arterienteilchen durch solches anhaftendes Binde- gewebe erleiden kann, überschreitet, wie aus den Kurven hervorgeht, 0,3 mg nicht. Eine andere Fehlerquelle könnte darin bestehen, dass die von alten Tieren stammenden Gefässe arteriosklerotische Veränderungen aufweisen. Makroskopisch konnten solche in keinem Falle gefunden werden. Es sei denn, dass einzelne rote Fleckchen, die trotz des oben geschilderten Vorgehens sich nicht entfernen. liessen, mit Sudan gefärbte Atherome darstellten. Solche Stellen wurden notiert. Sie veränderten den Verlauf der Kurven nicht erheblicher wie die noch anhaftenden Bindesewebsfetzchen. Ein anderes Moment könnte jedoch die Richtigkeit unserer Resultate einschneidender beeinflussen. In vivo finden sich die Arterien infolge des er dmuele: gedehnt, nicht nur im Sinne einer Entfaltung des Querschnittes, sondern auch in der Längsrichtung. Bei der Injektion der Gefässe findet wiederum ebenfalls eine Dehnung statt. Sie ist aber wohl quantitativ von derjenigen in vivo etwas ver- schieden. Denn die peripheren Abschnitte stehen bei der Injektion unter relativ zu hohem Drucke, weil das normale Druckgefälle nicht besteht. Die Folge dieser Unterschiede zwischen lebender und toter Dehnung könnte sein, dass die peripheren Abschnitte relativ etwas stärker ge- streckt würden. Bei der Wägung müssten sie dementsprechend zu geringe Gewichte aufweisen. — Es ist sicher, dass dieser auf den ersten Blick plausible Eindruck nicht in vollem Umfang zu Recht bestehen kann. Fuchs !) hat nachgewiesen, dass die Längs- und Querdehnuns der Arterien gegenseitig derartig in Beziehung sind, dass bestehende Querspannung das Zustandekommen von Längsspannung beeinträchtigt. Diese Tatsache ist hier von Bedeutung; denn sie führt dazu, dass eine Überdehnung der Gefässe in der Eänesriehtung hintangehalten wird durch die parallel gehende Überdehnung in querer Richtung. Um das experimentelle Material zu liefern, welches geeignet ist, den’ Einfluss des Injektionsdruckes und der dadurch bedingten Längsdehnung bewerten zu können, wurde eine Versuchsserie ausgeführt, bei welcher die Gefässe entgegen der Übung bei der ersten Serie in entspanntem Zustande geschnitten sind. Ina srr nn wurden zu unseren Versuchen zwölf Arterienzw eigsysteme verarbeitet. Davon besteht die erste Serie, die in gespanntem Zu- stand seschnitten wurde, aus zwei Kalbsarterien (in 5 mm lange Stücke geschnitten) und sechs Pferdearterien (in 15 mm lange Stücke geschnitten). Die zweite Serie, in ungespanntem Zustand geschnitten (in 15 mm lange Stücke), besteht aus vier Pferdearterien. II. Resultate. Die Resultate der ersten Versuchsserie sind in den Kurven der Abb. 2 und 3 dargestellt (vgl. auch Tab. 1 S. 14). Die ersten vier 1) Freie Zur Physiologie und Wachstumsmechanik des Blutgefäss- systems... Habilitationsschrift, Erlangen 1902. 10 Ernst Blum: Untersuchungen, insbesondere die an zwei Kalbsarterien ausgeführten, dienten dazu, die Technik zu erlernen und um einen Vergleich mit 9A a N 20 30 40 50 60 70 80 3 700 #0 120 750 0 70 10 70 780 Abb. 2. Diese von links nach rechts zu lesenden Kurven stellen die Re- gistrierung der Gewichte dar, wie sie an den 5 mm langen Ausschnitten aus den Arterieninternodien festgestellt wurden; erste Serie: [I und IT be- ziehen sich auf Kalbsarterien, III und V entsprechen Pferdearterien. Diese wurden in 15 mm lange Stücke geschnitten mit 3 mm Zwischenraum, der in Wegfall kam. Die Äste tragen die gleiche, aber mit einem ’ versehene Nummer wie der zugehörige Stamm. Zur besseren Übersicht wurden einzelne Kurven schwarz punktiert. 0 0 20 30 W 50 60 70 80 30 700 10 7120 730 10 750 160 170 7860 7190 200 210 220 MM — — Abb. 3 enthält die Kurven von Stamm und Ästen der Pferdearterien IV, VI, VII, VIII der ersten Serie. Sie wurden in 15 mm lange Stücke ge- schnitten mit 3 mm Zwischenraum, der in Wegfall kam. Die Äste tragen die gleiche, aber mit einem ' versehene Nummer wie der zugehörige, Stamm. den Versuchen Rohner’s!) zu erhalten. Die Ergebnisse stimmen völlig mit den seinigen überein. Aber nicht nur sie, sondern auch 1) H. Rohner, Beziehungen zwischen Blutdruck und Wandmasse bei Arterien. Dissertation, Zürich 1919. \ Die Querschnittsbeziehungen zwischen Stamm. Ästenim Arteriensystem. 11 die einzelnen Internodien der Pferdearterien zeigen alle mehr oder weniger die charakteristischen Eigenarten in ihrem Kurvenverlauf. Es ist dies ein langsames Abfallen und darauffolgendes Wiederansteigen gegen die Abgangsstelle der Äste hin. Dass wir in diesem Befunde mit Rohner nicht allein stehen, haben wir bereits eingangs bei Be- sprechung der Arbeiten Stahel’s (S. 5ff.) gesehen. Aus den in seiner Arbeit enthaltenen Kurven (1. c. Tafel XIV und die Er- "ra klärungen dazu S. 333) geht % | hervor, dass die dünnste Stelle 4 RE LE sich stets in der Mitte oder r R | zweiten Hälfte des astlosen y Arterienstückes befindet, was 7| ”° re SE 3) mit unseren Befunden über- 7 f - > ö 2 ! einstimmt. Wie dieser Ge- 7 = zen] [ wichtsanstieg zu interpretie- „102 er ren ist, haben wir schon er- 5 2 | wähnt. Wir haben darin die Ale iR Reaktion der Gefässwand aut "Ze | Ä Se: die veränderten Strömungs- 6 2 7 a —D verhältnisse an der Teilungs- 5 m a stelle erblickt. e a Deere Die Kurven der zweiten hs ee Serie (ungespannte Arterien) | | in Abb. 4 zeigen diesen regel- 1 I AT a mässigen Verlauf nicht so aus- ’g = = -t gesprochen. Doch sehen wir 5 2 0 "0 20 30 40 50 60 70 80 3 70 im grossen Ganzen auch hier mm —— | wieder den Anstieg gegen die Teilungsstelle hin. Wie aus den Kurven er- sichtlich, weisen die Äste meist nicht den gleichen typischen Verlauf auf wie der Stamm oder, besser gesagt, kommt Abb. 4 stellt die Kurven der Arterien A, B. C, D der zweiten Serie dar. Diese Ar- terien wurden in entspanntem Zustand in 15 mm lange Stücke geschnitten mit 1 mm Zwischenstrecke, die in Wegfall kam. Die Gewichtswerte wurden zur natürlichen Länge der Gefässe ein- getragen. Die Aste tragen den gleichen, aber mit einem ’ versehenen Buchstaben wie der zugehörige Stamm. an ihnen dieser typische Ver- lauf nicht so deutlich zum Ausdruck. Es mag dies daher rühren, dass wir es hier schon mit ziemlich feinen Gefässen zu tun haben. welche sehr schwer sauber zu präparieren und von ihrem Bindegewebe zu befreien sind. Viele Äste sind fernerhin so kurz, dass sie beim Schneiden nur drei, zwei oder gar nur ein Teilstück lieferten, an welchen natürlich diese Einzelheiten nicht zum Ausdruck gelangen können. 12 Ernst Blum: Die Bestimmung des Querschnittsquotienten. Wir schreiten nun zur Auswertung unserer Feststellungen zum Zwecke der Bestimmung des Querschnittsquotienten, d. h. des Verhältnisses von Summe der Astquerschnitte zum Stammquerschnitt. Hier erhebt sich zunächst die Frage, welche Ast- und Stammausschnitte wir gegenseitig in Beziehung zu setzen haben. Von vornherein scheint es, dass die hart an der Teilungsstelle gelegenen Stückchen am vorteil- haftesten dazu verwendet werden. Vergegenwärtigen wir uns noch- mals, dass wir bei der Querschnittsbestimmung auch den Druck zu berücksichtigen haben (M =q:p:k), so hätten wir ja hart an der Teilungsstelle die Verhältnisse so, dass Stamm und Äste annähernd unter gleichem Druck stehen, und wir denselben am ehesten ver- nachlässigen könnten. Trotz dieser eventuellen Vereinfachung können wir diese Teile nicht zu unseren Berechnungen verwenden. Einmal konnten wir bei den Versuchen die Teilchen dicht an der Teilungsstelle nicht ver- werten, da beim Schneiden stets ein mehr oder weniger grosses Stück dort zum Wegfall kommt. Wir können also, genau genommen, die Verhältnisse an der Teilungsstelle selbst gar nicht zur Anschauung bringen. (Vgl. Abb. 1 8. 3.) Der zweite Grund, der gegen die blosse Verwertung dieser Teile spricht, ist die schon mehrfach erwähnte Besonderheit der gegen die Teilungsstelle gelegenen Stammstücke, die sich in einem Dicker- werden der Wandung kundtut. Zudem weichen auch infolge dieser ver- änderten Stromverhältnisse die Querschnitte von der Kreisform er- heblich ab, während in unserer Formel der Querschnitt q = r?r an- genommen ist. Unter diesen Bedingungen kann nur der Vergleich der Mittelwerte, wie sie einerseits aus sämtlichen Ausschnitten der Astinternodien, anderseits der Stamminternodien berechnet werden, als zuverlässig anerkannt werden. Allerdings dürfen wir in diesem Falle die Ver- schiedenheit der Druckverhältnisse nicht mehr ausser acht lassen. Die Druckkorrektur. Die Verwendung anderer Arterienstücke, als der unmittelbar an der Teilungsstelle gelegenen, bringt es, wie eben gesagt, mit sich, dass wir den Druck dabei mit in Berechnung ziehen müssen. Es ist eine Druckkorrektur so anzubringen, dass die Gewichtsreduktion, welche die Äste als Folge ihres geringeren Innendruckes erwarten lassen, berücksichtigt ist. Um diese auf die bestehende Druckdifferenz zu beziehende Gewichtsreduktion festzustellen, wurden aus den Werten von je drei unserer Kurven von ungefähr gleichem Anfangsgewicht Die Querschnittsbeziehungen zwischen Stamm u. Ästen im Arteriensystem. ]3 und gleicher Länge sogenannte Mittelwertskurven konstruiert, in- dem man die Mittel von entsprechenden Kurvenpunkten berechnete. Wir erhielten so von neun Internodien drei Mittelwertskurven von verschiedenem Anfangsgewicht und verschiedener Länge (siehe Abb. 5). Um nun Aufschluss zu erhalten, ob Gewicht und Kaliber einer Arterie von Einfluss auf den Druckverlauf sind, wurden diese drei Kurven aut das gleiche Anfangsgewicht reduziert. Es zeigte sich dabei ein nicht wesentlich verschiedenes Verhalten in bezug auf Druckabnahme. Die prozentuale Gewichtsabnahme ist innerhalb der Beobachtungs- fehler nicht entscheidend verschieden für schwerere und leichtere Gefässe. Sie beträgt etwa 15 pro 10 cm Wegstrecke. Es ist also Arterien Vu U | | | — N SU a SEES 1 PEDEESWEICHEUS < | | | 0 20 20 30 40 50 60 m 80 3 700 MO 720 130 MO 750 760 170 780 Um 7 —I— Abb. 5 enthält die drei Mittelwertskurven, welche dadurch entstanden, dass man das Mittel aus je drei Kurven von ungefähr gleicher Länge und gleichen Anfangsgewichts konstruierte. (Infolge der nicht ganz gleichen Längen der verwendeten Kurven fehlt bei der Mittelwertskurve aus den Arterien III, IV, VI der Wiederanstieg am Ende der Kurve. gleichgültig, welche dieser Mittelwertskurven wir verwenden, um damit die Korrektur an den Ästen auszuführen. Wir wählten dazu die längste Kurve mit dem regelmässigsten Verlauf. Die damit berechnete Ge- wichtsreduktion, welche auf die Druckabnahme im Verlauf eines Inter- nodiums zu beziehen ist, erscheint auffallend gross, d. h. mit Rücksicht auf die Gefässe von der gesuchten Grössenordnung. Vielleicht dass ‚hier der Dehnungsfehler im Sinne einer Akzentuierung etwas im Spiele ist. Es bleibt uns aber nichts übrig, als die Zahl, so wie wir sie inter- pretierten, in Rechnung zu setzen mit dem Gedanken, dass wir dabei etwas überkorrigieren. Die Rechnung ist nun folgende: Der unkorrigierte Quotient Q hat als Zähler die Summe der mitt- leren Gewichte (Massen) der beiden Äste, als Nenner das mittlere Gar (ey sei nur angegeben, dass der maximale Wert erhalten wird, wenn jedes Muskelstückchen nach keiner Seite hin mehr als etwa 1—2 mm lang ist. Darbehle,Iir- Ver- Muskulatur- FR N n Ver- |cmm Ö,| cemm or suchs-| zewicht . .| Atmosphäre suchs- ver- pro Nr. "in g seumeilung zeit braucht [I gu. Ih 10 0,25 mittel Sauerstoff 2h 142 284 0,25 Luft 2h 9 192 1 0,20 mikkel Sauerstoff 80’ 68 | 255 0,20 Luft 80’ 46 173 0,20 fein Sauerstoff 80’ 90 338 0.20 P Luft 80’ | 88 330 12 0,30 mittel Luft 3h 180 200 0,30 fein = 53h 242 324 13 0,20 fein Sauerstoff 2h 20’ 146 312 0,20 & Luft 24h 20’ 146 312 Während die Atmung durch weiteres Zerschneiden bis zu einer gewissen Grenze steigt, wird sie gleichzeitig unbeständiger. Bei mittel- feiner Zerschneidung bleibt die Oxydationsgrösse 3—5 Stunden fast konstant, bei sehr feiner fällt sie schon nach 1—2 Stunden ab; nur bei den kleinen Temporarien (frischgefangenen Herbstfröschen) fand auch unter diesen Umständen erst nach 3—4 Stunden ein Abfall statt. Wodurch kommt dieser Abfall zustande ? Zunächst nicht durch Säurebildung im Muskel. Denn erstens reicht die Phosphatmenge völlig aus, um das Maximum von gebildeter Milchsäure zu neutrali- sieren, so dass die Lösung auch am Ende des Versuchs noch neutral reagiert, zweitens fällt die Atmung nur noch rascher ab, wenn man die n Phosphatlösung durch Zusatz von etwas 10 NaOH alkalischer macht. Tabelle IL. Atmung fein zerschnittener Muskulatur in Luft. E Muskel- AN a ER 2 EZ gewicht Zeit “ nr | an es I Be = in g ; Milieu | 0, Milieu "0, 14 0,2 Ih 1,6m K,HPO, 73 |1,6m K,HPO,)| 78 folgende 2h 20 121 |+09,1 10. NaOH 6 15 0,2 Ih 1,6m K;HPO, 67 |1,6m K,;HPO, 72 folgende Ih 30’ 9 +01 19. NaOH 25 Otto Meyerhof: Vielmehr ist der Abfall durch die allmähliche Auslaugung von Stoffen aus den zerschnittenen Muskelfasern bedingt. Der Beweis dafürist, dass dieser Abfall ausbleibt, wenn man die Muskel- substanz in Muskelkochsaft suspendiert (gleiche Gewichts- teile zerschnittener Muskulatur und 1,5% K,HPO, gekocht, filtriert n und mit To Na0H gegen Neutralrot neutralisiert). Unter diesen Um- ständen bleibt die Atmungsgrösse für etwa 6—7 Stunden konstant. Gleichzeitig ist sie von vornherein etwas höher und beträgt pro 1 e und 1 Stunde 350—540 cmm Sauerstoff. Die Atmung ist also unter diesen optimalen Bedingungen gegenüber dem maximal sauerstoff- versorgten intakten Muskel um das 10—12fache gesteigert. Tabelle IV. Mus- cmm O0, | Gesamt- |cmm 0, is em Us 2 : : mungs- |pro lg | Kkel- ra in der ver- in Ver- 2 Z | menge Aueelınmn ersten | suchs- | suchs- kon tanz eh = =. m % Stunde zeit zeiten Vo den | Stunde 16] 0,2 K,HPO, 73 3h 20' 194 | 2h 365 0,4 K;HPO, 169 3h 20’ 392 2h 420 0,2 | Muskelkochsaft 108 35 20' 366 (3h 20’) 540 171° 02 K,;HPO0, 61 DR 295 3h 30’ 305 0,2 | Muskelkochsaft 66 8h 30 468 7h 330 181 0,2 K;HPO, 71 6h 379 4h 359 0,2 Muskelkochsaft 93 6h 530 5l/ea—6h 465 19| 0.2 K,;HPO, 69 6h =229 ca. 2h 345 0,2 | Muskelkochsaft 86 6h 540 6h 430 20| 9153| Hr0, | 6 | ann | 200 jaenn | 40 Für die Konstanz und die Steigerung der Atmung im Muskel- kochsaft ist nicht der „Atmungskörper‘ verantwortlich. Vielmehr ergibt sich das gleiche, wenn dieser im Muskelkochsaft durch mehr- stündiges Erhitzen auf dem Wasserbad zum grössten Teil zerstört wird, wie aus dem Versuchsbeispiel auf S. 27 hervorgeht. Wenn man nach der Ursache der enormen Steigerung der Atmung durch Zerschneiden des Muskels forscht, so geht schon aus dem Vorher- gehenden hervor, dass die Diffusion des Sauerstoffs keine Rolle dabei spielt. Es lässt sich nun zeigen, dass auch andere Arten mechanischer Schädigung des Muskels, die ohne äussere Kontinuitätstrennung ver- l) Frisch gefangene Temporaria. ER Über die Atmung der Froschmuskulatur. a, Ge- |cmm O,| Kon- | cmm ” 5 cmm OÖ : : „| samt- | in der |stanz| 0; “ Muskel Medium En ver Ver- in pro 2 ing ersten h 1 St 1 = Stunde | Suchs- | suchs- |Stun-|1 gu. > zeit zeit den Ih 21 | 0,2 | K;HPO, 64 | 41 30’ 199 1130| 320 0,2 Muskelkochsaft 5l/ah erhitzt 68 4h 30’ 303 [4 = 310 extrahiert 0,5 K,HPO, _ | 3 Std. 0 | — — ® 0,5 | Muskelkochsaft — Be 61 — — 0,5 3 2 | | do. 5Y/ah erhitzt — laufen, erhebliche Atmungssteigerungen hervorrufen. Zerquetscht man zum Beispiel einen Sartorius zwischen zwei Objektträgern mit grosser Kraft unter Auspressen von Gewebssaft, so ist seine Atmung nachher aufs Zwei- bis Dreifache gesteigert. Eine geringere Atmungssteigerung erhält man durch kurzes Einfrieren bei etwa — 3°C. und Wieder- auftauen des Muskels, während, wie Thunberg fand, nach 10 Minuten langem Einfrieren bei — 70°C. die Atmung der folgenden Periode ausserordentlich stark herabgesetzt ist !). Zerschneidet man einen in der Erholungsperiode befindlichen Muskel, dessen Atmungsgrösse im intakten Zustand etwa verdreifacht ist, so ist die Atmung des zerschnittenen Muskels nicht grösser als die des ungereizten Kontrollmuskels nach der Zerschneidung. Die Sauerstoffzehrung verhält sich also gegenüber der Zer- schneidung und ähnlichen mechanischen Eingriffen ganz ähnlich der Milchsäurebildung. Auch diese wird durch derartige Behandlung sehr stark gesteigert, dagegen durch Zerstören der ‚„Mikrostruktur‘ ver- mittels Zerreiben abgeschwächt oder aufgehoben. Dies letztere hat Thunberg auch für die Atmung erwiesen. Beide Erscheinungen können wir als Folge ‚maximaler Erregung‘ betrachten. Nur insofern ist diese Steigerung nicht der sich an die Reizung des intakten Muskels anschliessenden analog, als in diesem letzteren Falle — nach Parnas — nur die Hälfte der aus dem Sauerstoffverbrauch zu berechnenden Wärme gebildet wird, bei dem zerschnittenen Muskel aber der volle Betrag. Die mit beträchtlicher negativer Wärmetönung verbundene „BRestitutionsarbeit“ der Erholungsperiode kommt also beim zer- schnittenen Muskel in Wegfall. Methodik dieses Kapitels: Die Zerschneidung wurde mit kleiner Schere auf einem Holzbrett vorgenommen, bis zu der gewünschten Fein- heit, die nach einiger Übung ziemlich gleichmässig erreicht werden 2 1) Festschrift f. Hammarsten $. 20ff. 28 Otto Meyerhot: konnte. Darauf wurden die einzelnen Partien schnell auf einer analytischen Wage abgewogen. Trotzdem lassen sich so, vor allem wegen nicht voll- ständiger Gleichmässigkeit der Aufteilung, nicht ganz so exakte Ergeb- nisse erreichen, als die Methode der Warburg-Siebeck’schen Atmungs- 'messung an sich gestatten würde. Schwankungen von 5—10% kommen gelegentlich bei Doppelbestimmungen vor. Dasselbe gilt auch für die folgenden Versuche mit zerschnrittener Leber, auch für die mit extrahiertem Muskelgewebe. Wo nichts Besonderes bemerkt ist, ist die Atmung in luftgesättigter Lösung gemessen. Kapitel II. Vergleichende Versuche mit intakten und zerstörten Leber- zellen. Ehe über die Versuche mit zerkleinerter Froschmuskulatur weiter berichtet wird, sei die Frage erörtert, wie sich andere tierische Gewebe gegenüber Veränderungen des Sauerstoffdrucks und gegenüber mecha- nischer Zerstörung verhalten. Die Muskelfasern sind ja weitgehend umgewandelte Zellen. Durch die Zerschneidung werden zwar die Zellen eröffnet, die Mikrostruktur bleibt aber erhalten. Früher ist gezeigt worden, dass die Atmung unbefruchteter: Seeigeleier sich zwar quanti- tativ abweichend, in qualitativer Hinsicht aber insofern ähnlich wie die der Muskelzellen verhält, dass der Sauerstoffverbrauch durch Zerstörung der Zellen und Herstellung einer ‚„Granulasuspension‘ (Warburg) gegenüber den intakten Eiern gesteigert wird, etwa um 70%). Wie steht es nun bezüglich anderer tierischer Gewebe, zum Beispiel der Leber? Warburg hat für diese nachgewiesen, dass etwa 40% der Atmung des intakten Organes an die Zellgranula gebunden ist, die nach mechanischer Zerstörung der Zellen aus diesen gewonnen werden können ?). Über den Gesamtbetrag der Atmung der zerstörten Zellen im Vergleich zu den intakten sind aber bislang keine Versuche angestellt. Bei Atmungsversuchen an Froschlebern ohne Durchströmung stösst man auf die Schwierigkeit, dass selbst sehr kleine intakte Lappen von etwa 0,3—0,4 & nicht allein in Luft, sondern auch in reinem Sauer- stoff noch in der Regel ungenügend mit Sauerstoff versorgt sind, d.h. noch nicht die maximale Atmung aufweisen, weil die Dichte des Gewebes die Sauerstoffdiffusion offenbar stark verlangsamt. Es bleibt daher nichts übrig, als die Leber in kleine Stücke zu zerschneiden und die Atmung dieser zerschnittenen Leber zu vergleichen mit der 1) O. Warburg, Pflüger’s Archiv Bd. 158 S. 200. 1914. Vgl. auch O. Warburg und O. Meyerhof, Pflüger’s Arch. Bd. 148 $. 295. 1912. O. Meyerhof, Pflüger’s Archiv. Bd. 157 S. 289. 1914. 2) Pflüger’s Archiv Bd. 154 S. 599. 1913; Bd. 158. 1914. S. 19. Über die Atmung der Froschmuskulatur. 99 einer aliquoten Substanzmenge, bei der durch Zerklopfen im Mörser (nach ©. Warburg) die überwiegende Zahl der Zellen zerstört ist. Es sind dann zwar im ersten Falle nieht alle Zellen intakt und im zweiten Falle nicht alle zerstört, aber es ist doch ein sehr grosser zahlenmässiger Unterschied zwischen zerstörten und intakten Zellen vorhanden. Man sieht das daraus, dass die Suspensionsflüssigkeit der nur zerschnittenen Leber schwach getrübt ist, im anderen Falle aber eine dunkelbraune, dickflüssige, fast homogene Beschaffenheit zeigt, mit einzelnen nicht zerteilten Zellfetzen. Eine zweite Schwierigkeit für vergleichende Versuche ist die, dass Frösche verschiedener Grösse, Herkunft, Jahreszeit und Ernährungs- zustand pro Gewichtseinheit Leber — bei ausreichender Sauerstoffver- sorgung — einen ganz verschieden grossen Gaswechselzeigen. Den grössten Unterschied fand. ich zwischen grossen Eskulenten, Winterfröschen, die ein halbes Jahr gehungert hatten, und kleinen frischgefangenen Temporarien (Herbstfröschen), letztere zum Teil mit gefülltem Darme. Bei diesen war die Atmung pro Gewichtseinheit Leber dreimal so gross wie bei der ersten Kategorie. Dies liegt zu einem Teil am Funk- tionszustand der Leber, wie daraus hervorgeht, dass Eskulenten von gleicher Herkunft und Grösse wie die erstgenannten, die ich im Herbst frisch erhielt, einen etwa 50— 100 % grösseren Stoffwechsel aufwiesen. Zum anderen Teil muss es an Art und Grösse der Frösche liegen. Werden dagegen die Frösche gleicher Herkunft und Vorgeschichte benutzt, so findet man in der Regel eine annähernde Übereinstimmung. Eine ganz genaue ist nicht zu erwarten, denn auch dann machen die Lebern schon bei äusserer Betrachtung einen sehr verschiedenen Ein- druck, einige geben beim Zerreiben eine orangefarbene, andere eine gallissrünbraune Flüssigkeit, einige sind im Verhältnis zum Frosch- gewicht verhältnismässig sehr klein, andere sehr gross. Letztere weisen pro Gewichtseinheit eine verringerte Atmung auf. Das Ergebnis zahlreicher Versuche ist dieses: Die Atmung an- nähernd intakter Leberlappen von etwa 0,4 & Gewicht ist selbst bei schwachatmenden Lebern in luftgesättigter Lösung nur etwa die Hälfte wie in sauerstoffgesättigter. Dieser Unterschied wird geringer bei fein zerschnittenem Lebergewebe, ist aber auch hier noch ‚vorhanden; dagegen fehlt er in der Regel ganz in der Suspension der durch Zerklopfen zerstörten Leberzellen. Aber auch bei stark atmender, zerschnittener Leber ergibt sich zwischen 100 und 60 %igem Sauerstoff kaum noch ein Unterschied. Dies spricht also auch gegen eine direkte Abhängigkeit der Oxydationsgeschwindigkeit vom Partial- druck und vielmehr dafür, dass die Differenzen durch die ungenügende Sauerstoffversorgung bedingt sind. Die Atmung des zerriebenen Ge- webes fällt meist ziemlich rasch ab und zeigt gelegentlich in Doppel- 30 Otto Meyerhoft: versuchen erhebliche Schwankungen, so dass die hier gemachten Fest- stellungen nicht aus jedem einzelnen Versuch klar hervorgehen, aber doch aus dem Mittel einer längeren Versuchsreihe. Vergleicht man die Atmungssrösse der zerschnittenen und zer- riebenen Leber in reinem Sauerstoff, so findet man in der Tat häufig, aber nicht regelmässig, besonders bei stark atmenden Lebern, für die Anfangszeit eine Erhöhung der Atmung durch Zerreiben um etwa 40%, die aber schon innerhalb 1—11, Stunden dauernd nachlässt und dann einer Atmungsabschwächung Platz macht. Man sieht, dass sie von viel geringerer Grössenordnung als die Atmungssteigerung in den zerstörten Muskelzellen, und viel schneller vorübergehend, ist. Tabelle V. Atmung des Lebergewebes. = Behand- Leber- R Suspen- Ver- | |© = „ | Froschart lung; substanz ws Be ., |suchs-| = | 3 & = den .ober in g sphäre| flüssigkeit zet | 3 [5% > 2||298 92 |R. esculenta| fast intakt 0,35 Luft |15 Ringer| Ih 24| 69 (Winter- |zerrieben 0,4 ” 1,5 K;HPO, a 511128 frösche) 1,5 %/o » 0,4 n 15cm 0,85% | „ 51|128 KCl OS|R. esculenta| fast intakt | 035 | Luft 15 Ringer| ın | 24] 69 (Winter- 5 0,35 O2 lo. Rn x 56] 159 frösche) zerschnitten 0,4 Luft |1,4 K;HPO, ® 51] 127 zerrieben 0,4 a 1,4 ” h 53| 133 % 0,4 0, |14 a 5 66] 164 94|R. esculenta| fast intakt | 0,4 | Lutt |1,5 Ringer|1n30 40| 65 (Winter- s 0,4 Oslo n a 715120 frösche) |zerschnitten 0,4 Luft |1,5 K,HPO, ie 65] 109 0,4 0; 115 „ 1118]211 zerrieben 0,4 Luft |1,5 Muskel- 85] 169 kochsaft 25 |R. esculenta| fast intakt 0,3 O0, |15 Ringer| 255 | 60] % (Winter- |zerschnitten 0,4 Luft |1,5 5 88] 105 frösche) N 0;4 DE x hy 94112 26|R. esculenta| zerschnitten 0,3 Luft |1,5Kphosph. | 1% 40’| 65] 132 (Herbst- N 0,3 OO, 115 2 101] 204 frösche) 27\R. esculenta| zerschnitten 0,3 Luft [|1,5Kphosph. | Ih | 49163 (Herbst- ® 0,3 ©, 15 5 N 911303 frösche) |zerrieben 0,3 Luft [1,2 5 3; 49] 163 28 |R. esculenta| zerschnitten 0,3 0, |1,5Kphosph.| 2h [166] 276 (Herbst- frösche) Über die Atmung der Froschmuskulatur. 31 Tabelle V (Fortsetzung). = Behand- Leber- A Susp LE Ver- IS S; ö| Froschart lung substanz Er H suchs-| 3 | = & ® der Leber ing Da ae zeit = = o cm 2, 29|R. tempor. [intakt 0,35 OÖ: [175Ringer| Ih 90] 267 (Herbst- |zerschnitten 0,4 Luft [1,5 Kphosph. „.. 1106] 266 frösche) ie 0,4 oe „. 1212]530 30|R. tempor. | zerschnitten 03. Luft }1,5Kphosph. [15 30'| 97] 216 (Herbst- 5 0,3 0, 113 ” „. 1141]314 frösche) zerrieben 0,4 Luft [12 ss „1276| 460 31IR. tempor. | zerschnitten 0,3 Luft [|1,2Kphosph.| Ih 831 276 (Herbst- 5 0,3 5 1,2 Leber- n 83276 frösche) extrakt 5 0,3 931,2 & „1105 | 350 zerrieben 0,3 Luft |1,2Kphosph. „. 1118]394 # 0,3 h 1,2 Leber- „1120 [400 1 extrakt 5 0,3 an ae er „. 1132] 440 32|R, tempor. |zerschnitten 0,3 Luft [1,5 Kphosph Ih 80 | 267 (Herbst- R 0,3 I a „. 1116] 386 frösche) zerrieben 0,3 Luft |1,2 55 & 149 | 497 33 |R. tempor. | zerschnitten 0,3 60/0 O,| 1,6 Kphosph 1h ]103| 345 (Herbst- |zerrieben 0,3 Luft [0,9 5 „.. [132] 440 frösche) 34 |R. tempor. | zerschnitten 0,3 0; |1,Kphosph.| 2h [222] 370 (Herbst- h 0,3 60 %o O5] 1,5 “ „. 1212] 354 frösche) zerrieben 0,3 Luft | 0,9 a »„..1300] 500 35 er zerschnitten 0,3 Luft [1,4 Kphosph.| 145’ | 90] 276 erbst- 0,3 0, [1,4 ; ! 127] 390 frösche) ; : zerrieben 0,3 05.709 > „ 1125] 385 36|R. tempor. | zerrieben 0.25 OO; [0,8Kphosph.| 15 1107|415 (Herbst- a 0,25 Luft | 0,8 ee 5 107| 415 frösche) ni 0,25 0, 1156 u „. 1116] 47 i 0,25 Luft | 1,6 5 n 114] 440 Die in den vorstehenden Tabellen angegebenen Zahlen für die zerriebenen Leberzellen gelten nur, wenn diese in nicht zu viel Flüssig- keit suspendiert werden. Wird zu dem Leberbrei mehr als etwa die sechsfache Flüssigkeitsmenge hinzugefügt, so wird die Atmung stark verringert. Andrerseits muss mindestens die dreifache Lösungsmenge zugesetzt werden, damit die Flüssigkeit für die Atmungsmessung nicht zu zähflüssig ist. Man sieht aus den Tabellen, dass unter identischen Umständen im allgemeinen ähnliche Werte erhalten werden, wenn man die drei Froschkategorien gesondert betrachtet: der Maximalwert der Atmung aa Otto Meyerhof: liegt für zerschnittene Leber in Sauerstoff, und zerriebene : Leber unabhängig von der Atmosphäre, bei 500 emm O, pro 1 g und 1 Stunde, - entspricht also dem Maximalwert der zerschnittenen Muskulatur. Wenn auch durch Zerreibung meist für die erste Anfangszeit die Oxydations- geschwindigkeit erhöht wird, lässt doch diese Steigerung sehr rasch — und zwar verschieden schnell — nach, und ist daher nicht in allen Versuchen nachweisbar. Methodik dieses Kapitels: Die fein zerschnittene Leber wurde nach Lesser’s und Warburg’s Angaben im Mörser zerklopft, bis der Brei homogen erschien, und erst dann die Flüssigkeit zugesetzt. Zur ee der intakten Leber diente. Ringer-Lösung, sonst isotonische KCl (0,85%) oder K,HPO,lösung (1,5%), in elineaellacn, Versuchen auch „Leberkochsaft‘, durch nen hen gleicher Gewichtsteile Leber und K-Phosphatlösung und Filtration gewonnen. Kapitel IV. Beeinflussung der Atmung der zerkleinerten Muskulatur. Folgende Regeln gelten für die Beeinflussung der Atmung ul chemische Faktoren: l. Das Atmungsoptimum liest am Neusrelpung bzw. ganz leicht nach der alkalischen Seite verschoben. 2. Die Atmung wird durch Blausäure und Narkotika so beeinflusst wie die der intakten Zellen. Es gelten hier — in der Bezeichnung OÖ. Warburg’s — die ‚„Strukturwirkungsstärken‘' der Narkotika. Das ist leicht verständlich, denn wie das übernächste Kapitel zeigt, sind die Atmungsenzyme der geöffneten Muskelzellen nicht extrahierbar, sondern bleiben an die festen Strukturen gebunden. 3. Die Atmung wird durch Methylenblau gesteigert. Diese Steigerung ist bei Suspension der Muskulatur in Phosphatlösung meist nur gering, dagegen erreicht sie den Betrag von 30-40% in Gegenwart von Muskelkochsaft und hält auch länger an. Es entspricht dies offenbar der schon früher gefundenen günstigen Wirkung der Bouillon auf e „Methylenblauatmung‘‘. Denn die Bouillon ist nichts anderes als durch längeres Kochen und nachfolgendes Erhitzen und Eindampfen veränderter Muskelkochsaft. Dagegen wird im Gegensatz zu den Versuchen an Staphylokokken die Atmung in Gegenwart von Me- thylenblau durch Blausäure ebenso gehemmt wie in Abwesenheit des Farbstoffs. 4. Thunberg, der den günstigen Einfluss von K,HPO, auf die Atmung entdeckt hat, liess es dahingestellt, ob hier eine Wirkung des K'- oder PO,-Ions vorliest!). Meine Versuche machen eine spezi- 1) Skandinav. Arch. Bd. 22 S. 417. 1909. Es ist mir nicht bekannt, ob dieser Forscher späterhin auf das Problem zurückgekommen ist. v Über die Atmung der Froschmuskulatur. 33 fische Wirkung des Phosphat-Ions wahrscheinlich, denn einmal wirkt Na,HPO, völlig gleich, andrerseits ist es mir nicht gelungen, ein anderes, ebenso günstiges Milieu zu finden, auch wenn man die H-Ionenkonzen- tration und den osmotischen Druck gleich macht. Auf die ver- mutliche Bedeutung des Phosphats werden wir in Kap. XI zurück- kommen. 5. Nur solche Substanzen (ausser übertragenden Farbstoffen) steigern den Sauerstoffverbrauch der Atmung der zerkleinerten Muskulatur, die auch bei einer mehr oder weniger weitgehenden Ex- traktion des Gewebes eine Sauerstoffzehrung erregen. Auf diese, die Atmung aktivierenden Stoffe werde ich erst in den Kap. VIII—XI eingehen. Für einiges, in den vorhergehenden Absätzen Gesagte sollen hier Beispiele angeführt werden. Die Hemmungen betragen für 2,8 %, Äthylurethan 20 %, 4% Äthyl- n urethan 80%, gesättigt Phenylurethan 70—100 %, für , 00 dh so- wohl in An- wie Abwesenheit von Methylenblau 70 %. song REN 50 9 50000 -KCN etwa 20— 30,02 Tabelle VI. Atmungssteigerung durch Methylenblau und Blausäurehemmung dabei: ER ER HER Ver- Seenmz Gewicht I u suchs- | cmm O0, (und Sg & usätzen zeit Hemmung) 37 0,25 BHRRSEP ONE 5h 198 — 0,25 mit 0,002°/o Methbl. . 5h 240 + 20 n f 25 Ge = KIE, 5h — 0,25 mit 5500 KEN»... 5 66 70 0,25 KCN + Methbl. ... . 5h 83 + 20 Bo 02 |18 Kphosph.. . . . . 1 69 < 0,2 mit 0,002%0 Methbl. 1h 74 +8 0,2 1,5 Muskelkochsaft.. . 1h 86 — 02 | mit 0,002% Methbl. . | Sa: | ns 2 1,5 Muskelkochsaft. . 1h 86 — 0,2 mit 0,002%0 Methbl. . Ih 107 +25 Bezüglich der Wirkung des Phosphats sei hervorgehoben, dass hier erstens der osmotische Druck massgebend ist, so dass die Atmung Pflüger’s Archiv für Physiologie. Bd. 175. 3 34 Otto Meyerhof: \ sowohl bei Erhöhung als auch bei Verringerung der Konzentration von . 1,5% herabgesetzt ist, zweitens die Reaktion, insofern die Atmung sowohl in Gemischen von K,HPO, + KH,PO, als auch bei Zusatz von 0,1 cem 1 NaoH zu 1,5 cm Kaliumphosphat stärker abfällt, drittens endlich augenscheinlich auch das Phosphat-Ion. In NaCl 0,65% + NaHCO, von gleicher Reaktion, ebenso in isotonischen Lösungen von NaCl + Glykokol! + NaOH {nach Sörensen) bzw. Alanin + NaOH von der H-Ionenkonzentration 10-85 entsprechend der K,HPO,-Lösung ist die Atmung erheblich geringer als in Natriumphosphat- oder Kalium- phosphat-Lösungen. Kapitel V. Die C0,-Bildung in zerkleinertem Muskel- und Lebergewebe und die Frage der anaeroben Kohlensäure. Der respiratorische Quotient der Atmung der zerschnittenen Mus- kulatur ist fast genau gleich 1, meist noch ein wenig grösser; ob diese sehr geringfügige Vermehrung einen Schluss darauf zulässt, dass neben einem Kohlenhydrat — als Hauptverbrennunssstoff kommt vor allem Milchsäure in Betracht — noch organische Säuren, die bereits im Leben vorgebildet sind, vom Typus der Bernsteinsäure verbrannt werden, lasse ich dahingestellt. Deren respiratorischer Quotient würde gleich 1,15 sein. Über die Oxydation dieser Säuren handelt Kap. VII. In Übereinstimmung mit den früheren Befunden an erhitzten Aceton- kokken!) ergibt die durch Methylenblau gesteigerte Atmung denselben Quotienten. Das Plus in Gegenwart des Farbstoffs, die „Methylen- blauatmung‘‘, ist also ein ebenso vollständiger Verbrennungsvorgang als der genuine Oxydationsprozess. In der folgenden Tabelle ist ein Versuch mit zerriebener Leber angefügt, der ebenfalls den respiratorischen Quotient 1 ergibt. Die CO,-Bestimmungen sind nach der Warburg’schen Methode mit Barcroftmanometern angestellt?2). Als Korrektur der in der Flüssigkeit Fa-v absorbierten Kohlensäure wurde die Formel — en. ° verwandt (= Flüssigkeitsvolumen; a — Absorptionskoeffizient der Kohlensäure bei 22° C.; v— Volumen des Gasraumes des Atmungsgefässes, in dem die gebildete Kohlensäure bestimmt wird [in Kubikzentimetern]; v, = un- korrigierter Wert der gebildeten Kohlensäure in Kubikmillimetern). 1) Pflüger’s Arch. Bd. 169 8. 118. 1917. 2) Sitzungsber. d. Heidelberger Akad. d. Wiss. 1914; math.-naturw. KIB22. 3) Vgl. Pflüger’s Arch. Bd. 169 S. 116f. 1917. Über die Atmung der Froschmuskulatur. 35 Tabelle VL. 3 Muskel- Ver- Ver- R y Vers.-| Sewicht Lösung suchs- | brauch- | Bildung | Respir. Nr. Me Baik em. D; emm CO;| Quotient 40 | Deore | 3h 132 137 1,04 005 15 Kphosph. .. . | 1240 91 Be 1,5 Kphosph. + 0,003 | Methble.t am 1h 40’ 111 119 1,07 42 0,25 1,5 Kphosph. + 0,003 Methblenn. .0: 1h 15’ 66 71 1,07 43 02 Ei Kphosph. 3h 135 153 1,13 44 0,2 1 1,7 Muskelkochsaft + 0,003 Methbl. . 45 | 0,15 v7 Kphosph. -.. ‚8 Muskelkochsaft | 2ı | 176 | 166 | 0,94 s | ee PER St = PB [&) [SU) > DD or et 5a| 015 |»: Kphosph. .... 1,07 46 | Leber- Durchschnitt 1,06 gewicht 0,25 58 Kphosph2 2... 2820 174 171 0,98 Gibt es auch eine anaerobe Kohlensäurebildung im Muskel und ganz allgemein im Organismus der höheren Tiere? Früher ist diese Frage im Anschluss an die Pflüger-Pfeffer’sche Theorie der Atmung ohne weiteres bejaht worden. Mehr und mehr haben die dafür an- geführten Beweise einer exakten Prüfung nicht standhalten können. Was den Kaltblüterorganismus anlangt, so mass zum Beispiel Lesser im Jahre 1908!) die CO,-Abgabe und gleichzeitige Wärmebildung des lebenden Frosches in Stickstoff und glaubte auf gärungsartige Vor- sänge schliessen zu können, da er die CO,-Ahgabe der CO,-Bildung sleichsetzte. Wir wissen jetzt, dass die im Muskel (und auch in anderen Organen) unter anaeroben Bedingungen gebildete Milchsäure die Kohlen- säure aus den Karbonaten des Körpers austreibt, und so können wir in diesen Versuchen jetzt keinen Beweis mehr für anaerobe CO,-Bildung erkennen. Was den intakten Froschmuskel hetrifft, so wiesen kürzlich Fleteher und Brown nach ?), dass ein mehrere Stunden in Stick- stoff befindlicher Froschmuskel, der nachher in Wärmestarre versetzt wird, in Summa nicht mehr Kohlensäure abgibt als ein entsprechender 1) Zeitschrift f. Biologie (N. F.) Bd. 33 S. 287. 1908. 2) Journ. of physiol. vol. 48 p. 177. 1914. 830 Otto Meyerhof: Muskel, der direkt in Wärmestarre versetzt wird. Ohne künstliche Annahmen ist daraus nur der Schluss zu ziehen, dass der intakte Froschmuskel in Stickstoff keine Kohlensäure bildet. — Anaerobe Kohlensäurebildung in zerkleinerten Organen von Warmblütern, Press säften von Organen und Acetonäther- und Alkoholätherpulver in Gegenwart von Glukose will Stoklasa festgestellt haben!), aber Harden und Maclean konnten in einer sorgfältigen Nachprüfung dieser Befunde zeigen ?), dass es sich dabei in allen Fällen um bakterielle Verunreinigungen gehandelt haben muss. — Endlich hat Thunberg über anoxybiotische Kohlensäureentwicklung in zerkleinerter Musku- latur berichtet, sowohl ohne Zusätze als in Gegenwart von Trauben- zucker, niederen Fettsäuren, Milchsäure und einigen mehrbasischen Säuren ?). Er findet dabei durchschnittlich in 4 Stunden pro 1 £ Muskel 50 cmm CO,, dagegen in Gegenwart von Fumarsäure, Äpfelsäure, Zitronensäure bis aufs Doppelte gesteigerte Werte. Diese erstere Grösse beträgt schon nur etwa ein Sechstel derjenigen, die derselbe Forscher unter aeroben Bedingungen in gleicher Zeit für 1 g ermittelt, auch lässt er es vorsichtigerweise dahingestellt, wieviel hiervon prä- formierte Kohlensäure ist. Aus diesen Angaben folgt also nur für die drei genannten Säuren, dass hier tatsächlich eine Kohlensäureabspaltung stattfinden muss (wenn, wie anzunehmen ist, die Lösungen völlig CO,- frei waren) — aber eine ähnliche ‚„‚Karboxylasewirkung‘““ unter anderen Umständen bleibt in der Schwebe. — r Ich habe mich schon in älteren Arbeiten insofern mit dieser Frage beschäftigt, als ich nachweisen konnte, dass in Abwesenheit von Sauer- stoff Blutzellen und Bakterien bei 29°C. keine messbare Wärme bilden *). Immerhin ist dies nur ein indirekter und auch nicht exakter Beweis für die Abwesenheit der anaeroben CO,-Bildung, da diese eventuell mit sehr kleiner Wärmetönung verlaufen könnte. — Trotz allem Vorhergesagten erschien es doch wichtig, die Frage für den zer- kleinerten Muskel sowie für die intakte Leber noch zu untersuchen — für den intakten Froschmuskel dürfen Fletcher’s Versuche als entscheidend im negativen Sinn gelten —, weil Kaltblüterorgane sich ja anders verhalten könnten wie die von Warmblütern, weil Thun- berg’s Befunde in dieser Richtung keine Klarheit schufen und weil ich kürzlich einen Gärungshemmunsskörper im kalten Wasserextrakt der Organe entdeckt hatte, der durch Kochen zerstört wird °). Möglich 1) Pflüger’s Arch. Bd. 101 S. 311. 1904. Zentralblatt f. Physiologie Bd. 16, 17, 18 und anderwärts. 2) Journ. of physiol. vol. 42 p. 64. 1911. 3) Skandinav. Arch. Bd. 24 S. 27. 1910. 4) Pflüger’s Arch. Bd. 146 S. 158. 1912. Sitzungsber. d. Heidel- berger Akad. d. Wiss. 1912. B1 math.-naturw. Klasse. 5) Zeitschr. f. physiol. Chemie Bd. 101 S. 165. 1918. Über die Atmung der Froschmuskulatur. 37 erschien es, dass, wenn man durch gründliches Auswaschen der Muskeln diesen Körper entfernt und die Atmung dann durch Muskelkochsaft wieder erregt, nunmehr ein zu Kohlensäurebildung führender Prozess in Abwesenheit von Sauerstoff zustande kommen könnte. — Unter allen Umständen aber erhielt ich negative Resultate, und ich zögere nicht, sie mitzuteilen, obgleich die benutzte Methode noch gewisser Verbesserungen fähig ist und noch genauere Ergebnisse liefern kann. Denn auch jetzt ergibt sich schon, dass die maximal gebildete Kohlen- säure nicht mehr als 1% der in Anwesenheit von Sauerstoff gebildeten betragen kann, und dass die Ausschläge in die methodischen Fehler- grenzen fallen, sowohl bei extrahierter Muskulatur mit Muskelkochsaft als bei unbehandelter. Für (fast intakte) Leberlappen des Frosches ist ungefähr dasselbe der Fall. Allerdings wurden hier in zwei Ver- suchen etwas höhere Werte der anaeroben Kohlensäure gefunden, die 2—-3% der aerob gebildeten betragen, und es erscheint nicht aus- geschlossen, dass hier wirklich in messbaren Mengen etwas anaerobe Kohlensäure entsteht, die aber auch im höchsten Falle doch nur ein ganz geringer Bruchteil der aeroben sein würde. Benutzt wurde die auch für die anderen Kohlensäurebestimmungen verwandte Methode, nur bediente ich mich solcher Gefässe, die gleich- zeitig einen sackförmigen Anhang (für die Phosphorsäure) und einen Hahn besassen. Durch sie wurde 1, —”, Stunde Wasserstoff hindurchgeleitet, nachdem schon vorher längere Zeit durch die Aufschwemmung des Ge- webes in der Suspensionslösung das Gas geströmt hatte. Durch ein Kontrollgefäss (mit KOH im Einsatzrohr, ohne Anhang, mit Hahn) strich der Wasserstoff ebenfalls hindurch. An den Ausschlägen dieser Kontrolle konnte erkannt werden, ob noch eine Gaszehrung stattfand, also der Sauerstoff noch nicht vollkommen vertrieben war. In der Tat zeigte diese Kontrolle meist geringe Ausschläge in dem Sinn, dass noch Luft- spuren vorhanden waren, und daher war die Anaerobiose nicht ganz voll- kommen. Der Vergleich der präformierten und der am Schluss aus- setriebenen Kohlensäure gestattet aber gleichwohl anzugeben, wieviel Kohlensäure über den spurenweisen Sauerstoffverbrauch hinaus gebildet ist. Darüber gibt die folgende Tabelle (VII) Auskunft. Die Methode lässt sich besonders wegen des Schäumens der Flüssigkeit nicht so sehr genau gestalten, so dass Grössen von etwa 5—10 cmm Gas noch als in die Fehlergrenzen fallend angesehen werden müssen. Der unter aeroben Verhältnissen gebrauchte Sauerstoff wurde in einem aliquoten Teil der benutzten Substanzmenge unter optimalen Bedingungen — also bei der Leber: zerschnittenem Gewebe in Sauerstoff — bestimmt. Dies ergibt gleichzeitig, wenn man den resp. Quotienten = 1 setzt, die dabei ge- bildete Kohlensäure. Die unter „anaeroben“ Umständen gebildete Kohlensäure (über die spurenhafte Sauerstoffzehrung hinaus) wird aus der Differenz der vorher und nachher ausgetriebenen Kohlensäure berechnet. Als Gesamtergebnis ergibt sich, dass anaerobe CO, beim Muskel überhaupt nicht in mess- barer Menge gebildet wird, bei der Leber vielleicht in ganz geringem 38 Otto Meyerhot: Umfange bis zu 2—-3% der aerob gebildeten. Wenn man die Unter- suchung nicht auf diese Grössenordnung und auf ganz spezielle Ver- hältnisse (etwa Winterschlaf) erstrecken will, kann meines Erachtens die Vorstellung der anaeroben Kohlensäurebildung aus der Physiologie der höheren Tiere gestrichen werden. Tabelle VII. | | | o { © Sei) Ben B r n te © Oo E a Sus- ER 230 re E : So S 5 2 Behandlung | pensions- 22 | as88 |8e53[2253 a Organ- RE ESS SEE ES ovo% ‚Oo Br flüssigkeit | ‚© 23 = 281339 5.8 r SUDSTANZ Pr © 5 43 = 470.5 g Muskel | zerschnitten | Muskelkoch- saft . . .| 44 40 600 7 6 45|1 g Muskel | zerschnitten | Muskelkoch- saft . . . [5b 1750] 20 6 49|0,7 g Muskel | zerschn. und extrahiert | Muskelkoch- sakb 2. oh 154 3 um 0 5010,68 Leber |fast intakt |Ringer-L.| 4% 30 430 3 12 510,5 & Leber |fast intakt |Ringer-L.| 6% ca.1500| ? 34 5210,5 & Leber |fast intakt |Ringer-L.| sh ca. 700 6 2 Kapitel VI. Atmung der wasserextrahierten Muskulatur: „Atmungserregung“ durch Muskelkochsaft. Dass man durch Extraktion der Muskulatur mit Wasser dieser einen atmungswichtigen Stoff entziehen kann, ist zuerst von Batelli. und Stern beschrieben worden. Sie haben die Substanz ‚Pnein‘ genannt !). Ich habe jedoch schon in den früheren Arbeiten darauf hingewiesen, dass das sonstige Verhalten des Pneins nicht mit der von mir in Hefeextrakten und Muskelkochsaft aufgefundenen, als „Atmungs- körper‘ bezeichneten Substanz übereinstimmt. Das Pnein soll nämlich nur die „Hauptatmung‘ der Gewebe beeinflussen, die gebunden sei an die festen Strukturteile, nicht wasserlöslich sei, und kurze Zeit nach dem Tode des Tieres verschwinde, durch Behandlung mit Aceton vernichtet würde. Ich fand dagegen, dass gekochter Extrakt aus Muskulatur nicht nur die Atmung des extrahierten Muskelgewebes sehr viele Stunden nach dem Tode des Tieres wieder erregt, sondern auch den Oxydationsprozess von durch Wasserextraktion inaktivierten Acetonzellen der Hefe, die übrigens schon ein Jahr alt waren, ferner 1) Zusammenfassung: Abderhalden’s Handbuch d. biochem. Arbeits- methoden III 1 S. 468. Über die Atmung der Froschmuskulatur. 39 von dem Ultrafiltrationsrückstand des flüssigen Hefemazerationssaftes, der aus Trockenhefe hergestellt ist. Weiterhin wird im folgenden gezeigt, dass auch die Atmung gewaschener Lebergranula durch Muskel- kochsaft aktiviert wird, die von Batelli und Stern ausdrücklich zur wasserlöslichen sogenannten akzessorischen Atmung gerechnet wird ?). Ich möchte daher auf ein paar Punkte aufmerksam machen, die diese Diskrepanz wenigstens teilweise erklären können. Die Autoren haben sich , soviel ich sehe, stets mit einer geringen Herabsetzung der Atmung der Gewebe durch ein- bis zweimaliges Extrahieren mit Wasser begnügt. Ich hielt es dagegen, um ganz eindeutige Ergebnisse zu erzielen, für notwendig, die jeweiligen Rückstände (Acetonhefe, Hefeextraktrückstand, Muskulatur, Lebergranula) so lange auszu- waschen, bis sie gar keine oder nur noch spurenhafte Atmung auf- wiesen. Die Autoren bedienten sich für die Pneinlösung des kalten Auszugs aus Muskeln, während ich Muskelkochsaft benutzte. Dieser ist nämlich, wie von mir nachgewiesen wurde, fünfmal so wirksam wie kalter Extrakt ?). Endlich scheinen Batelli und Stern zur Ex- traktion Leitungswasser benutzt zu haben. Dieses übt jedoch einen ausserordentlich schädlichen Einfluss auf die Atmung aus, und zwar wegen seines Calciumgehalts. Ursprünglich hatte ich die Muskulatur, deren Atmung geprüft werden sollte, auch mit Leitungswasser aus- gezogen, alsbald aber festgestellt, dass man nur dann hohe und vor allem regelmässige Werte der Atmung durch nachherigen Zusatz des Muskelkochsaftes erhält, wenn nur destilliertes Wasser verwandt wird. Die genannten methodischen Mängel und eine unzulässige Verall- gemeinerung der Befunde auf alle Zellarten könnten die Behauptungen der Schweizer Forscher verursacht haben. Die folgende Tabelle (VIII) verzeichnet die Ergebnisse der Inakti- vierung des Muskelrückstands und der Reaktivierung durch Muskelkoch- saft. je nachdem die Muskulatur, deren Atmung geprüft wird, mit destilliertem Wasser, Leitungswasser oder isotonischen Salzlösungen ausgezogen ist. Mit diesen letzteren gelingt in 1—2 Stunden überhaupt keine Aufhebung, sondern nur eine Herabsetzung der Atmung, so dass sie aus der weiteren Untersuchung ausscheiden. Man erhält einer- seits eine fast völlige Inaktivierung, andrerseits die grösste Wieder- erregung der Atmung, wenn man die Muskulatur viermal mit je 500 bis S00 cem destilliertem Wasser während 1—1Y, Stunden auszieht und dann durch Kaliumphosphat isotonisch gemachten Muskelkochsaft 1) L. Stern, Über den Mechanismus der Osydationsvorgänge im Tierorganismus S. 46. G. Fischer, Jena. 1914. 2) Zeitschrift f. physiolog. Chemie Bd. 102 S. 22 u. 28. 1918. 40 Otto Meyerhof: hinzusetzt. Dabei ist es gleichgültig, ob der Muskelkochsaft mit 1,5 %iger K,HPO,-Lösung oder mit destilliertem Wasser hergestellt wird, wenn man nur nachträglich genügend Phosphat zugibt. Ex- trahiert man über 1Y, Stunden, so. wird die nachherige Atmungs- erregung erheblich verringert. Das Maximum der Wiedererregung durch Muskelkochsaft in Verbindung mit einer annähernd voll- ständigen Inaktivierung durch Extraktion wurde mit Muskeln der kleinen Temporarien (Herbstfröschen) erhalten; es entspricht 50% der Ausgangsatmung. Dass mit diesem Material besonders günstige Resultate erzielt wurden, steht in Übereinstimmung damit, dass sich hier auch bei nichtextrahierter Muskulatur die höchsten und kon- stantesten Oxydationsgrössen fanden. Andrerseits braucht man mit Leitungswasser nur 20—30 Minuten zur völligen Inaktivierung zu extrahieren. Bei der Benutzung der kürzesten Zeiten erhält man gelegentlich auch recht grosse Ausschläge der Atmungserresung, aber nicht regelmässig. Die schädliche Wirkung des Calciums auf die Atmung, mit der ein gleichzeitiger Gewichtsverlust verbunden ist, ist schon von Thunberg!) gefunden und von Widmark ?) studiert worden. Nach diesen Autoren soll sie auf einer kombinierten Wirkung der Entquellung und der Phosphatfällung beruhen. Im hiesigen Leitungswasser wurden in 1 l etwa 100 mg CaO gefunden. Eine ent- sprechende Menge ist für die Extraktionsflüssiekeit des Versuchs Nr. 55 verwandt worden. Die Methode der Extraktion war die, dass eine gewogene Menge fein zerschnittener Muskulatur (aber nicht ganz so fein, wie in den Versuchen des Kap. II) in einem grossen Becherglas mit Wasser verrührt und nach etwa Y, Stunde abfiltriert wurde, um von neuem in Wasser aufgeschwemmt zu werden. In der ersten Zeit filtrierte ich die Muskeln durch Gaze ab. Da aber so ein sauberes und genaues Arbeiten schlecht möglich war, wurde später das Wasser aus der Suspension stets mit gehärtetem Filter auf einer Nutsche abgesaugt und die Muskulatur. vom Filter wieder in neues Wasser übertragen. Nach genügendem Absaugen wurde unter. Zurechnung von 10% für bei den Manipulationen in Verlust geratenes Material am Schluss der Extraktion das Gewicht wieder festgestellt und so umgerechnet, dass im einzelnen Versuch eine bestimmte Ausgangs- menge, in der Regel 0,5 g, verwandt wurde. Bei Extraktion mit Leitungswasser nimmt das Gewicht unter diesen Umständen erheblich ab, bei Extraktion mit destilliertem Wasser dagegen zu. Dasselbe Verfahren diente auch für die Versuche der Kap. VII—XI. l 1) Skandinav. Arch. Bd. 22 S. 425. 1909; Bd. 23 S. 156. 1909. 2) Skandinav. Arch. Bd. 23 S. 421. 1910; Bd. 24 S. 13. 1911. — vol.) Bob, Pilüner)s Arch Bd. 75,8. 303. 1899: Über die Atmung der Froschmuskulatur. 4 r— Tabelle VII. Grösse der Atmungserregung nach verschiedener Extraktion der Muskulatur. (Nr. 53—58 Eskulenten. 59—61 Temporarien.) gets ur en See ee PN: Bxtrak Ber ei v= ® En 3 „88 E85 Nr | BEa| as | 38 | „2ojods Flüssigkeit Zahl | Zeit | 5 e sr 2328| 888 | | las [>) De Bene ae tnwlos |» a sale 1,4% NaHPO, 4x |1m15| 05 | 98 | 249 Ss: ger nu). | | || — Be ae |. solo5: Immo | 7 |. 80 2,5% NaHPO, 5= 140 | 05 | 220 | 127 | 289 BzserL. MD 1140’ | 0,5 3 20’ 41 130 | — El eit.-W. | a>= | 55|o6 | onso 0) sen dest. W. I ES 5 || 06 29h 30’ 2 150 100 I j 56 |Leit.-W | 4x 50 | 05 [zas0 | 12 99 ab dest. W 14x | s0|o5 [0 5 || 198 8 | 57 |Deit.-W 4 \m5 |05 | Mao 4 53 a dest. W 4x | 1110 | 05 | 4n40 7 | 214 92 Br = losja | m | a |. —- dest. W.+ Ca | 4x 50' | 0,45 31 10 42 en | @ { | - Im» 5 9: | 59 Ian: W. 3x |ı 0,5 | a | 5% hi 180 60 jest. w. .. | 4x jmir|os Js | 13 | 20 | 1 | a | a 61 |dest. W.... 4>= 1220 | 0,45 | a 2 | Se 1as0 Die durch Muskelkochsaft reaktivierte Atmung verhält sich im grossen Ganzen wie die ursprüngliche. Doch zeigen sich einige inter- essante Abweichungen davon. 1. Durch Narkotika und Blausäure wird die Atmung “ungefähr in denselben Konzentrationen wie dort gehemmt. 2. durch Methylenblau wird die Atmung noch etwas mehr gesteigert. 3. Wird der Muskelkochsaft auf dem Wasserbad zur Trockne eingedampft und 2—3 Stunden darauf erhitzt, so ist nach Wieder- auflösen des Rückstandes im ursprünglichen Volumen dieser ‚„erhitzte‘“ Kochsaft in seiner Wirkung ausserordentlich geschwächt, während er, wie früher erwähnt, als Milieu der unveränderten Atmung ebenso wirksam geblieben ist (vgl. Versuch 21, sowie Zeitschrift f. physiol. Cbemie Bd. 102, S. 29, Versuch 51). Der Atmungskörper ist also nur 42 Otto Meyerhot: beschränkt kochbeständig. 4. Durch Konzentrierung des Muskelkoch- saftes im Vakuum bei 40°C. wird seine Wirkung erhöht. Diese Steigerung ist um so grösser, je geringer die absolute reaktivierte Atmung ist, und ist daher bei Extraktion der Muskeln mit Leitungs- wasser prozentual viel grösser als bei Extraktion mit destilliertem Wasser: Offenbar kann ein durch die Atmungsenzyme des Muskel- rückstandes bedingter Maximalwert der Atmung nicht überschritten werden. Andrerseits wird bei Verdünnung des Muskelkochsaftes die Atmung geringer, aber doch relativ weniger, als dem Verdünnungs- verhältnis entspricht. 5. Endlich liegt auch in der durch destilliertes Wasser ausgelaugten Muskulatur das Optimum der Atmung bei der isotonischen Kon- zentration von 1,5% K,HPO,, Muskelkochsaft von erheblich höherem oder geringerem Salzgehalt (zum Beispiel solcher, der mit destilliertem Wasser hergestellt ist, aber etwas ausgezogenes Phosphat enthält) ergibt eine geringere Atmung. Diese Eigenschaft bleibt also bestehen, obwohl der Muskel durch Zerschneiden und langen Aufenthalt in destilliertem Wasser seine diosmotischen Eigenschaften eingebüsst hat und annähernd völlig seiner Innensalze beraubt ist. 6. Der respiratorische Quotient der wiedererregten Atmung ist kleiner, als der der genuinen; er beträgt 0,75—0,8. Tabelle IX. Beeinflussungen der Atmung der extrahierten Muskulatur. At- = Ver- | Bil- Re- 4 Sul@ Vier-0 | mungs-| ;_: 7 Suspensionslösung - oo suchs- a un steige- & EL © zeit N) co rungin Kent > z 21 VProz: 621 Kephosphyen. ar ur Leit.-W.| Ih 0 — = — Muskelkochsaft . . .... B Ih 41 — _ — Muskelkochsaft + 0,003 %o Methblia 2eses., 20000 5 1b 57 el. = s|Kphosp N a re, dest. W.| 3520’ 7 | N ee ER = 3h20’ 35 E= = ZZ an + 0,002 %/o Me uliblsekeeges. CE, un nr | a 3h20’| 132 | — 02 38 | — GalKkphosphr. u... 2. dest. W. | 3h 30’ 45 _ — — Muskelkochsaft .. . . .. R 3h30’| 182 | 145 — 0,50 Muskelkochsaft + 0,002 % IMeohiplar ren 5 3h30'’| 248 | 198 | + 86 | 0,80 Über die Atmung der Froschmuskulatur. 43 Tabelle IX (Fortsetzung). a8 < 4 - me ie) Ver- | Bil- Re- iz 5 R Extrak- | Y- |brauch dung|"n88-| spir. & Suspensionslösung on suche nlemm | Steige: Ots- 8 zeit oO co, ungin| Sent > 2 Zr Broz A er ee a Be en Muskelkochsaft mit destill. Wasser, nichtneutralisiert e 3h30’ 30 = — = Muskelkochsaft + 02 ,- NAOERAmeutral).e . 3h30’ 41 Muskelkochsaft + 0,4 = NaOH, (schwach alkal.) . 5 3h 30’ 35 _ _ — Muskelkochsaft m. K,HPO, LE “ 3h30’ 56 — — — Muskelkochsaft + K,HPO, + 03 19 NaOH neutral (wie üblich). ER..; „ 3h 30’ 76 — -- — Muskelkochsaft, dreifach eingedickt und neutralis. F Bl 181 IKer 14042 eo. ........ | Leit.- we | RAR |FRE Muskelkochsaft(+ Kphosph.) is 3h 30’ 58 -— -- — Muskelkochsaft, dreifach konzentriert. 2...» De |sm30@ 1292 9a 9 100 | 0,75 Barkphosph,. . ...... .% Leit.-W.|4h 3 — = _ Muskelkochsaft + 0,7 %o BREIT lo. - 5 4h 77 — — — Muskelkochsaft +20% BET BR 5 4h 94 = — — Eee... ....... | es ee Muskelkochsaft ... . . - = 2530’ 94 — = — Muskelkochsaft, dreifach | konzentriert - . - - - . orale N — pop. ... . ...:.. dest. W.|4h 11 — — _ Muskelkochsaft . . 5 4h 192 OR 2 ee Muskelkochsaft + 0, 002% BED 2.0...» 4h 268 — |+40| — Muskelkochsaft, dreifach emsediekt. - ... ..... 4h 258 — I1+31 — Muskelkochsaft, dreifach + 0,002 %% Methbl.. .... . N 4n 312 — I(+ 6)I| — l) Koslnesnln. Vs Leit.-W.| 2h 7 — = — Muskelkochsaftt ... ..... 2 2 109 1 — 10,75 Binhospen. a... 2", Leit.-W.]3h 4 — — — Müskelkochsaft .„. ... . . r 3h 40 &) — 0,75 BarRphosph. - U. ....... dest. W.| 3b 10 — — — Muskelkochsaftt . .... . r 3h 177 135 —_ 0,75 44 Otto Meyerhof: Hinsichtlich des chemischen Verhaltens der atmungserregenden Substanz sind bereits in früheren Arbeiten verschiedene Versuche mitgeteilt, die die chemischen Veränderungen des ‚„Atmungskörpers‘ vor allem mit Heferückstand einer Prüfung unterziehen. Es wird hier weiter gegenüber Muskelrückstand nachgewiesen, dass durch Alkohol der Atmungskörper nur recht unvollständig gefällt wird: dementsprechend errest der in Wasser wieder gelöste Alkoholnieder- schlag des Muskelkochsaftes die Atmung der extrahierten Muskulatur erheblich schwächer als unveränderter Kochsaft. Säuert man ferner den Muskelkochsaft mit Schwefelsäure stark an und schüttelt fünf- bis sechsmal mit Äther aus, so bleibt die atmungs- erregende Substanz fast völlig im Wasser zurück und ist nach Neutrali- sierung unverändert darin nachweisbar. Der geringe nach Verdunsten des Äthers verbleibende Rückstand, wieder in Wasser gelöst, ruft nur eine sehr schwache Atmungserregung hervor, wie sie der in ihm ent- haltenen Milchsäure entspricht (vgl. Kap. XI). Dies ist in Hinsicht auf die Versuche mit Hefekochsaft von Wichtigkeit. In guter Übereinstimmung mit der in den erwähnten Arbeiten von mir aufgestellten Theorie des Atmungskörpers und mit der Auf- findung des Koferments der Gärung in allen heissen Organextrakten ergibt sich, dass man den Muskelkochsaft durch Leberkochsaft völlig ersetzen kann. Bei Herstellung des Leberkochsaftes durch Aufkochen fein zerschnittener Froschleber mit dem gleichen Gewicht Wasser zeigt derselbe eine Atmungserregung von ein Halb bis zwei Drittel von der des Muskelkochsaftes, übereinstimmend mit dem relativen Gehalt beider Kochsäfte an Gärungscoferment. Beispiele für diese Verhältnisse enthält die Tab. X. Tabelle X. ve | Muskel- 1 Ver- Nr | gewicht | Behandlung der Kochsäfte ae eit | cmm 0, a 05%.) | Kıphösphi NL. moi 3n 50’ 32 0,5 3ccm Muskelkochsaft in 85 %/o Alkohol gefällt, Fällung in 2 ccm K,HPO0, elöst A ESEL UNE 3b 30’ 83 0,5 Muskelkochsaft unverändert 3h 30’ 246 14 BelKophosphs.2 (2). on | on 12 0,5 0,5 1l4ccm Muskelkochsaft + Icem kon- zentrierte H,SO, gekocht, filtriert; 4 >= mit je 35 ccm Äther aus- geschüttelt. Atherrückstand + ISEIBO, 1.9006. u 2.0 ER 2h 25 0.5 Extr. Wasser, neutralisiert — Muskel- kochsatt 2x verdünnt... .... 2h 85 05 Ursprünglicher Muskelkochsaft. ...| 2h | 204 Über die Atmung der Froschmuskulatur. 45 Tabelle X (Fortsetzung). Muskel- Va gewicht Behandlung der Kochsäfte en cmm O, A = 75 0,5 NHnaSjoldk 5 oa ee er 2h 50° 18 0,5 1,2 Muskelkochsaft + 0,6 Kphosph. STE RE NE 2h 50’ 133 0,5 1,2 Leberkochsaft + 0,6 Kphosph. 1,19 Yo. Se Ne 2h 50’ 93 76 Doro ee... | ın 8 0,5 Muskelkochsaft-Kphosph. . .... ih 94 0,5 Beberkochsait-KCl. 2.2... ..... Ih | 47 Kapitel VL. Vergleichende Versuche mit gewaschener Körnchensuspension von Leberzellen. Warburg hat festgestellt, dass etwa 40% der Atmung der Leber gebunden ist an die abzentrifugierbaren Körnchen, die aus den zer- klopften Leberzellen mit isotonischer KCl-Lösung extrahiert werden. Diese ‚‚Körnchenatmung‘“ verschwindet, wie er zeigte, bei Suspension der Granula in reiner Salzlösung, während sie bestehen bleibt, wenn die Granula in einem heiss gewonnenen Filtrat der Körnchensuspension aufgeschwemmt werden. Schon durch diesen Befund ist nahegelest, dass wir es hier mit denselben Verhältnissen zu tun haben wie beim Muskel, wenn auch zunächst dahingestellt bleibt, wie weit hier eine direkt schädigende Wirkung der reinen Salzlösung eine Rolle spielt. Um diesen Faktor zu bestimmen, habe ich nach der Warburg’schen Methode aus Frosch- und Kaninchenlebern gewonnene Granula zu- nächst in Salzlösung 1, Stunde zentrifugiert und erst dann zum Versuch in Kaliumphosphat (oder KC]), und zum Vergleich in Leberkochsaft eder Muskelkochsaft suspendiert. In der Tat wird die Atmung durch das Waschen ausserordentlich stark geschädigt, aber doch nicht so “weit, um nicht bei Zusatz von Muskelkochsaft oder Leberkochsaft noch in nachweisbarer Grösse wieder aktiviert zu werden. Da die Atmung der Lebergranula bei den zur Zeit dieser Versuche zur Ver- fügung stehenden Eskulenten schon an und für sich ziemlich gering ist und Säugetiere gegenwärtig kaum zu beschaffen sind, so will ich auf Angabe genauerer Versuchsresultate verzichten, da das Faktum zwar qualitativ sichergestellt, aber in quantitativer Hinsicht nur mangelhaft reproduzierbar war (vgl. Kap. VIII Tab. XVI). Dass wir es aber im Prinzip bei der Atmung gewaschener Lebergranula mit demselben Vorgang zu tun haben wie bei der extrahierten Musku- latur, geht besonders schlagend daraus hervor, dass die im folgenden 46 Otto Meyerhof: beschriebenen definierten chemischen Körper in gleicher Weise und. in etwa demselben Verhältnis wie vom Muskelgewebe auch von den in Salzlösung suspendierten Lebergranula oxydiert werden. Endlich kann ja auch die atmungserregende Wirkung des Leberkochsaftes auf das extrahierte Muskelgewebe nicht anders gedeutet werden, als dass ein und derselbe ‚Atmungskörper‘ in den verschiedenen Organen vor- handen und daselbst wirksam ist. Kapitel VIII. Die Oxydationserregung im extrahierten Muskelgewebe durch: Bernsteinsäure, Fumarsäure, Zitronensäure. . Die Oxydation der Bernsteinsäure, Zitronensäure, Äpfelsäure, Fumar- säure durch Muskelgewebe ist zuerst von Thunberg !) beobachtet und. dann durch Batelli und Stern näher untersucht worden ?). Und zwar zeigten die Autoren, dass sowohl unbehandelte zerkleinerte Muskulatur sowie solche, deren Atmung durch gelinde Extraktion. mit Wasser eine Herabsetzung erfahren hat, hierzu befähist erscheint. Bezüglich der Bernsteinsäure bewies später Thunberg, dass auch vollkommen extrahiertes, gänzlich atmungsunwirksames Gewebe sie oxydieren kann, während hinsichtlich der übrigen Säuren Batelli und Stern angaben, dass mehrmalige Extraktion die Muskulatur zu ihrer- Oxydation unfähig machte °), mit anderen Worten, dieselben nur bei herabgesetzter, aber nicht verschwundener Atmung noch wirksam wären. Diese Behauptung ist jedoch, wie das folgende zeigt, unrichtig. Als Endprodukt der Oxydation der Bernsteinsäure erwies Einbeck ?), Fumarsäure, die nach folgender Formel gebildet wird: COOH. CH, : CH, COOH + OÖ = COOH .-CH= CH-COOH + H,0. Dagegen liess es sich wahrscheinlich machen, dass die übrigen Säuren: zu Kohlensäure verbrennen, denn der respiratorische Quotient steigt. In der Tat muss derselbe bei völliger Verbrennung von Zitronensäure, Äpfelsäure und Fumarsäure — 1,33 sein. Im folgenden wird nach- gewiesen — was ausser für Bernsteinsäure bisher nicht geschehen war —, dass durch gänzlich atmungsunwirksames Gewebe noch eine Oxydation dieser Säuren hervorgerufen werden kann, und dann ergibt. sich in der Tat — ich habe dies nur für Fumarsäure geprüft —, dass. der respiratorische Quotient genau der verlangte ist. (Batelli und Stern haben erstens mit Muskelgewebe gearbeitet, das noch eine erhebliche Atmung aufwies, und zweitens die präfor- ) Thunberg, Skandinav. Arch. Bd. 25 8. 37. 1911. ) Batelli und Stern, Biochem. Zeitschr. Bd. 30. 1911; Bd. 31. 1911. ) a. a. ©. Bd. 31 S. 478. ) 1 > 3 4) Zeitschrift f. physiol. Chemie Bd. 87. 1913; Bd. 90 S. 301. 1914. ‚ Über die Atmung der Froschmuskulatur. 47 mierte Kohlensäure nicht bestimmt. Daher kommt den von ihnen angegebenen respiratorischen Quotienten quantitativ keine Bedeutung zu, es ergibt sich nur, ebenso aus Thunberg’s Versuchen, ein Steigen derselben in Gegenwart der Säuren.) Bisher war, wie erwähnt, in Gegenwart von völlig atmungsunwirk- samem Gewebe nur der Übergang von Bernsteinsäure in Fumarsäure nachgewiesen, da unter den von den Autoren benutzten Versuchs- bedingungen die Fumarsäure nicht mehr weiter oxydiert wird. Ändert man aber diese Bedingungen in der im folgenden beschriebenen Weise, so verbrennt die gebildete Fumarsäure ihrerseits, allerdings erheblich langsamer, als sie sich bildet: es entsteht Kohlensäure, die aus der Bernsteinsäure stammt, jedoch nur ein Viertel bis ein Achtel soviel, als Sauerstoff verbraucht wird (resp. Quotient 0,1—0,2). Sollte es nun möglich sein, die Oxydation der Fumarsäure noch zu be- schleunigen bzw. die der Bernsteinsäure zu verlangsamen, so müsste der respiratorische Quotient steigen. Und dies gelingt in der Tat, so dass im günstigsten Falle der respiratorische Quotient 0,8 beträgt, also sich der physiologischen Grösse immer mehr nähert. Während nämlich — wofür im folgenden verschiedene Beispiele gegeben werden —, die Bernsteinsäureoxydation gegen die mannigfachsten Einwirkungen um vieles resistenter ist als die Ver- brennung der Fumarsäure, ist dies gegenüber chemischen Substanzen anders. Mit Narkotika und Blausäure erhält man dieselben prozen- tualen Hemmungen, die ungefähr mit den Atmungshemmungen über- einstimmen. Gegenüber Natriumfluorid aber, gegen das die Fumar- säureoxydation ausserordentlich widerstandsfähig ist, ist die Bernstein- säureoxydation eher noch empfindlicher als die Atmung. In Gegen- wart von NaF ist daher die Verbrennung der Bernsteinsäure zwar stark herabgesetzt, man erhält aber dafür, je höher man die Konzen- tration des Salzes wählt, um so grössere respiratorische Quotienten. — Wir haben hier ein Modell, bei dem wir es in der Hand haben, die Verbrennung einer Substanz mehr oder weniger vollständig zu ge- stalten, also den respiratorischen Quotienten beliebig zu verändern, von O0 bis gegen 1. Wenden wir diese Erfahrung auf den Atmungs- vorgang selbst an, so kommt als Regulator der Oxydationsgeschwindig- keit hier selbstverständlich nicht eine Substanz wie Natriumfluorid in Betracht. Wir erhalten aber einen Fingerzeig, wie sich der respira- toriısche Quotient ohne Wechsel der verbrennenden Substanz ver- ändern kann: es ist nur nötig, dass sich die Reaktionsgeschwindig- keiten der aufeinanderfolgenden Stufen der Oxydation gegeneinander verschieben. So könnte zum Beispiel der Umstand, dass der respira- torische Quotient der ursprünglichen Atmung der zerschnittenen Muskeln = 1 ist, der der extrahierten Muskulatur — 0,8, darauf be- 48 Otto Meyerhot: ruhen, dass im zweiten Fall die nachfolgende zu Kohlensäure führende Oxydationsphase besonders stark verlangsamt ist. Allerdings erhalten wir so niemals eine Änderung des respiratorischen Quotienten im Gleichgewicht, denn bei unbegrenzter Zufuhr des Ausgangsmaterials würde sich der Zwischenkörper mehr und mehr anhäufen, dem- gemäss würde — die Gültigkeit des Massenwirkungsgesetzes voraus- gesetzt — allmählich die Oxydationsgeschwindigkeit der zweiten Stufe steigen und der ersten Stufe verlangsamt werden (dies auch ohne eine echte -Reversibilität des Prozesses wegen der so oft be- obachteten Hemmung durch Anhäufung des Reaktionsproduktes) ; im Gleichgewichtszustand müsste sich so wieder der ursprüngliche respiratorische Quotient einstellen, wenn es nicht zu unbegrenzter Ansammlung des Zwischenkörpers kommen sollte. Indes haben wir es bei der Atmung der zerschnittenen Muskulatur in der Tat nicht mehr mit einem Gleichgewichtszustand zu tun. Das Ausgangsmaterial ist begrenzt, gleichzeitig sinkt die Oxydationsgeschwindigkeit dauernd, und schliesslich kann es auch — bei der starken Erhöhung der abso- luten Atmungsgrösse und gleichzeitiger Behinderung der ‚‚Restitutions- arbeit‘‘ durch die Strukturzerstörung — zu einem oxydativen (oder nicht oxydativen) Zerfall solcher Verbindungen kommen, die entweder unter Abgabe oder Verbrauch von Sauerstoff vorher aus den Nähr- stoffmolekülen entstanden sind. Es ist jedoch für die Änderung des respiratorischen Quotienten der Atmung nach der Extraktion der Muskulatur auch die andere Annahme zu erwägen, dass in allen Fällen mehrere Stoffe neben- einander oxydiert werden, von denen einige auch in der wasserextra- hierten Muskulatur noch zu Kohlensäure verbrannt werden, andere nicht mehr. — Schliesslich, die dritte Möglichkeit, dass infolge einer Schwächung. der Atmungsenzyme die Verbrennung einer einheitlichen Substanz in ganz unregelmässiger Weise, teilweise vollständig, teil- weise unvollständig erfolgt, erscheint mir wegen der Konstanz des respiratorischen Quotienten bei sehr verschiedener absoluten Atmungs- grösse wenig wahrscheinlich. — Nun, auch. bei der zweiten Annahme kann man daran denken, dass der neben der Hauptsubstanz (wahr- scheinlich Milchsäure) verbrannte Körper Bernsteinsäure sein könnte, die ja in der Tat im frischen Muskel nachgewiesen ist !), oder aber andere ähnlich wirkende Substanzen. Das Stehenbleiben der Oxydation auf der Fumarsäurestufe würde dann die Verkleinerung des respira- torischen Quotienten erklären. Ausser den genannten Stoffen hat Thunberg von zweibasischen Säuren noch Oxalsäure und Malon- säure mit negativem Erfolg auf Oxydationserregung in extrahierter 1) Einbeck a. a. O. Über die Atmung der Froschmuskulatur. 49 < Muskulatur geprüft; andere Substanzen scheinen von den Autoren daraufhin nicht untersucht worden zu sein. Ich habe — ebenfalls mit negativem Erfolg — noch folgende zweibasische Säuren daraufhin probiert: Glutarsäure, Adipinsäure, Asparaginsäure, Schleimsäure, Zuckersäure. Dass es den Schweizer Autoren nicht gelang, nach erschöpfender Extraktion der Muskulatur mit Wasser noch eine Oxydation von Fumarsäure, Zitronensäure, Äpfelsäure zu erzielen, liest an der von ihnen befoleten Methodik. Die Verbrennung dieser Säuren verhält sich nämlich ausserordentlich ähnlich wie die natürliche Atmung: man darf daher nicht, wie es diese Forscher tun, die Muskulatur mit Leitungswasser ausziehen, sondern muss es mit destilliertem Wasser tun; man darf nicht die osmotischen Verhältnisse vernachlässigen, sondern muss isotonische Lösungen verwenden; man muss endlich, genau wie bei der Atmungserregung durch Muskelkochsaft, für die Anwesenheit von Phosphat sorgen. Im folgenden sei, an der Hand von Beispielen, das Gesagte näher ausgeführt. Die Oxydation der Bernsteinsäure einerseits und die der anderen ge- nannten Säuren andrerseits folst ganz verschiedenen Gesetzen; während letztere sich eng an die Atmungserregung durch Muskelkochsaft an- schliesst und höchstens noch labiler ist als diese, so gilt für erstere: a) sie bleibt ebenso gross, ob die Muskulatur durch Leitungswasser oder durch destilliertes Wasser ausgezogen wird, doch wirkt eine Ver- längerung der Extraktionszeit auch hier schädlich; b) sie ist sogar in einer hypotonischen Lösung von bernsteinsaurem Na grösser, als wenn diese durch Zusatz von K,HPO, isotonisch gemacht wird. Der Salzzusatz fördert also nicht, sondern hemmt (dies ist übrigens für andere Salze schon von Batelli und Stern beobachtet); c) während die durch Muskelkochsaft erregte Atmung bei der Temperatur von 38°C. sehr schnell abfällt und nach kurzer Zeit weit geringer ist als die Atmung bei 22°C. — und das gleiche gilt für die Fumarsäure- oxydation —, wird die Bernsteinsäureoxydation durch die hohe Tem- peratur viel weniger geschädigt, so dass sie für mehrere Stunden gegenüber 22°C. fast die doppelte Geschwindigkeit hat. Zunächst seien für. diese Angaben Belege gegeben: die Menge Muskelgewicht bezieht sich wie stets auf die Ausgangsmenge vor der Extraktion. Da das Gewicht durch Leitungswasser abnimmt, durch destilliertes Wasser zunimmt, so wurden die Gewichte wie in Kap. VI umgerechnet. Die Bernsteinsäure wurde in einer mit n NaOH neutralisierten Stamm- m m lösung von 10 oder — bernsteinsaurem Na vorrätig gehalten. Die B) Konzentrationen beziehen sich auf die Gesamtflüssigkeit im Versuch. Pflüger’s Archiv für Physiologie. Bd. 175. 4 Otto Meyerhof: 8 IF | ‚os ‘ ydsoydyy 0/,1 + eN semesuregsurog-- | Mm '9sop ul co 9 il Er Sud Yot Ü un somesieumg 7 | 1 sop ul co 0 ( ‚08 os No ul ) 18 687 | 1sI ‚08 18 |: uukaası 0/0] + ®N sormesuregsurog-" | Mm '3sop Reina | &0 zr 16 08 u 0 0.0 od VE TB In VEREERT BSUDIONTONSN . . N „6 De | ae or l Fr Fa EEE EEE EFE TEE ur n — HAN ur : Se a en N en "M 'IsOp GR [et] | EE 808 urn AM eep TIEN somesurogsursg- | Mm 9s0P ‚Sul N) ae ur | Bene Free a Ei 64 = L6L 13 | ° ydsoydyy %uT + ®N en "M '980p eTul 0) | = 693 13 | ° ° "ydsoydyy 07,1 + en sornesurogsunog-" | "M-MorT ‚“ co = 9 | Ko DE 'OaH' "M '980p ‚ST ul So & 18 ET OdHM| Amer | N) SL = | 613 08ug | ° 9° "Mm 9sep + en somesurogsmrog- 0 | Ay '980P ‚08 eo — 91% :08 u "707° "Mm 9450Pp + BN SOImBsuragsudag- u "M-MOT ‚0€ e = 76 ‚08 u De udsogdspe Nesypoyjexsn "M 'IsOp : g* = 6 aua Li 0 20 2 sydeogdy- Arswoneenn A-aar] he eo 23 a ARE | ee ae 5.0 ‚08 /o<'T "OdH°M MMO ‚08 N) Di se ı0q | (3) | Mrezsyons Here | mez | 0 wo 50 ur en Sunsojsuorsuodsng | gyommas | IN. UoreIyx HT -[JoysaM SD ID SINDENENT Über die Atmung der Froschmuskulatur. 51 Fumarsaures Na und zitronensaures Na (von Kahlbaum) wurden m auch in 10 Stammlösungen benutzt. d) Die absolute Oxydationsgrösse der Muskulatur gegenüber Bern- steinsäure und anderen Säuren ist, wie gesagt, von verschiedenen Umständen abhängig. Im allgemeinen übertrifft die Oxydations- geschwindigkeit der Bernsteinsäure bei weitem nicht nur die der anderen Säuren, sondern auch die Atmungsgeschwindigkeit mit Muskel- . kochsaft. Richtet man die Aufmerksamkeit nicht auf das relative Verhältnis, sondern auf das erreichbare Maximum der Oxydations- geschwindigkeit der Bernsteinsäure, so ist zu berücksichtigen, dass diese in rein wässeriger Lösung grösser ist als unter Zusatz von Salz, dass sie durch längere Extraktion der Muskulatur abgeschwächt wird, dass es ferner noch auf die Konzentration der Bernsteinsäure ankommt, m m — Optimum zwischen >0 und a0, 2° dass endlich die Muskulatur sehr fein zerschnitten sein muss und nicht m zu grosser Menge anwesend sein darf, weil sonst die Sauerstoffversorgung eventuell nicht aus- reicht. Unter optimalen Bedingungen ist die Oxydation in Luft und reinem Sauerstoff gleich gross. Merkwürdigerweise ist dies Maximum etwa genau so hoch wie die Atmungsgrösse der nicht extrahierten Muskulatur: pro 1 g und 1 Stunde 350 cemm O,, und fällt im Laufe von etwa 3—4 Stunden langsam ab. e) Das Oxydationsoptimum der anderen Säuren — geprüft ist - wesentlich nur die Fumarsäure — wird erreicht, wenn die Extraktions- zeit möglichst kurz ist (50 Minuten bis 1 Stunde) und gerade eben zur fast völligen Inaktivierung der Muskulatur ausreicht, wenn die Suspensionsflüssiskeit isotonisch ist und K,HPO, (1,5%) enthält, \ ? i 5 : m. 2 wenn endlich die Fumarsäurekonzentration = 20 ist. Oxydations- srösse in Sauerstoff und Luft ist gleich. Die Empfindlichkeit gegen- über längerer Extraktion der Muskulatur ist höher als bei der Atmungs- erresung durch Muskelkochsaft. Bei erschöpfender Extraktion mit Leitungswasser wird die Oxydationsfähigkeit aufgehoben. Tab. XII (S. 52—55) gibt Beispiele dafür. f) Was die Beeinflussungen der Oxydation anlangt, so ist schon er- wähnt, dass Narkotika ebenso wirken wie auf die Atmung; so hemmt zum Beispiel Phenylurethan gesättigt: 70%; 2,8% Äthylurethan: 20 %; auch mit Blausäure erhält man ungefähr dieselben Hemmungen, wenn man mit gleichen Mengen Muskulatur arbeitet und eventuell noch Muskelkechsaft hinzusetzt. Denn die Anreicherung im Gewebe bzw. die Bindung im Kochsaft führt offenbar zu Konzentrationsver- 4* 523 Otto Meyerhof: Tabelle en. Extraktion | 7 Vers.-Nr. Muskel BR u ER Oxydierbare Substanz gewicht in g Zeit Flüssigkeit 82 | | dest. W — Ko 5 ug Bernsteinsäure . 83 0,25 1h 10’ dest. W. — - _Bernsteinsäu ) ” ” 40 nsauTe . . . | 5 h | > 4, Bernsteinsäure Du 84 0,25 | 1h 20’ dest. W — m 2 ER n a = 0 -Bernsteinsäure . 3 = ‘99 "Pernsteinsäure SEN. 85 0,3 | 59" dest. W —_ - 5 „ ae Bar u > 2 40 _Bernsteinsäure . \ 5 a 4, Fumarsäure MM _Fumarsäure | p>) ” n 40 86 0,5 1h dest. W. — EB rnsteinsäure b) ” ” a © She a n — , Fumarsäure | A | 5 R E ee 87 | 0,5 | 30’() dest. W rm 5 N 3 Muskelkochsaft mn R 4 B 40 | umarsäure & MN 2 1, Zitronensäure 88 0,5 RSySy dest. W — » napor = A5 -Fumarsäure N 45' Leit.-W. — » 45" . 45 Fumarsäure Über die Atmung der Froschmuskulatur. 53 XL. x SE; a Versuchs- prolgin Suspensionslösung | Atmosphäre a cmm 0, ne & 0, Blu K5HPO, ... | Luft 1h 4 — as N Ri Sr | i A 97 320 1,5% Kphosph. . . . _ 2h 25’ 3 | _ 1.2 9/0 n HR Luft $ 143 — 1206. „ ER | 0, x | 165 275 1,5% Kphosph. . .. . Luft 25 40' 5 — San Ve ee 5 s 232 347 u. | O, 209 313 1,500 Kphosph. . . . — 2h 40’ 5 - ‚1% ur Be Luft 2 178 223 1%o a u: O, 5 173 E= 1° x Se. Luft n 48 = 1% 3 | 0; & 47 & 1,5% Kphosph. . . . Luft 4h | 7 — 1,290 a ER — ® 408 = 1,20 a Se — E 148 E= Be aiin.i..: . — | R 77 _ 15°%0 Kphosph. . . . -- | 3h 21 — 1,5 %o » D . . ER b)) 154 Erz 1,290 5 "e En ” 83 _ 1,2% „ Be", en & 69 = 145% Kphosph. ... . — ah 6 = 1,2 0/0 A a. _ 5 38 m 1,5 9/0 A Ehe — u 3 — 1,2%/0 ne 3 sus 7 ea! „ 54 “ Otto Meyerhof: Tabelle XII Muskel. kom Wen gewichting| er EN : Oxydierbare Substanz SR A. Ze 0 ee Flüssigkeit 0,5 50' dest. W. m n 100, umarsäure : _ Fumar säure al | E ” 40 ” ” = Fumarsäure r 20 90 0,5 50 | dest. W. en » » Ieres 5 19 Fumarsäure | m F .. ” „ 9 FE umarsaure | I _Fumar säure ” ” | ” 40 | Mm ] " | „ FT umarsäure minderungen. Anders verhält sich die Berssteinsäureoxydation gegen das Methylenblau. Nachdem Thunberg kürzlich nachgewiesen hat, dass stark gewaschene Säugetiermuskulatur Methylenblau in Gegen- wart von Bernsteinsäure reduziert !) und die Reduktion als empfind- liches Reagens auf diese Substanz empfohlen hat ?), war anzunehmen, dass wir hier auch die sonst oft beobachtete Oxydationssteigerung ‘durch den Farbstoff finden würden; aber das ist nicht der Fall. Viel- mehr bewirkt er schon in schwachen Konzentrationen eine merkliche Hemmung. Anders gegenüber Fumarsäure: hier erhält man mit Methylenblau Oxydationssteigerungen um 10—30%. Bezüglich des NaF wurden oben schon die verschieden starke Wirkung auf die Atmung, die Bernsteinsäure- und die Fumarsäureoxydation betont. Für die Wirkung des Methylenblaus und des Natriumfluorids seien folgende Beispiele angeführt. (Tab. XIII S. 56.) | g) Wir kommen nun zu den Kohlensäurebestimmungen: sobald wir Umstände wählen, die die Fumarsäureoxydation verhindern, wird bei der Bernsteinsäureoxydation kein CO, gebildet, je günstiger wir aber die Milieubedingungen gestalten. um so mehr, auch ohne Natrium- fluoridzusatz. Endlich sehen wir, dass die Fumarsäureoxydation mit l) Skandinav. Arch. Bd. 35 S. 163. 1917. Zentralbl. f. Physiol. Bd. 318. 912 1916. 2) Sv.Läk.-Sällskapets Handlingar Bd. 43 S. 998. 1917. Über die Atmung der Froschmuskulatur. 55 (Fortsetzung). : en... hä Versuchs- o pro 1 gin Suspensionslösung | Atmosphäre Ar emm O5 | u. cmm %. 15% Kphosph. .... — 2h 30’ | 8 -- 1,4°/0 A — 4 25 per 1,20 5 Draft _ ur 37 — 0,6 %o » . le | =; „ 33 | —— 1,5% Kphosph. . . . | — 2h 50' | 7 | — 1,2%0 = —_ & 37 _ desteWer.... .. — E 18 as Glykokollgemisch MEERZES SB)... ... —_ E 5 = Ringer+ NaHCO, — | 5 17 | —_ und ohne Natriumfluorid den theoretischer respiratorischen Quotienten von 1,3 ergibt. Diese Versuche seien den CO,-Bestimmungen der Bernsteinsäureoxydation in Fluornatriumgegenwart vorangestellt. (Siehe Tabelle XIV S. 57.) An diese in der Tab. XIV zusammengestellten vorbereitenden Versuche sind die CO,-Bestimmungen der Bernsteinsäureoxydation in Natriumfluoridgegenwart angereiht: Suspensionsflüssiekeit 1,5—1,2% Kaliumphosphat. (Siehe Tabelle XV S. 58.) In Versuch 101 ist die Bernsteinsäurekonzentration aus der Über- lesung verringert, sie im Laufe der fortschreitenden Oxydation so stark herabzusetzen, dass sie allmählich der Fumarsäurekonzentration sleichkommt (die benutzte Bernsteinsäuremenge konnte bis zum Über- gang in Fumarsäure 110 cmm 0, verbrauchen). Unter diesen Um- ständen musste der respiratorische Quotient steigen. Wenn nun auch wegen der starken Hemmung durch NaF dies nur teilweise erreicht wurde, so ist doch der respiratorische Quotient in diesem Falle in der Tat grösser. Zum Schluss seien anhangsweise die Versuche zur Oxydation der Bernsteinsäure durch Lebergranula, im Vergleich zur Granulaatmung, angeführt. 0r 0 I : eNenca “ eBL| ' ° N Sernestetung- - = > ON soaneszeumg-07 5 = | S Z I 7 [14 ea Ve le LIeN 0/n af) oc « UM 01 6 ®eN soanesreuumg- 7 “ {eb} ze = 76 & — ve; & OTZETn ee einn soampsruuung-OF & z & i wi « a eg — N, NEN NO ; HOILTIL' "EN SeANESUTeJSUleg- = Bo} = = S “ >. ir en “ ‘ 0.0 or “ @) IKerd 81 UN SOINBSUTeJSULIeg-, = 61 ‚or us = “ ydsoydyy 0/0 €°I = 0 | %6 00 — 033 : r > STaugent 02000 |” ° Z One | ZEN seanvsuonsuuog | E — 013 ‚08 u& | — ° ydsoydy 0/1 | "®N er 70 16 Ju9zoldg UI > ul 3 Iunzostgg| zn um y19z NONSTSEH]F zuesqug sel z I9pO 0 -syonsao A Zu 27 -suorsusdsng " Oreq1eIpÄXO au R Sunwwop -[oysnW 2 Ne) DT = ge] GGG 27 | = S Oz ein! soanesuwumg- S et ® = IE el u ZzrdsoyyroneH = "A I80P ul co E86 berg £9 0 | gen ongot: © %Y&T | "ON Sormesıreuung- Or : | 08 x — _ 9), er = ei > > lit soanesıeumg ” ‚08 = = => art oo q or “ | “ « = = cE ‚08 ur all) eN seinvsıeumg- {3 m 1 „e or A ' or « | « [0 co 86 6r ‚08 ur E00 un soIngsufojsudeg-— | N ae, N or [X | [9 “ = = 91% ‚0E ur En ®eN SIINBSUT9ISsUIIgq = | | = 7 8 ‚08 ur &0 = "Ms0p | ‚OT ul | co 66 | u9JUu9Z ION y19Z guorgond) 7o)e) 20) az re : -FISSHLA . = = IN -udsoy an) m) -syons zyesnz zueisqng 9IBAIITPAXO Yyoım9o | -syoans : -IO A -PLIONTF uoTYeI1IX -[JOYSU N -I9 A -eN DE EEE] = | IX otdey oA (t 85 ö = IOM %8T|G®N ydsoydunozerg- 5 ä = 5 co 2 = 5 ION hell "®N soanwsurogsunng- x 5 g ; co R 08 [44 [13 IDM 081 . r . . . . IJESNION.LOAO"T « “ [1 « co 2 &3 E “ Iydsoydy 0/0] ° (qosoxg) Iresyaoyfogsum E s S ö co = g $ = IOM &1 — JAOLIJUIZUON YOuFg (UOYOHBMAS = a) a 2 5C ‚sul | 088 IOM 9081 == ca Suogosemesun (ueyaummey) GT | &0I rat nn nn rn OS! er I = SI “ [3 « rn somesuragsunog- 0° a este Eee ee Te ungiet fe [X « z1 [et] 1008 = « « « . Ö S D er [8 u \ = 6 ö . . . JFBSUPONTONSAN . . . . . . . . . 6 I 5 0 « [1 [1 2 OO I ON TE VER BELZICH) et; 231 Re La ‚08 u8 | 086 |"OdHM Mol Ze De orosR Mo sun (yosomH) ra alecul I {eb} u — ————————————————————————————————— Q rs -syons -syqons SUunsor] zuegsqng 91BALOTPÄXO wo9 ur uorsuedsnsejnue.nh) -syons -I9 A 19 A -I9 A © BINUBLSLIGIT DUHLISLA9S IAMp UOILPÄXO IAX STTOq®L 60 Otto Meyerhof: Kapitel IX. Die Atmungserregung durch Hefekochsaft. Bereits in den vorhergehenden Arbeiten ist der eigentümliche Parallelismus besprochen, der zwischen Hefekochsaft und Muskel- kochsaft in der Atmungserresung des Ultrafiltrationsrückstandes des Hefemacerationssaftes und der wasserextrahierten Muskulatur besteht, indem sich die beiden Kochsäfte beiden Substraten gegenüber wechsel- seitig vertreten können. Dabei zeigt sich aber eine seltsame Paradoxie: denn der Muskelkochsaft erregt die Atmung des Ultrafiltrations- rückstandes doppelt so stark wie Hefekochsaft !), aber umgekehrt ist auch die Atmungserregung des Muskelrückstandes durch Hefe- kochsaft meist (wenn auch nicht stets) ganz erheblich grösser als durch Muskelkochsaft, — eine Tatsache, die in den früheren Arbeiten noch nicht ausdrücklich hervorgehoben war, weil sie noch nicht hin- reichend geklärt erschien. Dies letztere beruht nun einfach dar- auf, dass der bei weitem überwiegende Teil (aber nicht der ganze) der im extrahierten Muskel durch Hefekochsaft erresten „Atmung“ nichts anderes ist als Oxydation von Bernsteinsäure. Diese Bernsteinsäure ist im Hefemacerationssaft, aus dem der Koch- saft gewonnen wird, enthalten und schon von mehreren Seiten nach- gewiesen: sie entsteht hier infolge der Autolyse der Hefe ?), soweit sie nicht als Produkt vorangegangener Gärung noch in den Zellen vorhanden sein sollte ?). — 3 Prüfen wir den Oxydationsvorgang in der Muskulatur in Gegenwart von Hefekochsaft, so verhält er sich in jeder Hinsicht so, als ob er zum allergrössten Teil Bernsteinsäureoxydation ist, wie sogleich aus- geführt werden wird: da nun Bernsteinsäure, ebenso wie die anderen zwei- und mehrbasischen Säuren, von Hefemacerationssaft selbst nicht oxydiert wird, so erklärt sich die stärkere Wirkung des Hefekoch- saftes gegenüber der Muskulatur als gegenüber dem Heferückstand. — Wie in Kap. VIII dargelest, wird die Bernsteinsäureoxydation durch Extraktion der Muskulatur mit Leitungswasser nicht geschädigt. Dem- entsprechend finden wir, dass die Atmungserregung durch Hefekoch- saft nur sehr wenig dadurch herabgesetzt wird. Infolgedessen über- trifft bei dieser Art Extraktion der Hefekochsaft den Muskelkochsaft ums Mehrfache in seiner atmungserregenden Wirkung, während bei Extraktion mit destilliertem Wasser der Unterschied zwischen beiden 1). Vgl. Zeitschrift f. physiol. Chemie Bd. 101 8. 172f. (1918). 2) Magnus-Levy, Hofmeister’s Beiträge Bd. 2 S. 273. 1910. 3) Als Gärungsprodukt zuerst 1857 von Pasteur nachgewiesen. cf. Euler-Lindner, ‚Chemie der Hefe und der alkoholischen Gärung‘', Leipzig 1915. Über die Atmung der Froschmuskulatur. 61 gering ist. — Methylenblau steigert die Bernsteinsäureoxydation nicht, sondern hemmt sie sogar etwas, dagegen vermehrt es die Sauerstoff- eigenzehrung des Hefekochsaftes beträchtlich: infolgedessen steigert es die Oxydation im Muskel mit Hefekochsaft nur etwa um den letzteren Betrag. — Dampft man Hefekochsaft mehrere stunden lang auf dem Wasser- "bad zur Trockne ein und erhitzt ihn noch längere Zeit darauf, so wird zwar die Atmungserregung dadurch etwas abgeschwächt, aber bei weitem nicht so stark wie durch gleiche Behandlung von Muskel- kochsaft. Nimmt man an, dass die Bernsteinsäure in diesem Milieu völlig kochbeständig ist, so könnte man diese Erfahrung benutzen, um den Anteil zu bestimmen, der auf den neben der Bernsteinsäure- oxydation einhergehenden Vorgang der ‚„Atmungserregung“ entfällt, der also auf den Atmungskörper zu beziehen ist. Hierzu kann auch noch eine weitere Untersuchungsreihe dienen: mit Hefekochsaft wird ebenso wie mit Bernsteinsäure von der sauerstoffzehrenden Muskulatur ‘ fast keine Kohlensäure gebildet. Indes auch unter Bedingungen, wo bei der Bernsteinsäureoxydation überhaupt keine CO,-Bildung statt- findet, nach Extraktion der Muskulatur mit Leitungswasser, entsteht doch mit Hefekochsaft eine geringfügige CO,-Menge, die auf den be- gleitenden Atmungsprozess zu beziehen sein dürfte. Ehe ich noch direktere Beweise für die wesentliche Beteiligung der Bernsteinsäure an diesem Oxydationsvorgang anführe, sei das Gesagte durch Ver- suche belegt. Der Hefekochsaft wurde, wie in den bisherigen Arbeiten, durch einige Minuten langes Erhitzen des Macerationssaftes im Wasser- bad, Filtration und folgende Neutralisation hergestellt. Tabelle XVII. an = e fe n > ’ au S z|=: | Extrak- er lol = rd tion Suspensionsflüssigkeit S®| B8 = Bar Der d h = [oPf an = = 2 sa] ® Eu: Er & P2e|> ° BeeesaBes-W.| Kphosph. . . .... 2... .2.. | 25° [35h 30’ o|- 0,5 a Muskelkochsaft (ohne Kphosph.). 5 H 481 — 0,5 Er | REN Kia | a 10s| DIEBE NV. Kphosph... .. . . . ueene. 25° |1h oo 41 — 0,5 = Muskelkochsaft (ohne Kphosph.). = 5 341 — | 0,5 N Muskelkochsaft (5 Std. auf Wasser- Ba ee 5 ® 15] — 0,5 - Eleiekochsatt.c.. 2... aa. n = 801 — 0,5 . | Hefekochsaft(5Std.auf Wasserbad) E | 691 — 62 Otto Meyerhof: Tabelle XVII (Fortsetzung). N = = a] 2 Qi SS &| 48 |merx 222 |elg | © tion Suspensionsflüssigkeit aaa ||. © =E durch 5 5 Se - Balls Pol» Ss &n E re Mans 2) Wale BR 100 0 ee. [Korea 250 len 30] o|— 0,4 5 Muskelkochsaft (ohne Kphosph.). R N 49 | — 0,4 x Hefekochsatt I... ! R 195 Hefekochsaft (21/2 Std. auf Wasser- 0,4 4 | Dad. a a ee A 5 163 | — 10] 0,5 | Leit.-w. Kokos ea | je a0 0,5 " Müskelkochsatte. 2 % n 991 — 0,5 Hefekochsaft 7. Sl m. Anne > 5 221 0:97. destz We |OKphosph.en ee rer 5 " 7) — 0,5 5 Muskelkochsantae nn vr: n n 214 | — 0,5 a Biefekochsafte Is 5 243 | — 108: 17.0:9, (destavzlEKpnosp ee 22° |3h 61 — 0,5 r Hetekochsaft Ra er les 196 | 39 109 | 05. ee wi | Kohopn 290 jan 7 0,5 5 Hleiekochsakt@ ur 2er: 3 ale 143 | 10 0,5 n Hefekochsaft + 0,005 Methbl. . . a Ida 0 5 Hefekochsaft ohne Musk. 5 11] — 0 Hefekochsaft + 0,005 Methbl. ohne N Muüsk: 4:7. RB Hl 431 — 1101705 | Eeig-WL | 2Kphosph.e 2.2.2 2 2 pre 22° |3h 30’| 41 — 0,5 # Muskelkochsast er. Sea * > 40 1 29: 0.5 5 IHetekochsattar. Pr Wege 5 5 190 | 46 1201 00 |mewol pen en RO a 0,4 5 Muskelkochsattın Seren Be 11|— 0,4 a Muskelkochsaft + In SONG ee 30 | — 0,4 n Hieteköchsalt v2 un 0 197 | — 0,4 x Hefekochsaft + IT IKENEI rl 114 | — Der letzte Versuch (111) beweist, dass die Atmungserreguns mit Hefekochsaft durch KUN wenigstens annähernd so gehemmt wird wie die mit Muskelkochsaft (und wie die Bernsteinsäureoxydation), während, wie früher mitgeteilt, der Oxydationsvorgane im Hefe- macerationssaft durch Blausäure nicht beeinflusst wird. Dass es sich hierbei nun in der Tat wesentlich um die Oxydation von Bernsteinsäure handelt, lässt sich auch direkter beweisen. Säuert man den Hefekochsaft mit Schwefelsäure stark an, schüttelt wieder- holt mit Äther aus, verdampft den Äther und nimmt den Rück- stand mit Wasser auf, so ruft derselbe eine erhebliche Atmungs-- erregung der extrahierten Muskulatur hervor, zum Unterschied. Über die Atmung der Froschmuskulatur. 63 von ebenso behandeltem Muskelkochsaft (s. Vers. 74). Gleichzeitig zeiet die Lösung die Neuberg’sche Pyrrolreaktion mit Zink und Ammoniak !). Diese Reaktion ist zwar nach Neuberg’s Unter- ‚suchungen nicht geradezu spezifisch für Bernsteinsäure, wird viel- mehr auch noch von einigen anderen mehrbasischen Säuren mit vier Kohlenstoffatomen gegeben, wie Weinsäure, Asparaginsäure, Fumarsäure, Äpfelsäure, Zitronensäure usw. Aber von all diesen Säuren wissen wir aus dem vorhergehenden Kapitel, dass sie entweder nicht oder viel schwächer unter den angewandten Versuchsbedingungen oxydiert werden, zum Beispiel von der mit Leitungswasser erschöpfend extrahierten Muskulatur überhaupt nicht angegriffen werden. Somit bleibt die Bernsteinsäure allein übrig. Versuch 112. 35 cem doppelt verdünnter Hefekochsaft + 2 ccm konzentrierter Schwefelsäure, 5mal mit je 35 cem Äther ausgeschüttelt. Ätherrückstand in 5 eem destilliertem Wasser .ummO gelöst. 1 ccm + NH, + Zn gibt starke Pyrrol- reaktion. Je 0,5 g Muskulatur in 2Std. 40 Min. cmmO, 37 + 1,8 K-Phosphat 1,5%. . . - 3 350 — 1,3 cem neutralisierter Hefe- 325 Be ae are klO 300 + 1,2 neutralisierter Ätherrück- E- stand in destilliertem Wasser + 0,6 cem K-Phosphat 1,5°/, 74 Fl + 1,2 Ätherrückstand — 0,6 K- 225 Phosphat (ohne Muskulatur) . 0 200 Ein indirekter Beweis für die Gleich- 77 heit der Bernsteinsäure- und Hefekochsaft- 7” oxydation kann auch in folgendem ge- sehen werden. Versuch 113. Vergleicht man die Oxy- dationsgeschwindiekeiten, die Atmungsge- ir 2 3 [7 5 ph mische zeigen, bestehend aus je 0,5g extra- Abb. 1. 1 Hefekochsaft. hierter Muskulatur und 1. 1,5 ccm Hefekoch- m i £ > 2 150 Bernsteinsäure. 3 Hefe- saft; 2. 1,5 ccm R,;HPO, enthaltend 120 Bern- F SR R = kochsaft + -,. Bernstein- steinsäure; 3. 1,5 ccm Hefekochsatt, ent- 120 I säure 3«cd theoret. Summe:- haltend 130 Bernsteinsäure, so ist die Oxy- aus 1und 2. 4 Hefekochsaft; u m dationsgeschwindigkeit im dritten Fall an- * Std. später |, Bernstein- fangs bei weitem nicht die Summe der beiden säure zugesetzt. ersten, steigt aber relativ immer mehr in dieser Richtung an und übertrifft schliesslich die theoretische Summe von ihnen. Setzt man in einem weiteren Versuch mit 1,5 cem Hefe- kochsaft die Bernsteinsäure (durch Umkippen des Anhangs der Atmungs- gläschen) erst hinzu, wenn die Oxydationsgeschwindiekeit stark ab- 1) Zeitschr. f. physiolog. Chemie Bd. 31 8. 574. 1900. 64 Otto Meyerhof: gefallen ist, so erhält man von vornherein eine beträchtliche Zunahme, so dass die Summe der Oxydationsgeschwindigkeiten der ersten beiden Versuche zu dieser Zeit stark übertroffen wird. Die einfachste Erklärung hierfür ist, dass die Bernsteinsäure für die im Hefekochsaft verbrauchte Substanz eintritt, und das ist wieder am ehesten verständlich, wenn diese Substanz selbst Bernsteinsäure ist. Ein derartiger Versuch ist auf Abb. 1 abgebildet. Kapitel X. Die Atmungserregung durch Erepton. Ein weiteres Substanzgemisch verdient Interesse wegen seiner Fäkigkeit zur Atmungserresung der extrahierten Muskulatur: es ist das sogenannte Erepton, das nach Abderhaldens’ Vorschrift von den Höchster Farbwerken hergestellte völlig abgebaute Fleisch. Wie ich von der genannten Firma erfahre, wird Rindfleisch nach Befreiung von Sehnen, Fett usw. durch Dünndarm- und Pankreassaft verdaut, - im Vakuum eingedickt, zu Abtötung der Fermente kurze Zeit auf 95°C. erhitzt und schliesslich im Vakuum getrocknet. Es stellt ein hygroskopisches Pulver dar, das.im Wasser leicht und klar löslich ist, mit dem Geruch von Fleischextrakt. Das von mir benutzte Prä- parat war schon mehrere Jahre alt. Es ist nun die Frage, ob die — übrigens nicht allzu starke — Atmungserregung mit der durch Muskelkochsaft identisch ist oder etwa auf organischen Säuren beruht. Im letzteren Falle ist wieder vor allen Dingen an Bernsteinsäure zu denken, die bei bakterieller Zersetzung des Fleisches in grösserer Menge entstehen könnte. Nun kann man aber die in Kap. VIII behandelten Säuren sämtlich ausschliessen, denn Erepton erregt auch die Atmung des Heferückstandes; die genannten Säuren tun dies nicht. Ferner wird Kohlensäure mit dem respiratorischen Quotienten von 0,7 ‘ gebildet, was ebenfalls für eine Atmungserregung nach Art des Muskel- kochsaftes spricht. Ich möchte annehmen, dass im Erepton auch das Coferment der Gärung enthalten ist. Direkt prüfen konnte ich es nicht, weil die Brauereihefe gegenwärtig so schlecht ist, dass sich kein ungeschädist ultrafiltrierbarer Macerationssaft aus neuerlich her- gestellter Trockenhefe gewinnen liess. Doch würde dies der Fest- stellung von Buchner entsprechen, dass das Gärungscoferment der Hefe gegen proteolytische Fermente resistent ist !). — Nun hat bereits Bach das Vorkommen eines Öoferments für die Reduktion des Methylen- blaus im Erepton beschrieben, nachdem er ein ähnliches im wässerigen Leberextrakt gefunden hatte ?). Neuerdings glaubt dieser Forscher, die Natur des Coferments erkannt zu haben: es wäre nichts anderes 1) Buchner und Klatte, Biochem. Bd. 8. 1908. 2) Biochem. Zeitschr. Bd. 38 S. 154. 1912. Über die Atmung der Froschmuskulatur. 65 als ein Aldehyd, der mit Wasserdämpfen flüchtig sei und sich im Erepton aus den Aminosäuren bilde vermittels der Strecker’schen Reaktion: Spaltung von «-Aminosäuren in NH,, CO, und Aldehyd dureh Alloxan, das dabei zu Uramil reduziert wird, oder durch andere Ketoverbindungen !). Ich habe im Destillat einer sehr konzentrierten Ereptonlösung im Gegensatz zu Bach keine Aldehyde mit Fuchsin- schwefliger Säure nachweisen körmen, was vielleicht am Alter meines FEreptonpräparats liegt. Aber das Destillat ist auch für die Atmungs- erregung mit und ohne Methylenblau ganz unwirksam. Vielmehr bleibt auch nach längerem Einkochen die atmungserregende Substanz in der Ereptonlösung zurück. Die Deutung, dass es sich um flüchtige Aldehyde handle, ist also jedenfalls für die Cofermentwirkung des Ereptons auf die Atmung der extrahierten Muskulatur nicht akzeptabel. Ich habe im Anschluss an die Bach’schen Versuche auf Atmungs- erregung noch mit negativem Erfolg geprüft: Acetaldehyd, Alloxan, Alloxantin: Alanin und Phenylalanin allein und im Verbindung mit den vorhergenannten Substanzen. Einige Versuche über Atmungserregung durch Ereptan sind in der Tab. XVII (8.66) zusammengestellt. Extraktion stets mit destilliertem n Wasser. Die Ereptonlösung wurde mit To NaOH neutralisiert. . Hieran schliesse ich einen Versuch mit Hefemacerationssaft. (120) 10 cem Macerationssaft, in 3 Stunden im Ultrafilter mit der 250fachen Wassermenge gewaschen. Je 0,4 cem 4fach konzentrierten Rückstandes benutzt. Alles mit Phenylurethan gesättigt. Zusätze. In 3 Stunden 10 Min. emm ©, 1,6 eccm 1,5% K-Phosphat . . . 6 1,6 ,„ 1,5% K-Phosphat — 0, 025 Methylenblau 21 166). ,, 5) OR Erepton mit 0,5% K-Phosphat . 38 156 ;, 5 0, o Erepton mit 0,5 (2 K-Phosphat — 0,025 Meitylenhlau N a ah 156 ';, Bletekochsanlı Aa. mn ne Kapitel XI. Die Oxydationserregung durch Glyzerinphosphorsäure und einige andere Säuren. Ausser den in Kap. VIII genannten Säuren gibt es noch einige andere, die von extrahierter Muskulatur oxydiert werden. ‚Ja, es kann nicht behauptet werden, dass mit den von Thunberg und mir auf- gefundenen, in dieser Richtung wirksamen Substanzen die Zahl der- selben erschöpft sei. Bei längerem Suchen würde man wahrscheinlich 1) Bach, Biochem. Zeitschr. Bd. 58 S. 205. 1914; vel. auchW.Traube, Berl. Ber. Bd. 44 S. 3145. 1911. Pflüger’s Archiv für Physiologie. Ba. 173. 5, "IITAX PTIOq® = En cr % . u : 9470 JAOTLIFUOZUON Er y9eJ$ :psgasse M pe = 5= 68 ; “00 a yduusposum | 00T i f Sn ER a 5 "Mom 200'0 a, £ of, 1 an! a na syyduepegung 09 « en — “ s . (4 fi A ar 66 & “99 ß « la | * 381489 02 ; go F z ER « |. 8000 + 070 > a 0 <0 = [0 2 [sn Bl Be = | 0 = = L gen sooo + * | ur 9109 ; en) 16 Y ‘ydsoydy 0,8 ‘T Ka >7 N cv = 3 Ir « EL een x = — 9 “ lo Eon soydumeposurgg 5 ; 4 FT — 0/,G* we AR: l 9 Ä . ° I E 95 : "yo e000 + “ vo I ° geijlIsoq on GG “ EN = 7 oa «& o I — 01. @G « N) R — Er zI 12 A DT de 20 Er. : co 2 ydsoydy o/0<°T = hs 0 = a | ie « R soul co SIT S = 07 : EG ln & | 6 7 rdednds] en , #3 989 je ey — > 5 0) [4 | 3 ‚08 uF eo ie =. ) 5 | en) Se ger: EN ee a Free = = 02 oen2 |: ud Ve I = E F Se ) ydsoydy 9, 6°I 2 /o& en) = | = en en — | | : . |wen sooo +; Mori = | =: ER 01€ R | — Ö B c yuonondy| °09 Tel | so | "ırdsaoyy ww‘ md Se ZSunsorf ınz a SungpueyaqıoN | "zuoM : "ION £ SZIBSN ZI meer een ı ZUM [yrozsuor | 4yo9ımes | “IN a un 2 | wordaagt |aanscr | senn |>s004 Über die Atmung der Froschmuskulatur. 67 noch einige weitere finden. Unter den einfachen Säuren dürfte weitaus die wichtigste die Milchsäure sein, deren atmungssteigernde Wirkung auf schwach extrahierte Muskulatur schon Thunberg erkannt hat !!). Er findet eine solche von etwa 40%, die die Herabsetzung der Atmungsgrösse durch selinde Extraktion ungefähr wieder aufhebt. Man kann nun zeigen, dass auch bei weiterer Extraktion die Milch- säure die Oxydationsgrösse steigert, sogar um 100%. Aber wenn die Muskulatur ganz inaktiv geworden, der Atmungskörper aus- gewaschen ist, dann gelingt die Restitution nicht. — Es sprechen vielerlei Gründe dafür — die bei späterer Gelegenheit diskutiert werden sollen —, dass in der zerkleinerten Muskulatur vor allem Milchsäure verbrennt. Dass nun weder direkt in zerkieinerter Muskulatur noch in völlig extrahierter, wohl aber in mittelstark ausgewaschener die Oxydation durch Milchsäure erheblich gesteigert wird, ist mit dieser Annahme im besten Einklang; denn im ersten Fall ist der Milch- säuregehalt infolge des Zerschneidens hoch genug, und daher führt in der Regel weiterer Milchsäurezusatz zu keiner Erhöhung der Atmungs- grösse ; im zweiten Fall aber ist der Atmungskörper völlig ausgewaschen, den wir als ein Coferment der Atmung ansehen können. Wahrscheinlich ist seine Anwesenheit für die Milchsäureverbrennung erforderlich. Da es nun ein ziemlich hochmolekularer Stoff zu sein scheint (über eng- porigen Ultrafiltern reichert er sich erheblich an), so wird er wohl nicht ebenso schnell ausgewaschen wie die Milchsäure, und in diesem Zeit- raum können wir die Atmung durch Milchsäurezusatz steigern. Ein ähnliches Verhalten zeigt die Glyoxalsäure. Dagegen erweisen sich B-Oxybuttersäure, Oxyisobuttersäure, Glutarsäure, Glukose, Fruk- tose unter allen Umständen als unwirksam. Ebenso negativ verhält sich übrigens die Thioglykolsäure, die wie gezeigt wurde °), imstande ist, Sauerstoff in Gegenwart von gewaschener Acetonhefe zu über- tragen. Aus der folgenden Tabelle XIX ersieht man, dass stets, wenn die extrahierte Muskulatur noch für sich eine gut messbare Sauer- stoffzehrung zeigt, diese durch Milchsäure und Glyoxalsäure gesteigert wird, nicht aber, wenn sie völlig inaktiviert ist. . (Siehe Tabelle XIX S. 68—69.) Von besonderer Wichtigkeit ist nun die Oxydierbarkeit von orga- nischen Phosphorsäuren durch extrahiertes Muskelgewebe, an erster Stelle der Glycerinphosphorsäure. Diese Oxydation ist erheblich stärker als die von Fumar-, Zitronen-, Äpfelsäure, sie wird nur durch die: Bernsteinsäureoxydation übertroffen; trotzdem ist sie merkwürdiger- weise von den auf diesem Gebiete tätigen Forschern übersehen worden. 1) Skandinav. Arch. Bd. 25 S. 52. 1911. 2) Pflüger’s Arch. Bd. 170 8. 428. 1918. m ---Glyoxalsaures Na 68 Ötto Meyerhof: T abelle Oxydationssteigerung durch Vers.- Muskel- eimaler e h Nr lt 2 .. . -(Oxydierbare Substanz ; 5 Zeit Zahl | Wasser 121 0,5 307.) 4>< | Leit-W. | -- 0,5 30 | A | x 4, Milchsaures Na. | Bess | 122 0,5 Sa a >= Leit.-W, — 0,5 | An ee| r — -Milchsaures Na. 123 0,25 nicht extr. — — Er 0,25 = a I | = 40 Milchsaures Na. 0,5 AU 29 dest ıW2 _ 0,5 Aa ae \ >, Milchsaures Na . 0,5 1h 20’ 4> £ Rn 0,5 10,205 A fl — Milchsaures Na. | 194 0,2 nicht extr. | — | — _ en —_ | — — 7 -Milchsaures Na. 0,5 40' 2 despawe — 0,5 40 | 2x 6) Fa 0,5 40’ | 92 | : = -Milchsaures Na. 0,5 A le! = = -Milchsaures Na. 195 | 0,5 | ıh | 4> | dest. W. | a | 0,5 | 1h |. >= | & 1 Glyoxalsaures Na 126 E 1115 | 3% | dest. W. & 0,5 II oe rn 30 Glyoxalsaures Na 0,5 1h 15’ 3>< = 1, Glyoxalsaures Na on | 0,5 | 50’ > dest. W. | — 50 | 2 > | ® 7 Über die Atmung der Froschmuskulatur. 659 XIX. Milchsäure und Glyoxalsäure. N onaläsim Versuchs- Ben Zunahme uspensionslösung Br 5 0 BeRphosph..\. 3... 8. | 3h 20’ | 23 — 1,2 %/o A Et be ML ETERR AENEE | 3ı 20’ 37 60 Br lEnhesph. ............ | 4h — ww 90 90 m) ng au} Ur a9 or DIES or © 7 xo) = [®) [7 lo} B TE a DD 8 \ wH oo PH 8 IE = Balgkpkesph. ...: .... un... 3h 40' 139 — aa We Du 3h 40’ 128 2 1,5% N; \.v; 2h 30’ 27 2 50: +.0,002 Meth.. . . 2h 30’ 33 20 1,3% 2 ee BR 2 30’ 39 40 Ba ., +.0,002 Meth.. . . 2 30’ 51 (30) Bebosph.......:... 530° | 15 ı Bee. ..... ERREDT 5h 50’ | 31 100 En oil) a a! 1 = 2 3h 30’ 74 — 0,5 %0 ee. ar). 3h 30' 3 Ir Barstsphospm 2.0.0... .... 4h 30’ 21 | — ee. Nun... 4h 30’ 38 | 80 70 Otto Meyerhof: An zweiter Stelle kommt die Oxydation der Hexosephosphorsäure, auf die ich schon in einer der vorigen Mitteilungen hingewiesen habe. Doch ist diese letztere, wie zahlreiche Versuche ergeben haben, nicht nur recht gering, sondern auch nicht einmal konstant. Sie zeigt sich erst bei völliger Extraktion der Muskulatur, weil sonst die Hexose- phosphorsäure (und die gleichzeitig von der Herstellung her anwesende Oxalsäure) hemmend auf die Atmung wirkt — auch habe ich grössere Ausschläge nur mit frischen Herbstfröschen, nicht aber mit Hunger- fröschen (Winter) erhalten —; ob das einen besonderen Grund hat, lasse ich dahingestellt. Jedenfalls ist die Oxydationsgrösse der Hexose- phosphorsäure mit Muskulatur viel geringer als mit Hefesaftrückstand, während umgekehrt die Glycerinphosphorsäure von ersterer erheblich stärker als von diesem oxydiert wird !). Immerhin erscheint es be- merkenswert, dass dies die einzigen definierten Substanzen sind, die sowohl von Muskel- wie Heferückstand oxydiert werden. Alle anderen genannten Säuren haben keine Wirkung auf den ultrafiltrierten Hefe- saft, während umgekehrt ‚‚unreine Lävulose‘ sowie Glukose und Galaktose in Verbindung mit Phosphat gegenüber dem extrahierten Muskelgewebe inaktiv sind, aber wirksam gegenüber dem Hefe- macerationssaft. Von anderen organischen Phosphorsäuren hatte Nukleinsäure eine sehr schwache Wirkung auf den ultrafiltrierten ° Hefeextrakt, ist dagegen der Muskulatur gegenüber unwirksam ; Lecithin ruft in beiden Fällen eine kaum merkliche Aktivierung hervor, die auf abgespaltener Glycerinphosphorsäure beruhen kann. Phytin-Na = inositphosphorsaures Na (hergestellt durch Umsatz von Phytin mit Natriumoxalat) ist wirkungslos gegenüber der Muskulatur und aktiviert auch den Hefeextrakt nicht deutlich. Zwei Versuche mit Hexosephosphorsäure sind schon mitgeteilt ?). Mehrere andere, 1 Jahr später (Herbst 1918) angestellt, hatten dasselbe Ergebnis. Dagegen erhielt ich in der Zwischenzeit meist nur recht kleine Ausschläge (etwa 10 cmm O, mehr als in der Kontrolle in 4—5 Stunden). In zwei Versuchen dieser Art wurde ungefähr der respiratorische Quotient 1 gefunden. Versuch 128. Je 0,5 & Muskulatur, 4mal ne Leitungswasser in 45 Min. extrahiert. In 7 Stunden cmm O0, cmm CO, mat, 15998 KeRhosphar a ve ei — mit 0,04 m Be + .0,3% K-Phosphat vn. .. 26 26,5 Genauer wurde die Oxydation Sr Elykerinphosphörame vertolet, da nicht nur die Grösse derselben, sondern auch die naheliegende Möglichkeit, dass enge Beziehungen zur normalen Atmung. bestehen, zu einer gründlichen Untersuchung aufforderten. 1) cf. Pflüger’s Arch. Bd. 170 S. 465. 1918. 2) Zeitschrift f. physiol. Chem. Bd. 102 S. 28 u. 29. 1908. Über die Atmung der Froschmuskulatur. zl Zunächst scheint dies bemerkenswert: Die Oxydation kann jeden- falls nur das Glycerin betreffen !); trotzdem wird Glycerin in Gegen- wart von Phosphat, und die wie die Glycerinphosphorsäure gebaute Glycerinessigsäure (Monacetin), ebenfalls in Gegenwart von Phosphat, durch Muskulatur nicht im geringsten oxydiert. während Glycerin- säure schwach, höchstens ein Fünftel so viel als Glycerinphosphor- säure aktivierend wirkt. Wie bei der Hexosephosphorsäure ist also auch hier die Phosphorsäure erforderlich, um den Sauerstoff auf das organische Molekül zu übertragen. Benutzt wurden von mir vor allem zwei Merck’sche Präparate, ein frisch bezogenes: glycerinphosphorsaures Kalium 50%, und ein älteres: Glycerinphosphorsäure, etwa 40%, das vor Gebrauch mit NaOH neu- tralisiert wurde; in letzteren befanden sich einige Prozent abgespaltene Phosphorsäure, im ersteren nur eine Spur. Beide Präparate sind nach Angaben der Firma durch Kondensation von Glycerin und Phosphor- säure gewonnen und müssten demnach der symmetrischen Formel (II) von Willstätter entsprechen: CH,OH ?) eo —_ 1098, or "Nach Tutin und Hann?) soll es sich auch in diesem Fall um ein Gemisch symmetrischer und asymmetrischer Säure handeln. Diese letztere müsste dann zu gleichen Teilen aus d- und |-Säure bestehen, während die natürliche Glycerinphosphorsäure links dreht. In einigen späteren Versuchen kam glycerinphosphorsaures Na (kristallisiert, Kahlbaum) zur Verwendung, was ebenso wirksam war wie die Merck’schen Präparate. Ein Vergleich der Atmuneserregung durch Muskelkochsaft und des Oxydationsvorgangs in Gegenwart von Glycerinphosphorsäure ergibt: Bei Extraktion der Muskulatur mit Leitungswasser wird die Oxydation erheblich verringert, aber doch nicht so stark wie die Atmungserregung durch Kochsaft; daher ist nach Extraktion mit Leitungswasser die Oxydation mit Glycerinphosphorsäure erheblich höher als die Atmungs- geschwindigkeit, während sonst erstere gegenüber letzterer mehr oder weniger zurückbleibt. Vor allem hält sie zwar mehrere Stunden an, der Abfall ist aber steiler als bei der Atmungserregung. Die Extraktionszeit wirkt ähnlich. vielleicht noch stärker auf die nachfolgende Oxydationsgrösse und Steilheit des Abfalls wie bei der Kochsafterregung ein. Durch Methylenblau wird die Oxydation ein wenig gesteigert. Gegen Blausäure und Narkotika ist die Oxydation 1) Die Möglichkeit, dass Glycerinphosphorsäure den Sauerstoff nur überträgt, und dass Muskelsubstanz oxydiert wird, wird durch das Folgende zwar nicht ausgeschlossen, aber sehr unwahrscheinlich. 2) Berl. Ber. Bd. 37 S. 3753. 1904. 3) Zitiert nn Hoppe-Seyler’s Handbuch d. physiol.-chem. Analyse, 8. Aufl., 8. v Otto Meverhof: 72 ae | os ; “2 om 80004 ° * 2080 = i | sr | C | ee 6LL [1 07.0 -ydsoydyy Ur) “ A ‚ ER 297, «w ee ETTBEUDOSTTOSEHTN. Fa [1 | ‚$ FE II | ur a = "AM 'IS0P ‚St Bel RA zPL [14 A “ 80 Y “ ‚SI ul 16 [% : = OF [1 REEL Mer en ee [19 0/80 “ ‚SLul = q ur ea ET SS UEOyAN OCT =; "Mi eap | ET un | TEL ns GgI [04 ET EAN AO. Fort [14 960 ” “ } ‚oT ul il 3 08T ; Ay oe! Hr - ‚OT ul == qui f “ydsoydy 9/01 u ; ‚ol ul = 08% & ar ra FBENDORTONSHTN = RE ‚oT ul = 91 wg HEIM — "M. '750p ‚ol ul 081 [14 . . . . . . . . ‘ 8 « = OPT “0 gdsoydyp 9/96°0 1 ‚oT ul = Ps ; Dan jesgoosjoasuN = Ee ‚OT ul CR ) ‘ TEE RR RN. 0/€] Se "MM 'Is0p ‚ol ul ER 26 l « DE Ge »O -gdsoydyy 0/,g°0 a « ‚@ ul = gG - ‘IpesgpoN[oysnnL Se & O = v (a Een ab = "MMO sul 661 Be Sr Be nr EEE 1 RER Fair le IN EEE BR a A 3 | 5 SUn19F194g'po| ; y19Z | Be ‘zuoy 'ydsoyd | 97 ZUNG, a %1 9 wa -SyonsIo A | SEA DES yeyatssngjsuorsusdsng -ULIOZÄ]H) UOIIyBIIXTL SI A ROSS SICK Über die Atmung der Froschmuskulatur. Oo +o RO Le . . . eueE: "IDeN 9/80 ER -udsoydyy MET Fr e De a 0003 et f = "M. 'Is9p Ne: GEI 74 “ . ) s 5 . ‘ ‘ a s . ro an 76 NOM m 9% “ NER EEE 3 uwygeanfkuayTg "448893 ” “ ‚06 ul GI s: ar DEE ueggeangAygVv 0/6 L % ‚06 ul Zu « ET en EHE Te ar IHOeN 0/, CEO or ‘ ‚06 ul G 16 Be KE) == "M. I89P ‚08 ul rel 0, [74 . . . . . . . . . . . . . . . IDeN “ [19 | ‚ol ul “8 IO®N = ‚OT ul 36 [14 . . 7 . . . . . . . . . . . . IIEN a « ‚OL ul G uh Be UHOUdS]: = "M '450p ‚oT ul Beet u BE SE ae 065 &6 « L NDM = “ ‚06 ul 6 5 a Mr Fer A 611 © i u ale ui ee “ ter i ahn) © z | ‚0% ul Sg1 e ae 227 TOENSU GEN = R | ‚08 ul G ug | °° 9 ydsoydyr 0080 + TOEN 90 SE'0 — MP 10 ul 881 74 Otto Meyerhof: unempfindlicher als die Atmung. Die Hemmungen betragen: durch n n 10 RS s 5 500 wi etwa 30%, 500 83, 250 95— 100 = Auseh Athylurethan: 3,5 % 2057 7.%250 70,0%7.996:830.%; 11%:90z92500:, Ehenylurechan gesättigt: 55%. Ju Sauerstoff wurde die Atmung gegenüber Luft etwas höher gefunden; es liegt dlies aber wahrscheinlich nur an besserer Sauerstoffversorgung, denn der Mehrbetrag beträgt nur etwa 10—15 %. m Das Oxydationsoptimum liest bei — Glycerinphosphorsäure; dar- 20 über hinaus nimmt die Atmung jedenfalls nicht mehr zu, während sie bei schwächerer Konzentration geringer ist. — Eine Anwesenheit von anorganischem Phosphat ist für die Oxydation der Säure im Gegensatz zur Atmung nicht erforderlich. Dass endlich auch ge- waschene Lebergranula Glycerinphosphorsäure oxydieren, ist schon im Versuch 103 gezeigt. — Das Muskelgewicht in allen Versuchen der Tab. XX betrug 0,5 9. (Siehe Tabelle XX S. 72—73.) Es ist nun bemerkenswert, dass auch die Atmung der ungewaschenen Muskulatur durch Glycerinphosphorsäure gesteigert wird, bzw. dass die Oxydation der Säure auch dann noch in einem genügenden Umfang stattfindet, um den Sauerstoffverbrauch erheblich zu erhöhen. Doch ist diese Erhöhung nicht so stark wie die Oxydationserregung durch extrahiertes Muskelgewebe. Für die absoluten Zahlen ist zu bedenken, dass die für diese Messungen benutzte Menge Muskulatur nur 0,15—0,2 & gegenüber 0,5 g für ausgewaschene Muskeln beträgt. Auch unter Berücksichtigung dieses Umstandes ist der absolute Mehr- betrag des Sauerstoffverbrauchs doch meist erheblich kleiner als der Gesamtverbrauch der extrahierten Muskulatur. Dies liest offenbar an zwei Gründen. Einmal ist doch die Sauerstoffversorgung in luft- gesättigter Lösung nur gerade knapp ausreichend, um die Maximal- atmung der fein verteilten Muskulatur zu ermöglichen. Wird diese aber noch gesteigert, so kommt die Sauerstoffdiffusion als beschränken- der Faktor in Frage. Zweitens hemmt offenbar die Glycerinphosphor- säure neben gleichzeitiger Oxydation auch ‘etwas den eigentlichen Atmungsvorgang. Denn die CO,-Bildung wird ein wenig verringert. Wie wir im folgenden sehen, liefert die Glycerinphosphorsäureoxydation einen sehr kleinen respiratorischen Quotienten; wir können daher schliessen, dass hier neben einer schwach gehemmten Atmung die Säure mehr oder minder umfangreich oxydiert wird. Zerriebene Leber . und (nicht gewaschene) Lebergranula geben eine erheblich grössere Oxydationssteigerung mit Glycerinphosphorsäure als die Muskulatur. Ä Über die Atmung der Froschmuskulatur. 7 [eb ( Tabelle XXI. | Glycerin- Ä cmm | cmm | cmm | cmm Vers.-| Substanz- | phosphor- Ver- @% O, ©; eo: Nr. gewicht säure suchszeiti ohne mit ohne mit konz. Glye. | Glye. | Glye. | Glyc. ir | m ah 129 162 Mm. r 136 0,2 g Muskel 95 { 4h 30’ 192 2339 ar | ER 140 | 0,158 Muskel = 3n 39’ | 225 | PA os | 255 150 | 0,2 & Muskel - ah 80 97 = | =. 1502 | 0,158 Muskel = 5 234 | 225 | 252 | 187 | Klar 150b | 0,2 g Muskel = 4 | 348 | 416 | oz > | 151 |03 & zerrie- } m { | ın | 149 | 210 | AUS bene Leber 20 | a ru u | = 152 | 0,15 2 zerrie | m | NER | bene Leben)| 40 | sh 30 | 60 | 124 7 3% 153 | 0,3 g zerzie- | 2 | ın a | beneLeber); 2 | 2 298 | 7 = | er 154 OT5cemGra-) m 110° | 138 | 146 I 9 | nulasusp. . | 30 4h 507 294 | 392 | _— | — Bei der ÖOxydationserresung durch Glycerinphosphorsäure wird Kohlensäure gebildet und eosplorsäure abgespalten. DieCO,-Bildung ist indes gering und beträgt }/„—"/„ des O,-Verbrauchs. Anderseits wird auf ein Molekül Sauerstoff ungefähr ein Molekül Phosphorsäure abgespalten. Neben einer grossen Zahl von Kontrollen zur P-Bestimmung wurden fünf Serien zu je zwei bis drei Einzelversuchen durchgeführt, bei denen gleichzeitig die abgespaltene Phosphorsäure und — in einem aliquoten Teil — der aufgenommene Sauerstoff gemessen wurde. In mehreren Fällen wurde neben dem Hauptversuch das Verhältnis beider Grössen auch bei teilweise sowie annähernd vollständiggehemmter Oxydation (mit -Äthylurethan und KCN) bestimmt. Wie die Tab. XXIIIa zeist, ist dieser Quotient ae in den fünf Hauptversuchen 0,82; 1,23; 1,9: [H,PO,] 0,94; 1,15; im ehaitt 1,05. Die Zahlen enthalten keinen sicheren Beweis, dass die Spaltung genau im stöchiometrischen Verhältnis statt- findet. Dies letztere ist bei dem allmählichen Nachlassen der Oxydation in den 6—7 Versuchsstunden auch kaum zu erwarten. Anderseits 76 Otto Meyerhof: enthalten sie auch keinen Gegenbeweis, und wenn man die nicht zu vermeidenden Ungenauigkeiten im Vergleich und in der Berechnung der Parallelversuche in Betracht zieht, darf man sagen, dass jedenfalls annähernd aufgenommener Sauerstoff und abgespaltene Phosphorsäure in allen Fällen äquimolekular sind. Für den Umstand, dass auf ein Molekül O, etwa ein Molekül H,PO, abgespalten wird, bei geringer, aber wechselnder CO,-Bildung, kommen zwei verschiedene Erklärungen in Betracht. Entweder betrachtet man diese Zahlen nur als einen Mittelwert, der unter ähnlichen, wenn auch nicht identischen Be- dingungen: Versuchszeit, Glycerinphosphatkonzentration, Muskulatur- vorbehandlung usw. erreicht wird, aber weiter nichts besagt, als dass die verschiedenen Moleküle der Lösung verschieden weit zertrümmert werden, einige unter Abspaltung der Phosphorsäure total zu CO, verbrannt, andere nur gespalten, andere endlich teils gespalten, teils mehr oder weniger oxydiert werden. Auf der’ anderen Seite kann man auch annehmen, dass wenigstens zur Hauptsache ein Zerfall in stöchiometrischer Proportion stattfindet, der höchstens durch geringe Nebeneinflüsse, wie etwa allmählich ungleichmässiges Ineinander- arbeiten der Oxydationsfermente, in seiner Reinheit getrübt wird. Allerdings kämen hier vorwiegend nur gleichzeitige Abspaltung der Phosphorsäure und Oxydation in Betracht. Wie und in welchem Masse dabei Kohlensäure entsteht, ist aus einer gemeinsamen Formel kaum abzuleiten. — Tabelle XXI. 60, - Bildung bei der Glycerophosphatoxydation. (Extraktion mit destilliertem Wasser. Als Zusatz Kaliumphosphat.) Vers.-| Muskel- | Extrakt.-]| Glyceroph. Ver- cmm | cmm | Resp Nr. | gewicht Zeit konz. suchszeit | O3 CO, | Quot . (| Da 155 058 50’ — 4h 30' 21 —_ _ Dre 550 u 4h 30° | 201 67 0,8 156 058 1h 15’ — 4h 5) = — 05 8 14 15’ 5 4h 140 58 0,4 157 | 058 14 20’ a 4h 10 r I 05 8 1h 20’ = 4h 193 75 0,35 1) Es ist entsprechend der Kontrolle ohne Glycerinphosphat Sauer- stoff’ und CO, (= %, des Sauerstoffs) in Abzug gebracht. Über die Atmung der Froschmuskulatur. Zu Tabelle XXII (Fortsetzung). Vers.-| Muskel- | Extrakt.- | Glyceroph. Ver- cmm | cmm | Resp. Nr. | gewicht Zeit konz. suchszeit (0F CO, | Quot. 158 0,45 5 |. 15 20' — 4h 30’ 18 = — 0,45 & | 1% 20' = 44 30° | 164 34 0,1 2307045 & | In 15' _ 6 15 Ber EN 0458 | In 15 = 6 183 42 0.2 160:.]| 0,45 g 1h — | 5h 7 | a2 | gt 055 | m 5 | 5h | 185 58 | 0,3 Methodik und Ausführung der Phosphorsäure-Versuche: Wenn man in der Lösung abgespaltene Phosphorsäure bestimmen will, neben ungespaltener Glycerinphosphorsäure, ist zunächst eine Trennung beider erforderlich. Diese ist sehr einfach zu erreichen durch Fällung mit Ba(OH), in der Kälte, bei der die Glycerinphosphorsäure in genügend verdünnter Lösung gelöst bleibt. Die Löslichkeit des synthetisch her- gestellten glycerinphosphorsauren Ba in der Kälte wird zu 2:100 an- A, $ 30 35 Glycerinphos- phat benutzt, die durch Ba(OH),-Zusatz dann noch um 1, oder b, verdünnt werden. Der Ba-Salzgehalt ist dann etwa 1,5%. Wie Kon- trollen ergeben, wird die Glycerinphosphorsäure so nicht gefällt; viel- mehr sind die geringen, quantitativ kaum messbaren Spuren freier Phosphorsäure, die aus Glycerinphosphatlösungen auf diese Weise noch gefällt werden, auf einen minimalen Gehalt der Lösungen an freier Phosphorsäure zu beziehen, wie aus Versuchen mit verschiedener Ver- dünnung hervorgeht. Der Bariumphosphatniederschlag (der zugleich Bariumkarbonat enthält) wurde durch Zentrifugieren und Waschen in der Zentrifuge gereinigt, dann mit etwa 60% H,SO, zersetzt, wobei höchstens 1,5 cem konz. H,SO, benutzt wurde Das BaSO, wurde durch Zentrifugieren entfernt, der Niederschlag noch einmal aus- gewaschen und dann in der schwefelsauren Lösung das Phosphat nach der alkalimetrischen Methode von Neumann bestimmt?) Da es sich hier um Mengen von 1 mg P handelt, war zunächst 'festzustellen, ob die Methode in diesem Bereich noch brauchbar ist. Das ist in der Tat der Fall, wenn man die Verbesserungen von Gregersen’) berück- sichtist, Fällung der Phosphorsäure in einem Volumen von 50 cem in Gegenwart von 12—15% Ammoniumnitrat; ferner — besonders wichtig: gegeben !). Daher wurden Konzentrationen von m ; er nach. Schluss der vorläufigen Titrierung, Ansäuern mit jo Ha, Wesg- 1) Hoppe Seylers Handbuch d. physiol. chem. Analyse S. 95, 8. Aufl. 2) Hoppe-Seyler’s Handbuch S. 554. 3) Z. f. physiol. Chemie Bd. 53 S. 453. 1907. 78 Otto Meyerhof: kochen der Kohlensäure und endgültige Titration (unter Benutzung von CO,-freier NaOH). Nur habe ich statt der von Gregersen als Zusatz zum Fällungsmedium empfohlenen 5 cem konzentrierter Schwefelsäure: mich mit den für die Bariumphosphatzersetzung verwandten 1—1,5 cem begnügt und noch 1,5 cem konzentrierte HNO, hinzugegeben. Sonst wird öfters die Ausscheidung sehr geringer Phosphatmengen durch die Schwefelsäure verhindert. — Titriert Rn aus Bequemlichkeit bei den so sehr geringen Phosphormengen mit - _Massflüssiekeiten , statt, wie. = .n B ö Are üblich, mit ex Genauer werden die Bestimmungen dadurch nicht, denn n n Rn & sie sind auch so auf 0,5 cmm 107” — 0,1 ccm „ ungenau. Es ist in diesem n Fall erforderlich, zum Wegkochen des Ammoniaks 15—20 cem 10 NaOH im Überschuss zuzugeben und auf ein kleines Volumen einzuengen, weil sonst die Entfernung des Ammoniaks über 1 Stunde dauern kann. Abgesehen von den erwähnten Kontrollen bezüglich Nichtausfällung der Glycerinphosphorsäure und bezüglich der Genaumkeie der Methode mit gemessenen KH,PO,-Lösungen (Kahlbaum’ sches Salz, zur Analyse ch Sörensen) musste ah festgestellt werden, ob nach gut ein- stündiger Auslaugung der Muskulatur mit destilliertem Wasser a) nach Vermischen mit Glycerinphosphat + NaCl-Lösung (isotonisch) direkt freie Phosphorsäure nachzuweisen ist, b) ob durch sechsstündiges Schütteln der Muskulatur in 0,65% iger NaUl-Lösung noch eine weitere Menge Phosphat an die Lösung abgegeben wird. In beiden Fällen wird nur ein ganz schwach positives Resultat erhalten, das nicht mehr zu einer quantitativen Bestimmung ausreicht; es ist also durch die 1—1Y, stündige Auslaugung der fein zerschnittenen Muskulatur das an- organische Phosphat fast restlos entfernt; und beim momentanen Zu- sammenbringen der Muskeln mit Glycerinphosphorsäure wird keine- Phosphorsäure frei. Doch wurde auf Grund von Schätzungen für das. anorganische Phosphat des benutzten Präparates und für das aus der Muskulatur in der Versuchszeit ausgelaugte Phosphat eine Korrektur an den Werten vorgenommen, die zusammen durchschnittlich 1,5—2 cem ENT ea. 10 NaOH betrug. Es gibt nun einen sehr schönen Beweis dafür, dass, abgesehen von dieser Korrektur, die am Schluss gefundene Phosphor- säure nicht nur durch die Anwesenheit der Muskulatur abgespalten ist, sondern in unmittelbarem Zusammenhang mit dem Oxydationsprozess. Hemmt man nämlich diesen durch = -KCN fast vollständig, so ist (nach Abzug der Korrektur) in dem Vergleichsversuch mit a5 KON auch nur eine äusserst geringe Phosphorsäuremenge abgespalten, so dass die Hemmung beider Prozesse genau gleich ist. Und ein ähn- Über die Atmung der Froschmuskulatur. 79 liches Resultat erhält man, wenn man die Oxydation durch 7%, Äthylurethan etwa um 60—70% hemmt — dann ist auch die Phosphorsäurespaltung um einen ähnlichen Betrag ver- ringert. Allerdings wird in diesem Falle die Hemmung etwas geringer gefunden; dies kann aber mit der progressiven Wirkung des Urethans zusammenhängen, da der Atmungsversuch erst 1, Stunde nach Zusatz des Narkotikums beginnen kann, der Phosphorsäureversuch aber un- mittelbar beginnt. Es muss daher für den Atmungsversuch ein hoher extrapolierter Betrag hinzuaddiert werden. Eine solche Korrektur für die erste halbe Stunde nach Vermischen der Muskulatur mit Glycerin- phosphat ist auch in den anderen Oxydationsversuchen anzubringen, weil die Oxydationsgeschwindiskeit mit der Zeit nachlässt, der Phosphorsäureversuch aber unmittelbar nach der Mischung beginnt, der Sauerstoffversuch aus methodischen Gründen erst % Stunde danach. Doch ist diese Korrektur in den 6—7stündigen Versuchen nicht so sehr gross und leichter berechenbar: auch wurde diese Grösse gelegentlich direkt bestimmt, indem neben einem wie üblich aus- geführten Atmungsversuch in einem zweiten das Glycerinphosphat in den sackförmigen Anhang eines Atmungsgläschens (das sonst für CO,-Bestimmung dient) gefüllt und nach Schluss der Hähne in die Muskelaufschwemmung umgekippt wurde. In diesem Falle wird die gesamte von der Vermischung an aufgenommene Sauerstoffmenge gemessen. — In der Regel wurde für den Phosphorsäureversuch die zehnfache Muskel- menge und zehnfache Flüssigkeitsmenge wie für die Nauerstoff-Versuche benutzt. Näheres ist aus der Tabelle XXIV zu ersehen. Die Suspension wurde.während der Versuchszeit in Erlenmeyer-Kölbehen im Thermostaten von 22° (©. stark geschüttelt — am Schluss ein aliquoter Teil der Lösung (im Durchschnitt 15 ccm) für die Phosphorsäurebestimmung verwandt. Diese Lösung wurde in einigen Versuchen mittels Wasserstrahlpumpe durch gehärtete Filter abgenutscht, in anderen Fällen durch scharfes Zen- trifugieren gewonnen. Letzteres ist empfehlenswerter, weil die Filterporen durch die zerschüttelte Muskulatur schnell verstopft werden. Für die Umrechnung des Volumens wurde das spez. Gewicht der Muskulatur — 1 gesetzt und die Annahme gemacht, dass die Phosphorsäure in der Muskulatur in gleicher Konzentration wie in der Flüssigkeit enthalten sei. Beide Voraussetzungen treffen natürlich nicht genau zu. Zuerst seien einige Kontrollbestimmungen angeführt, die mit KH,PO,- Lösung (Sörensen) ausgeführt sind. m 22 cem 100 enthalten theoretisch 0,62 mg P; direktnach Neumann L % TaeST, 2 4 bestimmt: 5,6 ccm 10 20H 0,62 mg P; ın © & » “ Da sicem 100’ theoretisch 1,55 mg P; mit BaOH gefällt, mit H,SO, zer- n setzt, nach Neumann: 15,0 10 Na0H —eR6bameReE: 30 Otto Meyerhot: - m Mm. 3. 5 cem —-, genau wie Versuch 2 behandelt: 13,7 — — 1,52 mg P; 100° 10 3 m 3 ’ 4. 5 cem n mit Zusatz von 5 cem 1 „"lyeerinphosphat, mit BaOH : ım gefällt und wie oben angegeben behandelt: 15,5 10 NaOH — Imerme EP. 33 m € . Nach direkten Bestimmungen sind in 5 cem 1 „’Slyeerinphosphat schätzungsweise 0,05—0,1 mg P (anorganisch) enthalten. Schilderung eines durchgeführten Versuchs (160): 22 & Muskulatur in 1 Std. 15 Min. 4mal mit je 800 dest. Wasser gewaschen, auf 44 g abgenutscht. Im Sauerstoffversuch je 1 g (= 0,5 g Ausgangsmenge) im Phosphorsäurever such je 10 g benutzt; beide Versuche 6 Std. 10 Min. bei 22° C. I. Sauerstoffversuch: 1. 1g Muskulatur mit 0,9ecm R;HPO, (1,5%) + 0,9 NaCl (0,65 %,): 15 cmm en 5 0,9cem ,, 9 Glycerinphosphat + 0,9 Nadl: 183 cmm gie DELL ENr „ „» 0,9 cem NaCl; Zusatz von 0,9 Glycerin- phosphat, nach Schluss des Hahnes durch Umkippen: 212 cmm O,; m a ASHAk.n » * 0,9cem 5 Glycerinphosphat — 0,75 NaCl 0,15 - a 350 ze 16 cmm er „ 0,9ecm Glye. + 0,4 NaCl + 0,5Äthylurethan 40% (= 7% Äth.): 63 cmm O,. Für (2) anzubringende Korrektur für I, Stunde O,verbrauch vor Beginn unter Abzug des Verbrauchs für die letzte halbe Versuchsstunde — 20 ccm ergibt 203 cmm O.. Für (5) anzubringende Korrektur, ebenso berechnet: 14 — 77 cmm O3. Für Berechnung des Hauptversuchs benutzt (3): 212cmm O0, — 0,304 mg — 0,0095 Millimol. Für (4) 17 cemm 0, — 0,0008 Millimol — 92% Hemmung. Für (5) 77 emm 0, = 0,0035 Millimol — 65% en Phosphorsäureversuch: u je w = w m 3a. 10 g Muskulatur + 9,0 Glycerinphosphat 2 —: 9,0 NaCl; 5 m 2 2, 1K0 5 * + 9,0 - 3 77,5 Na@e KRON 1,5 KCN 2 m Jar 105,, Bi — 9,0 » De. 4,0 NaCl + 5,0 Äthylurethan 40%: \ x Über die Atmung der Froschmuskulatur. 81 Je 15 ccm (von 28) zur P-Bestimmung benutzt, durch Zentrifugieren gewonnen: 3a gibt in 15 cem: 19,3 ccm 7, Na0H ab 2 ccm Korrektur = 17,3 4a gibt in 15 ER) 3,6 >> a >> E} >} >, >= = 1,6 a ar na Ass 5 Aal “ = 17. 2, 8 cem - — „ NaOH entsprechen 0,01 Millimol H,PO,. Es ergibt sich um- en auf 28 ccm in 3a) 32,3 m — 0,116 Millimol. In 1/,, Menge 0,0116 Millimol. 1 a) el 10 = NaOH — 0,011 Millimol. Hemmung 90 %,,. 33),13,8 1 NaoH — 0,049 Millimol. Hemmung 58%. (0) Es ist also das Verhältnis - ie | in allen drei Fällen fast dasselbe = a 382. BEI, PO ,] Auf diese Weise sind die Daten der Tab. XXIII ermittelt. Extraktion stets viermal mit 800 dest. Wasser in 1 Std. 10 Min. bis 1 Std. 50 Min. Glycerinphosphat, KCN, Äthylurethan- und NaCl-Konzentration stimmen in allen Parallelversuchen genau überein. Das Muskelgewicht der Atmungs- versuche betrug stets je 0,5 g umgerechnet auf das Ausgangsgewicht; bei den Phosphorsäureversuchen ist das Vielfache des Gewichts angegeben im Vergleich zu den O,-Messungen, ferner das Gesamtvolumen der Flüssig- keit (spez. Gewicht des Muskels — 1 Be) und die für die Bestimmung benutzte Menge. (Siehe Tabelle XXIII S. 32—83.) Aus Tab. XXIII berechnen sich für die Quotienten zogen auf die gleiche Menge Muskulatur, und für die Hemmungen durch KCN und Äthylurethan die in der folgenden Tab. XXIII a wiedergegebenen Grössen. Betrachten wir zum Schluss dieses Kapitels noch einmal die Rolle der Phosphorsäure in den oxydierten Molekülen, so muss sie uns sehr merkwürdig erscheinen. Nur durch ihre Einführung in das Glycerin- bzw. Hexosemolekül werden diese dem Ansriff der Oxydationsfermente zugänglich. Bedenken wir, dass auch bei der Gärung die Bildung der Hexosephosphorsäure für den Zuckerzerfall unentbehrlich ist, und ferner, dass bei der Atmung sich offenbar dasselbe Coferment wie in den Anfanssstadien der Gärung betätigt, so können wir die Hypothese aufstellen, dass ein grosser Teil der Nährstoffmoleküle erst durch Verbindung mit Phosphorsäure für die Stoffwechselenzyme angreifhar wird, und dass diese Verkoppelung der Anwesenheit des Coferments als einer Milieubedingung bedarf. (Dass das Coferment nur als Milieubedingung wirkt, ist aus kinetischen Gründen nahegelegt, da seine Konzentration, unabhängig von der Menge der anwesenden Pflüger's Archiv für Physiologie. Bd. 175. 6 32 Otto Meyerhof: Tabelle n O,-Versuch = Verl e SH Glycerinphosphatkonzen- a | Korrek- BZ tration und Zusätze Base cmm | tur für | Millimol ® Ö ‚Anfangs- Ö > 2 | z 2 zer | | 160 | a 6h 10’ I) DR a = Ba an | | en ho’ | N aa, 6h 10 16 | 1 | 0,0008 5 + 7% Äthylurethan 6410’ 63 .| 714 10008 od: : | | | 161 |: an 6h ee an a h 5 een 6 191 36 | 0,010 162 HR 6h 10’ 9 = en Aue h ß | 5 ee 6h 10 96 | 17 | 0,0050 163 ar 7h Be “ N EN ER ER HN Zh 258 23 | 0,0126 25 m n Er ER h ar tan. 7 2 0,0001 164 2 Ghz’ ER Er =; OLE ER 6h 5’ »0 | 28 | 0010 m n Sr a hs’ ! 5 i Ton. en. 6h5 15 |. 2 | 0,0008 = +7% Äthylurethan ... . | 6% 5’ 49 ca.24 | 0,0033 3 | Zymase, nicht aber seine relative Menge für die Gärungsgeschwindig- keit massgebend ist !,.) Wenn man diese Hypothese akzeptiert, so kann man auch leicht einsehen, warum Phosphat ein so hervorragend. günstiges Milieu für die Atmung darstellt: es würde sich eben chemisch am Oxydationsmechanismus beteiligen. Wir verstehen ferner, warum die Glycerinphosphatoxydation keiner Zugabe von anorganischem Phosphat und Coferment bedarf. Anders bei den mehrbasischen Säuren: von denjenigen, deren Oxydation sich im übrigen wie die Atmung verhält, könnte man dann vermuten, dass sie zur Verkoppelung, !) Zeitschr. f. physiol. Chemie Bd. 102 S. 185. 1918. Über die Atmung der Froschmuskulatur. 83 EXIT: @ P -Versuch Vielfaches | Gesamt- | Zur P.be- | DINGE | po des Muskel- flüssigkeit | stimmung 10 en Be gewichts Cem em korr), 2 | Hnssigkeit > Ei 3. | et | Er 10 | 23 | 15 | 03 | 0,116 10 . 28 15 1,6 0,011 10 238 15 | 7,4 0,049 9 19 | 10 10,7 0,073 = = 3% | = | M 12 27,5 15 SA 0,055 10 25,5 17 24,6 | 0,134 10 25,5 17 1,2 0,006 | 10 28 15 1.8 | 0,012 10. 28 15 76 0,052 gar kein oder nur eine Spur Üoferment es bedürften, schliesslich die Bernsteinsäure aber auch ohne jedes Phosphat oxydiert werden kann. Dagegen benötigte die Milchsäure sowohl Coferment als Phosphat. Gelegentlich habe ich versucht, ob vielleicht die Glycerinphosphorsäure selbst als Coferment wirkt, und bei ihrem Zusatz die Milchsäure oder Fumarsäure stärker oxydiert werden (d.h. die Oxydationsgeschwindig- keit die Summe der beiden einzelnen Oxydationsgrössen übersteigt); dies ist aber nicht der Fall. Man könnte noch die Frage aufwerfen, ob alle oxydierbaren Säuren von demselben Enzym oder von ver- schiedenen oxydiert werden. Für die Bernsteinsäure ist ein solches selbständiges Enzym sehr wahrscheinlich, da diese Oxydation ganz 6* S4 Otto Meyerhof: Tabelle XXIllIa. Ri rei ner O,-Versuch P-Versuch ycerinphosphat- 7 = ee Eee | B konzentration und a er Viej. | Milli- en En z Zusät mol aan: Ei mol un- |H3PO, = AIENIE o, genin| faches | po, gen in = au|wProz are ee 0,0095». 1. 105 0,1100 Be m n 2 | - re 0,0008 92 10 0011| 92 [eo = + 7% Äthylurethan| 0,0085 , 65 10 1009| 55 0,73 | KR u ER A | Do | s 0083| — | 18 = A 0,0050 | — | 12. 005 | 1,09 A N 0,0126. — 1 10.1.0182 | ton... | 0,0001 | 99 | 10 | 0,006 ° 96 = | j 37] Be RE Dodo 1 10 oa | 1,15 (3) m n | | onen 0,0008 | 93 10 0012 | 88 |(ca.0,7) 950 + 7° Äthylurethan | 0,0033 | 72 10 | 0,052. | 50 0,65 Aus den 5 Hauptversuchen berechnet ... . . Durchschnitt: 1,05 anderen Gesetzen folgt als die ihr nachfolgende Fumarsäureoxydation und auch als die übrigen Verbrennungsvorgänge. Für die anderen Stoffe lasse ich die Frage dahingestellt. Fumarsäure, Äpfelsäure, Zitronensäure sind chemisch sehr nahe verwandt. Sollte für jeden besonders gebauten Stoff und für jede Oxydationsstufe ein eigenes Enzym vorhanden sein, so würde diese ja nicht von der Hand zu weisende Möglichkeit den Erforscher des vitalen Oxydationsprozesses vor eine quantitativ unübersehbare Aufgabe stellen. Zusammenfassung. Die Untersuchung beschäftigt sich vor allem mit der Atmung tein zerschnittener Froschmuskulatur, ferner ähnlich behandelten Über die Atmung der Froschmuskulatur. 35 Lebergewebes und intakter Muskeln. Die wesentlichen experimentellen Ergebnisse sind: Kap. l. Sieht man von der Atmungssteigerung während der Erholungsperiode ab (Parnas), so beträgt die Atmungsgrösse von ruhenden intakten Froschmuskeln in Ringer-Lösung bei 22° C pro Il g und 1 Stunde 30—48 cmm O,, sowohl in 60°/, wie 100% Sauer- stoff. Die Atmung ist also nicht vom Sauerstoffpartialdruck abhängig. In Luft ist die Atmung deshalb geringer, weil hier die Diffusions- geschwindigkeit des Gases der begrenzende Faktor ist. Kap. 2. Durch Zerschneidung der Muskeln wird die Atmung enorm ge- steigert und. beträgt unter optimalen Bedingungen: sehr feinier Aufteilung der Muskelsubstanz und Aufschwemmung in mit K,HPO, isotonisch gemachtem Muskelkochsaft pro 1g und 1 Stunde 400—540 cmm 0O,, was dem zwölffachen Werte der Atmung intakter Muskeln entspricht. Unter diesen Umständen kann die Atmung 7 Stunden konstant sein, während sie bei Aufschwemmung in 1,5% K,HPO, infolge der Aus- laugung von Stoffen aus den Muskelfetzen im Laufe von 2—4 Stunden mehr und mehr abfällt. Auch hier ist die Atmung unabhängig vom Partialdruck des Sauerstoffs und daher bei genügender Aufteilung in Luft und in reinem Sauerstoff gleich. Mechanische Schädigungen ohne Kontinuitätstrennung steigern die Atmung ebenfalls. Kap. 3. Die Atmung des zum Vergleich herangezogenen Leber- gewebes lässt in Sauerstoff und luftgesättigter Lösung nur solche Unterschiede erkennen, die sich aus der Diffusionsgeschwindigkeit als Grenzfaktor der Oxydationsgrösse erklären. Dagegen findet beim völligen Zerstören der Leberzellen durch Zerklopfen des Gewebes im Mörser (nach Warburg) in konzentrierten Suspensionen öfters eine nicht sehr erhebliche und ziemlich rasch vorübergehende Atmungs- steigerung statt, die kein Analogon für die enorme Steigerung der Oxydation nach Zerschneidung des Muskels bietet. Kap. 4. Für die Hemmung der Atmung zerschnittener Muskulatur durch Narkotika und Blausäure gelten die Strukturwirkungsstärken (Warburg). Methylenblau steigert die Atmung schwach in Phosphat- lösung, stärker, 30—40 %, im Muskelkochsaft. Phosphat scheint einen spezifisch günstigen Einfluss, unabhängig von der H-Ionenkonzentration und vom osmotischen Druck, auf die Atmung auszuüben: Kap. 5. Der respiratorische Quotient (im Durchschnitt von acht Versuchen) beträgt fast genau 1 (1,06). Ob der leichten Erhöhung über 1,0 eine Bedeutung zukommt, wird wegen der Möglichkeit der Oxydation vorgebildeter mehrbasischer Säuren nicht rundweg ver- neint. In Gegenwart von Methylenblau ist der respiratorische Quotient der gesteigerten Atmung der gleiche; auch hier dient also der Mehr- verbrauch von Sauerstoff zur Kohlensäurebildung. Unter anaeroben Be- S6 Otto Meyerhof: dingungen wird keine die Versuchsfehlergrenze überschreitende Kohlen- säure gebildet (in der Leber höchstens 2—-3% der aerobgebildeten). Kap. 6. Die durch erschöpfende Wasserextraktion atmungs- unwirksam gemachte Muskulatur wird durch Muskelkochsaft wieder in beträchtlichem Grade aktiviert. Die Extraktion mit Leitungs- wasser übt wegen dessen Calciumgehalt eine starke Schädigung aus. Bei Extraktion mit destilliertem Wasser und richtiger Art und Dauer derselben (viermal mit je S00 Wasser in ca. 1 Stunde und Abnutschen durch gehärtete Filter) kann man nach völliger Inaktivierung 50% der Ausgangsatmung durch Zusatz von Muskelkochsaft wieder er- halten. — Durch Konzentrierung des Muskelkochsaftes bei 40°C. im Vakuum wird seine Wirkung erhöht, um so mehr, je geringer die absolute Atmungsgrösse der reaktivierten Atmung ist. — Dagegen wird der Muskelkochsaft durch mehrstündiges Erhitzen auf dem Wasser- bad erheblich geschwächt. Der respiratorische Quotient beträgt im Gegensatz zur unbehandelten Muskulatur nur 0,75—0,8. Die atmungs- wirksame Substanz des Kochsaftes, der „Atmungskörper‘, wird durch 85 %, Alkohol zum Teil gefällt. Durch Äther lässt er sich aus angesäuerter Lösung nicht extrahieren. Entsprechend den früheren Cofermentstudien mit Ultrafiltrationsrückstand von Hefeextrakt kann man den Muskel- kochsaft durch Leberkochsaft mit etwa der Hälfte bis zwei Drittel der Wirksamkeit des ersteren ersetzen. Kap. 7. Die gewaschene Granulasuspension der Leberzellen (War- burg) verhält sich Muskelkochsaft und Leberkochsaft gegenüber ähn- lich wie die extrahierte Muskulatur. Zweifellos spielt hier der ‚ Atmungs- körper“ eine ähnliche Rolle für die Atmung. Kap. 8. Die von Thunberg sowie Batelli und Stern studierte Oxydation der Bernsteinsäure, Fumarsäure, Zitronensäure, Äpfelsäure durch Muskulatur wird nach verschiedenen Richtungen hin weiter untersucht. Es ergibt sich: Auch bei erschöpfender Extraktion des Muskelgewebes können Fumarsäure und Zitronensäure (und nicht nur Bernsteinsäure) noch oxydiert werden, vorausgesetzt, dass die Waschung der Muskulatur mit destilliertem Wasser erfolgt, und für den Atmungs- versuch Phosphat in isotonischer Konzentration hinzugesetzt wird. Der gefundene respiratorische Quotient der Fumarsäureoxydation ist dann genau gleich dem theoretisch berechneten von 1,3. Bei gleicher Vorbehandlung der Muskulatur wird auch die Bernsteinsäure über die Fumarsäurestufe hinaus teilweise zu Kohlensäure oxydiert. Wenn man Bedingungen wählt, durch die die Bernsteinsäureoxydation viel stärker verlangsamt wird als die Verbrennung der Fumarsäure, wie es durch Natriumfluoridzusatz geschehen kann, erhält man bei ersterer respiratorische Quotienten bis 0,8. Ein derartiges Modell kann die Schwankungen des respiratorischen Quotienten ohne Änderung der Über die Atmung der Froschmuskulatur. 87 oxydablen Substanz erklären, falls kein Gleichgewichtszustand mehr be- steht. Im übrigen ist die Bernsteinsäureoxydation viel resistenter als die Atmung: gegenüber Leitungswasser, Abwesenheit von Phosphat, Hypo- tonie, Temperatur38°C. In maximo ist der Sauerstoffverbrauch von 1 g extrahierter Muskeln in 1 Stunde mit Bernsteinsäure etwa 350 emm 0,, d.h. ebenso gross wie die Atmung der nicht extrahierten Muskulatur. Ebenso oxydieren gewaschene Lebergranula die Bernsteinsäure. Kap. 9. Die merkwürdige Erscheinung, dass die ‚„Atmungs- erregung‘ der gewaschenen Muskulatur durch Hefekochsaft meist er- heblich grösser ist als durch Muskelkochsaft, wird dahin aufgeklärt, dass sie zum grössten Teil nichts anderes ist als Oxydation von Bern- steinsäure, die (infolge der Autolyse der Hefe) im Hefekochsaft enthalten ist. Dementsprechend stimmt das ganze Verhalten dieser Oxydations- erregung weitgehend mit dem bezüglich der Bernsteinsäure festgestellten überein; unter anderem wird sehr wenig Kohlensäure dabei gebildet. Kap. 10. Erepton, vollständig abgebautes Fleisch (Abderhalden)., wirkt atmungserregend. Die Aktivierung ist der durch Muskelkochsaft hervorgerufenen sehr ähnlich und findet vor allem auch beim Ultra- filtrationsrückstand von Hefeextrakt statt. Sie dürfte daher durch den „Atmungskörper“ bedingt sein. Dieser wäre also gegen Verdauungs- fermente resistent und mehrere Jahre lang haltbar. Ein aldehydartiges Coferment (Bach) konnte aus Erepton nicht gewonnen werden. Kap. 11. Milchsäure und Glyoxalsäure wirken oxydationserregend nur bei unvollständiger Inaktivierung der Muskulatur. Von organischen Phosphorsäuren wird ausser schwach wirksamer Hexosephosphorsäure nur Glycerinphosphorsäure von extrahierter Muskulatur kräftig oxy- diert. Diese Oxydation steht an Grösse nur wenig hinter der Atmungs- erregung durch Mnskelkochsaft zurück. Kohlensäure entsteht dabei in der Regel zu etwa einem Drittel des Sauerstoffverbrauchs. Gleich- zeitig wird Phosphorsäure abgespalten, und zwar durchschnittlich auf ein Molekül O, ein Molekül H,PO,. Dass diese Abspaltung unmittelbar mit der Oxydation zusammenhängt, geht daraus hervor, dass sie durch Blausäure und Narkotika in demselben Umfange wie die Oxydation sehemmt wird. Gegen Extraktion der Muskeln mit Leitungswasser. ferner gegen Narkotika ist diese Oxydation etwas weniger empfindlich als die Atmung. Der Sauerstoffverbrauch ungewaschener Muskulatur und Leberzellen wird durch Glycerinphosphorsäure in der Regel stark sesteigert. Da andere Glycerinverbindungen unwirksam sind, ist die Phosphorsäure im Molekül offenbar für die Übertragung des Sauer- stoffs unentbehrlich. Es wird die Hypothese aufgestellt, dass der Atmungskörper als Coferment sich bei der Verkoppelung der organi- schen Moleküle mit Phosphorsäure betätigt und sie dadurch für die Stoffwechselfermente angreifbar macht. Zur Verbrennung der Milchsäure in der Erholungs- periode des Muskels. | Von Otto Meyerhof. (Aus dem physiologischen Institut der Universität Kiel.) (Eingegangen am 5. Januar 1919.) Die naheliegende Annahme, dass das Verschwinden der bei der Muskelkontraktion gebildeten Milchsäure während der Erholungs- periode in Gegenwart von Sauerstoff auf einer vollständigen Ver- brennung der Milchsäure beruht, ist bis vor ganz kurzer Zeit von den englischen Autoren Fletcher und Hopkins), Hill’), Peters?) auf Grund ihrer Untersuchungen bzw. der daraus gezogenen Schlüsse bestritten worden !). Es sollte sich vielmehr bei der Muskelerholung die Milchsäure in eine Vorstufe zurückverwandeln. Die Hauptargumente für diese Vosstellung sind diese beiden. Erstens: Nach Fletcher und Hopkins gibt es ein konstantes Maximum der Milchsäurebildung für die Muskeln vom Frosch und Säugetier - 0,3—0,5 g Milchsäure auf 100 & Muskel, das sowohl durch Wärmestarre allein als nach wieder- holter vorheriger Reizung und nachheriger Erholung in Sauerstoff durch die anschliessende Wärmestarre erreicht wird. Es sieht dies so aus, als bliebe stets dieselbe Substanzmenge für die Umwandlung in Milchsäure verfügbar. Zweitens: Nach Peters und Hill ist die Wärmeproduktion im Vergleich zur verschwindenden Milchsäuremenge viel zu gering, um als Oxydationswärme der Säure gelten zu können. Ja, nach einer Rechnung von Hill’) soll die ganze Wärmemenge, die mit dem Auftreten der Milchsäure in der Kontraktionsphase und dem Verschwinden in der Erholungsphase verbunden ist, in Summa nur ein Viertel derjenigen betragen, die bei der Verbrennung der zum Vorschein kommenden Milchsäuremenge gebildet werden würde, näm- lich auf 1 & Milchsäure nur 900 cal. statt 3700 cal. 1) Fletcher und Hopkins, Journ. of physiol. vol. 35 p. 247. 1906/07. Fletcher, Journ. of physiol. vol. 43 p. 286; vol. 47 p. 361. 1913/14. 2) Zusammenstellung: Asher-Spiro’s Ergebnisse XV. 1916 S. 340. 3) Journ. of physiol. vol. 47 p. 243. 4) Nach einer Bemerkung von Bayliss in Principles of general physiology. 2. Aufl. London 1918. S. 444 stimmen jetzt Fletcher und Hopkins der Annahme zu, dass die Milchsäure verbrannt wird. 5) Journ. of physiol. vol. 48 p. X. 1914. (H. 1.) Zur Verbrennung der Milchsäure in der Erholungsperiode des Muskels. 89 _ Das erste Argument hat aber seine Beweiskraft verloren durch die Feststellung von Laquer!), dass das Säurebildungsmaximum nur der Erfolg der Hemmung des Prozesses durch die wachsende Azidität ist, und dass (nach vorheriger Zerkleinerung des Muskels) durch Wärme- starre in alkalischer Lösung (2% NaHCO,) mehr als das Doppelte an Milchsäure gebildet werden kann, als dem Maximum der englischen Autoren entspricht. Vorher hatten schon Fletcher und Brown, ohne diesen Schluss zu ziehen, gefunden, dass das Säuremaximum in verdünnter Salzsäurelösung erheblich tiefer als das normale liegt ?). Das zweite Argument ist in seiner Bedeutung erschüttert durch die wichtigen Versuche von Parnas °), aus denen hervorgeht, erstens, dass die angeführte Rechnung von Hill unzutreffend ist, da allein in der Erholnngsperiode das Verschwinden von 1 & Milchsäure mit 1700 cal. verbunden ist. und daraus folgend, dass die Gesamtwärme- bildung in der Kontraktions- und Erholungsphase für die Verbrennung der auftretenden Milchsäuremenge völlig ausreicht; zweitens, ‘dass der Mehrverbrauch an Sauerstoff während der Erholung über den Ruhe- umsatz geradeso gross ist, wie die Oxydation der Milchsäure zu Kohlen- säure erfordert. Gleichzeitig führten aber Parnas’ Versuche zu dem sicheren Resultat, dass das Verschwinden der Milchsäure mit knapp der Hälfte der Wärmebildung verbunden ist, als sich für die Oxydations- wärme berechnet. Je nachdem man das Hauptgewicht auf die Äquivalenz von Sauer- stoffverbrauch und Milchsäureschwund oder auf die Divergenz der be- rechneten Oxydationswärme und der gemessenen legt, wird man, unter “Berücksichtigung bekannter thermochemischer Erfahrungsregeln zu einer von den folgenden beiden Vorstellungen kommen (abgesehen von noch komplizierteren, die aber nicht mehr leisten). Beruht die Divergenz der theoretischen und gefundenen Wärme auf chemischen Vorgängen, so müsste mindestens ein Teil des Sauerstoffs nicht zur Verbrennung, sondern zum Aufbau peroxydartiger Verbindungen dienen, die erst nach Ablauf der Erholungsperiode, am wahrscheinlichsten aber bei der nächsten Kontraktion in die Endprodukte zerfielen. Dies wäre eine modernisierte Erneuerung der Pflüger-Hermann schen Theorie der intramolekularen Sauerstoffatmung des Muskels und des ‚Sauer- stoffdepots“. Es müsste hierbei in der Erholungsphase des Muskels weniger Kohlensäure entstehen, als Sauerstoff aufgenommen wird und als der Milchsäureverbrennung entspricht; die fortgebliebene Kohlensäure müsste dann erst später- hin bzw. bei der nächsten Kontraktion erscheinen. Mindestens ein 1) Zeitschr. f. physiol. Chem.-Bd. 93 $. 60. 1914/15. 2) Journ. of physiol. vol. 48 p. 201. 1914. 3) Zentralblatt für Physiologie Bd. 30 S. 1. 1915. 90 Otto Meyerhof: Teil der Milchsäure wäre danach während der Muskelerholung anaerob verschwunden, vielleicht in die Vorstufe zurückverwandelt. Andrerseits auf Grund der Äquivalenz des Sauerstoffverbrauchs und des Milchsäureschwunds wird man aber auf die Verbrennung der gesamten Milchsäure schliessen, und dann müsste höchstwahr- scheinlich die Verringerung der gemessenen Wärme gegenüber der be- rechneten Verbrennungswärme auf physikalischen Prozessen, die stark endotherm sind, beruhen, da die vorhandenen chemischen Substanzen des Muskels ausser bei erkennbaren, sich im grossen Umfange abspielen- den Reduktionen zu solchen endothermen Umwandlungen nicht befähigt erscheinen. Von Parnas wird auch die Möglichkeit diskutiert, dass statt Milchsäure ein Kohlehydrat mit äquivalentem Sauerstoffbedarf verbrannt wird; indes würde diese Annahme die Schwierigkeit nicht beheben, und es spricht auf Grund der jetzt feststehenden Tatsachen nichts für sie. Gegen eine Erneuerung der Hermann-Pflüger’'schen Theorie in irgendwelcher Form sprechen nun schon die Versuche von Fletcher und Brown!), die zeigen, dass während der Wärmestarre des Muskels, die einer Dauerkontraktion gleichzusetzen ist, unter annähernd an- aeroben Bedingungen die abgegebene Kohlensäure nicht neu gebildet, sondern nur durch die zunehmende Azıdität ausgetrieben ist. Ich habe nun durch einige direkte Versuche festgestellt, dass während der Erholungsperiode der respiratorische Quo- tient, will sagen das Verhältnis der gebildeten Kohlen- säure (nicht etwa nur der zufällige abgegebenen) zum ver- brauchten Sauerstoff genau gleich 1,0 ist, also nicht allein so viel Sauerstoff aufgenommen, sondern auch so viel Kohlensäure ent- standen ist, als die Verbrennung der verschwundenen Milchsäure menge erfordert. Dies ist eine weitere Stütze für die Annahme, dass in der Tat die Milchsäure in der Erholungszeit restlos verbrennt. Daraus folgt dann mit Wahrscheinlichkeit, dass gleich- zeitig eine „physikalische‘‘ Restitutionsarbeit mit starker Bindung von Wärme geleistet wird, deren Natur völlig unbekannt ist. (Es sei aber nicht übersehen, dass auch der Begriff einer physikalischen Energiespeicherung, die nicht etwa dem Vorgang der Erschlaffung entspricht, sondern ohne sichtbare und mechanische Äusserungen des Muskels längere Zeit hindurch im Anschluss an die Kontraktion vor sich geht, nicht ohne Schwierigkeit ist.) ‚Die gebildete Kohlensäure ergibt sich aus der Differenz der präformierten und der am Schluss vorhandenen: Die Versuche wurden mit den Warburg’schen Methoden der Sauerstoff- und Kohlensäure-. 1) Journ. of physiol. vol. 48 p. 177. 1914,. besonders p. 195fft. Zur Verbrennung der Milchsäure in der Erholungsperiode des Muskels. 0] bestimmung vermittels Barcroftmanometern ausgeführt !), nur mit der Modifikation, dass die Atmung in sauerstoffgesättigter statt in luft- gesättigter Lösung stattfand. Zu diesem Zweck wurde durch die an ‚die Manometer angeschlossenen Atmungsgläschen vor Beginn der Atmungsmessungen 20—30 Minuten lang Sauerstoff hindurchgeleitet. Man kann nun mit zwei Gastrocnemien eines Frosches, die erfahrungs- gemäss als ganz gleich betrachtet werden können, den respiratorischen Quotienten auch ohne exakte Bestimmung des Sauerstoffverbrauchs ‚dadurch bestimmen, dass man a) zu Beginn nach Ansäuern mit 20% Phosphorsäure den positiven Druck der ausgetriebenen (präformierten) Kohlensäure misst; b) nach mehrstündiger Atmung und darauf folgen- ‚dem Ansäuern. Erhält man jetzt denselben positiven Druck, so ist die entstandene Kohlensäure gleich dem verschwundenen Sauerstoff- volumen, ohne dass man genau aie Grösse beider zu kennen braucht. Nur zur Berechnung einer Korrektur für b), nämlich für die in der "Flüssigkeit gegenüber a) mehr absorbierte Kohlensäure muss man einigermaassen genau die Menge des gebildeten CO, kennen. Zu diesem Zweck wurde an einem dritten Gastrocnemius von fast demselben Gewicht, nach völlig gleicher Vorbehandlung der Sauerstoffverbrauch in der Versuchszeit bestimmt und nach entsprechender Korrektur für geringe Abweichung des Gewichts hieraus die absolute Grösse O, und CO, für das erste Muskelpaar ermittelt. Ausserdem wurde ge- lesentlich am zweiten Gastrocnemius des zweiten Beinpaares der Sauerstoffverbrauch ohne vorherige Reizung des Muskels bestimmt. Wir haben dann vier Versuche, davon 1.2.3. nach vorheriger Reizung. 1. Präformierte Kohlensäure: erstes Beinpaar, Gastrocnemius 1; 2. präformierte plus neugebildete Kohlensäure minus Sauerstoff- verbrauch: erstes Beinpaar, Gastrocnemius 2; 3. verbrauchter Sauerstoff: zweites Beinpaar, Gastrocnemius 1; 4. verbrauchter Sauerstoff ohne Reizung: zweites Beinpaar, Gastro- enemius 2. Für die Reizung des Muskels hielt ich mich an die Angaben von Peters und Parnas, dessen letzteren Ergebnisse betreffend die Atmung der Erholungsperiode nach direkter und indirekter Muskel- reizung, kürzerem und längerem Tetanisieren ich völlig bestätigen kann. Nach etwa einstündiger indirekter Reizung mit dem Induktions- schlitten und 25 Unterbrechungen pro Sekunde (vermittels vorgeschal- tetem Bernstein-Unterbrecher), allmählich verringertem Rollenabstand und Einschaltung kurzer Ruhepausen erhält man in der nachfolgenden Erholungsperiode in Sauerstoff für die ersten 4—5 Stunden eine 1) Vel. Siebeck ir Abderhalden’s Handbuch VIII. 1914 und O. Warburg, Zeitschr. f. physiol. Chem. Bd. 92 S. 232. 1914. . Otto Meyerhof: 3x0, uop [aA (1 20° :ggrugosyoınıy um yuemond AOyosLIogeaudsag | | | f | 07 IE | | 120 Deren ee 3 180 ug r | | 01 | 0al a | “wo | 16 . 6oL & et ‚DEE & 01 m m | 120 ee | KON 5, 5 3 160 ‚08 ur ° s0°T | Cor . | 12.0 | 201 [m 37 3 770 ‚OF ur I u1sgoumjur| ursgowmpwu| Sunwwrns | Sanzıay | summary uf | Toasnp um 2 yuaıgond) ET AIgny U | -og-on any Dar alzen USPPAUL „Zrorsgun Ger 1192 «N = sehr ur sanpıe yneigeoN | ossnm] | | -Jfoaquoy -s3unumy -syons : "Oo 0 oa = rar yonergaoy-o sop UIOJoW[TuyTgny Op Yy9ImaH -IOA SI9uUT99IOT -y9919gT | P 44 ö I) ul pun 3 I 01 u yonBaqıa A 9 ee Zur Verbrennung der Milchsäure in der Erholungsperiode des Muskels. 03 Atmungssteigerung auf etwa das Dreifache gegenüber dem Ruhe- umsatz, die dann sehr allmählich zurückgeht. Für die Kohlensäure- bestimmungen wurden nur die ersten Stunden berutzt, da sich ja der respiratorische Quotient mit der Zeit hätte nach 1 zu verändern können. Die Muskeln sollen nur etwa 0,3 g wiegen, damit die Sauer- stoffdiffusion ins Innere nicht verlangsamend auf die Oxydations- geschwindigkeit wirkt. Bei derartigen Versuchen ergibt sich nun, wenn man die prä- formierte Kohlensäure möglichst bald nach erschöpfender Muskel- ermüdung und gründlicher Sauerstoffdurehleitung in ausgekochter Ringer-Lösung (ohne NaHCO,) bestimmt, dass aus Muskeln von ‚etwa 0,3 g Gewicht nur 1—2 cmm CO, durch Änsäuern ausgetrieben werden. Es ist also durch die spontane Säurebildung fast alle ge- bundene Kohlensäure schon vorher entfernt worden. Infolgedessen kann man ohne grossen Fehler unter diesen Umständen die prä- formierte Kohlensäure vernachlässigen und nun mit einem Gastro- cenemienpaar sowohl Sauerstoff wie Kohlensäure bestimmen, indem man, wie üblich, verfährt und in der Rechnung die am Schlusse ge- messene Kohlensäure der gebildeten gleichsetzt. Während die ersten drei Versuche auf die anfangs beschriebene Weise durchgeführt sind, ist Versuch Nr. 4 in dieser vereinfachten Form angestellt. Betreffend der absoluten Atmungsgrösse der Muskeln sei bemerkt, dass, wie ich in der voranstehenden Arbeit gezeigt habe, der Sauerstoff- verbrauch pro 1 g und 1 Stunde für den maximal sauerstoffversorgten Froschmuskel in der Ruhe bei 22°C. 23—48 cmm 0, beträgt. Die hier verwendeten Frösche geben bei der benutzten Temperatur von 22° C. stets die niedrigen Werte um 30 cmm 0O,. Bei der indirekten Reizung wurde dafür gesorgt, dass alle drei Nerven einer Versuchsserie gleichmässig über denselben Elektroden lagen, so dass die Ermüdung und daher auch der Betrag der Atmungs- steigerung in der Erholung für die drei Muskeln möglichst gleich war. Die nebenstehende Tabelle I fasst die Resultate (unter Weglassung von Kontrollen und Vorversuchen) zusammen. Der Einfluss der H-Ionenkonzentration und der Ehosphorsäure auf Erregbarkeit und Leistungsfähig- keit der Muskeln. (Geprüft mit Phosphat- und Glykokollgemischen.) Von Trude Neugarten, cand. med. aus Mainz. (Aus dem Institut für animalische Physiologie, Frankfurt a. M.) Mit 3 Textabbildungen und 9 Tabellen. (Eingegamgen am 13. Januar 1919.) Von den quergestreiften Muskeln ist bereits bekannt, dass sie beim Verweilen in Lösungen von relativ hohem oder sehr niedrigem H-Ionen- gehalt in Kontraktur geraten!) und dabei meist ihre Erregbarkeit einbüssen. Bei meinen Versuchen sollte es sich um den Einfluss. geringerer, noch nicht kontrakturerregender Abweichungen von der: neutralen Reaktion auf die Dauer der Erregbarkeit der Muskeln einerseits und auf die Dauer und Grösse der Leistungsfähig- keit (bei ununterbrochener rhythmischer Tätigkeit) andererseits handeln.. Mit anderen Worten: 1. Es wurde untersucht, bei welchem H-Ionen- gehalt der umgebenden Lösung die Erregbarkeit des Muskels am längsten erhalten bleibt, wenn der Muskel während des Aufenthalts. in der Lösung möglichst seltenen Prüfungsreizen unterworfen wird. 2. Andere Versuche wurden in der Weise angestellt, dass die Muskeln ununterbrochen alle 2 Sekunden mit einem eben maximalen Induktions- schlag gereizt und festgestellt wurde, bei welchem H-Ionengehalt der- umgebenden Lösung die längsten Zuckungsreihen erhalten werden können (Dauer der Leistungsfähigkeit). Die Flächenintegration dieser- Zuckungsreihen ergaben dann ein Bild der Grösse der Leistungs- fähigkeit. Wie die Erfahrungen während des Verlaufs der Untersuchungen gezeigt haben, gehen diese Prozesse einander nicht parallel. Es gibt. Lösungen, in denen sich die Erregbarkeit lange erhält, wenn der Muskel nicht zu arbeiten braucht, in denen sie aber eine geringere Ausdauer haben als in anderen Lösungen, in denen die Erregbarkeit schneller- erlischt. 1) Literatur bei Kopyloff, Arch. f.d. ges. Phys. Bd. 153 S. 226. 1913. Schwenker, Arch. f. d. ges. Phys. Bd. 157 S. 371. 1914. Der Einfluss der H-Ionenkonzentration und der Phosphorsäure usw. 05 Da Säuren wie Alkalien nach den Angaben von Schwenker in Muskeln eindringen, die Aussenflüssigkeit also an H-Ionen resp. OH- _ Ionen durch die Adsorption verliert, so konnten die Aussenflüssig- keiten nicht durch Zufügen kleiner Mengen starker Säuren und Alkalien zur Ringer-Lösung hergestellt werden. Sie würden sonst bei kleinen Abweichungen vom Neutralitätspunkt sehr schnell ihren Titer ver- ändert haben. Daher konnten nur Gemische von schwachen Säuren und Alkalien angewandt werden, wie solche seit dem Vorgehen von Fels zur Herstellung von Lösungen mit wohl definiertem H-Ionen- gehalt angewandt werden. Ich benutzte Gemische von primärem und sekundärem Natrium- phosphat einerseits und von Glykokoll mit Kochsalz und Natron- lauge bzw. Salzsäure andererseits. (Boruttau!), der in einer mir erst vor kurzem zu Gesicht gekommenen Arbeit den Einfluss verschiedener H-Ionenkonzentrationen auf den Aktionsstrom von Muskeln und Nerven untersuchte, benutzte Borsäure-Natriumacetatgemische.) Die Anwendung reiner Gemische dieser Art verbot sich aber, weil sie all- zusehr von der normalen Aussenflüssigskeit der Muskeln abweichen und daher schnell Schädigungen hervorrufen (fibrilläre Zuckungen, Verlust der Erregbarkeit usw.; siehe die Versuche). Dagegen führten Versuche mit Gemischen solcher Flüssigkeiten mit Ringer-Lösung zum Erfolg. Das Ziel, in jeder Versuchsreihe nur die H-Ionenkonzen- tration zu ändern und alle anderen Bedingungen unverändert zu lassen, war allerdings bei diesem Verfahren nicht in vollem Umfange zu er- reichen, da es beim Zusammengiessen der alkalischen Phosphat- gemische mit Ringer-Lösung zu einer Ausfällung von Kalk kommt. Diese Gemische unterschieden sich also von den sauren Gemischen nicht nur durch einen geringeren H-Ionengehalt, sondern auch durch ihre Kalkarmut. : Inwieweit die angewandten Lösungen ihren Titer während der Versuchsdauer behielten, wird später diskutiert werden. Um trotz der Verschiedenheit der Muskeln verschiedener Frösche in bezug auf Erregbarkeitsdauer und Leistungsfähigkeit die Versuche untereinander vergleichen zu können, wurde von den beiden Sartorien eines Frosches in der Regel der eine in Ringer-Lösung, der andere in der zu untersuchenden Flüssigkeit einer im übrigen ganz gleichen Behandlung ausgesetzt. Der Ringer-Muskel war also der Massstab für die Veränderung des anderen. In manchen Fällen wurden aber auch die beiden Muskeln in ihrem Verhalten gegen Lösungen von verschiedenem H-Ionengehalt, aber sonst gleicher Zusammensetzungen verglichen. L) Zentralbl. f. Physiol. Bd. 31 S. 1. 1917. 96 Trude Neugarten: Methodik. Die Versuche wurden fast ausschliesslich im Winter 1915/16 und 1916/17 an Sartorien von Rana esculenta angestellt. Ich bediente mich für dieselben der gleichen Apparatur, die schon von Kopyloff!) und Schwenker?) zu ihren Versuchen über die Säurekontraktur des Muskels angewandt wurde. Dieselbe besteht im wesentlichen aus zwei möglichst gleichen und leichten zweiarmigen Hebeln (Abb. 1), an derem kurzen Arm je einer der zu vergleichenden Muskeln mit seinem einen Ende durch einen feinen Platindraht (P) befestiet ist. Dieser Aufhängedraht dient zugleich zur Stromzuführung. Das andere Ende jedes Muskels wird an einem Metallhaken angehakt, der aus dem gebogenen Glasrohr R hervor- ragt und als anderer Pol dient. Mit Hilfe des Glasrohres können gie Muskeln in ein doppelwandiges Gefäss?) (s. Kopyloff a. a. ©. Abb. 1) zur Aufnahme der zu vergleichenden Flüssigkeiten eingetaucht werden. Die Gefässe sind so eingerichtet, dass ihr Inhalt schnell gewechselt werden Abb. 1. kann. Jeder Muskel wurde durch seinen Hebel und sein angehängtes Gewicht mit insgesamt 10 g belastet. Beide Hebel schrieben auf dieselbe Trommel. Der von der sekundären Spirale eines Induktionsapparates J kommende Induktionsschlag wurde so geleitet, dass er beide Muskeln in der gleichen Richtung durchsetzte. Die Schliessung und Öffnung des primären Stroms wurde durch ein Metronom M, das auf Sekundenschlag eingestellt war, bewirkt. In den primären Strom war ein Elektromagnat E eingeschaltet, welcher eine Abblendunssvorrichtung (F) für die Schliessungsschläge antrieb, so dass also beiden Muskeln alle 2 Sekunden ein Öffnungsschlag zugesandt werden konnte, falls nicht der Dubois’sche Schlüssel (D) geschlossen war. Als 1) Kopyloff, Arch. (d. wes, Phys..Bd. 153,822262. 1913: 2) Schwenker, Arch. d. ges. Phys. Bd. 157 S. 371. 1914. | 3) Der Aussenraum des Gefässes wurde mit Wasser oefüllt, um die Temperatur gleichmässig zu erhalten. Die Versuche’wurden bei Zimmer- temperatur angestellt, welche um 18° €. herum lag. Im Minimum 13° C. und im Maximum bei 20° C. Der Einfluss der H-Ionenkonzentration und der Phosphorsäure usw. 97 Antrieb diente der Akkumulator A. Parallel zur primären Spirale war ausserdem ein Post-Kondensator K zum Ausgleich des Öffnurigsfunkens angebracht. — Die Umlaufgeschwindigkeit des Kymographions betrug 25 Minuten (1,9 cm Weg in der Minute). Beim Vergleich zweier Muskeln wurde mit Sorgfalt darauf geachtet, dass die Wirkung des Reizes auf beide gleich war. Zu dem Zweck wurden beide Muskeln zunächst in Ringer-Lösung mit Schwellenreizen geprüft und darauf die Reizstärke jedesmal bis zu maximaler Wirkung gesteigert. Wurde diese bei einem der Muskeln bei geringerer Reizstärke erreicht als beim anderen, so wurde das Flüssigkeitsniveau in seinem Aufenthalts- gefäss geändert, bis der gleiche Reiz für beide Muskeln gleich wirksam war. Dies liess sich annähernd immer erreichen. In der Regel lag das Flüssie- keitsniveau dicht über dem oberen Ende der Muskeln. Beim späteren Wechsel der Aussenflüssigkeit der Muskeln wurde auf genaue Einhaltung des ausprobierten Niveaus geachtet. Bei gut vorbereiteten und gleich aufgehängten Muskeln waren die Zuckungshöhen in der Regel gleich. Mit dieser Reizstärke wurde später gearbeitet. Unnötige Reizungen der Muskeln wurden vermieden, um die Muskeln nicht zu ermüden. Nachdem einige maximale Zuckungen von beiden Muskeln auf- geschrieben waren, erhielt der eine Muskel (Vergleichsmuskel) frische Ringer-Lösung, der andere die zu untersuchende Lösung, zum Beispiel ein Phosphat-Ringer-Gemisch von neutraler Reaktion. (In einigen Fällen [s. oben] wurden auch beide Muskelbehälter mit Phosphat- resp. Glykokollgemischen beschickt.) Die Muskeln blieben für eine Zeit von ungefäkr 4 Minuten in den neuen Lösungen in vollkommener Ruhe!); dann begann der eigentliche Versuch, der verschieden verlief, je rachdem die Dauer der Erregbarkeit oder die Leistungsfähigkeit bzw. deren Dauer festgestellt werden sollte. a) Erregbarkeitsdauer. Bei gleichmässigem Gang des Metronoms wurde der Reizstrom durch Öffnung des Schlüssels D für die Dauer von vier Reizen zu beiden Muskeln zugelassen und darn die Reizung je nach Verlauf des Versuchs mit Pausen von einigen Minuten bis zu mehreren Stunden von Zeit zu Zeit wiederholt. Das Kymographion lief nur während der Reizperioden. Die Länge der Pausen wurde notiert. Wie lange Pausen gemacht werden konnten, um einen genügenden Über- blick zu erhalten, wurde aus dem Ausfall der Reizung beurteilt. Hiermit wurde bei einer Anzahl von Versuchen fortgefahren, bis beide Muskeln nieht mehr auf die Reize antworteten. Da die Erregbarkeit in manchen Lösungen sehr viel früher erlosch als in der Vergleichslösung, so wurde bei einigen Versuchen nur gewartet, bis der eine Muskel unerregbar ge- worden war. Die vermutliche Erregbarkeitsdauer des anderen wurde dann an der Hand ganz zu Ende geführter Versuche durch graphische Extra- polation ermittelt. b) Dauer und Grösse der Leistungsfähigkeit bei ununter- brochener rhythmischer Tätigkeit. Die Ausführung der Versuche unterschied sich von den früher beschriebenen nur dadurch, dass die Reizung beider Muskeln mit eben maximalen Induktionsschlägen im Abstand von 2 Sekunden ohne Unterbrechung andauerte, bis beide Muskeln aufhörten, auf dieselben zu antworten. Dieser Zeit- 1) Nach Ablauf der 4 Minuten waren manchmal die Zuckungshöhen bereits verschieden. Pflüger’s Archiv für Physiologie. Bd. 175. 7 98 ' Trude Neugarten: punkt wurde verständlicherweise sehr viel schneller erreicht als das Auf- hören der Erregbarkeit bei möglichster Ruhighaltung der Präparate. Es wurde dann eine Reizpause von 15—120 Minuten eingelegt, um zu sehen, ob sich die Muskeln inzwischen erholt hätten. Bisweilen wurden auch nach dem erneuten Eintritt der Unerregbarkeit die differenten Lösungen gegen Ringer-Lösung vertauscht, um zu sehen, ob in dieser eine bessere Erholung möglich sei. Die Trommel des Kymographions lief auch während dieser Versuche nicht ununterbrochen, sondern wurde, um Raum zu sparen und um die Übersicht zu 'erhöhen, immer nur für die Zeit von sechs bis acht Zuckungen in Bewegung gehalten, worauf sie auf 5—20 Minuten wieder zum Stillstand gebracht wurde, während die Reizung weiterging. Die Stammlösungen für meine Versuche hatten folgende Zusammen- setzung: ; l. Ringer-Lösung: NaCl, 60 g; CaCl,, 2,0 g; KCl, 1,0 g im Liter Wasser. Ein Teil dieser Lösung wurde zum Versuch mit 9 Teilen Wasser gemischt. Die entstandene Lösung ist annähernd '/, normal und hat eine H-Ionenkonzentration von ca. 1-10—7. 2. Saure Phosphatlösung: Y,, Mol. Lösung von primärem Natrium- phosphat (11,99 ‚g des kristallisierten Salzes im Liter. CH un- gefähr 1- 1045, 3. Alkalische Phosphatlösung: Y,, Mol. Lösung von sekundärem Natriumphosphat (14,19 g des Salzes nach Sörensen auf 1] Wasser). CH ungefähr 1- 10-95. 4. Neutrale Phosphatlösung wurde nach Sörensen hergestellt durch Mischen von 4 Teilen saurer und 6 Teilen alkalischer Phosphat- lösung. CH ungefähr 1- 107, Diese vier Lösungen sind nach meinen Berechnungen ungefähr einer !/, n NaCl-Lösung isotonisch. 5. Saure Glykokolllösung!): 9,9 Teile Glykokoll-NaCl-Lösung ?) und 0,1 Teil 0,1 norm. HCl. Ch ungefähr 104,5, 6. Alkalische Glykokolllösung: 8 Teile Glykokoll-NaCl-Lösung und 2 Teile 0,1 normal NaOH. Ch ungefähr 10-94. 7. Neutrale Glykokolllösung: 9,9 Teile Glykokoll-NaCl-Lösung und 0,1 Teil 0,1 normal NaOH. Cpn ungefähr 107,8. Versuche. Bei den Versuchen wurden zuerst die reinen Phosphatlösungen gegen Ringer verglichen. Doch, wie oben schon erwähnt, waren die reinen Lösungen nicht zu verwenden, da die Muskeln fibrilläre Zuckungen und Kontrakturen aufwiesen). Es wurden deswegen Mischun- 1) Sörensen, Ergebnisse der Physiologie 1912 S. 432 u. 436. 2) 7,505 & Glykokoll und 5,85 g Natriumchlorid auf 1 1 Wasser. 3) Anm. Biedermann (Elektrophysiologie 1895 S. 90) hat bereits auf. das Auftreten von rhythmischen Zuckungen in Lösungen, welche Na,;HPO, enthalten, hingewiesen (5 NaCl + 2Na,HPO, + 0,4—0,5Na,C0O, in 1000 H,O). Da auch in anderen alkalischen Lösungen fibrilläre Zuckungen beobachtet wurden, so schob er ihr Auftreten auf die Alkalimität selbst. Der Einfluss der H-Ionenkonzentration und der Phosphorsäure usw. 09 gen von Ringer-Lösung mit Phosphatlösungen ausprobiert, deren H-Ionentiter theoretisch von einer reinen Phosphatlösung nicht ver- schieden sein sollte. Die Kontrollen mit Indikatoren haben diese Voraussetzung im allgemeinen bestätigt. Bei Mischungen von %,-Ringer und 1,-Phosphat finden sich immer noch fibrilläre Zuckungen. Bei diesen Versuchen zeigten sich interessante Abweichungen vom normalen Erregungsablauf, welche in einer späteren Arbeit beschrieben werden sollen. In Mischungen von 4,-Phosphat und 3;-Ringer blieben die Muskeln vollkommen in Ruhe. Mit solchen Lösungen wurden. die Hauptversuche angestellt. I. Versuche mit Phosphatgemischen. a) Dauer der Erregbarkeit. ' Die Dauer der Erregbarkeit in reinen Phosphatlösungen, verglichen mit Ringer, ist ausserordentlich gering. Die Dauer ist verhältnissmässig am grössten bei neutralem Phosphatgemisch, geringer bei saurem, am geringsten bei alkalischem. Die absolute Dauer der Erregbarkeit in den betreffenden Lösungen (in Stunden) und das Verhältnis der Erregbarkeits- dauer in den einzelnen Lösungen zur Dauer derselben in Ringer- - Lösung in Prozenten der letzteren (Zeit der Erregbarkeitsdauer an Phosphat- gemisch dividiert durch Zeit der Erregbarkeitsdauer in Ringer mal hundert) ist aus den Zahlen der Tabelle 1 zu ersehen. Tabelle I. Erregbarkeitsdauer in reinen Phosphatlösungen im Vergleich zu Ringer -Lösung. Mittlerer- |z. Z. Phosphat . Zahl onigen Stundenwert |Z. Ringer der Versuche Ringer... a . 25,3 = 6 Neutrales Phosphat 2,33 ) 6 Alkalisches Phosphat. . 0,66 2,3 4 Saures Phosphat. 1,25 4,9 3 In Gemischen von Phosphatlösungen und Ringer im Verhältnis 1:1 war die Erregbarkeitsdauer bereits besser; sie blieb aber auch im neutralen Phosphatgemisch immer noch hinter der in reiner Ringer -Lösung zurück. Wie aus der Tabelle 2 zu erseher, ist die Haltbarkeit im alkalischen Ge- misch wieder am geringsten. Diese Deutung erscheint jedoch nieht richtig, da ich aufschreibbare rhytb- mische Kontraktionen auch in neutralen wa saueren Phosphatlösungen erhielt. Aus der letzteren Tatsache ergibt sich auch, dass das Auftreten der Zuckungen nicht auf die einfache Bene von Kalk bezogen werden kann. 7* 100 Trude Neugarten: Tabelle 1. Erregbarkeitsdauer in Gemischen von 1 Teil Phosphatlösung und 1 Teil Ringer im Vergleich zu Ringer - Lösung. 1/a 1/a 1/g 1/g 1/a Z. Phosphat L5 Zahl Bon Z. Ringer der Versuche . Beer neutrales Phosphat. ...... \ 94,6 3 Rn Nore HE 2) ee ee 26 alkalisches Phosphat ..... . \ 1 . RUN SIEIE. N. Nayie ae ine saures Phosphat. . ....... \ Ss ! In Gemischen von drei Teilen Ringer und ein Teil Phosphat war’ die Erregbarkeitsdauer beim neutralen Phosphatgemisch 33 30 25 20 7(6) 70 ungefähr gleichwertig mit der Erregbarkeits- dauer in Ringer. Im sauren Phosphat war sie deutlich unterlegen, im alkalischen Phos- phatgemisch erreichte sie nicht einmal 50% (Abb. 2 und Tabelle III). Die Dauer der Erregbar- keit in den verschiedenen Lösungen ist aus der graphi- schen Darstellung mehrerer Versuche in Abb. 2 zu er- sehen. Die Erregbarkeits- dauern sind als gerade Striche angegeben, deren Länge die Zeit bedeutet. Das Resultat des Ringer- Muskels ist ausgezogen, das . des zugehörigen Phosphat- muskels gestrichelt. Zu- sammengehörige Ringer- und Phosphatmuskel bilden : | oo. edespnunssssedsmnunnnnee: = mm nodssessnssecpenmunumm 1 l | H- | 1 I 183 | I | N ) | | ! | ) | TFT EI FI ergere On EEE ENT > neutral ‚ alkalısch Sauer immer eine Untergruppe. 0” 10% 0% (Die getüpfelten Teile der Ringer-Lösung. — — — 3 Ringer-Lösung + 1 Phosphatlösung. ausgezogenen Linien bedeu- Abb. 2. ten, dass dieser Teil der Zeit Der Einfluss der H-Ionenkonzentration und der Phosphorsäure usw. 101 durch Extrapolation gefunden ist; vgl. S. 97). Zu jedem Phosphat- versuch war ein Vergleichsversuch mit Ringer- Lösung angestellt. Die Erregbarkeitsdauer in der Phosphatlösung wurde für jedes Ver- suchspaar in Prozenten der Dauer in Ringer-Lösung ausgedrückt und der Durchschnittswert aus allen gleichartigen Versuchen in die Tab. III (wie auch in die beiden ersten und die späteren Tabellen) aufgenommen. Tabelle III. Erregbarkeitsdauer in Gemischen von 1 Teil Phosphatlösung und 3 Teilen Ringer im Vergleich zu Ringer- Lösung. Zahl der Versuche Z. Phosphat Z. Ringer In Lösungen mern... ; !/ neutrales Ehosphat A \ 9,2 3 u RAD EEE Sn , !/s alkalisches Phosphat ...... N u 3 u EEE We er 5 i esaures Phosphat . . ....... } 86,7 3 Bemerkenswert ist, dass der immerhin noch relativ hohe Phos- phatgehalt der letzten Versuchsreihe die Dauer der Erreg- barkeit bei neutraler Reaktion nicht beeinträchtigt, und dass sich die Muskeln bei allen untersuchten Mischungs- verhältnissen in dem sauren Phosphat wesentlich besser halten als im alkalischen. b) Dauer und Grösse der Leistungsfähigkeit. Die Dauer. und Grösse der Leistungsfähigkeit bei ununterbrochener rhythmischer Reizung ist nur in Gemischen von drei Teilen Ringer und ein Teil Phosphat ausprobiert worden. Es zeigte sich bei diesen Versuchen, dass die Muskeln im neutralen Phosphatgemisch in bezug auf die Dauer der Leistungsfähigkeit denen in reiner Ringer- Lösung weit überlegen sind!). Auch im alkalischen Gemisch war die Dauer der Leistungsfähigkeit immer noch grösser als in reiner Ringer-Lösung, während die Muskeln im sauren Gemisch nur 50% der Leistungsdauer in Ringer-Lösung erreichten (s. Tab. IV; Dauer der Leistungsfähigkeit im Phosphatgemisch durch Dauer derselben in Ringer mal hundert). 1) Während die Dauer der Erregbarkeit bei Einschaltung längerer Ruhepausen (die unter a beschriebenen Versuche) bis zu 50 Stunden betrug, stellten die Muskeln bei diesen Versuchen, wö dauernd gereizt wurde, ihre Zuckungen nach längstens 2 Stunden 25 Minuten ein. 102 | Trude Neugarten: Vor allem ist auffallend, dass bei diesen Dauerreizungen die Haltbarkeit im alkalischen Gemisch grösser war als im sauren, während sich dies bei den vorher beschriebenen Versuchen über die Erregbarkeitsdauer (seltene Reizungen) umgekehrt verhielt. Tabelle IV. Dauerder Leistungsfähigkeit in @emischen von 1 Teil Phosphat- lösung und 3 Teilen Ringer im Vergleich zu Ringer - Lösung. D. L. Phosphat Zahl Doeuneen DM. Bose der Versuche Dam inis.er.... Neon N 2 S !/ neutrales Phosphat... ..... } 164,5 2 RENTE. ee RER Eee Ja alkalisches Phosphat ...... } 109 3 BAT IMDSOT. are ee ; UuRsauresn Phosphat sur. er re } S0;1 3 Um die Grösse der Leistungsfähigkeit zu bestimmen und untereinander zu vergleichen, wurden die unmittelbar erhaltenen Zuckungskurven, in welchen gleichen Abszissenwerten gleiche Zeiten nicht entsprachen, so umgezeichnet, dass die Ördinatenhöhen der einzelnen Zuckungsgruppen zu zeitlich entsprechenden Abszissenwerten auf gutem Millimeterpapier aufgetragen wurden. Die so umrissenen Kurvenflächen wurden ausgeschnitten und gewogen. In der Tab. V sind die Gewichte aller zusammengehörenden . Versuche zusammen- gestellt. Hinter jedes Versuchspaar ist das Äquivalent der Leistung Tabelle V. Grösse der Leistung bei Dauerreizung bis zur vollkommenen Unerregbarkeit. Gewicht der ausgeschnittenen Kurvenflächen an | Prosphatösg. og | Mitte Sg 3 malen Basen Burgen ‚ 1 Teil Phosphat 1 | 0,138 | 0157 | 114 2 0.065 0,086 | meutrales 132 177 3 | 0,0465 0.131 Phosphat | 285 4 0,1155 0,049} 48 | 5 0.081 a 176 161 6 0.050 0,129 | Phospha 258 | 7 0,063 0, | 7 | | A 8 0,059 0.045 | saures : .. | 74 9 0.160 ,: 0,110J Phospha | 69 j Der Einfluss der H-Ionenkonzentration und der Phosphorsäure usw. 103 des Phosphatmuskels, ausgedrückt in Prozenten des Äquivalentes des Ringer-Muskels, gesetzt !). Im letzten Stab sind die Durch- schnittswerte aus den gleichartigen Versuchen zusammengestellt. Es ist daraus ersichtlich, dass das neutrale Phosphatgemisch in noch höherem Grade, als dies bei der Leistungsdauer der Fall war, hier bei der Leistungsgrösse die reine Ringer- Lösung übertrifft, und dass nur das saure Gemisch dieser unter- legen ist. II. Versuche mit Glykokollgemischen. Analog den Versuchen mit Phosphatlösungen ‚wurden Versuchs- reihen mit Glykokollgemischen angestellt, deren H-Ionengehalt — wenigstens der Grössenord- © nung nach — dem der benutz- 50 ten Phosphatgemische gleich war. Es geschah dies, um zu sehen, ob die beschriebenen Wirkungen allein aufdem ver- 40 schiedenen H-Ionengehalt der Phosphatgemische beruhten, oder ob der Phosphorsäure- gehalt dabei eine spezifische 30 Rolle spielte. Von den oben (S. 98) erwähnten Stamm- lösungen wurden jeweils ein Teil mit drei Teilen Ringer z0 gemischt. un un un an ame am als un um un mm ums, a) Dauer der Erregbar- keit. 10 u nn m ———— a wm un mu wen un un = m um m un en mn un u un nn Die Erregbarkeits- dauer war im neutralen Glykokollgemisch durch- schnittlich grösser als in m > mn un u mn > > u» anı> um au 5 . = f M.’2. 3 45 6 ET reiner Ringer-Lösung, in (meural) alkalısch Sauer saurem Gemisch etwa 00° 0 709 gleich, während sie im ungen ls = i — — — 3 Ringer-Lösung-+1 Glykokollgemisch. “alkalischen nur 62% der- Nemo selben betrug. Auch hier sind die einzelnen Versuche wieder graphisch dargestellt und wie beim Phosphat in Gruppen zusammengestellt (s. Abb. 3). Weiteren Aufschluss gibt die Tab. VI. 1) Die Unterschiede der Wirkung der Phosphatgemische gegenüber 109°: Trude Neugarten: Tabelle VI. Erregbarkeitsdauer in Gemischen von 1 Teil Glykokoligemisch Zn 2 3 Teilen BSCHB im SWereleid zu Bingen Lösung. DA Glykokoll Z AN Lösungen Z. Ringer der Versuche SB 1 !/a neutrales Glykokollgemisch . . . N = 3 SJARBSRHIGFEITS 2 2 A re ' 62 3 !/a alkalisches Glykokollgemisch . SPARTE ET: 5 nl ER ö !/ saures Glykokollgemisch N 2 3 b) Dauer und Grösse der Leistungsfähigkeit. Die Dauer der Leistungsfähigkeit ist gerade so wie bei den Phosphatgemischen der Erregbarkeitsdauer nicht entsprechend. Hier wie dort haben die sauren und alkalischen Lösungen in bezug auf ihre Wirkung den Platz gewechselt, während die neutrale Lösung ihren Platz behalten hat. Der Muskel im neutralen Glykokollgemisch übertrifft in der Dauer seiner Leistungsfähigkeit den Muskel in reiner Ringer- Lösung; ebenso verhält sich der im alkalischen Gemisch besser als der in Ringer, während der im sauren nur 79%, erreicht. Die Unterschiede gegen die Vergleichsmuskeln sind aber, besonders. beim neutralen Gemisch, viel geringer als bei den Phosphatversuchen (s. Tab. VII). Tabelle VI. Dauer der Leistungsfähigkeit in Gemischen von 1 Teil 6lykokoll- semisch und 3 Teilen SInsE im NERLLESE zu Ringer-Lösung. Le D.L. Glykokoll. re D. L. Ringer Zahl der Versuche ®/a Ringer . REN! e !y neutrales Glykokollgemisch. \ 106 | 3 4 Ringer „VER neere \ 5 1, alkalisches Glykokollgemisch. } 2 : SU RINSEer.. 2 TE «ı saures Glykokollgemisch } 2 : In derselben Weise wie bei den Phosphatversuchen wurde die Grösse der Leistung graphisch und durch Wägen ausgewertet. Die Tab. VIII gibt eine Zusammenstellung der Gewichte der aus- geschnittenen Kurvenflächen, der prozentischen Verhältnisse der ae der Rine er-Lösung sind an hier stets eindeutig, bis auf den Ver- such 4, welcher für das alkalische Phosphatgemisch einen abnorm niedrigen Wert ergab. Der Einfluss der H-Ionenkonzentration und der Phosphorsäure usw. 105 Einzelversuche und im letzten Stab das Mittel aus dem prozentischen Verhältnis jeder Versuchsgruppe. Tabelle VIII. Grösse der Leistung bei Dauerreizung bis zur vollkommenen Unerregbarkeit. Gewicht der ausgeschnittenen Kurvenflächen Me N. FR £ | &lykokollgemisch .100| Mittel Ringer Ri 3 Teile Ringer BNSier | 1 Teil Glykokollgemisch 1 | 0998 | 0,l10\neutrales 118 | 2 | 0146 0,105 (Glykokoll- 72 100 3 | 000 0.077] gemisch 110 | 4 | 0,161 | 0,099) alkalisches 61 | 5 I 0126 | 0,227 I Glykokoll- 180 120 6 | 0,058 | 0,069 | gemisch | 119 | | 7 | 0,110 | 0079)saures 72 .8 | 0076 . |, 0,079 | Glykokoll- 104 100 9 | 004 0,092] gemisch 124 Anders als bei den Phosphatgemischen ist hier in bezug auf die Leistung ein erheblicher Einfluss der H-Ionenkonzentration nicht zu bemerken. Es bleibt noch zu untersuchen, ob sich durch die Tätigkeit der Muskeln der H-Ionentiter in den Lösungen ändert. — Es geschah dies mit Hilfe von Indikatoren. Die Farben, die zur Untersuchung verwandt wurden, sind nach Sörensen aufgelöst, und zwar: 1. Methylrot 0,02 & + 60 ccm Alkohol -- 40 ccm dest. Wasser. 2. Neutralrot 0,01 & + 50 cem Alkohol + 50 ccm dest. Wasser, 3. Phenolphthalein 0, lg + 100 cem Alkohol + 100 cem dest. Wasser, 4. Rosolsäure 0,1 g — "100 cem Alkohol + 100 cem dest. Wasser. Zuerst wurden einige Versuche gemacht, die darin bestanden. dass die zu untersuchenden Flüssigkeiten 1. in einem offenen Reagenzglas (Jenenser Glas, ausgedämpft), 2. in einem geschlossenen und 3. in einem Versuchs- gefäss ohne Muskeln stehen blieben, um zu sehen, ob nicht auch das Glas irgendwelche H-Ionen-Veränderung hervorruft. Es ergab sich aber, dass das Glas des Versuchsgefässes auch bej stundenlangem Stehen ohne Ein- wirkung auf den Titer war. ‚Die Lösungen zeigten in allen Gefässen mit den oben angegebenen Farben versetzt die gleichen Färbungen, und diese entsprachen den von Sörensen für den betreffenden H-Ionengehalt angegebenen Farbtönen. Bei den eigentlichen Versuchen wurde ein Muskel in je einem Unter- suchungsgefäss in der zu untersuchenden Lösung aufgehängt, von denen der eine bis zur Reaktion»losigkeit ununterbrochen gereizt wurde, während der andere in Ruhe blieb. Eine gleichgrosse Menge der Lösung wurde zur Kontrolle ohne Muskel in einem verschlossenen Reagenzglas aufgehoben. Eine halbe Stunde später wurden dann alle drei Flüssigkeitsmengen nach 106 Trude Neugarten: Herausnahme der Muskeln in gleichgrossen Reagenzgläsern mit der gleichen Menge Indikätor versetzt und verglichen. Erhebliche Änderungen der H-Ionenkonzentration konnten nicht nachgewiesen werden. Die sauren Gemische (Phosphat und Glykokoll) blieben sauer, die alkalischen alkalisch. Jedoch zeigte sich übereinstimmend in drei Versuchsreihen, dass alle Lösungen, in denen Muskeln gehangen hatten, gleichgültig, ob dieselben gereizt worden waren oder nicht, sich wenn auch nur wenig so doch meist deutlich nach der alkalischen Seite hin verändert hatten. Dies traf auch für reine Ringer-Lösung zu. Dieses Resultat entsprach nicht meinen Voraussetzungen: Ich hatte vielmehr erwartet, dass sich, wenn überhaupt, ein Unterschied zwischen der Lösung zeigen würde, in welcher der Muskel gereizt war, und der, in welcher er nicht gereizt war, und zwar in dem Sinne, dass die Lösung im ersten Fall saurer sein würde. Dies traf aber nicht zu. Heraus- diffundierende, beider Tätigkeit gebildete saure Stoffwechselprodukte stören jedenfalls den Versuch nicht. Worauf die geringe Zunahme der Alkaleszenz (sowohl in sauren wie in neutralen und alkalischen Gemischen) beruht, habe ich nicht untersucht. Es kam im. wesentlichen darauf an, zu zeigen, dass sich die Muskeln während der Dauer der Versuche in einem Gemisch von nahezu gleichbleibendem H-Ionentiter befanden. Resultate und Schlussfolgerungen. 1. Die Erregbarkeit ausgeschnittener Sartorien von Rana esculenta wird durch Ringer-Lösungen, deren H-Ionenkonzentration nur so weit (durch Zusatz von Phosphat- resp. Glykokollgemischen) erhöht oder vermindert ist, dass sie noch nicht Kontraktur erzeugend wirken, schneller herabgesetzt, als durch reine Ringer-Lösung oder durch solche Mischungen von Ringer-Lösung und Phosphat- bzw. Glykokollgemischen, welche neutrale Reaktion besitzen. Alkalische Reaktion (Cu 109°) setzt die Erregbarkeit erheblich schneller herab als saure Reaktion (Cu 10%). Voraus- setzung ist dabei, dass die Muskeln nur seltenen Prüfungs- reizen ausgesetzt werden (s. Tab. IX). 2. Werden die Muskeln während des Aufenthalts in den alka- lischen resp. sauren Lösungen dauernd gereizt (alle 2 Sekunden ein maximaler Induktionsschlag), so kehrt sich das Verhältnis um. Die Dauer der Leistungsfähigkeit ist in den alka- lisehen Lösungen gleich gross oder etwas grösser als in reiner Ringer-Lösung, während sie in den sauren Lösungen gegen- über dieser stark vermindert ist. Gegenüber der reinen Ringer- Lösung zeigt das neutrale Ringer-Glykokollgemisch (3:1) in bezug auf die Dauer der Leistungsfähigkeit keine besonderen Vorteile, während das neutrale Ringer-Phosphatgemisch (3:1) die Dauer der Leistungsfähigkeit wesentlich erhöht (Tab. IX). 3. Die Grösse der Leistung wird durch neutrale, alkalische und saure: Ringer -Glykokollgemische bei Reizung bis zur voll- kommenen Reaktionslosigkeit nicht wesentlich gegenüber reiner Der Einfluss der H-Ionenkonzentration:und der Phosphorsäure usw. 107 Tabelle IX. Einfluss von Gemischen (aus 3 Teilen Ringer-Lösung und I Teil isotonischem Phosphat- bzw. Glykokollgemisch) von verschiedenem H-Ionengehalt auf die Erregbarkeitsdauer, Dauer der Leistungsfähigkeit und Leistung von Broren von Rana esculenta. Die Werte der Vergleichsmuskeln in Ringer sind gleich 100 gesetzt. er Dauerder Leistungs- Brregbarkeite fähigkeit b. ununter- | Größe der Leistung Cy brochener Reizung ; 5 Phosphat | Glykokoll| Phosphat | Glykokoll | Phosphat | Glykokoll | | Be el | e BE, (neutral) |f 1 124 165 | 106 170, 2,.100 . 1 | | TR) | | Ra ee a 109 104 161 120 —4,5 5 Re 1 | er og nn RN DEN (sauer) |f | I | | Ringer-Lösung verändert. (Die geringere Dauer der Leistungs- fähigkeit in dem sauren Gemisch wird durch etwas höhere Zuckungen fast vollkommen. ausgeglichen.) Die Ringer-Phosphatgemische beeinflussen dagegen auch die Grösse der Leistung in sehr erheblichem Umfang. Bei saurem Phosphatgemisch bleibt die Leistung gegenüber reiner Ringer-Lösung erheblich zurück (infolge stark herabgedrückter Leistungsdauer), bei alkalischem und noch mehr bei neutralem Phosphatgemisch ist sie wesentlich erhöht infolge langer Leistungsdauer und grosser Hubhöhe (Tab. IX). 4. Die Verschiedenheit in der Wirkung der Glykokoll- -Ringer- Gemische und der Phosphat-Ringer-Gemische von gleichem H-Ionen- gehalt weist darauf hin, dass zu der Wirkung der H-Ionen bei den Phosphatgemischen noch eine spezifische Phosphatwirkung hinzukommt. Als Wirkung einer Erhöhung des H-Ionengehalts ist allein die Verminderung der Leistungsdauer und vielleicht auch der Leistung (bei Dauerreizung) anzusehen, als Folge einer Verminderung des H-Ionengehalts die Verminderung der Erregbarkeitsdauer (bzw. der Lebensdauer) des möglichst un- gereizten Präparats!). Die Erhöhung der Leistungsdauer und 1) Boruttau hat bei Einwirkung von Borsäure - Natriumazetat- RBinger-Gemischen im Bereich einer Cu von 10-5—10-9 (Zentralbl. für Physiologie Bd. 31 S.1. 1917) während mehrerer Stunden 'einen Einfluss auf Grösse und Ablauf des Aktionsstromes der Muskeln nicht feststellen können. Da er wohl keine Dauerreizung vorgenommen hat, so sind seine Versuche nur mit dem Anfangsteil unserer Versuche über die Erregbarkeitsd auer zu vergleichen. Bei dieser macht sich aber, nach der Zuckungshöhe beurteilt, der Einfluss einer veränderten Ch erst nach mehreren Stunden deutlich bemerkbar. 108 Trude Neugarten: Der Einfluss der H-Ionenkonzentration usw. besonders der Leistung selbst, welche nur bei den neutralen und alkalischen Phosphatgemischen gefunden wurde, wird auf eine spezi- fische Wirkung der Phosphorsäure zurückzuführen sein, falls nicht spätere Versuche zeigen sollten, dass sie auch durch andere Anionen resp. Kationen zu erzielen ist. Sollte sich der Einfluss der Phosphorsäure als spezifisch herausstellen, so würde damit von einer ganz neuen Seite her ein Beweis für die Richtigkeit der Anschauungen Embdens!) über die Wichtigkeit derselben für den Stoffwechsel des Muskels erbracht sein. 5. Bei langdauernden Versuchen an Muskeln wird sich auf Grund dieser Versuche ein Zusatz von neutralem Phosphatgemisch empfehlen. 6. Der untersuchte Skelettmuskel erweist sich gegenüber Ver- änderungen der Chu sehr viel weniger empfindlich als das Herz, der Darm usw. Es erscheint daher wohl wahrscheinlich, dass der ungünstige Einfluss, welche schon kleine Erhöhungen der Ch auf diese Organe aus- üben, nicht von einem Einfluss auf die Muskulatur derselben herrührt. 7. Die ungünstige Wirkung alkalischer Reaktion der Ringer- Lösung auf die Dauer der Erregbarkeit dürfte auf eine Beschleunigung der Stoffwechselvorgänge zurückzuführen sein. Man könnte allerdings auch an einen begünstigenden Einfluss auf die Tätigkeit von Bakterien oder an eine Verm’nderung der Konzentration der Caleiumionen denken. Die erste Erklärung wird aber,. auch onne ausschliessende Versuche, aus verschiedenen Gründen als die wahrscheinlichere gelten dürfen. Derselbe Umstand wird bei der Dauerreizung, bei welcher die Erregbarkeit 10-—20mal früher erlischt, begünstigend auf die Grösse der Leistung und auf die Leistungsdauer einwirken. Bei der Dauerreizung wird sich im besonderen die ungünstige Wirkung saurer Gemische daraus erklären, dass die Abgabe saurer Stoffwechselprodukte verzögert und so eine Anhäufung von „Ermüdungsstoffen‘“ herbei- geführt wird. Zusatz. Die Arbeit von Fräulein Neugarten lag schon seit längerer Zeit fast fertig vor, als die Verbindung zwischen. meinem Institut und Mainz, dem Wohnort von Fräulein Neugarten, durch die Besetzung seitens der Franzosen unterbrochen wurde. Da eine weitere Verzögerung des Druckes unerwünscht erschien, so habe ich die Arbeit so in den Druck gegeben, obwohl an einigen Stellen Erweiterungen des Textes auf Grund des Zahlen- und Kurvenmaterials erwünscht gewesen wären. Bethe. 1) Untersuchungen über Lactacidogen, Sonderabdruck aus Zeitschr. für physiologische Chemie Bd. 93. 1914. Die Allgültigkeit des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik. Von Dr. Curt Wachtel, Breslau. In früheren Ausführungen !) wurde darauf hingewiesen, dass ein völlig exakter, zahlenmässiger, rein experimenteller Beweis für die Gültigkeit des zweiten Hauptsatzes für Vorgänge im tierischen Organis- mus nicht existiert. Deshalb beschränkte sich die damalige Darstellung auf die Erwähnung derjenigen Untersuchungen, welche trotz der Un- zulänglichkeit ihrer zahlenmässigen Resultate mehr oder weniger aus- drücklich Schlüsse über die Allgültigkeit des zweiten Hauptsatzes aufstellen. Danach verblieb allein als stichhaltig der rein formale Beweis auf Grund der Irreversibilität der Vorgänge im tierischen Organismus, dessen eingehende physikalische Begründung in einer, in erster Linie für Mediziner bestimmten Darstellung notwendig er- schien. Hierzu ist nachzutragen, dass bereits früher Zwaardemaker diesen Gesichtspunkt bemerkt hat, indem er sagte: „Aus der Un- umkehrbarkeit von bestimmten Teilstücken des Stoffwechsels darf man, weil sie eine thermodynamische Eigenschaft ist, wie mir scheint, ohne weiteres auf die Herrschaft des zweiten Hauptsatzes für den Gesamtprozess schliessen‘ ?). In diesem Zusammenhange mögen noch einige Bemerkungen über die Frage angebracht sein, welche Bedeutung dem Nernst’schen 'Wärmetheorem für die Behandlung physiologischer Vorgänge zukommt. . Seine Anwendung wird sich erstrecken: 1. auf die Ermittlung thermochemischer Daten in physiologisch- chemischen Reaktionen; 2. auf die Kontrolle experimenteller Arbeiten. PrPiluser’s Arch. Bd. 171 8.66. 1918. 2) Zwaardemaker, Zentralbl. f. Physiol. Bd. XXI Nr. 3. — Herr Prof. Awaardemaker machte mich liebenswürdigerweise auf diese seine Ausführungen, die mir seinerzeit bei Abfassung meiner Arbeit entgangen waren, aufmerksam. Es sei hier deshalb ausdrücklich auf die Arbeit Zwaardemaker’s über „Die Allgültiskeit des zweiten Hauptsatzes‘' hingewiesen. 110 Curt Wachtel: Die Allgültigkeit des zweiten Hauptsatzes usw. Bärun und Pölänyi!) berechneten die Reaktionskonstante” für die Oxydation des Zuckers im Organismus zu ka 1102: Da dieser extreme Wert der Reaktionskonstanten eine Folge der starken Wärmetönung ist, so lässt sich dieses Ergebnis auf die übrigen Verbrennungen im Organismus verallgemeinern, so dass also die Reaktionskonstante nicht direkt experimentell bestimmbar ist. Für die Kontrolle experimenteller Arbeiten gewinnt das Nernst- sche Wärmetheorem nach dem bemerkenswerten Vorgang von Bäron und Pölänyi wesentliche Bedeutung, indem es durch eine Art von Überschlagsrechnung die Prüfung ermöglicht, ob die Annahme gewisser chemischer Reaktionen im Organismus vom energetischen Standpunkt aus als möglich oder wahrscheinlich anzusehen ist. Solange es also nicht gelingt, auf dem Gebiete der Physiologie dieselben exakten Grundlagen mittels ausreichend genauer zahlen- mässiger Experimentalergebnisse zu erlangen wie auf dem Gebiete der reinen Physik, wird auch die Anwendung des zweiten und dritten Hauptsatzes der Thermodynamik nur qualitativ, im besten Falle für die Ausführung von Überschlagsrechnungen denkbar sein. l) Baron und Pölänyi, Biochem. Zeitschr. Bd. 53 S. 1. 1913. Vergleich der Wirkung von Atropin und 1-Hyoseyamin auf den isolierten Säugetierdünndarm. Von Dr. G. Liljestrand. (Aus dem pharmakologischen Institut der Reichsuniversität Utrecht.) Mit 9 Textabbildungen. (Eingegangen am 14. Januar 1919 ) Trotz zahlreicher Untersuchungen über die Wirkung des Atropins auf den intakten und den isolierten Dünndarm von Säugetieren ist es bisher nicht gelungen, zu eindeutigen und übereinstimmenden Ergebnissen zu gelangen. Nachdem Hagen!) die erregende Wirkung mittlerer Atropindosen beobachtet hatte, stellte Magnus ?) am iso- lierten Katzendarm fest, dass grosse Dosen (0,3%, in 200 Ringer) lähmen, während mittlere Mengen (0,025—0,075 %) oft Erregung und Regularisierung zur Folge haben. Diese Erregung, die ihren Angriffs- punkt im Auerbach’schen Plexus hat, trat nicht immer mit Sicher- heit ein; sie war „besonders deutlich, wenn aus irgendeinem Grunde die Darmbewegung vorher schwach und wenig ausgiebig war“. Am intakten Darm wurde die Erregung gelegentlich vermisst, während sie konstant bei plexushaltigen Längsmuskelstreifen zu finden war. Unger °) fand darauf am Katzendarm, dass Dosen, welche den von Magnus gebrauchten gut entsprachen (60—500 mg auf 2 I) und die als mittlere bezeichnet werden können, erregend wirken, während grössere Dosen Lähmung verursachten. Dagegen konnte er aber be- obachten, dass sehr kleine Atropinmengen (im allgemeinen 0,1—1 mg auf 21, in einigen Fällen 20—50 mg) eine deutliche Hemmungswirkung hatten: die Pendelbewegungen wurden kleiner, und auch der Tonus nahm gewöhnlich ab. Magnus?) konnte aber in einer genauen Nach- 1) Hagen, Über die Wirkung des Atropins auf den Darmkanal. Diss. Strassburg 1890. 2) R. Magnus, Versuche am überlebenden Dünndarm von Säuge- tieren V. Mitt. Wirkungsweise und Angriffspunkt einiger Gifte am Katzendarm. Pflüger’s Arch. Bd. 108 S. 1. 1905. 3) M. Unger, Beiträge zur Kenntnis der Wirkungsweise des Atropins und Physostigmins auf den Dünndarm von Katzen. Pflüger’s Arch. 3.119 5. 373. 1907. 4) R. Magnus, Versuche am überlebenden Dünndarm usw. VII. Mitt. Pflüger’s Archiv für Physiologie. Bd. 175. 8 112 G. Liljestrand: prüfung diesen letzteren Befund nicht bestätigen, und auch Pätz!), der in demselben (Breslauer) Laboratorium arbeitete wie Unger, kam zu demselben Ergebnis wie Magnus. Kress?) fand am iso- lierten Dünndarm von Kaninchen und Hunden nach mittleren Dosen ebenfalls Erregung, nach grösseren Lähmung. Kleine Dosen wurden von ihm nicht geprüft. Nachdem Neukirch) im hiesigen Institut die Technik der Versuche am überlebenden Dünndarm weiter ausgearbeitet hatte, wurden zahlreiche Erfahrungen auch über Atropinwirkung von Neu- kirch, Guggenheim und im Praktikum gesammelt, deren Ergeb- nisse noch nicht veröffentlicht sind. Dabei zeigte sich, dass in vielen Fällen eine Hemmung der Darmbewegungen durch kleinste Atropin- dosen eintrat, so dass also der Unger’sche Befund jetzt bestätigt werden konnte. Van Lidth de Jeude ?) sah im gleichen Institut am Kaninchendünndarm in Tyrodelösung nach kleinen und mittleren Dosen meistens Hemmung auftreten, während die Erregung nach mittleren Dosen in Tyrodelösung nur ausnahmsweise und auch in Ringer-Lösung nur etwas häufiger zu sehen war. Eine Erklärung für diese widerspruchsvollen und unregelmässigen Ergebnisse konnte bisher nicht gegeben werden. Auch P. Trendelenburg’) erhielt sehr wechselnde Resultate mit Atropin. Am Kaninchendarm im Körper des Tieres trat. stets Hemmung und niemals Erregung ein (dasselbe stellte Katsch ®) am Kaninchen mit Bauchfenster fest). Am isolierten Dünndarm dagegen trat regellos entweder Hemmung oder Erregung der Peristaltik ein. Am isolierten Meerschweinchendarm dagegen erhielt Trendelenburg stets Hemmung der Peristaltik. Zur Wirkung kleinster Atropinmengen auf den Darm. Pflüger’s Arch. Bd. 123 S. 95. 1908. 1) W. Pätz, Beitr. z. Kenntnis der Wirkung des Arekolins auf den Darm. Zeitschr. f. exp. Pathol. und Therapie Bd. 7 S. 577. 1910. 2) K. Kress, Wirkungsweise einiger Gifte auf den isolierten Dünn- darm von Kaninchen und Hunden. Pflüger’s Arch. Bd. 109 S. 608. 1903. 3) P. Neukirch, Physiolog. Wertbestimmung am Dünndarm. Pflüger’s Arch. Bd. 147 S. 153. 1912. 4) A. P. v. Lidth de Jeude, Quantitatieve onderzoekingen over het antagonisme van sulfas atropini ete. Diss. Utrecht 1916. — Der- selbe, Quant. Untersuch. über den Antagonismus von Giften I. Pilo- carpin — Atropin. Pflüger’ s Arch. Bd. 170 S. 523. 1918. 5) P. Trendelenburg, Eine neue Methode zur Registrierung der Darmtätigkeit. Z. Biol. Bd. 61 S. 67. 1913. — Derselbe, Physiol. u. pharm. Untersuchungen über die Dünndarmperistaltik. Schmiedeberg’s Arch. Bd. 81 S. 55. 1917. 6) G. Katsch, Pharm. Einflüsse auf den Darm bei physiolog. Ver- suchsanordnung. Z. exp. Path. u. Therap. Bd. 12 S. 253. 1912. Vergleich der Wirkung von Atropin und l-Hyoscyamin usw. 113 Hirz!) sah am isolierten Katzendarm entweder Erregung oder Hemmung, am Kaninchendarm dagegen ausnahmslos Hemmung ein- treten. > Bei dieser Sachlage ist es wünschenswert, die Ursache dieser ver- schiedenen und .wechselnden Reaktionsweise aufzufinden. Als ein Glied dieser Untersuchungsreihe wurde ein Vergleich zwischen der Wirkung des Atropins und des l-Hyoscyamins angestellt. Den Aus- gangspunkt bildete folgende Überlegung. Cushny ’?) hat festgestellt, dass Atropin (= d-l-Hyoseyamin) und 1-Hyoscyamin in ihren physio- logischen Wirkungen nicht gleichwertig sind. Auf das Zentralnerven- system der Säugetiere wirken beide Gifte qualitativ und quantitativ gleich. Ebenso auf das Herz und die motorischen Nervenendigungen des Frosches. Dagegen wirkt Atropin kräftiger erregend auf das Rücken- mark des Frosches. Auf die Nervenendigungen in den Speicheldrüsen, auf den Herzvagus und auf die Pupille bei Hund und Katze dagegen wirkt 1-Hyoscyamin etwa doppelt so stark als Atropin. Auch zur Aufhebung der Pilokarpinwirkung auf die Speichelsekretion war nur die Hälfte der Dosis 1-Hyoscyamin erforderlich als von Atropin. Durch besondere Versuche mit d-Hyoscyamin wurde wahrscheinlich gemacht, dass die Ursache für dieses Verhalten darin zu suchen ist, dass d-Hyoseyamin auf das Froschrückenmark stärker wirkt als 1-Hyos- eyamin, während es an der Speicheldrüse, dem Herzvagus und der Pupille des Säugetieres, an denen der Atropineffekt nur halb so stark ist als der von I-Hyoscyamin, nur eine sehr schwache Wirkung entfaltet. Ausserdem hat kürzlich Macht?) interessante Ergebnisse am Ureter mitgeteilt. Atropin in kleinen Dosen erregt die Kontraktionen oder ist wirkungslos, während es’ in grösseren Dosen hemmt. Dieses erklärt sich dadurch, dass 1-Hyoscyamin ein rein erregendes, d-Hyoseyamin ein rein hemmendes Gift für den Ureter ist. Genauere Angaben über Tierart und Versuchstechnik werden in der (vorläufigen) Mitteilung von Macht nicht gemacht. Es ist klar, dass durch diese Arbeiten es möglich erscheinen musste, dass die Verschiedenheit der Wirkung des Atropins am Darm in den Händen verschiedener Untersucher und zu verschiedenen Zeiten darauf beruht, dass die Atropinpräparate nicht identische gewesen sind und verschiedene Mengen optisch aktiven Hyoscyamins enthalten haben. Dass letzteres tatsächlich sehr wahrscheinlich ist, wird unten gezeigt 1) ©. Hirz, Unters. am überlebenden Darm usw. Schmiedeberg’s Arch. Bd. 74 S. 318. 1913. 2) A. R. Cushny, Atropine and the hyoscyamines — a study of the action of optical isomers. Journ. of Physiol. vol. 30 p. 176. 1903. 3) D. I. Macht, The action of some optie isomers on the ureter. — Journ. of pharm. and exp. therap. vol. 9 p. 351. 1917. 8* 114 G. Liljestrand: werden. Wenn aber d- und 1-Hyoscyamin qualitativ verschieden auf den Darm wirken, wie in den Versuchen von Macht auf den Ureter, oder wenn ihre hemmende und ihre erregende Wirkung auf den Darm sich quantitativ verschieden verhält, wie in den Versuchen von Cushny am Zentralnervensystem und an den von ihm untersuchten peripheren Organen des Säugetieres, so muss bei Benutzung von tropinpräparaten von wechselndem Hyoscyamingehalt die hemmende oder die erregende Wirkung mehr in den Vordergrund treten. Ich habe deshalb vergleichende Versuche mit Atropin und 1-Hyos- cyamin am isolierten Kaninchen-, Katzen- und Meerschweinchen- dünndarm angestellt. Zu meiner Verfügung standen vier Präparate, zwei von l-Hyoscyamin (Merck) und zwei von Atropinsulfat, das eine (1) von Böhringer, das andere (2) von unbekannter Herkunft. Im hiesigen pharmazeutischen Institut wurden durch die Freundlichkeit von Prof. Schoorl die erst im Vakuumexsikkator über P,O, getrockneten Präparate im Mikropolarimeter untersucht, und zwar geschah die Untersuchung des Hyoscyamins nach Lösung in absolutem Alkohol, während das Atropin in wässeriger Lösung untersucht wurde. Bei der Berechnung des Gehaltes an l-Hyoscyamin wurde die spezi- fische Drehung desselben nach Hammerschmidt gleich — 21,016° (— 0,154 c.) gesetzt und die von Hyoscyaminsulfat (wasserfrei) nach Hesse gleich — 28,6% demnach auf das Alkoloid berechnet gleich — 33,5°. In der folgenden Tabelle sind die gefundenen Werte und der daraus berechnete Gehalt an l- und r-Hyoscyamin [und an Atropin)] zusammengestellt. Hyoscyamin Atropinsulfat 1 2 PM 2 Spezifische Drehung . . — 20,3 — 11,3° — 5,00 — 8 Spezifische Drehung, auf | (e= 4"/a°/o) | (c = 6!/2°o) freies Alkaloid berech- - net KEN, — — —6,7° — 1,33 Spezifische Drehung, be- rechnet für abs. reines Präparat. Se: — 2170 | — 22,0° 0° 0° Gehalt 1-Hyoscyamin . 96,5 %o 79,15 %/o 60 %o 52 %o x r-Hyoscyamin . 3,9 0/0 24,25 °/o 40 %o 48 %/0 nn NSAEOPDITE 7% 48,5 %/o 80 9/0 96 %/o Wie man sieht, ist keines der vier Präparate wirklich rein, der Grad der Verunreinigung ist sehr verschieden. 1-Hyoscyamin Nr. 1 enthält 7% Atropin, 1-Hyoscyamin Nr. 2 sogar 48,5% Atropin. 1) Für Atropin wurde die Formel (C,-H,N0,)H;S0O,H;0 = 2x347 zugrunde gelest. Vergleich der Wirkung von Atropin und 1-Hyoscyamin usw. 115 Atropinsulfat Nr. 1 enthält einen Überschuss von 20% 1-Hyoscyamin, Atropin Nr. 2 nur 4%. Diese mit gewöhnlichen Handelspräparaten erhaltenen Ergebnisse mahnen zu grosser Vorsicht bei der Anstellung genauer pharmakologischer Versuche und lassen es als berechtigt erscheinen, einmal zu untersuchen, inwiefern die verschiedenen Er- gebnisse der Experimente über Atropinwirkung am Darm auf ver- schiedener Beschaffenheit der verwendeten Präparate beruhen können. Bei den im folgenden zu schildernden Versuchen wurden immer, “wenn nicht anders bemerkt ist, die beiden reinsten Präpatate, nämlich Hyoseyamin 1 und Atropin 2 verwendet!). Nur in einigen Fällen wurde Hyoscyamin 2 gebraucht. Atropin 1 wurde nicht zu Versuchen benutzt und dient hier nur als Beispiel, dass Atropinpräparate von ziemlich hohem Gehalt an l-Hyoseyamin im Handel vorkommen. Die benutzten Lösungen wurden täglich frisch bereitet. Im nach- stehenden wird mit ‚„Atropin‘ immer das Atropinsulfat bezeichnet. Die Lösungen von 1-Hyoscyamin wurden mit 1/,, N-Schwefelsäure genau neutralisiert; die Angaben über die Hyoscyaminmenge beziehen sich aber immer auf das freie Alkaloid. Um daraus die entsprechende Menge des Sulfats zu erhalten, muss man die Zahl mit 1,14 multipli- zieren. Die Dünndarmschlingen wurden in sämtlichen Versuchen in Tyrode- lösung unter Durchleitung von Luft (manchmal auch von Sauerstoff) untersucht. Die Flüssigkeitsmenge betrug in den Experimenten am Kaninchen- und Katzendarm stets 75 cem, bei den Versuchen am Meerschweinchendarm 150 ccm. Die Versuche am Kaninchendarm wurden in der von Neukirch ?) beschriebenen Weise ausgeführt. Meist wurde der Darm nur an dem- selben Tage benutzt, an welchem das Tier getötet war, in einigen Fällen auch am folgenden Tage. Meist wurden Parallelversuche mit Atropin und 1-Hyoscyamin in der Weise ausgeführt, dass mehrere Darmstücke von demselben Tier gleichzeitig in getrennten Gefässen mit Tyrode- lösung aufgehängt wurden. Nach genügend langer Vorperiode wurden Darmstücke zu den vergleichenden Versuchen ausgesucht, welche mög- lichst gleichartige Bewegungen ausführten, und dann die zu prüfenden Lösungen zugesetzt. Im ganzen wurden etwa 50 Versuche ausgeführt. Das Ergebnis am Kaninchendarm war folgendes: 1) Wenngleich weder Hyoscyamin 1 reines 1-Hyoscyamin noch Atropin 2 reines Atropin darstellt, so ist doch der Unterschied zwischen beiden Präparaten gross genug, dass ein Unterschied in der Wirkung, falls er vorhanden ist, im Versuche zutage treten muss. Leider standen zurzeit nieht genügend grosse Alkaloidmengen zur Verfügung, um ganz reines d- und 1-Hyoseyamin darzustellen. 2) P.. Neukirch a. a. O. er: G. Liljestrand: Bei Zusatz von Atropin wurde nach kleinen Dosen (bis 0,2 mg) nur ein einziges Mal eine Reizwirkung beobachtet, während 20mal Hemmung und 9mal keine Wirkung auftrat. Nach mittelgrossen Dosen (1—15 mg) erfolgte dagegen 10mal eine mehr oder weniger deutliche Reizwirkung, 9mal Hemmung und lmal keine Wirkung. Die Reiz- wirkung zeigte sich sowohl in Tonussteigerung wie in Vergrösserung der Pendelbewegungen, welche beide Veränderungen nicht immer gleichzeitig auftraten. Für das 1-Hyosceyamin liegen nun die Verhältnisse durchaus ähn- lich. Zufällig fand sich auch hier bei kleinen Dosen (bis 0,2mg) auch ein- mal eine Reizwirkung, dagegen 16mal Hemmung und I1mal keine Wir- kung. Nach mittleren Dosen war auch hier die Erregung sehr häufig (16 mal), Hemmung fand sich nur 3mal, und 4mal trat keine Wirkung ein. Die angeführten Zahlen, welche nur das allgemeine Ergeb- nis der Versuche ver- Abb. 1(10. Oktober 1918). Kaninchen, am 9. Oktober anschauli chen sollen, getötet, Darm auf Eis aufbewahrt. Nach 7,5 mg zeigen, dass die Atropin 2 Hemmung: die Pendelbewegungen wer- qualitative Wir- den kleiner, unregelmässige Darmtätigkeit nach i Atropin. Geschwindigkeit des Kymographions in kung des Atropins diesem wie in allen anderen Versuchen 45 mm und 1-Hyoscya- pro Minute. H | Ai T5 mgr. irvopin mins auf den iso- lierten Kaninchendarm genau die gleiche ist. Ebenso wurden in einigen Versuchen mit dem Präparat Hyoscyamin 2 sowohl Hemmung bei kleinen als Erregung bei mittleren Dosen erhalten. Die Hemmung war nur gering, doch trat dasselbe beim gleichen Tier auch nach kleinen Atropindosen ein. Überhaupt kann man häufig beobachten, dass, wenn ein Darmstück eines Tieres in einer bestimmten charakteristischen Weise auf Atropin reagiert, durch die entsprechende Dosis l-Hyoscyamin an einem anderen Darmstück desselben Tieres ein ganz gleichartiger Effekt hervorgerufen wird. Schon diese Beobachtung zeigt deutlich, dass die verschieden- artigen Wirkungen des Atropins auf den Darm nicht durch eine Ver- schiedenheit der Präparate, sondern durch verschiedene Eigenschaften der Versuchstiere bzw. deren Därme und durch die Vorbehandlung derselben bedingt sein müssen. ; Die Gleichheit der qualitativen Wirkung von Atropin und 1-Hyos- eyamin ist am besten durch einige Kurvenbeispiele zu veranschau- lichen (Abb. 1—6). Vergleich der Wirkung von Atropin und l1-Hyoscyamin usw. 117 In den Abb. 1 und 2 haben Atropindosen von 7,5 bzw. 10 mg in dem einen Falle eine deutliche Hemmung der Pendelbewegungen, in N Io mg.‘ Olropin Abb. 2 (10. Oktober 1918). Von demselben Tier wie Abb. 1. Nach 10 mg Atropin 2 tritt eine mächtige Tonussteigerung ein, wobei die Pendel- bewegungen an Grösse abnehmen. dem anderen dagegen eine starke Tonussteigerung bewirkt. An Darm- stücken desselben Tieres wirken aber die entsprechenden Hyoscyamin- Abb. 3 (10. Oktober 1918). Von demselben Tier wie Abb. 1. Die ns von 10 mg 1-Hyoscyamin 1 ist genau dieselbe wie von Atropin in Abb. dosen in genau der gleichen Weise. Auf Abb. 3 (Hemmung durch 10 mg Hyoscyamin 1 findet man sogar dieselbe Irregularisierung I mar. KHyosoyamin Abb. 4 (10. Oktober 1918. Von aemselben Tier wie Abb. 1. Die Wirkung von 7,5 mg 1-Hyoscyamin 1 ist dieselbe wie von Atropin in Abb. 2. wieder wie in Abb. 1. Auf Abb. 4 sieht man nach 7,5 mg 1-Hyosceyamin 1 die gleiche Erregung eintreten wie nach Atropin in Abb. 2. Die Abb. 5 und 6 wurden an einem anderen Tiere parallel gewonnen und geben ein Beispiel von der erregenden Wirkung mittlerer Dosen 118 G. Liljestrand: auf die Pendelbewegungen. Die hemmende Wirkung kleiner Dosen wird weiter unten in den Abb. 7 und 8 veranschaulicht. Nachdem auf diese Weise festgestellt ist, dass zwischen Atropin und 1-Hyoseyamin kein qualitativer Unterschied in ihrer Wirkung auf den isolierten Darm vorhanden ist, erhebt sich die Frage, ob die beiden Präparate quantitativ verschieden wirken. Um dieses zu untersuchen, bestimmt man am besten die untere Grenzkonzentration, Abb. 5 (12. Oktober 1918). Kaninchendarm. Der Versuch wird etwa 5 Stunden nach dem Tode des Tieres ausgeführt. Durch 7,5 mg Atropin 2 werden die Pendelbewegungen Srussen der Tonus bleibt unverändert. welche gerade noch einen deutlichen Effekt hervorruft. Für die er- regende Wirkung wurden derartige Versuche im Zusammenhang mit den in Abb. 5 und 6 wiedergegebenen ausgeführt, und zwar insgesamt 5 Atropin- und 6 Hyoscyaminversuche. Immer entstand hierbei (nach mittleren Dosen) entweder eine Erregung von demselben Typus wie in Abb. 5 und 6 oder keine Wirkung, dagegen niemals Hemmung. Von Atropin gab 7,5 mg in zwei Versuchen gute Erregung, nach 5 mg trat einmal schwache Erregung und einmal keine Wirkung ein. In den Hyoscyaminversu- chen wurde nach 7,5 mg Abb. 6 (12. Oktober 1918), Parallelversuch zu zweimal gute und ein- Abb. 5. Genau dieselbe Wirkung von 7,5 mg 1-Hyoscyamin 1. mal keine Reizwirkung gesehen, während nach 5 mg einmal eine gute, einmal eine schwache und einmal keine Er- regung vorhanden war. Die Grenzdosis liegt also für beide Präparate bei etwa 5 mg. Auch für die Hemmungswirkung wurden ähnliche quantative Ver- suche ausgeführt. Bei einem Tier, dessen einzelne Darmstücke regel- mässig Hemmung nach kleinen Dosen zeigten, wurden erst zehn Ver- suche mit immer kleineren Dosen ausgeführt. Schwache Wirkung wurde sowohl mit Atropin wie mit |-Hyoseyamin durch Grenzdosen von 0,002 mg hervorgerufen. Um aber von den Schwierigkeiten, ganz gleich Vergleich der Wirkung von Atropin und l-Hyoscyamin usw. 119 empfindliche Darmstücke zu erhalten, unabhängig zu werden, wurden die weiteren Versuche so ausgeführt, dass die beiden Gifte an dem- selben Darmstück geprüft wurden, indem die Tyrodeflüssigkeit nach jedem Einzelversuch gewechselt und die Darmschlinge gründlich aus- gewaschen wurde. Es hat sich nämlich in Versuchen, welche im hiesigen Laboratorium durch Storm van Leeuwen und le Heux ausgeführt RT any Alropun Abb. 7.4. Abb. 7C. Abb. 7D. Abb. 7 (5. November 1918). Versuche an derselben Kaninchendarmschlinge, 6 Stunden nach der Tötung des Tieres. Zwischen den Einzelversuchen Aus- waschen mit Tyrodelösung. Nach 0,002 mg Atropin 2 und 1-Hyoscyamin 1 erfolgt deutliche, nach 0,001 mg beider Gifte schwache Hemmung. Die Hemmung ist bei 4 ungefähr ebenso stark wie bei B und bei C ungefähr ebenso stark wie bei D. wurden und über die in anderem Zusammenhange berichtet werden wird, herausgestellt, dass sich die Wirkung kleinster Atropindosen am Darm durch Auswaschen vollständig rückgängig machen lässt, so (lass man nachher quantitativ die gleichen Wirkungen wiederbekommen kann wie beim ersten Giftzusatz. Nach dem Auswaschen wurde ein neuer Giftzusatz erst dann vorgenommen, wenn sich wieder gute und regelmässige Bewegungen hergestellt hatten. In den Abb. 7 und 8 120 G. Liljestrand: werden diese Versuche mitgeteilt. Sie zeigen in deutlichster Weise, dass für beide Gifte die Schwellendosis die gleiche ist. Sie liegt in Abb. 8 bei 0,001 mg, in Abb. 7 vermutlich noch etwas niedriger. N 0,002 mg Clio Abb. 8B. Abb. 8(5. Novem- ber 1918, Darm von demselben Tier wiein Abb.7, 6 Stunden nach dem Töten des Tieres. Zwischen den verschiede- nen Einzelversu- chen Auswaschen mit Tyrodelösung. Nach 0,002 mg Atropin 2 (5) und 1-Hyoscyamin 1 (A) erfolgt gleich starke deut- liche Hemmung. Nach Y, | £ 0,001 mg Atropin (C) und BNER 1-Hyoscyamin(D) erfolgt Noo 0j myNyosoyamın schwache Hemmung von gleichem Ausmaasse. - AbESISKD Abb. 8A. Am überlebenden Kaninchendünndarm ist also weder qualitativ noch quantitativ irgendein Unterschied in der Wirkung des Atropins und I-Hyoscyamins nachzuweisen, sowohl was die hemmende Wirkung klein- ster als die erregende Wirkung mittlerer Dosen betrifft. Diese Ergebnisse sind so deutlich, und die ‘ Empfindlichkeit der verwendeten Methoden ist so gross, dass die geringe Verunreinigung der ver- wendeten Präparate (Atropin 2 mit 7%, 1-Hyos- eyamin und Hyoscyamin 1 mit 4%, Atropin) das Resultat nicht verschleiert haben kann. Wäre ein Unterschied in der qualitativen oder quantitativen Wirkungsweise beider Präparate vorhanden, so hätte er sich in diesen Versuchen deutlich herausstellen müssen. An der Muscularis des Katzendarms wurden Versuche nach Abtragung der Schleimhaut und Submucosa angestellt. In zwei Ver- Vergleich der Wirkung von Atropin.und l-Hyoscyamin usw. 121 suchen, in denen ursprünglich sehr schwache Pendelbewegungen vor- handen waren, entstanden nach 10 mg Atropin und der gleichen Dosis l-Hyoseyamin ausserordentlich starke Pendelbewegungen mit gleich- zeitiger Tonussteigerung, und zwar in beiden Fällen in gleicher Stärke. Im übrigen dienten die Versuche am Katzendarm dazu, um zu unter- suchen, ob die beiden Präparate in gleicher oder verschiedener Weise antagonistisch gegen Pilokarpin wirken. Diese Experimente wurden freundlicherweise von Frl. yv. d. Broeke für mich ausgeführt. Für quantitativen Vergleich wurde dabei in folgender Weise vor- gegangen. Durch Zusatz einer erregenden Pilokarpindosis wird die Darmmuskulatur in kräftige Erregung versetzt, die sich besonders in Tonussteigerung äussert. Genau 3 Minuten nach dem Pilokarpin- zusatz wird dann das zu prüfende Präparat zugesetzt. Tritt eine Wirkung ein, so äussert sie sich in einem Absinken des Tonus. Nach genau 3 Minuten wird der Versuch abgebrochen, das Darmstück wird gründlich ausgewaschen und kann danach zu einem neuen Versuche verwendet werden. Arbeitet man mit Atropindosen, welche der Schwellendose nahe liegen, so kann das Niveau, bis zu welchem der Schreibhebel nach 3 Minuten abgesunken ist, zur quantitativen Be- stimmung der Atropinmenge benutzt werden. Genauere Mitteilungen über diese sehr brauchbare Methode werden demnächst von Storm van Leeuwen und Frl. v. d. Broeke gemacht werden. Im ganzen wurden drei Versuchsreihen ausgeführt. Abb. 9 gibt die eine derselben wieder. Die erregende Pilokarpindosis beträgt stets 3,5 mg. 0,0004 mg Atropin wirkt fast vollständig antagonistisch (A) 0,0003 mg (B) fast ebenso stark, 0,0002 mg dagegen deutlich weniger. 0,0003 mg 1-Hyoscyamin (D) wirkt ungefähr ebenso stark wie 0,0003 mg Atropin, 0,0002 mg 1-Hyoscyamin (E) ungefähr ebenso stark wie 0,0002 mg Atropin. Zum Schlusse wird noch einmal mit 0,0003 mg Atropin festgestellt, dass sich die Empfindlichkeit des Darmstückes während des Versuches nicht wesentlich geändert hat. Dieser ‘Versuch zeigt also, dass die beiden Präparate quanti- tativ ungefähr gleich stark antagonistisch gegen Pilokarpin am iso- lierten Darm wirken. In einer anderen Versuchsreihe ergab sich nach 0,03 mg Pilokarpin, dass 0,0003 mg Atropin ebenso stark anta- gonistisch wirkte wie 0,0003 mg 1-Hyoscyamin. In der dritten Ver- suchsreihe wirkte nach 0,03 mg Pilokarpin 0,0001 mg 1-Hyoscyamin stärker als 0,0001 mg Atropin, dagegen deutlich schwächer als 0,0002 mg Atropin. Das Ergebnis dieser Versuchsreihe ist also, dass 1-Hyoscyamin keinesfalls doppelt so stark antagonistisch gegen Pilokarpin am iso- lierten Darm wirkt als Atropin, wenn es auch nicht vollkommen aus- geschlossen ist, dass eine es etwas stärkere Wirkung entfaltet. Die Ver- G. Liljestrand: I) P. Trendelenburs a. a. ©. Abb. 9. suche konnten leider wegen Mangel an 1-Hyoscyamin nicht weiter fortgesetzt werden. Schliesslich wurde noch nach dem Verfahren von P. Tren- delenburg!) die Wirkung der beiden Präparate auf die Peristaltik des Meerschwein- chendünndarmes untersucht. Es sollte hierbei nur festge- stellt werden, ob qualitative Unterschiede vorhanden seien. Denn Trendelenburg hat angegeben, dass am Meer- schweinchendünndarm Atropin ausnahmslos hemmend nnd nie- mals erregend wirkt. Etwaige Erregungserscheinungen durch l-Hyoscyamin wären also von besonderem Interesse gewesen. Es stellte sich heraus, dass durch Dosen von 1-3 mg l-Hyoscyamin (auf 150 ccm Tyrodelösung) die durch Steige- rung des Innendruckes auslös- bare Peristaltik vollständig ge- hemmt wird; dasselbe geschah nach etwa 2 mg Atropin. Zu einem quantitativen Vergleich waren die Versuche nicht ge- eignet. Mittelgrosse Dosen wurden nur von Atropin ge- prüft, wo sie im allgemeinen vollständige Hemmung ergaben. Ein einziges Mal würde aber eine deutliche Erregung der Pendelbewegungen gesehen. Das Ergebnis aller Ver- suche ist also eindeutig. Es findet sich weder qualitativ noch quantitativ ein Unter- Vergleich der Wirkung von Atropin und l1-Hyosceyamin usw. 123 schied in der Wirkung des Atropins und 1-Hyosceyamins auf den iso- liertten Dünndarm. Der Befund steht im Gegensatz zu den von Macht am Ureter erhaltenen Ergebnissen. Der Darm verhält sich gegen Atropin und 1-Hyoscyamin wie das Zentralnervensystem der Säugetiere nach den Versuchen Cushny’s, und nicht wie Vagus, ‚Pupille und Speicheldrüse. - Für die erregende Atropin- und Hyos- eyaminwirkung kann das auch nicht weiter wundernehmen, weil nach den Versuchen von Magnus!) diese Erregung ihren Angriffspunkt in den Zentren des Auerbach’schen Plexus hat. Für die Hemmungswirkung kleinster Atropindosen ist der Angriffspunkt bis- her nicht festgestellt worden. Merkwürdig ist nur, dass nach den Versuchen von Cushny beim Antagonismus gegen Pilokarpin das 1-Hyoseyamin an der Speicheldrüse die doppelte Wirksamkeit besitzt als Atropin, während nach meinen, allerdings beschränkten, Versuchen am Darm beide Gifte etwa die gleiche Wirkungsstärke besitzen. Da Cushny am intakten Tier mit subkutanen Injektionen gearbeitet hat, so könnte dieser Unterschied darauf beruhen, dass in Cushny’s Versuchen es sich um eine verschiedene Verteilung der beiden Gifte im Körper handelt in der Weise, dass die Speicheldrüse aus dem Blute nur 1-Hyoscyamin aufzunehmen imstande wäre, während d-Hyosceyamin nicht eindrinst. Hierüber müssten besondere Versuche entscheiden. Jedenfalls folgt aber aus den hier geschilderten Untersuchungen, dass der nachweislich stark wechselnde Gehalt ver- schiedener Atropinpräparate an l-Hyoscyamin die wider- spruchsvollen Ergebnisse über die Wirkungsweise des Atropins auf den Darm, welche verschiedene Forscher zu verschiedenen Zeiten erhalten haben, nicht erklären kann. Auch in meinen Versuchen stellte es sich im allgemeinen heraus, dass die erregende Atropinwirkung etwas leichter eintrat, wenn der Darm vorher weniger gut arbeitete. Aber auch bei sehr gut arbeitenden Darmstücken wurde oft Erregung erzielt. Und in einer Vergleichs- reihe, in welcher in der Hälfte der Fälle eine alte, schlechte Tyrode- lösung (mit Bodensatz), in der anderen Hälfte frische Lösung benutzt wurde, fielen zwar in den erstgenannten Versuchen die Vorperioden viel unregelmässiger aus, irgendein sicherer Unterschied in der Atropin- wirkung bestand aber nicht. Ebenso war es gleichgültig, ob Luft oder Sauerstoff durch die Lösung perlte. Sicher ist aber, dass die Reaktions- weise mit den Einzeltieren individuell wechselt und dass die verschiedenen Darmschlingen desselben Tieres häufig in der gleichen Weise reagieren. Bisweilen bekommt man bei einem Tiere überhaupt keine Erregung, iR, Magnus, Pflüger’s Arch. Bd. 108 S. 13. 1905. 124 G. Liljestrand: Vergleich der Wirkung von Atropin u. 1-Hyoscyamin. sondern nur Hemmung, bisweilen dagegen rein erregende Wirkungen. Der Zustand des Darmes selbst ist also wahrscheinlich von ent- scheidendem Einfluss auf die Reaktionsweise. Hierüber sind weitere Versuche im hiesigen Institut im Gange. Zusammenfassung. Handelspräparate von Atropin (d-l-Hyoscyamin) sind in sehr wechselndem Grade mit l-Hyoscyamin, Präparate von 1-Hyoscyamin in wechselndem Grade mit Atropin verunreinigt. Die ausserordentlich wechselnde Wirkung des Atropins auf den isolierten und den intakten Darm, welche sich in den Händen ver- schiedener Forscher und auch beim gleichen Untersucher zu ver- schiedenen Zeiten bald als Erregung, bald als Hemmung äussert, beruht nicht auf dieser Inkonstanz der Präparate. Vielmehr üben Atropin und 1-Hyoscyamin auf den isolierten Kaninchen-, Katzen- und Meerschweinchendünndarm dieselbe quali- tative und am Kaninchen- und Katzendarm auch quantitativ dieselbe Wirkung aus. Die vermutliche Lösung der Halterenfrage. Von Prof. Dr. W. v. Buddenbrock, Heidelberg. Mit 18 Textabbildungen. (Eingegangen am 14. Januar 1919.) Es ist von sehr grossem Reiz, einem Problem nachzuforschen, ‚das, wie die Halterenfrage, die Naturforscher nunmehr seit zwei Jahr- hunderten beschäftigt, hierbei von den verschiedensten Seiten be- leuchtet worden ist und trotzdem einer wirklich befriedigenden Lösung bis zum heutigen Tage widerstand. Als Halteren oder Schwingkölbchen oder kurzweg als Schwinger bezeichnet man bekanntlich die umgestalteten Hinterflügel der fliegen- artigen Insekten. Es sind durchweg sehr kleine, auch bei den grösseren Formen meist nur 1-2 mm lange Gebilde, sie haben die Gestalt eines Stäbchens, das an seinem distalen Ende in eine kugelige Blase aus- läuft, und sind proximal gelenkig am Thorax befestigt. Während des Fluges führen sie um ihr Basalgelenk als Drehpunkt lebhaft schwirrende Bewegungen aus. Der Schwinger ist durch eine grosse Anzahl von Sinneszellen ausgezeichnet, die sich an seiner Basis in verschiedener Ausgestaltung finden. Wir wissen seit 1711, in welchem Jahre Derham'!) zum ersten Male diese eigentümlichen Organe untersuchte und beschrieb, dass die Schwinger keineswegs verkümmerte Flügelrudimente sind, sondern dass ihnen eine sehr wichtige Funktion zukommt: Entfernt man sie, so ist das Tier — wenigstens gilt dies für die meisten Dipteren — durchaus unfähig zu fliegen. So leicht es nun ist, sich von dieser handgreiflichen Tatsache immer wieder von neuem zu überzeugen, ebenso schwer ist eine wissenschaftliche Analyse derselben. Ohne Übertreibung kann man sagen, dass sämtliche Autoren, die sich bisher mit der Halterenfrage beschäftigt haben, einen falschen Weg gegangen sind. Überblickt man die Reihe der Lösungsversuche, welche die einzelnen Forscher in Vorschlag brachten, so sieht man eine bestimmte Auffassung vom Wesen der Schwinger immer wieder von neuem l) Derham, Theologie physique, Leide 1769. Englische Original- ausgabe 1711—1712. 126 W.v. Buddenbrock: x hervortreten: Mit grosser Beharrlichkeit wird seit 1711 behauptet, die Schwinger seien Steuer- und Gleichgewichtsorgane. In der neueren Zeit fängt man an, die erstgenannte Funktion zu leugnen; dass die Halteren der Erhaltung des Gleichgewichts dienen, kann aber auch noch heutzutage als die herrschende Auffassung gelten. Es ist sehr leicht einzusehen, wie dies kommt: Die einfache Beobach- tung lehrt, wie gesagt, dass die halterenlose Fliege nicht mehr ordent- lich fliegen kann. Diese durch die Operation entstehende Flug- - unfähigkeit ist nun von fast allen Autoren sehr summarisch als ein Unvermögen des Insekts, zu steuern und das Gleichgewicht zu er- ‚ halten, gedeutet worden, wobei man erstaunlicherweise immer wieder von neuem übersah, dass neben Steuern und im Gleichgewichte-Bleiben zum Fliegen noch ein Drittes gehört, nämlich eine gewisse Energie der Bewegung, welche die Schwere des Körpers und den Luftwider- stand überwindet. Niemand hat daher die naheliegende Frage auf- geworfen, ob das Nichtfliegenkönnen der halterenlosen Fliegen nicht einfach ein Zeichen von Kraftlosigkeit sei. Eine genauere Beschreibung der früher geäusserten Ansichten vom Wesen der Schwinger findet sich in Weinland’s!) ausführlicher Arbeit vom Jahre 1891, auf die ich hierzu verweise. Ich entnehme ihr nur soviel, um darzutun, in wie verschiedener Weise die einzelnen Autoren sich die Tätigkeit der Halteren als Steuer und Gleichgewichts- organe vorstellen. Derham (1711—12) vergleicht sie mit den Ba- lancierstangen der Seiltänzer; Jousset de Bellesme (1878) meint, dass der Schwinger bei seiner variabel gedachten Bewegung den Aus- schlag der Flügel nach hinten durch Anschlagen an denselben je nach Bedarf behindern könnte und derart die Flügeltätigkeit reguliert. Man sagt nicht zuviel, wenn man beide Auffassungen als absurd be- zeichnet, in Anbetracht der sehr grossen mechanischen Leistung, die hier von den winzig kleinen Schwingern gefordert wird. Weinland hat beide Auffassungen ausführlich kritisiert und wider- legt; indessen kann ich nicht finden, dass seine eigene Hypothese wesentlich glücklicher sei. Ich erwähne an dieser Stelle nur den Kernpunkt seiner Theorie; genauer wird in einem späteren Kapitel von ihr die Rede sein. Nach ihm erzeugt der Schwinger durch seine rapiden Bewegungen eine Zentrifugalkraft, die sich als ein kräftiger Zug auf den Thorax äussert. Durch diesen Zug wird je nach der Art der Schwingerbewegung der Schwerpunkt des Tieres im einen oder im anderen Sinne verlegt und damit die Flugrichtung mannig- faltig beeinflusst. Die oben gegebene Kritik gilt auch hier: Die Vor- stellung, dass zum Beispiel eine Kuhbremse oder eine andere grosse 1) E. Weinland, Über die Schwinger der Halteren. Zeitschr. f. wiss. Zool. Bd. 51. 1891. . 2 Die vermutliche Lösung der Halterenfrage. 127 Fliege durch die Zentrifugalkraft ihrer winzigen Schwinger, also letzten Endes durch die Kraft der mikroskopisch kleinen Schwinger- muskeln, im Hundertstel einer Sekunde aus ihrer Bahn gerissen werden könne, ist völlig unmöglich und unstatthaft. Wie man leicht sieht, ist das Gemeinsame der älteren Theorien, dass sie die mechanische Bewegung des Schwingers für das Maass- gebliche halten. Die Sinnesorgane dienen nur dazu, ebendiese Be- wegung in geeigneter Weise zu beaufsichtigen und zu regulieren. In der letzten Zeit ist man von einer solchen ganz sicher unrichtigen Anschauung ein wenig abgekommen. In diesem Sinne erwähne ich zwei Autoren, die sich freilich nur nebenher mit dem vorliegenden Gegenstande beschäftigt haben. Stellwaag 19161), der die Halteren ‚als Gleichgewichtsorgane betrachtet, schreibt: ‚Jede passive Bewegung des Schwingkölbchens in einer bestimmten Ebene des Raumes bringst die Endgebilde einer bestimmten Papillengruppe an ihrer Basis zum Ausschlagen ...“ Hier ist also das Sinnesorgan die Hauptsache und die mechanisch bewegten Schwinger ein Hilfsgebilde, ähnlich etwa wie der Statolith in der Statocyste. In einem prinzipiell ver- wandten Sinne äussert sich auch Demoll in seinem Buch über die Sinnesorgane der Arthropoden (1917)?). Nach ihm haben, wenn ich ihn recht verstehe, die Chordotonalorgane der Halteren Kontrolle zu üben, dass die Zahl der Schwingungen der Flügel die normale Höhe einhält. Also wiederum ist die bewegliche Haltere ein Hilfsorgan, welches erst das Wesentliche, die rhythmische Erregung der Sinnes- zellen, hervorruft. Wir werden später sehen, dass diese Grundanschauung richtig ist, wenngleich im einzelnen auch diese beiden Autoren den Wagen so wenig auf das richtige Gleis geschoben haben wie ihre zahlreichen Vorgänger. So ungefähr war der Stand der Dinge, als ich mich zum ersten Male mit der Halterenfrage beschäftigte. Ich habe im Sommer 1916 vom Felde aus einen kleinen Artikel veröffentlicht unter dem Titel: „Einige Bemerkungen über den Schwirrflug der Insekten mit be- sonderer Berücksichtigung der Halteren der Zweiflügler“, in dem, meines Wissens zum ersten Male, ein neuer Weg zur Erforschung des Halterenproblems eingeschlagen wurde. Der Aufsatz, der meines Wissens nirgends Beachtung gefunden hat, war hypothetischen Charak- _ ters; neue Versuche wurden in demselben nicht gebracht. Ich schrieb ihn lediglich, um einige Ideen festzuhalten, die mir über die mögliche 1) Stellwaag, F., Wie steuern die Irsekten im Flug? 1916. Die Naturwissenschaften. Vierter Jahrgang. Heft 1910. 20. 2) Demoll, R., Die Sinnesorgane der Arthropoden, ihr Bau und ihre Funktion. 1917. Vieweg u. Sohn, Braunschweig. Pflüger’s Archiv für Physiologie. Bd. 175. 9 128 W. v. Buddenbrock: Funktion der Halteren auf dem Wege vergleichender Beobachtung gekommen waren. Die vorliegende grössere Arbeit ist im wesentlichen ‚die experi- mentelle Prüfung des damals Behaupteten, und ich empfinde einige Genugtuung darüber, dass sich meine theoretisch entwickelten Ge- danken im Kernpunkte als richtig herausgestellt haben. Hieran wird nichts durch die Tatsache geändert, dass viele ins einzelne gehende Behauptungen sich als unrichtig erwiesen haben. Anderes wiederum konnte bisher nicht experimentell geprüft werden. Der als richtig erwiesene Hauptinhalt des ersten Aufsatzes stellt sich, aus dem Übrigen herausgeschält, folgendermaassen dar. Die Halteren der Zweiflügler sind den sogenannten Hörkölbchen der Medusen zu vergleichen. In beiden Fällen haben wir ein klöppel-. förmiges Gebilde, das sich (passiv oder aktiv) hin und her bewegt. Durch diese Bewegung werden in beiden Fällen Sinnesorgane bzw. Sinneszellgruppen gereizt, die an der Basis des Klöppels stehen. Dieser Reiz nun wirkt erregend auf die Bewegungsmuskeln des Tieres. Wird der Klöppel an seiner Bewegung gehindert, so tritt bei der Meduse, wie wir durch Uexküll’s geistreiche Untersuchung über diese Frage wissen, völliger Stillstand der Schirmmuskulatur ein; geschieht das gleiche bei der Fliege, so wird die Beweglichkeit der Flügel herab- gesetzt. Die Halteren sind folglich keine Steuer- und Gleich? gewichts-, sondern Organe zur Erzeugung nervöser Er- regung. Aus diesem Satze ergibt sich die Einteilung unseres Stoffes von selbst. Zunächst haben wir die soeben aufgestellte Behauptung ex- perimentell zu beweisen. Anschliessend soll die bisherige Auffassung vom Wesen der Halteren als Gleichgewichts- und Steuerorgane ein- gehend kritisiert werden, und schliesslich werden einige theoretische Probleme ihre Erörterung finden, denen wir im Laufe unserer Ex- perimente begegnen. Material und Technik. Ich habe die vorliegende Untersuchung nicht in irgendeinem wissen- schaftlichen Laboratorium, sondern während meiner Freizeit, die mir der militärische Dienst liess, in meinem Mietszimmer in Baden-Baden ausgeführt. Unter diesen Umständen musste ich von vornherein die Technik meiner Versuche möglichst einfach gestalten. Der einzige Hilfs- apparat, der mir zur Verfügung stand, war ein Schusskymograph, den ich nach den Angaben von W. Ritter!) in der Werkstätte von Herrn Runne in Rohrbach bei Heidelberg bauen liess. Der Heidelberger Akademie der Wissenschaften, welche die Güte hatte, mir für die An- 1) Ritter, W., 191l. Thy flying apparatus of the blow fly. Smithson. miso. Coll. Vol. 56. No. 12. Die vermutliche Lösung der Halterenfrage. 129 schaffung des Apparats eine ausreichende Unterstützung zu gewähren, spreche ich dafür meinen aufrichtigsten Dank aus. Der Apparat besteht im wesentlichen aus einem schmalen berussten Glasstreifen, der auf einen Holzschlitten gespannt ist, welcher seinerseits an zwei Stahldrähten entlang gleitet. Durch Federkraft wird der Schlitten samt der Russplatte an dem Insekt vorbeigeschleudert, das an einem Stativ befestigt schwirrt (Abb. 1). Die beistehende Photographie möge das über den Apparat Gesagte erläutern. Derselbe ist nach dem Abschuss dar- gestellt. Rechts sieht man die Feder. Der Stift, der den Apparat links überragt, ist die Dämpfungsfeder, die den Stoss des abgeschossenen Schlittens auffängt. Die Fixierung der Fliege geschieht derart, dass sie mittels eines Syndetikontröpfehens mit der Dorsalseite ihres Thorax am Ende eines Drahtes festgeklebt wird. Sie kann so in jede beliebige Lage gebracht werden. Indem sie schwirrt, zeichnet sie auf der vorbeigleitenden Russplatte jeden ihrer Flügelschläge in Form eines Striches auf. Die Geschwindigkeit, mit welcher sich der Schlitten bewegt, beträgt nahezu 2 m pro Sekunde. Sie ist natürlich nicht ganz gleichmässig, sondern nimmt allmählich ab, so dass am, Ende der Russplatte die Flügelstriche 7 Abb.1. Schusskymograph nach W. Ritter. Nähere Erklärung siehe im Text. des Tieres stets einander näher stehen als am Anfang. Im übrigen kann, was die einzelnen Versuche anlangt, die una des Apparats als konstant angenommen werden. Mit diesem Apparate sind viele Fragen lösbar, die an die Frequenz des Flügelschlages anknüpfen. Ich bin indessen im Laufe meiner Arbeit zu der Einsicht gelangt, dass die technischen Erfordernisse für eine wahrhaft experimentelle Unter- suchung des Halterenproblems wesentlich grösser sind. Vor allem ist der Kinematograph zur exakten Lösung vieler Einzelfragen unentbehrlich. Da mir ein solcher nicht zur Verfügung stand, musste ich mich vielfach mit deduktiven Schlüssen und vergleichenden Beobachtungen begnügen an Stelle des allein beweisenden Experiments. Ich gebe dies als grossen Mangel meiner Arbeit offen zu. Wenn ich sie trotzdem veröffentliche, so liegt dies in meiner festen Überzeugung begründet, dass meine Darlegungen im allgemeinen das Richtige getroffen haben und eine genauere experimentelle Nachprüfung nur ihre Bestätigung ergeben wird. Sollte sich mir später die Gelegenheit zu kinematographischen Aufnahmen bieten, so werde ich das jetzt Versäumte nachholen. Meine hauptsächlichsten Versuchstiere waren, verschiedene Arten der Gattung Tipula sowie die gewöhnliche Fleischfliege Sarcophaga 9* 130 W. v. Buddenbrock: carnaria. Die Tipuliden sind wegen der Grösse und gänzlich freien Lage ihrer Halteren sehr geeignete Objekte. Es lassen sich mit ihnen manche Beobachtungen und Versuche anstellen, die mit anderen Dipteren un- ausführbar wären. Zum Vergleich habe ich alle möglichen anderen Arten herangezogen, die mir gerade in die Hände gelangten. An den Anfang unserer Untersuchung stelle ich eine kurze Zusammen- stellung der wichtigsten bisher bekannten Tatsachen, die sich auf die Funktion der Halteren und das Benehmen des halterenlosen Tieres be- zıehen. - Die Exstirpation der Halteren und ihre Folgen. Wenn man mit Hilfe einer spitzen Pinzette einer Fliege die Halteren ausreisst, wobei darauf zu achten ist, dass man die verbreiterte Basis mit entfernt, an welcher die Sinneszellen sitzen, so lässt sich im all- gemeinen beobachten, dass das Tier fortan nicht mehr ordentlich fliegen kann. Weinland sagt darüber in seiner sehr ausführlichen Arbeit 8. 126: „Der vollständige Verlust beider Schwinger hat zur Folge, dass die Fliege nur noch sehr langsam abwärts fliegen kann, oft auch direkt nach abwärts fällt (Eristalis, Caliphora). Meist findet dies Zubodensinken, besonders wenn die Höhe eine beträchtliche ist, in ziemlich senkrechter Linie statt; die Fliege fällt, am Boden angekommen, oft auf den Rücken und hat manchmal Mühe (Musca), wieder auf die Beine zu kommen.“ Diesen Worten, die im allgemeinen richtig sind, möchte ich aus eigener Beobachtung Folgendes zur Ergänzung beifügen. Zunächst muss ich betonen, dass die einzelnen Fliegenarten sich so verschieden verhalten, dass man eine allgemein gültige Regel kaum aufstellen kann. Ich glaube zu dem Ausspruch berechtigt zu sein, dass, je besser eine Art fliegt, sie destoweniger ihrer Halteren zum Fluge bedarf. Nicht ganz zutreffend ist die Bemerkung Weinland’s, dass die operierten Fliegen nur abwärts fliegen können. Gerade hierin zeigt sich der erwähnte Unterschied der Arten. Vom Boden aus kommen allerdings manche, wie z. B. Sarcophaga, kaum hoch; andere aber, und dies ist die Mehrzahl, vermögen sehr wohl kleine derartige Flüge auszuführen, bei denen sie naturgemäss zunächst ein Stück in die Höhe fliegen, um freilich sehr bald wieder zu Boden zu sinken. Wieder andere schliesslich sind sichtbar wenig beeinflusst. Hierzu gehören zum Beispiel die Bremsen, die als schnelle und ausdauernde Flieger bekannt sind. Kleinere Flüge vom Boden aus von 1—2 m Weite, bei denen sie sich immerhin bis 1, m in die Höhe hoben, vermochten manche meiner Versuchstiere gleich nach der Operation auszuführen. Einen Tag darauf flogen die kräftigeren von ihnen von meinem Ver- suchstisch aus ohne weiteres unter normaler Erhebung bis zum ca. 3m weit entfernten Fenster; sicherlich hätten sie noch bedeutend Besseres geleistet, wenn ihnen das Glas keinen Halt geboten hätte. Eine Anthrax, die zufälligerweise in mein Zimmer kam, vollführte gleich Die vermutliche Lösung der Halterenfrage. 131 nach Entfernung der Halteren nicht nur einen schönen Flug zum Fenster, sondern erhielt sich daselbst noch ziemlich lange schwebend an einer Stelle. Ich muss sie trotz der Operation als einigermaassen normal hinsichtlich ihres Flugvermögens bezeichnen. Schliesslich habe ich einmal ein besonders kräftiges Männchen einer grossen Tipula-Art beobachtet, das ebenfalls nach der Halteren- operation keinerlei Störungen in seiner Flugfähigkeit aufwies. Es vermochte bereits eine halbe Stunde nach der Operation vom Boden des Zimmers aus am Fenster in die Höhe zu fliegen und schwirrte daselbst, einen Ausgang ins Freie suchend, längere Zeit in ganz nor- maler Weise lebhaft hin und her. Ich öffnete hierauf das Fenster; es war sonniges, windstilles Wetter. Das Tier flog ins Freie, stieg sehr schnell in die Höhe, überflog das gegenüberliegende Haus und die darüber gespannten Telegraphendrähte und entschwand schliess- lich meinen Blicken. Von der vollkommenen Flugunfähiskeit, die man in einzelnen Fällen findet, bis zu diesen Beispielen ungehinderten Vermögens ver- läuft eine kontinuierliche Reihe. Überblickt man sie, so lässt sich behaupten, dass das Flugvermögen durch die Halterenoperation in wechselndem Maasse kleiner geworden ist als beim normalen Tier, ohne dass anscheinend die Bewegungen der Flügel eine qualitative Änderung erfuhren. Reines Abwärtsfliegen in verschieden geneigter Bahn lässt sich in den meisten Fällen beobachten, wenn man das Tier erst frei schweben und dann loslässt. Ich klebe hierzu der Fliege ein kleines Papier- stückehen auf die Dorsalseite des Thorax, an welchem ich sie dann leicht mit der Pinzette hochheben kann. Das seines Halts mit den Füssen beraubte Insekt fängt trotz des Verlusts seiner Halteren meist lebhaft an zu schwirren. Lasse ich jetzt los, so fliegt die halterenlose Fliege in schrägem, mitunter sehr steilem Fluge zur Erde. Das normale Dipter fliegt unter gleichen Umständen auch erst abwärts, ändert aber sehr bald seine Flugrichtung und fliegt schräg aufwärts zum Fenster (s. Abb. 2). Beim oben besprochenen Flug vom Boden aus ist häufig zu be- obachten, dass die Fliege beim Landen auf den Rücken fällt, wie dies längst bekannt ist. Genaueres Zusehen ergibt, dass sich das Tier meist nach vorn überschlägt, also einen Purzelbaum macht. Ich habe dies zum Beispiel bei Eristalis beobachtet. Besonders deutlich ist das Überschlagen bei gewissen Tipula-Arten, die es fortwährend tun, aber zum Unterschied von Eristalis, Musca usw. beim Abfliegen, nicht beim Landen. Schliesslich können wir zur Versellieedeune des Bildes noch hinzufügen, dass die halterenlose Fliege beim Flug vom Boden oft 192 W.v. Buddenbrock: einen Richtungswechsel vornimmt. Sie dreht sich kurz vor dem Niedergehen, so dass sie beispielsweise beim Versuch, aufs Fenster zuzufliegen, quer zu diesem landet. Abgesehen vom Fluge zeigt die halterenlose Fliege aber auch sonst noch einige Eigentümlichkeiten, nämlich in der Bewegung der Beine. Freilich gilt dies, wie ausdrücklich bemerkt sei, nur für gewisse Arten und auch für diese nur mit star- ken individuellen Schwankungen. Schon Schelver, 1802), berich- tet, dass die Tipuliden ihre Hal- teren auch zum Gehen und Sitzen benutzen. Dies kann ich bestäti- gen. Der Effekt wird besonders deutlich, wenn man dem Tiere zuvor die Flügel abschneidet und es so zur Ruhe zwingt. Beraubt man solche Tiere ihrer Schwinger, so findet man stets einige Individuen, die nur noch mit grosser Schwierigkeit und dementsprechend langsam ihre langen Beine be- wegen können. Sie bringen dieselben beim Gehen in absonderlichster Weise durcheinander, und wenn das Tier zum Sitzen kommt, nimmt es meist eine ganz unnormale Haltung ein. Manchmal liegt es buchstäblich auf der „Nase“ (s. Abb. 3). Ähnlich Abb. 3. Unnormale Ruhestellung von Tipula spec. nach Entfernung der Halteren. In b ist das Tier genau senkrecht von oben betrachtet. Man sieht, dass es sehr stark nach der rechten Seite a ist. Auch beachte man die Haltung des rechten Vorderbeines. verhält sich eine kleine bräunliche Fliege, die sich häufig im Walde auf Sträuchern findet, und die ich als Musca rustica bestimmte. Weinland schreibt über diesen Gegenstand: ‚Die Fliege pflegt beim 1) Schelver, F. J., Entomolog. Beobacht. usw. über den Flug und das Gesumme einiger zweiflügeliger Insekten und insbesondere über die Schwingkölbehen und die Schüppchen unter den Flügeldecken. Wiede- manns Archiv f. Zoologie 1802. Die vermutliche Lösung der Halterenfrage. 133 Gehen ihre Beine etwas breiter als sonst auseinanderzuspreizen (zum Beispiel Eristalis, Musca), ist infolgedessen mit ihrem Leib der Erde etwas näher als gewöhnlich.“ Auch dies kann ich bestätigen. Die bisherigen Autoren haben aus diesen theoretisch sehr interessanten Wahrnehmungen nichts Rechtes zu machen gewusst; wir werden aus- führliceh darauf zurückkommen. Sehr kurz kann ich mich fassen über die einseitige Operation und ihre Folgen. So behandelte Tiere fliegen wohl ein wenig schlechter als normale, d. h. langsamer und unsicherer, aber ganz bedeutend besser als beiderseits operierte. Ein Überwiegen der nicht angegriffenen Seite, das etwa durch Manegebewegungen im Fluge zum Ausdruck käme, ist niemals wahrgenommen worden. Um so auffallender ist es, dass Jousset Kreiselbewegungen beobachtet haben will, wenn von dem operierten Schwinger noch der Stiel oder ein Teil des Stiels vorhanden ist. Ich kann dies nicht bestätigen und halte es für einen Beobachtungsfehler, der vielleicht auf einer vorgetassten Meinung über die Funktion der Schwinger basiert. Auch wäre diese Erscheinung theoretisch kaum zu verstehen. Denn da nach voll- ständiger Entfernung der einen Haltere keine Kreiselbewegungen ein- treten, würde dies bedeuten, dass die einseitige Teiloperation wirk- samer wäre als die einseitige Totaloperation. Dies ist wohl doch un- möglich. Schiefsitzen in der Ruhe nach völliger Entfernung einer Haltere scheint vorzukommen, denn Weinland schreibt S. 128: ‚Individuen von Musca sah ich, wenn ein Schwinger fehlte, mehrmals gleich nach der Operation, längere Zeit schief stehen, derart, dass die eine Seite höher lag als die andere ...“ Festkleben der Halteren, so dass sie sich nicht mehr bewegen können, hat den gleichen Erfolg wie operative Entfernung. Wir ver- danken diesen sehr interessanten Versuch Jousset de Bellesme. . Er ist besonders leicht bei Tipula auszuführen. Die hier gebotene kurze Zusammenstellung der wichtigsten Be- obachtungen und Experimente erlaubt uns nunmehr, an die schwierige Aufgabe der Deutung der Halterenfunktion vorsichtig heranzutreten. Ich beginne gleich mit dem wichtigsten Punkte: Die Halteren als Tonus erzeugende Organe. Die obengenannte Beobachtung, nach der Tipula und einige anderen Fliegen nach Verlust ihrer Halteren in der Bewegung und Haltung ihrer Beine behindert sind, lässt keinen Zweifel offen. Es ist klar, dass es sich hierbei um nichts Anderes als um den Wegfall der tonischen Erregungen handelt, die normalerweise von den Halteren aus den Beinen dieser Dipteren zufliessen. Fallen diese Reize infolge 134 W.v. Buddenbrock: der Operation weg, so ist eine Schwächung der Beinmuskeln die Folge, wie wir ganz Ähnliches bei anderen Tieren nach Exstirpation der Statocysten oder des Labyrinths beobachten. Die Fliege biegt infolge- dessen beim Gehen die Beine mehr durch und kommt mit dem Leibe der Erde näher (Weinland), oder sie wird unfähig, die Beine schnell und sicher zu bewegen, wie dies Tipula so deutlich zeigt. Hier haben wir also einen ersten unzweifelhaften Beweis für die tonuserzeugende Tätigkeit der Halteren. Wirken sie nun auf die Flügel ebenso? Die bisherigen Beobachtungen geben dafür manchen Anhalt, indem vielerlei beobachtet wurde, was als Schwächung der Flügel aussieht: Abwärts- flug, schlechtes Hochkommen beim Abflug usw. Immerhin könnten alle diese Dinge schliesslich auch anders gedeutet werden. Um so überzeugender ist der folgende Versuch: Die gewöhnliche Fleisch- fliege, Sarcophaga carnaria, verliert unter gewissen Um- ständen durch die Exstirpation ihrer Halteren die Be- wegungsfähigkeit ihrer Flügel nahezu völlig. Vor- bedingung für diese sehr interessante Ercsheinung ist die Entfernung der Beine, die bei diesem Tier offenbar mit den Halteren zusammen die nervöse Erregung der llügelmuskel bestimmen. Eine derart operierte Sarcophaga bringt es in den meisten Fällen, auch nach starker mechanischer Reizung, höchstens zu einem ganz schwachen Schwirren, das zwar die Flügel sehr schnell vibrieren lässt, aber so gut wie ohne jeden Ausschlag verläuft. Nur selten kommt es zu einer kurzen, kräftigeren Flügelbewegung, die aber gleich darauf wieder völliger Erschöpfung Platz macht. Lässt man dem Tier die Beine, so ist von soleh einer ‚Lähmung‘ nichts zu sehen. Die halteren- lose Sarcophaga ist zwar sehr flugunlustig, kann aber, zum Beispiel freischwebend am Thorax gehalten, sehr wohl zu langdauerndem, kräftigem Schwirren gebracht werden. Schneidet man dem Tiere jetzt nach und nach sämtliche Beine ab, so kommt man früher oder später wieder zu dem beschriebenen Stadium nahezu völliger Bewegungs- losigkeit. Man könnte nun leicht denken, dass es sich um eine Shokwirkung nach dem ausserordentlich groben Eingriff handelt, welchen das Ab- schneiden der Beine ja ohne Zweifel bedeutet. Es ist aber durch eine Umkehr in der Reihenfolge der Operationen sehr leicht, das Gegenteil nachzuweisen. Schneide ich nämlich einer Sarcophaga erst die Beine ab, so kann das Tier mit Flügeln und Halteren genau so gut fliegen wie ein normales. Es fliegt, in der Mitte des Zimmers in die Höhe geworfen, ohne weiteres zum Fenster und schwirrt dort herum. Die erwähnte Lähmung tritt aber nun sofort wieder ein, wenn man jetzt auch noch die Halteren entfernt. Dieser Versuch ist für das ganze Halterenproblem von ausser- Die vermutliche Lösung der Halterenfrage. 135 ordentlicher Bedeutung und geradezu der Mittelpunkt dessen, was ich hier vorzutragen habe. Zunächst ist es ganz selbstverständlich, dass diese experimentell hervorgerufene Bewegungslosigkeit nicht mit all den Deutungen ver- einbar ist, die man bisher den Halteren beilegte: Gleichgewichts-, Steuerorgan usw. Vielmehr beweist der Versuch klar, dass die Halteren wirklich das sind, wofür ich sie bereits in meinem ersten Aufsatz aus- gab: Organe zur Erzeugung nervöser Erregung. Im Verein mit den in dieser Beziehung gleichwertigen Beinen schicken sie dauernd Nervenerregungen den Flügeln zu, nach deren Fortfall eine normale Bewegung der Flügel nicht mehr möglich ist, sondern eine Art von - Lähmung eintritt. Der Versuch beweist uns nun vor allem auch, wie die Halteren eigentlich wirken, denn davon wussten wir ja bisher noch gar nichts. Sie beeinflussen die Amplitude des Flügelschlages, die ohne sie nur ganz minimal ausfällt. Die Frequenz der Schläge bleibt dabei nahezu die gleiche, und da die Energieleistung des Fluges dem Produkt von Frequenz und Amplitude entspricht, so ergibt sich, dass die Halteren diese Leistung wesentlich mitbestimmen. Der in meiner ersten Veröffentlichung S. 504 aufgestellte Leitsatz: „Das Schwirren der Halteren bei den Fliegen ... befördert in irgendeiner Weise die Enersieleistung des Flügelschlages“ ist also fortan keine theoretische Behauptung mehr, sondern eine experimentell bewiesene Tatsache. Sarcophaga ist eine Ausnahme .Bei allen übrigen von mir unter- suchten Fliegenarten tritt nach Entfernung der Halteren und der Beine keine Lähmung der Flügelmuskeln ein. Ich bin aber der Meinung, dass man hieraus durchaus nicht etwa den Schluss ziehen darf, dass die Halteren bei Sarcophaga eine prinzipiell andere Rolle spielen als bei den übrigen Dipteren. Die bemerkbaren Unterschiede dürften vielmehr auf folgendem beruhen. Bei Sarcophaga stammt die Nervenenersie, die den Flügeln zufliesst, nur aus zwei Quellen, den afferenten Impulsen der Halteren und der Beine. Fällt beides fort, so sinkt die Erregung der Flügel auf Null, sie stehen still. Bei den übrigen Dipteren sind offenbar neben Halteren und Beinen noch verschiedene andere Faktoren an der Erregung der Flügel beteiligt, die zu eliminieren bisher nicht gelang. Daher gibt die Exstirpation der senannten Gliedmaassen bei ihnen nicht den ausserordentlichen Effekt der völligen Flügellähmung. Immerhin tritt bei vielen Dipteren nach dieser Operation eine bedeutende Herabsetzung der Erregbarkeit ein, die man vielleicht als Vorstufe der beschriebenen Lähmung werten kann. Ich habe dies vor allem bei Tipula und bei Musca rustica beobachtet. Man ‚braucht hierzu nur eine grössere Zahl beinloser Individuen mit Halteren 136 W. v. Buddenbrock: zu vergleichen mit ebensolchen, denen die Halteren exstirpiert sind. Die zu vergleichenden Tiere werden, am besten in grösserer Anzahl, in zwei Glasschalen verteilt. Schütteln derjenigen Glasschale, in der die Fliegen mit Halteren sich befinden, hat bei den meisten Individuen lebhaftes Herumschwirren zur Folge, während die halterenlosen Vergleichstiere im anderen Glase auf die gleiche Behandlung meist gar nicht reagieren, sie liegen da wie tot; schwirren sie doch einmal, so tun sie es meist mit geringer Amplitude und auch nur kurz. Aus diesem äusserst groben, aber immerhin recht lehrreichen Ver- suche ziehe ich den Schluss, dass die Halteren wohl sämtlicher Fliegen erregend auf die Flügelmuskulatur einwirken; es dürften quantitative, nicht qualitative ‚Unterschiede sein, welche die einzelnen Arten trennen. Dass die Halterenoperation eine Verringerung der Flügelamplitude zur Folge hat, davon habe ich mich übrigens bei einzelnen Individuen von Tipula auch ohne vorherige Entfernung der Beine überzeugen können. Eines ist noch nachzutragen. Wir haben davon gesprochen, dass bei vielen Dipteren neben den Halteren und Beinen noch andere Organe bei der Sendung erregender Impulse zu den Flügeln beteiligt sein dürften; es liegt sehr nahe, hierbei besonders auch an die Flügel selbst zu denken, die ja bekanntlich an ihrer Basis ebenfalls Sinnesorgane tragen. Ist diese Auffassung, dass die Sinnesorgane der Flügel selbst auf die Flügelmuskeln erregend wirken, richtig — sie dürfte sehr schwer zu beweisen sein —, so ergibt sich vom Wesen der Halteren eine sehr einfache Auffassung: Die funktionelle Umwandlung der Hinterflügel in diese Organe wäre dahin zu erklären, dass sie unter Verlust ihrer Eigenschaften als Trag- und Steuerfläche ihre schon vorher bestehende Nebenfunktion als Erzeuger nervöser Erregung beibehalten und gesteigert hätten. Die hier vorgetragene, experimentell begründete Auffassung er- laubt nun, uns vom Wirken der Halteren das folgende Bild zu machen. Das Primäre an ihnen ist die Bewegung. Dieselbe kann beim ruhig sitzenden Tiere (Tipula) mit Leichtigkeit durch Berührung eines Beines oder irgendeines anderen empfindlichen Körperteils hervor- gerufen werden. Man sieht, die Halterenmuskeln sind die Erfolgs- organe verschiedenster Reflexbögen, die von den sensiblen Endigungen der Extremitäten und anderer Körperteile ihren Ausgang nehmen. Dies ist biologisch sehr einleuchtend. Der schädliche Reiz der Be- rührung löst derart einen Reflex aus, der die sofortige Flugbereitschaft des Tieres zur Folge hat. Die hin und her schwingende Bewegung der Haltere bewirkt un- mittelbar eine Reizung der basalen Sinnesorgane. Der Reiz fliesst Die vermutliche Lösung der Halterenfrage. 137 den Flügeln zu und ermöglicht denselben ihre. frequente und weit ausholende Bewegung. Wir verstehen jetzt auch, warum die Halteren so klein sind — was den älteren Autoren immer unüberwindliche Schwierigkeiten machte — ; wenn sie nichts Anderes zu tun haben, als die an ihrer Basis befind- lichen Sinnesorgane zu reizen, dann können sie in der Tat beliebig klein sein. Es ist ferner verständlich, dass sie zu ihrem eigenen Schutze so häufig unter der Hut des sogenannten Schüppchens stehen. Die blutgefülite Endblase wirkt nachweisbar als Schwungkörper. Schneidet man sie ab (Tipula), so sinkt die Amplitude der Schwingerbewegung um ein bedeutendes (s. Abb. 9e). Wir können schliesslich noch ein Wort über die Sinneszellen sagen, die sich an der Basis der Halteren befinden. Es ist natürlich ganz hoffnungslos, physiologisch irgend etwas davon ermitteln zu wollen, was nun die verschiedenen Sorten von Papillen und Chordotonal- organen jede für sich für eine Bedeutung haben mögen. Das Studium der Halteren lehrt aufs drastischste, dass Histologen und Physielogen leider meistenteils aneinander vorbeireden und sich nur sehr wenig wechselseitig unterstützen können. Vom Standpunkte unserer ex- perimentell gewonnenen Kenntnisse müssen wir annehmen, dass alle diese verschiedenen Typen von Sinneszellen die gleiche oben be- sprochene Bedeutung haben, sie wirken tonuserregend. ‚Je nach der Art ihrer Befestigung dürfte nur das reizgebende Moment ein ver- schiedenes sein. Die Chordotonalorgane sind einem Zuge ausgesetzt, wenn durch die Bewegung des Schwingers die Entfernung der Chitin- wände voneinander sich ändert, zwischen denen sie ausgespannt sind. Die Papillenorgane dagegen werden gereizt, wenn die sie begrenzende Chitinwand gegen die Basis des Halterennerven sich verschiebt. Weiteres hierüber zu sagen, scheint mir wenig nützlich zu sein. Es ist hier schliesslich der Ort, unsere Blicke zum Zwecke eines Vergleichs auf die verschiedenen Tonusorgane zu werfen, die in der Natur sich finden. Das gemeinsame Prinzip besteht darin, dass infolge Reizung bestimmter Gruppen von Sinneszellen ein Erfolgsmuskel, der zu einem gänzlich anderen Reflexbogen gehört, energischer auf den ihm adäquaten Reiz reagiert als ohne diese Reizung. Der periphere Reiz ist hierbei beliebiger Art, meist freilich mecha- nischer Natur. Er kann eine Nebenerscheinung eines anderweitig - funktionierenden Organs sein. Dies ist zum Beispiel bei den Beinen der Fall, wo der wirksame Reiz durch die Berührung des Tarsus mit dem Boden oder die Bewegung der Glieder in ihren verschiedenen Gelenken. erzeugt werden dürfte. Oder wir finden besondere Reiz- organe, zu deren Hauptfunktion die Hervorbringung ebendieses Reizes gehört. Hierzu gehören die Statocysten, ferner die Sinnes- 138 W. v. Buddenbrock: kölbchen der Medusen und schliesslich die hier zu besprechenden Halteren. Der nähere Vergleich dieser drei Gebilde ist in vieler Hinsicht lehrreich (s. Abb. 4). Bsi den Statocysten (Abb. 4A) wird durch die Bewegungen des Körpers der Statolith in dauernd tanzender Bewegung auf den Sinnes- haaren erhalten und hierdurch der Reiz erzeugt. Bei manchen Tieren (Pterotrachea) findet sich sogar eine aktive Bewegung der Sinnes- haare, die den Kristall rhythmisch in die Höhe werfen und wieder auffangen und so für ständige Erneuerung des Reizes sorgen. Viel- leicht ist diese interessante Erscheinung bedeutend verbreiteter, als wir heute wissen. Das Sinneskölbchen der Medusen (Abb. 4 B) wird durch die Bewegungen des Tieres und des umgebenden Wassers in fortwährend Abb. 4. A. Statocyste, B. Sinneskölbchen einer Meduse, ©. Haltere einer Fliege. Drei Beispiele tonuserzeugender Organe. pendelnde Bewegungen versetzt. Es erzeugt den Reiz durch An- schlagen an die ringsherum stehenden Sinneshaare. Von hier bis zu den Halteren (Abb. 4C) ist nur noch ein ganz kleiner Schritt; und damit komme ich auf meine Behauptung der Wesensgleichheit beider Organe zurück, die ich in meinem ersten Aufsatz theoretisch als Forderung aufstellte. Das Experiment hat dies über alles. Erwarten bestätigt. Genau so, wie die Schwimm- muskulatur der Meduse stillsteht, wenn die Sinneskölbcehen entfernt oder an ihrer Bewegung verhindert sind, ebenso verharrt die Flügel- muskulatur der beinlosen Sarcophaga in Ruhe, sobald die Halteren herausgerissen oder festgeklebt sind. Dieser völligen Gleichheit der Funktion entspricht die Überein- stimmung im morphologischen Bau beider Organe, die sich Schritt für Schritt bis in alle Einzelheiten verfolgen lässt. Der Unterschied zwischen beiden besteht nur darin, dass die Be- wegung beim Sinneskölbchen eine passive, bei der Haltere eine aktive Die vermutliche Lösung der Halterenfrage. 139 ist, und dass die Sinneszellen bei letzterer ins Innere des Organs ver- lest sind. Es frast sich nun, wieviele von den uns bereits bekannten sonstigen Beobachtungen dadurch erklärt sind, dass die Halteren dauernd Nerven- erregungen zum Flügel schickten, die Fliege also durch Wegnahme der Halteren einen namhaften Teil ihrer Flugenergie einbüsst. Hier ist zunächst an den bekannten Abwärtsflug zu denken, den die halteren- lose Fliege beim Fluge vom erhabenen Startpunkt aus stets vollführt. Wir können uns diesen Abwärtsflug als Folge verminderter Flug- energie, d. h. verminderten Auf- und Vortriebs, in höchst einfacher Weise erklären, und ich bitte, hierzu die beistehende Skizze betrachten zu wollen. Wir denken uns der Ein- fachheit halber den Schwerpunkt des Körpers mit der Flügelbasis zusammen- fallend, was in diesem Zusammenhange erlaubt ist. Dann ergibt sich die Flug- richtung des Tieres als die Resultierende aus der Schwerkraft S und dem durch die Flügelbewesung bedingten Auf- trieb A (Abb. 5). S ist konstant; je srösser A ist, desto mehr ist folglich der Flug nach oben gerichtet. Wird jetzt die Halterenoperation vorgenommen mit dem Erfolge, dass die Flugenergie, also A, sich verringert, so bekommt die neue Resultante notwendigerweise Abb. 5. Bewegungsrichtung eine nach abwärts führende Richtung een: Den ER (OH). Die Richtung von A, also die ergibt sich in beiden Fällen als Qualität des Fiügelschlages, braucht X, Kenltunts aus dem For sich hierzu absolut nicht zu verändern. Schwerkraft anderseits. Wir brauchen also zur Erklärung des Abwärtsfluges keineswegs eine veränderte Steuerung des operierten Tieres oder ein verringertes Vermögen, das Gleichgewicht zu erhalten, anzunehmen. Mit Hilfe des Kinematographen müsste es gelingen, diese Anschauung direkt experimentell zu beweisen. Betrachten wir Abb. 1, so muss die kinematographische Aufnahme ergeben, dass die halterenlose Fliege beim Fluge von P aus mit geringerer Frequenz oder Amplitude sich bewegt als die normale. Leider war mir dieser Weg verschlossen. Zur Bekräftigung des Satzes, dass also der Abwärtsflug des halteren- losen Tieres eigentlich ein Abwärtssinken ist und keineswegs ver- ursacht durch eine Abwärtssteuerung, können wir noch das Folgende anführen. Die Richtung des Auftriebs des halterenlosen und des nor- 140 | W. v. Buddenbrock: malen Tieres lässt sich sehr einfach experimentell bestimmen; sie ergibt sich in beiden Fällen als gleich. Ich bediene mich hierzu eines kleinen Apparats, der aus einer sehr leicht drehbaren, horizontalen Hauptachse (senkrecht zur Zeichen- ebene) besteht und drei Nebenachsen, die, senkrecht zur Hauptachse stehend, unter sich Winkel von 120° bilden (Abb. 6). An der einen Neben- achse wird die Fliege mit Leim an der Dorsalfläche ihres Thorax festgeklebt, auf den anderen be- finden sich zwei Balanciergewichte. Schwirrt jetzt die Fliege von Stellung 1 aus, so dreht sie den Apparat in der Richtung des Pfei- les, besitzt also bei horizontaler Lage: des Leibes eine Auf- triebsrichtung, die das Tier notwendi- gerweise nach oben führen muss. Auch noch bei Lage 2, also bedeutender Abb. 6. Apparat zur Bestimmung der Richtung des Schrägstellung des Auf- und Vortriebs der halterenlosen Fliege beim Kö = h Fluge. A. A. Hauptachse (senkrecht zur Zeichen- en v N N. H. Nebenachsen. Die Pfeile geben die immer ein Auftrieb ichtung der Drehung des Apparats um die Haupt- .. achse En die ent obald I an der einen N a En VeDu u achse festgeklebte Fliege zu schwirren anfängt. erst in Abb. 3 sehen wir diejenige Stellung der Fliege, die eine Drehung des Apparates im umgekehrten Sinne erzwingt. Es kann also gar nicht davon die Rede sein, dass die von der Pinzette frei abfliegende Fliege, die ja die Lage 1 einnimmt, ihren Abwärtsflug durch eine veränderte Richtung des Flügeldrucks auf die umgebende Luft, also eine Steuerbewegung, erreicht. Er kommt vielmehr einfach durch eine Verringerung der Flugenergie bei an sich gleicher Flugrichtung zustande. Die vermutliche Lösung der Halterenfrage. 141 Sehr instruktiv ist schliesslich noch der folgende Vergleichsversuch. Die Flugenergie einer Fliege lässt sich ohne Verletzung der Halteren in sehr einfacher Weise dadurch vermindern, dass man ihr die Flügel stutzt. An solchen Tieren kann man nun beim Abflug vom erhabenen Startpunkt genau das gleiche langsame Abwärtssinken beobachten wie bei der halterenlosen Fliege. Durch verschiedenartiges Stutzen lassen sich alle individuellen Unterschiede in täuschender Weise nach- machen, die nach der Halterenoperation zutage treten. Aus dieser übergrossen Ähnlichkeit ist ohne weiteres der Schluss zu ziehen, dass beide Versuchsobjekte sich dem normalen Tiere gegen- über gleich verhalten: ihre Flugenergie ist verringert. Als zweites haben wir nun zu studieren, inwieweit das charakte- ristische Benehmen des halterenlosen Insekts beim Abflug vom Boden aus durch den Wegfall der erregungsteigernden Wirkung dieser Organe erklärbar ist. Wir unterscheiden bei diesem Phänomen zwei Phasen: Den An- stieg, der vom Abflugs- punkt bis zum Scheitel- punkte der Flugkurve geht, und den Abstieg _-—_— .. von hier bis zum Lan- Ze Erne Fulere dungspunkte. Fa Insgesamtunterschei- Apb.7. Schema. Abflug normaler und halteren- det sich die Flugkurve loser Fliegen vom Boden. Die normalen be- ä ee lieres von schreiben einen ausserordentlich grossen Flug- re Terlen Tieres vo bogen, die operierten einen sehr kleinen. derjenigen des normalen nur durch seine Grösse. Auch dieses letztere muss ja, nach ge- nügend langem Fluge, auch einmal wieder den Abstieg zur Boden- fläche beginnen, also genau wie die halterenlose Fliege im Bogen sich bewegen. Nur ist dieser Bogen ausserordentlich gross, während der Flugbogen des operierten Tieres meist nach Zentimetern misst (Abb. 7). Der Beginn des Abwärtsfluges des normalen Tieres ist entweder bestimmt durch den Willen desselben, wenn es ein bestimmtes Ziel am Boden erreichen will, oder aber, bei dauernder Absicht des Weiter- flugs, schliesslich durch seine Ermüdung. Bei der halterenlosen Fliege ist die letztere Erklärung ohne weiteres die gegebene. Wenn ich die Fliege auf den Tisch setze, so weiss ich ja genau, was sie will: sie möchte infolge ihres starken phototropisch en Triebes zum Fenster fliegen, läuft ja auch dauernd darauf los und versucht ihre Flüge stets in dieser Richtung. Wenn sie trotzdem bereits nach wenigen Zenti- oder Dezimetern mit dem Abflug beginnt, so kann dies unmöglich an einer Änderung der Absicht des Tieres liegen, die vielmehr durch den Instinkt des Phototropismus durchaus 142 W.v. Buddenbrock: festgelegt ist. Es kann aber auch nicht ein Fehler im Steuermechanis- mus die bedingende Ursache des Abwärtsfluges sein. Denn dann ist nicht zu verstehen, wie die Fliege fähig sein soll, den ansteigenden Teil der Kurve richtig und exakt wie ein normales Tier zurückzulegen. Der Mangel des Steuerapparats müsste sich doch gleich anfangs be- _ merkbar machen. Es bleibt folglich nur eine Erklärung: Im Vergleich zur grossen Ausdauer des normalen Insekts ermüdet die halterenlose Fliege äusserst schnell, so dass sie bereits nach einem Fluge von meist nur wenigen Zenti- oder Dezimetern nicht mehr die Kraft besitzt, sich in der Luft zu hatten, und dementsprechend zu Boden sinkt. Diese Ermüdung ist durch den Wegfall der tonischen Erregungen, die sonst von der Haltere ausgehen, völlig erklärt. Auf die theoretische Bedeutung dieser Erscheinung kommen wir noch zurück. Der exakte Beweis wäre auch hier nur durch entsprechende kinematographische Aufnahmen zu erbringen. Es müsste sich ergeben, dass Amplitude oder Frequenz oder beides beim Aufwärtsflug grösser als beim Abwärtsflug sind. Dass die halterenlose Fliege beim Abflug vom Boden aus über- haupt in die Höhe kommt, was ihr beim Abflug von der Pinzette nie gelingt, ist einigermaassen schwer verständlich. Wir müssen jeden- falls annehmen, dass das halterenlose Tier für ganz kurze Zeit wohl zu einer gesteigerten Energieleistung imstande ist, allerdings um hinter- her nur desto schneller zu ermüden. Wie dies möglich ist, davon soll im theoretischen Teile der Arbeit die Rede sein. Biologisch betrachtet ist diese Erscheinung recht wohl verständlich. Beim Abflug vom Boden entfaltet jedes fliegende Tier eine bedeuten- dere Kraft als während des sonstigen Fluges. Denn es gilt hierbei nicht nur den schweren Leib in die Höhe zu heben, sondern es muss ihm auch eine beträchtliche Beschleunigung zuteil werden. Drittens ist jetzt die Frage zu erörtern, wie es kommt, dass die halterenlosen Fliegen so oft beim Landen oder beim Abfliegen auf den Rücken fallen. Dieser Punkt scheint ja zunächst sehr für eine Störung im Gleichgewicht zu sprechen und unserer Anschauung sehr ungünstig zu sein. Wir wollen uns daher die Wirkung verminderter Flugenergie zu- nächst auf einem anderen Wege klarmachen und alsdann Rückschlüsse auf die halterenlose Fliege ziehen. Der einfachste Weg, der Fliege mit Sicherheit einen Teil ihrer Flugenergie zu nehmen, besteht, wie wir schon wissen, in einem Stutzen der Flügel. Hierdurch wird zwar die Muskelkraft an sich nicht beeinträchtigt, sie wird aber ihrer Wirksamkeit beraubt. Es ist nun von grossem Interesse, dass man an solchen Präparaten, vorausgesetzt, dass die Flügel im richtigen Maasse gestutzt sind, nicht Die vermutliche Lösung der Halterenfrage. 143 nur den schrägen Abwärtsflug beobachten kann, sondern dass sie auch, genau wie die halterenlose Tipula, beim Versuch, vom Boden abzufliegen, häufig auf den Rücken fallen. Da es nun ganz sicher ist, dass im vorliegenden Falle eine Störung eines eventuell vorhandenen Gleichgewichtssinnes nicht vorliegt, mahnt uns dies zur Vorsicht. Wir sehen, dass unter Umständen dieses Umfallen eine Folge verminderter Flugenergie sein kann, und wir müssen die gleiche Möglichkeit in Betracht ziehen, wenn wir das geschilderte Benehmen der halterenlosen Fliege erklären wollen. Das Umfallen des Stutzflüglers können wir einigermaassen analy- sieren (Abb. 8). Beobachtet wurde Eristalis tenax. Wir können hier wieder den schräg nach oben gerichteten Auftrieb A zerlegen in eine horizontale Komponente FH und eine vertikale V. Beim Stutz- flügler ist nun V zu klein, um das Tier in die Luft zu heben (V < Schwer- kraft). Dieses bleibt also mit den Füssen am Boden haften und wird nun an dem Hebels- arm, den Rumpf und Beine bilden, durch die Kom- ponente H in die Rückenlage ge- worfen. Je nach der Richtung, die Apb. 8. Umfallen einer Fliege, deren Flügel gestutzt das Tier willkür- sind, beim Versuche, abzufliegen. lich dem Auftrieb gibt, erfolgt das Überschlagen nach vorn oder nach hinten. In ge- wissen mittleren Lagen bleibt es aus. Die hier durchgeführte Analyse, die unmittelbar auf der Beobach- tung fusst, erlaubt ohne weiteres eine Übertragung auf die Verhältnisse, - welche die halterenlose Tipula bietet. Vielleicht kommt hier noch dazu, dass dieses Tier infolge der uns bekannten Einwirkung der Halteren auf die Beine vor dem Abflug häufig eine unnormale, nach vorn übergeneigte Haltung einnimmt, welche den Überschlag nach vorn begünstigt. Wesentlich komplizierter liegen nun diejenigen Fälle, in denen die halterenlose Fliege sich nicht beim Abflug, sondern beim Landen überschlägt, wie dies sehr häufig und bei zahlreichen Arten zu be- obachten ist. Ich behaupte keineswegs, von dieser schwierig zu deuten- den Erscheinung eine Analyse von zwingender Beweiskraft geben zu können. Hierzu wären wiederum kinematographische Aufnahmen un- bedingt erforderlich. Immerhin können wir durch theoretische Überlegung die ungefähre Richtung festlegen, in welcher die Lösung zu finden sein dürfte. Hierzu Pflüger’s Archiv für Physiologie. Bd. 175. 10 144 . W. vw. Buddenbrock: ist eine genaue Analyse derjenigen Kräfte erforderlich, welche das Insekt im Fluge beherrschen. Wenn wir den Körper einer schwebenden Fliege in beliebigen Anfangslagen aufzeichnen, so wirken auf ihn zunächst zwei Kräfte, die an zwei verschiedenen Punkten angreifen: im Schwerpunkt die Schwerkraft S und an der Flügelbasis der Auftrieb A (Abb. 9). Letztere können wir uns nach dem Parallelogramm der Kräfte zerlegt denken in eine der Schwerkraft gleiche, aber entgegengesetzte Kraft S, und in die Kraft A,, welche die resultierende Bewegungsrichtung des Körpers angibt. Gleichzeitig bilden S und S, ein sogenanntes Drehmoment, welches bestrebt ist, den Körper im Sinne des oberen Pfeiles solange zu drehen, bis der Schwerpunkt unter dem Basalpunkte der Flügel liegt. Es ist aber bei den Fliegen infolge der sehr geringen Entfernung zwischen Schwerpunkt und Flügelbasis äusserst gering und praktisch a) b) Abb. 9 a) und b). Die Kräfte, welche die Bewegungsrichtung und die Lage eines Insekts während seines Fluges bestimmen. A Auf- und Vortrieb, 5 Schwerkraft. A, resultierende Bewegungsrichtung. S} bildet mit S ein sogenanntes Drehmoment. fast zu vernachlässigen. Ihm wirkt eine zweite Drehkraft entgegen, die vom Luftwiderstande herrührt und der ersten entgegengesetzt ist. Sie sucht den Körper so einzustellen, dass er bei seiner Vorwärts- bewegung einem Minimum von Widerstand begegnet (Längsachse = Flugrichtung). Die beiden Drehkräfte halten sich in irgendeiner mitt- leren Lage das Gleichgewicht, und hierdurch ist die Stellung des Körpers im Raum während der Bewegung gegeben. Wenden wir diese allgemein gültigen Sätze auf zwei Einzelfälle an, in denen der Auftrieb bei an sich gleich bleibender Richtung das eine Mal sehr gross, das andere Mal sehr klein ist, so erhalten wir das folgende Resultat. l. Der Auftrieb ist sehr gross. Dann ist auch A, sehr gross. Das Tier bewegt sich mit grosser Geschwindigkeit schräg nach oben, und der dementsprechend sehr bedeutende Luftwiderstand zwingt den Körper in eine Lage, in welcher die Längsachse mit der Flugrichtung Die vermutliche Lösung der Halterenfrage. 145 einigermaassen zusammenfällt. Dies ist das bekannte Bild des nor- malen Vorwärtsfluges. 2. Der Auftrieb ist sehr klein. Beispiel die halterenlose Fliege in der zweiten Phase ihres Flugs vom Boden aus. Die Zeichnung lehrt, dass in diesem Falle die Kraft A, fast senkrecht nach unten gerichtet ist: das Tier sinkt bei nur geringer Vorwärtsbewegung. Wiederum versucht der Luftwiderstand den Körper längs der Be- wegungsrichtung einzustellen, was zur Folge hat, dass es mit dem Kopf nach unten am Boden ankommt und sich alsdann überschlägt. Diese theoretische Deduktion können wir für den sehr ähnlich liegenden Fall, dass der Auftrieb gleich Null ist, leicht einer experimentellen Prüfung unterziehen und damit indirekt bestätigen: Die Sinklage des unbewesten, zum Beispiel toten Fliegenkörpers ist fast stets mit dem Kopf nach unten. Damit sind wir am Ende dieses Abschnittes angelangt. Es hat sich in summa ergeben, dass alle Erscheinungen, welche die halteren- lose Fliege darbietet, durch die Verringerung ihrer Flugenergie er- klärbar sind, die als Folge der Halterenoperation sich einstellt. Vor allem aber wurde der unbestreitbare experimentelle Beweis dafür er- bracht, dass die Halteren in die Kategorie der tonuserzeugenden Organe gehören, also den Sinneskölbchen der Medusen, den Statocysten der Wirbellosen und dem Labyrinth der Wirbeltiere sich vergleichen lassen. Nun wissen wir von den zwei letztgenannten Organtypen, dass sie eine Doppelfunktion besitzen: sie sind Tonuserzeuger und Gleich- gewichtsorgane in einem. Es fragt sich, ob dies nicht auch für die Halteren Geltung haben könnte und also die bisherige Auffassung dieser Organe nicht schliesslich doch berechtigt sei. Dies führt uns zum nächsten Abschnitt. Sind die Halteren Gleichgewichtsorgane ? An den Anfang der hier durchzuführenden Untersuchung möchte ich die Bemerkung stellen, dass ein einwandfreier experimenteller Beweis für oder gegen die Natur der Halteren als Gleichgewichts- organe bisher nicht vorliegt. An sich ist es ja sehr leicht, sich ein derartiges Experiment auszudenken, das allem Anschein nach zum Ziele führen müsste. Die Insekten fliegen ja bekanntlich alle im stabilen Gleichgewicht, das durch die tiefe Lage des Schwerpunkts des Körpers bedingt ist. Er liegt bedeutend unter dem sogenannten Aufhängepunkt, d. h. der Flügelbasis. Eine aktive Gleichgewichtsregulierung kann daher nur nach Aus- schaltung dieses automatisch wirkenden Stabilisators erkannt werden. Hierzu kann man folgendermaassen vorgehen. Man klebt auf die Dorsalseite des Fliegenthorax ein Stück Hollundermark, durchsticht 10* 146 W.v. Buddenbrock: es mit einer langen Nadel, so dass sich das Tier mit Leichtigkeit um diese Nadel als Achse drehen kann, und bringt schliesslich auf der der Fliege entgegengesetzten Seite des Markstückchens ein passendes Gegengewicht an, welches den Tierkörper ausbalanciert. Ich stelle jetzt dieses sehr leicht drehbare System so ein, dass die Nadelachse horizontal steht, während sich Fliege und Gegengewicht das Gleichgewicht halten. Besitzt jetzt das Tier eine aktive Gleich- gewichtsregulierung, so muss es sich, sobald es zu schwirren beginnt, aus dieser Anfangslage so bewegen, dass der Rücken wieder nach oben gerichtet ist. Auch müsste es sich nachprüfen lassen, ob die betreffende Regulierung auch nach Entfernung der Halteren noch be- stände. Merkwürdigerweise ist mir aber dieser so einfach aussehende Versuch nie gelungen. Die Tiere schwirrten mit und ohne Halteren, stets ohne ihre Anfangslage zu verlassen. Es sieht dies so aus, als ob hier eine Gleichgewichtsregulierung überhaupt fehlte. Da aber eine solche von anderer Seite in sehr bestimmter Weise behauptet worden ist, möchte ich diesen Schluss vorläufig nicht wagen. Wir verfügen nun aber bereits über eine grosse Zahl gewichtiger Argumente gegen die Annahme, dass speziell die Halteren als Gleichgewichtsorgane fungierten, die vorzubringen immerhin nicht unnütz sein dürfte. Wir wissen, dass für die Funktion der Halteren ihre Bewegung wesentlich und unerlässlich ist. Bewiesen wird dies, wie erinnerlich durch den schönen Versuch von Jousset de Bellesme, welcher zeigte, dass Festkleben der Halteren die gleichen Folgen hat wie völlige Entfernung. Hieran knüpft sich die Frage, ob diese ausserordentlich rapide Bewegung der Halteren mit dem Wesen eines Gleichgewichtsorgans vereinbar ist. Was versteht man denn unter einem solchen? Einen Reflexapparat, welcher das Tier, sobald es sich aus seiner Normallage zur Schwerkraft entfernt, automatisch in dieselbe zurückführt. Hierzu gehört, dass das aufnehmende Sinnesorgan die ungewöhnliche Schräg- lage wahrnimmt. Dies geschieht nun bei sämtlichen Gleichgewichts- organen, die wir kennen, in einer ganz typischen Weise: Durch die Schrägstellung des Körpers wird eine passive Verschiebung der einzelnen Teile des Organs zueinander (zum Beispiel Statolith zur Statocysten- wand) hervorgerufen, was eine Änderung des Normalreizes zur Folge hat, der von dem Sinnesapparat zu den Gefolgsmuskeln fliesst. Durch die hierdurch bedingte kompensatorische Bewegung wird das Tier in seine normale Ausgangslage zurückgebracht. Nach diesem Grund- schema sind alle Gleichgewichtsapparate gebaut, die wir kennen, und man sieht, dass für eine aktive Bewegung hierin kein Platz ist. Mit keinem Mittel menschlicher Logik scheint es mir möglich zu sein, den Sinn zu eruieren, welchen die schwingende Bewegung der Hal- Die vermutliche Lösung der Halterenfrage. 147 teren für ihre vermeintliche Funktion als Gleichgewichtsorgane haben könnte. | | Wären sie ein solches, so müsste man vielmehr gerade erwarten, dass sie unbewegt seien. In diesem Falle könnte man nämlich an- nehmen, dass die Haltere je nach der Lage des Fliegenkörpers im Raum durch das Gewicht des Endköpfchens in verschiedene Winkel- stellungen zu ihrer Basis gezogen wird, mit dem Erfolg einer ver- schiedenen Reizung der basalen Sinnespapillen. Dann hätten wir die für Gleichgewichtsorgane charakteristische Lageverschiebung. Hieran hat offenbar Stellwaag gedacht, wenn er schreibt: ‚Jede passive Bewegung des Schwingkölbchens in einer bestimmten Ebene des Raumes bringt die Endgebilde einer bestimmten Papillengruppe an ihrer Basis zum Ausschlagen und orientiert den Körper nicht nur über die Richtung, sondern auch über die Schnelligkeit des Fluges“ (S. 259). Eine derartige passive Bewegung der Haltere gibt es aber überhaupt nicht. - Vielmehr ist die Stellung der Haltere zur Basis und damit die Reizung der Sinneszellen in jedem Moment durch die aktive Bewegung des Stiels gegeben. Ich nehme nun später zu Be- sprechendes vorweg, wenn ich betone, dass die Schwirrbewegung der Haltere in Ausmaass und Richtung ein für allemal konstant und für jede Lage, die das Tier im Raum einnimmt, die gleiche ist. Damit kommen wir zum Schlussglied unserer Beweiskette: Die Reizung der basalen Sinnesorgane ist völlig unabhängig von der Lage des Tieres im Raum; folglich können die Halteren aller Voraussicht nach keine Gleichgewichtsorgane sein. Gehen wir nun einen Schritt weiter, und suchen wir durch eine vergleichende Betrachtung mit anderen Insekten Klarheit über die Funktionsmöglichkeit der Halteren als Gleichgewichtsorgane zu ge- winnen. Es ist meines Erachtens nicht angängig, eine Tierform aus dem gesamten Kreis ihrer natürlichen Verwandten herauszureissen und isoliert zu betrachten, wie dies stets bisher mit den Fliegen geschehen ist bei der funktionellen Betrachtung ihrer Halteren. Wenn ich zwei Tiere vor mir habe, die als nahe Verwandte den gleichen Bauplan besitzen und auch die gleiche Lebensweise führen, so müssen auch die wichtigeren Organe bei beiden die gleichen sein. Umgekehrt: Finde ich bei dem einen Tier ein Organ, welches dem anderen fehlt, so ist eben entweder die Lebensweise doch nicht die gleiche, oder aber das andere Tier besitzt für das ihm fehlende Organ irgendeinen funktionellen Ersatz, den zu erforschen meine Aufgabe ist. Das hier Vorgetragene ist ein Fundamentalsatz vergleichend physio- logischer Betrachtungsweise von sehr grossem heuristischen Wert und kann daher nicht eindringlich genug empfohlen werden. Auf unser Spezialproblem angewandt, bedeutet er: Die Zweiflügler stimmen in 148 W. v. Buddenbrock: ihrem allgemeinen Bau und in dem hier in Frage kommenden Teil ihrer Lebensweise, dem Flugvermögen, mit den anderen Insekten durchaus überein. Das Fehlen der Hinterflügel ist physiologisch kein trennendes Merkmal, denn bei zahlreichen anderen Insekten sind bekanntermaassen die Hinterflügel durch Haftborsten mit den Vorder- flügeln zu einer funktionellen Einheit verbunden, so dass sie genau wie die Fliegen mit nur einem Flügelpaare fliegen. Auch die Art des Fluges ist bei den Fliegen nicht wesentlich abweichend, indem es bei allen Insektengruppen gute und schlechte, schnelle und langsame Flieger gibt. Bei dieser völligen Übereinstimmung kann das Vorhandensein eines besonderen Gleichgewichtsorganes nicht für eine Insektengruppe allein behauptet werden. Wer die Halteren der Fliegen als solche ansieht, muss konsequenterweise auch behaupten, dass die übrigen Insekten- gruppen analoge Organe besitzen. Warum soll zum Beispiel die Biene ohne spezielle Gleichgewichtsorgane auskommen, wenn die Fliege dies nicht vermag. Nun wissen wir von solchen hypothetischen Organen bei anderen Insekten gar nichts. Ja, wir können auf Grund unserer weitgehenden anatomischen Kenntnisse positiv behaupten, dass sie keine besitzen. Folglich können auch die Halteren nicht gut als Gleich- gewichtsorgane betrachtet werden. Damit soll natürlich nicht gesagt werden, dass die Insekten überhaupt keine aktive Gleichgewichts- regulierung besitzen. Einige neuere Autoren, wie Stellwaag und Voss, sprechen sich, wie schon gesagt, sehr dafür aus, dass sie aktive kompensatorische Bewegungen beobachtet hätten. Aber, wenn dies so ist, so handelt es sich vermutlich um einen von den Eingeweide- nerven vermittelten Lagereflex, wie ein solcher bei Krebsen und Vögeln bekannt ist, nicht um die Tatigzen, irgendwelcher peripheren Sinnesorgane. Diese vergleichende Überlegung besteht natürlich auch zu Recht, soweit die Halteren Tonuserzeuger sind. Hier aber treffen wir, was das Vorkommen analoger Organe bei den sonstigen Insekten an- langt, keine Schwierigkeiten. Schon bei den Fliegen sind mit- unter die Beine in dieser Hinsicht den Halteren funktionell gleich- wertig. Ähnliches dürfte auch für die anderen Insekten gelten, und schliesslich kann eine jede Gruppe von Sinneszellen tonus- erzeugend wirken, so dass an analogen Organen kein Mangel ist. Vor allem liegt, wie schon früher erwähnt, der Gedanke sehr nahe, dass die Flügel selbst tonuserzeugend wirken, um so mehr als wir wissen, dass sie in ihrer Basis ähnliche Sinnespapillen wie die Halteren be- sitzen. Wir können jetzt zu einer weiteren noch zu erledigenden Frage übergehen: Die vermutliche Lösung der Halterenfrage. 149 Sind die Halteren Steuerorgane? _ Während das Gleichgewichtsproblem merkwürdigerweise nie- manden gefunden hat, der es näher ausgebaut und eine diesbezügliche genauere Theorie über die Halteren aufgestellt hätte, gelangen wir bei Erörterung dieser zweiten Frage auf etwas festeren Boden. Weinland, der letzte Autor, der sich mit der Physiologie der Hal- teren beschäftigte, hat in seiner Arbeit sehr genau auseinandergesetzt, wie er sich die Tätigkeit der Schwinger als Steuerorgane vorstellt. Bevor wir zur genaueren Besprechung seiner Auffassung übergehen, wollen wir indessen das ganze Problem von einem allgemeineren Stand- punkte aus betrachten. Zunächst den entscheidenden Versuch: Die Fliegen können auch ohne Halteren steuern. Er lässt sich freilich nicht an jeder Fliege demonstrieren; man muss eine Art nehmen, die unter der Operation nicht allzusehr leidet und nachher noch imstande ist, einen einigermaassen schrägen, nicht zu steilen Abwärtsflug auszuführen. Nebenbei muss die Art gut phototropisch sein. Ein solches Tier nun beraubt man seiner Halteren und wirft es in der Mitte eines ein- fenstrigen Zimmers in die Luft. Stets ist zu beobachten, dass das Tier seinen Abwärtsflug nach dem Fenster zu macht und in dessen Nähe am Boden landet. An der Steuerfähigkeit der halterenlosen Fliege ist also absolut nicht zu zweifeln, und damit ist im Grunde genommen das ganze Problem erledigt. Immerhin möchte ich nicht ganz an einer Darlegung weiterer Argumente gegen diese Auffassung vorübergehen, weil dies uns Ver- anlassung gibt, noch einige experimentelle Einzelheiten kennen zu lernen. Vom vergleichend physiologischen Standpunkte aus muss es zu- nächst prinzipiell bestritten werden, dass die Halteren irgendwie zum Steuern dienen. Wir kennen keine analogen Steuerorgane bei anderen Insekten und sind nach unseren heutigen Kenntnissen vollkommen zu der Annahme berechtigt, dass alle Insekten mit den Flügeln steuern. Dies hat besonders Stellwaag betont. Aus welchem Grunde sollten die Dipteren von dieser durchgängigen Regel eine Ausnahme machen ? Das schwerwiegendste Argument ist schliesslich, dass das Steuern eine mechanische Leistung ist. Stellwaag hat in einem Auf- satz in den ‚„‚Naturwissenschaften‘““ darauf aufmerksam gemacht, dass man bei den Organismen genau so gut wie in der Technik Druck- steuer, Gewichtssteuer und Stabilisierungsapparate unterscheiden muss. All diese Apparate wirken durch bedeutende Steuerflächen oder durch grosse Massen, deren Verlagerung notwendigerweise eine Richtungs- änderung des ganzen Körpers bedingt. Es ist schwer, sich ein Organ 150 W. v. Buddenbrock: vorzustellen, dass zu einer derartigen Leistung seinem Bau und seiner Grösse nach ungeeigneter wäre als die winzigen Halteren. Auch das folgende Argument darf nicht ausser acht gelassen werden. Wären die Halteren in irgendeinem Sinne Steuerorgane, so würde das sicherlich in ihrer Bewegung irgendwie zum Ausdruck kommen, die also variabel sein müsste. Nun ist es bei manchen grossen Arten, zum Beispiel Tipula gigantea oder Tabanus bovinus, ein leichtes, festzustellen, dass sich im Gegensatz hierzu die Halteren stets nur in einer streng fixierten und unabänderlichen Weise bewegen, nämlich in einer Bahn, die einigermaassen senkrecht zur Längsachse des Körpers verläuft. Hier ist die Stelle, an der wir in den näheren Gedankengang Wein- lands eindringen können. Weinland hat diesen Kernpunkt der Abb. 10. Bewegung der Haltere bei Tipula bei Ansicht des Tieres a von vorn, b von der Seite. Es ist hierbei ganz gleichgültig, welche Lage das Tier im Raume einnimmt. c Bewegung der Haltere nach Abschneiden des als Schwungkörper dienenden Köpfchens. Man sieht die bedeutende Ver- ringerung der Amplitude. ganzen Frage, die Variabilität der Halterenbewegung, sehr wohl er- kannt, und es ist sehr interessant zu verfolgen, 'wie er sich das zu Beobachtende für seine Theorie zurechtgelegt hat. In seiner Zusammenfassung (S. 161) behauptet er geradezu: „Der Schwinger kann eine grosse Zahl verschiedener Bewegungen ausführen, welche durch ein zweites an seinem Grunde befindliches Gelenk ermöglicht werden.‘ Worauf gründet sich nun dieser ausserordentlich wichtige Satz ? Zunächst auf keine Beobachtung am lebenden Tier. Ich finde in der ganzen Arbeit von Weinland keine einzige Angabe, dass er ver- schiedenes Schwingen der Halteren jemals beobachtet habe. Er schreibt vielmehr S. 123: | „Was nun die Anteilnahme der beiden oben dargelegten Bewegungs- weisen des Schwingers (in den zwei verschiedenen Gelenken v. B.) an Die vermutliche Lösung der Halterenfrage. 151 seiner Bewegung am lebenden Tiere betrifft, so dürfte es schwer halten, darüber Beobachtungen herbeizubringen.‘ Im weiteren spricht er nur noch von gelegentlichen Beobachtungen einer Bewegung des Schwingers nach hinten, wohl bemerkt aber kein Hin- und Herschwingen, sondern ‚er blieb in der nach hinten gebogenen Stellung‘; „auch die Beobachtung, dass eine Cali- phora, Eristalis, Musca, deren Schwinger berührt wird, denselben plötzlich, wie mir scheint, nach hinten versteckt, mag hierher ge- hören“. | Nun ist es sehr leicht, klarzustellen, was es mit diesem zweiten Gelenk auf sich hat, dessen Zusammenarbeit mit dem ersten die Viel- ‚seitigkeit der Bewegung der Haltere ermöglichen soll. Es handelt sich nämlich bei dem von Weinland beobachteten Umlegen der Haltere nach hinten einfach um die Einnahme einer Ruhestellung. Sehr viele Insekten können ihre Flügel in zwei verschiedenen Lagen unbewegt halten. Ich unterscheide erstens eine Bereitschafts- stellung, von der aus der Flug unmittelbar beginnen kann, und bei welcher die Flügel um einen gewissen Winkel vom Leibe abgespreizt werden, und zweitens eine Ruhestellung mit meist dicht an den Leib und gegeneinander gelegten Flügeln, wie sie zum Beispiel einem jeden Schmetterlingssammler von zahlreichen Nachtschmetterlingen her bekannt ist. Diese beiden verschiedenen Lagen kann man nun auch bei den Flügeln der Dipteren beobachten, und es entspricht dem Wesen der Halteren als umgebildete Hinterflügel, dass auch für sie das Ge- sagte gilt. Ich bringe nachstehend zwei möglichst naturgetreue Abbildungen von Tipula, einem meiner Hauptversuchstiere. Abb. lla zeigt dieses Dipter mn Ruhestellung: die Flügel liegen übereinandergefaltet über dem Rücken, die Halteren sind weit nach hinten umgelegt, so dass sie mit dem Hinterleib einen nur recht kleinen Winkel einschliessen. Abb. I1b dagegen veranschaulicht die im allgemeinen häufiger zu sehende Bereitschaftsstellung mit abgespreizten Flügeln und Halteren. Ich brauche jetzt nur noch zu erwähnen, dass bei den Fliegen häufig die Halteren in Bereitschaftsstellung bleiben, während die Flügel in Ruhestellung sind, um alles zur Beurteilung der Wein- land’schen Beobachtung beisammen zu haben: Er hat ganz einfach den Übergang der Haltere in die Ruhestellung beobachtet. Es ist klar, dass der Muskel, welcher dies bewirkt, beim Flügel so wenig wie bei der Haltere irgend etwas mit dem Fluge zu tun hat. Beide kommen während ihrer Bewegung niemals in eine Lage, die der Ruhe- stellung auch nur angenähert wäre. Weinland ist also den Beweis für seine Behauptung, der Schwinger könne eine grosse Anzahl ver- schiedener Bewegungen ausführen, durchaus schuldig geblieben, und 152 = W. v. Buddenbrock: damit fällt seine ganze übrige Hypothese naturgemäss in sich selbst zusammen. Ich will daher auch nicht mehr besonders eingehend auf dieselbe zu sprechen kommen, sondern nur den hauptsächlichsten Punkt heraus- greifen, bestrebt, nachzuweisen, dass Weinland bei seiner Anschauung von einer irrtümlichen physikalischen Vorstellung ausgeht. Er fasst die Schwinger als eine Art dynamischer Steuerorgane auf, d. h. sie wirken nach ihm nicht durch ihr ja nur äusserst geringes Gewicht, sondern durch- die Zentrifugalkräfte, die sie infolge ihrer rapiden Bewegung auf ihre Basis ausüben sollen. In diesem Sinne schreibt er: „Wenn wir jeden der beiden Schwinger einer Fliege als Abb. 11. Tipula a in Ruhe, b in Bereitschaftsstellung. eine gestielte, mit Blut gefüllte und also ziemlich schwere Blase auf- fassen, welche seitlich mit dem hinteren Teil des Thorax verbunden ist, .... so wird die Bewegung des Schwingers einen Zug nach unten auf den hinteren Teil des Thorax ausüben ..... also den Schwerpunkt der Fliege .... etwas weiter nach hinten zu rücken streben.“ Hier- gegen ist einzuwenden, dass ein Zug zwischen den Teilen eines starren Systems lediglich eine Spannung zwischen ebendiesen. Teilen ver- ursacht, die nach aussenhin überhaupt nicht zur Geltung kommt und den Schwerpunkt des ganzen Systems in keiner Weise verändert. Eine Verlagerung des Schwerpunktes könnte nur insofern in Frage kommen, als infolge des Zuges eine vorübergehende Deformierung der Nachbarteile eintritt. Natürlich könnte dies selbst im besten Falle infolge der winzigen Muskelkraft der Haltere nur in einem so gering- Die vermutliche Lösung der Halterenfrage. 153 fügigen Maasse geschehen, dass dieses für die Bewegung der Fliege überhaupt keine Rolle spielen würde. Die Theorie der Halterenwirkung. Die Tatsache, welche im Mittelpunkte der vorliegenden Arbeit steht, dass nämlich Sarcophaga carnaria nach Verlust der Halteren und Beine ihre Flügel so gut wie überhaupt nicht mehr bewegen kann, - heisst in einer allgemeineren Ausdrucksweise: Durch Wegfall gewisser peripherer Reize kann ein Muskelapparat, der augenscheinlich zu einem ganz anderen, völlig intakten Reflexbogen gehört, eine Lähmung er- leiden. Wir müssen im folgenden versuchen, diese äusserst interessante Erscheinung zu erklären. Die einfachste Annahme, welche zu einem Verständnis führen könnte, wäre offenbar, dass die Halteren eben doch in irgendeiner reflektorischen Verbindung mit den Flügelmuskeln stehen. Das nähere Wie dieser Annahme ergibt sich leicht aus dem folgenden Sachverhalt. Wir wissen, dass Flügel und Halteren sich synchron bewegen. Bei Tipula mindestens kann man sich durch ein kleines Experiment sehr leicht da- von überzeugen. Wir schneiden hier- app. 12. Mipmlec Bemmsisdles mei zu einer möglichst grossen Tipula- malerweise synchronen Schwin- ie: . - gens von Flügel und Haltere. Über Art, zum Beispiel Tipula gigantea, Dede euere ahnnes den einen Flügel so weit ab, dass er Fädchen geklebt, das sich beim gleichlang wie die Haltere wird, und Schwirren sichtbarerweise par- Be ’ =D } allel zu sich selbst bewegt. kleben mit je einem winzigen Leim- tröpfehen irgendein sehr dünnes und biegsames Fädchen quer über Flügel und Haltere. Es gelingt dies nach einiger Übung ziemlich leicht. Ist das Fädchen festgeklebt, so kann man bei günstiger Be- leuchtung direkt die synchrone Bewegung von Flügel und Haltere daran erkennen, dass sich das Fädchen parallel zu sich selber be- wegt (s. Abb. 12). Dies ist offenbar nur möglich, wenn beide Or- gane im gleichen Moment den höchsten sowie den tiefsten Punkt ihrer Bahn erreichen. a Ich halte den Analogieschluss von Tipula auf die übrigen Dipteren für zulässig und sehe daher den normalerweise bestehenden Synchro- nismus beider Organe als bewiesen an. _ Die Annahme einer reflektorischen Einwirkung der Haltere auf die Flügel gewinnt alsdann die folgende Form: Eine jede Bewegung der Haltere wirkt als auslösender Reiz für die darauf folgende Bewegung des Flügels. Bewegt sich also die Haltere nach oben, so verursacht 154 x Re) —— See N N Sn — S Q_ So _ ® — = N Su © ST” — N) es > — \ N 3 Dr = 6} [ [ 2 [ 7 ( 3) Flügellänge 5mm Shimmgabel. Na an nn 2 —ıiN 4) Flügellönge Zmm W.v. Buddenbrock: SR ST S N DS Pa N AN II Be N I N U RE i 4 >= or IL \ © 4 NS Rn 09) 2 x == \ > SS 7 | Ser > { Y ie = 7% S_ ’ nn SR SS SE, N 8.58 TR DU ES An Q D S Q S N Abb. 13. die hierdurch bedingte Reizung der Sinneszellen an der Halterenbasis eine anschliessende Kontraktion derjenigen Muskeln, welche den Flügel nach unten ziehen, also der Flügelsenker; bewegt sich die Hal- tere nach unten, so tritt eine Be- wegung der Flügelheber ein. Wir würden, wenn dies richtig wäre, hier ganz ähnliche Verhältnisse vor- finden wie bei der Flügelbewegung der Taube, wo wir durch Tren- delenburg wissen, dass die durch die Bewegung hervorgerufene Rei- zung der sensiblen Nervenendi- gungen der Extremität den Reiz für die jeweils folgende Bewegung derselben abgibt. Bei unseren Flie- gen liegen die Verhältnisse aber doch wesentlich anders, wie der folgende Versuch beweist. Es ist klar, dass die oben an- genommene reflektorische Beein- flussung des Flügels durch die Haltere den strengsten Synchronis- mus zur Voraussetzung hat, wie wir ihn bei Tipula fanden. Diesen Synchronismus können wir nun aber durch einen sehr ein- fachen Eingriff, nämlich durch Stutzen des Flügels, völlig zer- stören, ohne dass die Bewegung des Flügels und die Wirksamkeit der Halteren darunter leidet. Die - vorliegenden Aufnahmen am Schuss- kymographen lehren uns zunächst (Abb. 13)!), dass die Frequenz des Flügels im stärksten Maasse von der Belastung desselben abhängt. Verringere ich den Luftwiderstand, der sich dem Flügel entgegen- 1) Die Erklärung der Abbildungen 13—17 befindet sich auf S. 164. Halterenfrage. stemmt, durch Stutzen des letzteren, so steigt die Frequenz um so höher, je kleiner der restliche Flügelstumpf ist. Bei dem betreffenden Individuum von Tipula speziell beträgt die normale Flügel- länge 22 mm. Die Frequenz des ungestutzten Flügels verhält sich zu der des Flügelstummels von 10 und von 5 mm ‚wie 9:12:20. Dieselbe Er- scheinung zeigt Abb. 14, wo wir die Frequenz des unbelasteten, d. h. des normalen Flügels ver- gleichen können mit derjenigen des künstlich durch ein aufgeklebtes Pappstückchen belasteten, so- wie mit der Frequenz des gestutzten, der als ‚unterbelastet zu gelten hat. Ich hoffe auf diese für die Physiologie des Insektenfluges sehr wich- tigen Beobachtungen sowie auf einige andere hier nicht veröffentlichte an anderer Stelle ausführlicher . zurückkommen zu können. An Abb. 15 lässt sich die interessante Feststellung machen, dass beim Stutzflügler die Frequenz des Flügels höher ist, ja sogar um ein Mehrfaches höher sein kann als die- jenige der Haltere, welche unentwegt im Rhythmus des normalen Tieres weiterschwingt. In unserem Falle verhalten sich die Schwingungszahlen von Haltere und Flügel ungefähr wie 10 : 27. Unter diesen Umständen müsste gemäss der soeben entwickelten Auffassung eine reflektorische Einwirkung der Haltere auf den Flügel völlig un- möglich sein. Wir können uns aber durch ein sehr einfaches Experiment davon überzeugen, dass auch beim Stutzflügler die Halteren ihre Funktion weiter ausüben. Es ist nämlich möglich, den Flügel - so weit zu stutzen, dass sich seine Frequenz zur Normalfrequenz und folglich auch zur Halteren- frequenz wie 5 :4 verhält, ohne dass hierdurch die Flugfähigkeit des Insekts leidet. Es fliegt ganz gut; die Verschlechterung gegenüber dem normalen Tiere ist ohne Zweifel auf die schädliche Ver- kleinerung der Tragflächen zurückzuführen. Nehme ich ihm aber jetzt noch seine Halteren, so ist das Insekt, wie nicht anders zu erwarten, völlig flug- unfähig geworden. Also: Die Wirksamkeit der Halteren bleibt die gleiche, auch wenn ihre Fre- 7 en \ \ 20 a EL NE > | f 75 | Z 70 IN x mr SG 3 Ss N I er IR N en RN U & S SA Wa ONE S SIRCT. IR a er Abb. 14. 156 W. v. Buddenbrock: quenz nicht mit der der Flügel übereinstimmt. Da unter diesen Umständen an eine reflektorische Beeinflussung des Flügels nicht zu denken ist, muss die Funktion der Halteren auf einem anderen Prinzipe beruhen. Dies scheint mir vollkommen beweisend zu sein. Weniger durchsichtig in theoretischer Hinsicht ist die folgende Erscheinung. Es ist häufig, aber keineswegs immer, zu beobachten, dass die Flügelfrequenz nach Entfernung der Halteren ein wenig abnimmt. Schon einer der älteren Beobachter hat dies festgestellt; ich kann es durchaus bestätigen. : Die Abb. 15, 16 und 17 überzeugen uns hiervon in objektivster Weise. In Abb. 15 sehen wir, dass der halterenlose Flügelstummel 25 Schwingungen macht in der gleichen Zeit, in welcher der des unoperierten Tieres 30 Schwingungen ausführt. Abb. 16, die sich‘ ebenfalls auf einen Stutzflügler bezieht, zeigt ein ähnliches Verhalten. Abb. 17 endlich lehrt, dass auch der unnormal überlastete Flügel, deralso nicht gestutzt und zudem durch ein besonderes Gewicht beschwert ist, sich im Prinzip gleich verhält. Die Verminderung ist beim Stutz- flügler prozentualiter nicht unerheblich grösser als beim normal- langen Flügel. Worauf dies beruht, vermag ich ebensowenig zu sagen, wie ich den Umstand erklären kann, dass diese Frequenzverminderung nicht immer, sondern nur manchmal auftritt. Ich begnüge mich daher mit der Feststellung der Tatsache und dem Hinweis, dass die Ver- minderung der Frequenz nach Operation der Halteren auf alle Fälle so häufig ist, dass man nicht an einen Zufall denken kann. Wie ist nun diese Erscheinung zu deuten ? Lässt sich behaupten, dass die Haltere dem Flügel ihre eigene Frequenz, die Normalfrequenz, aufzwingt, die nach Halterenverlust der niedrigeren Eigenfrequenz des Flügels Platz macht ? Offenbar nein, denn wir sehen ja, dass trotz Anwesenheit der Halteren die Normalfrequenz und der Synchronismus mit der Haltere verloren geht, sobald wir den Flügel auch nur ein wenig stutzen. Einer der letzten Autoren, der sich mit der Funktion der Halteren, wenn auch nur theoretisierend, beschäftigt hat, Demoll, scheint tatsächlich an eine Wirksamkeit dieser Organe in dem soeben erwähnten Sinne gedacht zu haben. Er schreibt S. 47 über das Chordotonalorgan der Halteren: „Wenn es richtig ist, dass die Ausspannung des Organs die Bedeutung hat, eine stehende Welle entstehen zu lassen — und anders lässt sich ein Funktionieren kaum denken —, so ist zu beachten, dass nach Maassgabe der Spannung und des ganzen Baues des Organs die Zahl der Schwingungen in der Sekunde eine ganz bestimmte sein muss, soll eine stehende Welle zustande kommen, und diese Zahl wird eben die Normalzahl der Schwingungen sein. Findet man, dass normale Tiere stets mit derselben Schwingungszahl fliegen, so wäre darin eine 157 Die vermutliche Lösung der Halterenfrage. Ir Saar ae we \ | \ u, \ | \ \ \ \ Star \o ana 2DH DUO 1ounungspaöng PMDSAaT OADDIL 2aut wu p PUISPÄRT 08 7) a} a ee SE en a a rg a rar) IL N 8. 4 9 $g N g LE 4 “ - -. WERE er . —— yayay mal u eek ee a ek a ee ng nn nn nn nn nn \ 158 W. v. Buddenbrock: Stütze dieser Ansicht zu erblicken. Die Chordotonalorgane hätten danach Kontrolle zu üben, ob die Zahl der Schwingungen die normale Höhe einhält.“ Ich kann mich, nochmals gesagt, dieser Auffassung nicht anschliessen. Die experimentelle Forschung lehrt, dass die Halteren eine jede beliebige Frequenz der Flügel, ob sie mit der eigenen übereinstimmt oder nicht, ein wenig erhöhen. Dies kann. meines Erachtens nur so verstanden werden, dass die Halteren dem Flügel, ganz allgemein gesagt, Energie zuführen; dieses Plus an Energie äussert sich in einer Erhöhung der jeweiligen Frequenz. Ist somit an eine reflektorische Einwirkung der Halteren auf die Flügel nicht zu denken, so wäre jetzt zu untersuchen, ob uns das sogenannte Dehnungsgesetz von Uexküll weiterbrinst. Es sagt be- kanntlich aus, dass in einfacher gebauten Nervensystemen die Er- regung stets den gedehnten Muskeln zufliesst, wobei es unentschieden bleiben kann, ob dieses Phänomen auf einer zentralen Schaltung oder Abb. 18. Einwirkung eines rhythmischen Reizes auf ein rhythmisch sich be- wegendes Erfolgsorgan gemäss dem Uexküll’schen Dehnungsgesetz. Die Reize sind durch Punkte, die Dehnungsphasen der Muskeln durch Striche angedeutet. einer Unerregbarkeit des kontrahierten Muskels beruht. Die An- wendung dieses Gesetzes auf die Halteren würde also besagen, dass die fortwährenden Reize, die von ihnen ausgehen, stets nur die jeweils gedehnten Thoraxmuskeln erregen, und dass hierdurch der Flug- rhythmus zustande kommt. Aber auch diese Auffassung versagt. Uexküll’s Gesetz hat einen kontinuierlichen Reiz zur Voraussetzung, der durch einen rhythmischen nur ersetzt werden kann, wenn die Rhythmik des Reizes vielfach schneller ist als die der Erfolgsmuskeln. Kommen viele Einzelreize auf eine einzige Dehnungsphase des Muskels, dann ist unter allen Um- ständen dafür gesorgt, dass die gedehnten Muskeln wirklich gereizt werden. Ist aber die Reizfrequenz nur wenig schneller, gleich schnell oder gar langsamer als die Frequenz der Muskelkontraktionen, dann ist, wie die nachstehende Zeichnung überzeugend lehrt, die Gefahr sehr gross, dass der einzelne Reiz mit der Dehnungsphase des Muskels überhaupt nicht zeitlich zusammenfällt und daher eine wirksame Reizung gar nicht eintritt (Abb. 18). Dieser Fall liest aber vor, sobald U UL Die vermutliche Lösung der Halterenfrage. 159 wir die Flügelspitze stutzen, und da die Halteren auch unter diesen Verhältnissen ihre volle Wirksamkeit entfalten, kommt auch das Uexküll’sche Dehnungsgesetz für eine Erklärung der Halteren- funktion nicht in Frage. Die Unzulänglichkeit der bisher angeführten Biinaipien geht auch sehr deutlich aus der zu beobachtenden Neshselmirkung zwischen den Halteren und den Beinen hervor. Manche Individuen der Gattung Tipula können, wie wir wissen, nach Verlust ihrer Halteren die Beine infolge grosser Muskelschwäche nicht ordentlich beherrschen, laufen höchst ungeschickt und langsam und sitzen in der Ruhe in sich zusammengesunken und völlig schief da. Bei oberflächlicher Betrachtung könnte man dies durch den Weg- fall einer von den Halteren ausgehenden tetanischen Reizung ent- standen denken. Nun wissen wir aber, dass beim normalen Tier, das seine Beine sicher und gewandt setzt, die Halteren keineswegs immer in Funktion, d. h. in Bewegung sind. Sie ruhen normalerweise beim Gehen und werden nur auf besondere äussere Reize oder vor dem Abflug in Schwirren versetzt. Sie ruhen ferner stets, wenn das Insekt unbewegt sitzt, und trotzdem also während. dieser Zeit von einer tetanischen Reizung seitens der Halteren keine Rede sein kann, behalten die Beine ihre straffe Haltung bei, die nach der Operation verschwindet. Dies ist offenbar nur durch eine zeitliche Nach- wirkung der Halteren zu verstehen, und so kommen wir zu der Vor- stellung, dass die Halteren gewissermaassen auf Vorrat arbeiten. Die Nervenenergie, die im Zeitpunkt A von der Haltere ausgeht, wird irgendwie gespeichert und kann sich dann in dem viel späteren Zeit- punkt B in Muskeltonus umsetzen. Wir nähern uns auf diesem Wege sanz zwanglos den Anschauungen, die Uexküll in seinen zahlreichen Arbeiten und nach ihm Jordan und am glücklichsten Matula über die Natur tonischer Erregungen vertreten haben. Auch die tonus- erzeugende Wirkung der Beine, die wir bei Sarcophaga kennen lernten, ist nur unter diesem Gesichtswinkel zu verstehen. Taktile Reize entstehen in den sensiblen Apparaten der Beine sicherlich nur, wenn die Füsse den Boden berühren oder die Beine in Bewegung sind, nicht aber, wenn sie, wie beim Fluge, still gehalten werden. Gerade in diesem letzteren Falle aber kommt bekanntermaassen die tonus- steigernde Wirkung der Beine auf die Flügel zum Ausdruck. Vor allem ist es nun aber die Einwirkung der Halteren auf die Flügel selbst, die _ wir erst jetzt in Anlehnung an die Uexküll-Matula’sche Auffassung vom Tonus verstehen können: Wenn die Halteren nicht direkt auf die Flügel wirken, wie dies in einem gewöhnlichen Reflexbogen der Fall ist, wenn sie vielmehr nur Nervenenergie erzeugen, die im Zentrum gespeichert und nach Bedarf den Flügeln zugeführt wird, dann sind Pflüger’s Archiv für Physiologie. Bd. 175. 11 160 W.v. Buddenbrock: wir all den Schwierigkeiten enthoben, die sich aus der bewiesenen Unabhängiskeit der Flügelrhythmik von derjenigen der Halteren für jede andere Auffassung ergeben. Ich möchte an dieser Stelle ein wenig ausführlicher auf die theoretischen Schlüsse eingehen, die Matula!), in seiner Arbeit über die Atmung der Libellenlarven aus seinen Beobachtungen zog, und. die eine weitgehende Ähnlichkeit mit unseren Resultaten haben. Die Atmung der Libellenlarven geschieht mit Hilfe des Enddarmes. Wir sehen zu diesem Zwecke das Abdomen der Larve rhythmische Atembewegungen ausführen. Matula konnte nun nachweisen, dass das I. Thorakalganglion, ohne zum eigentlichen Reflexbogen der Atemmuskeln zu gehören, die Frequenz der Atmung bedeutend be- einflusst. Seine Zerstörung hat momentan eine bedeutende Frequenz- erniedrigung der Atmung zur Folge. Auch die Amplitude der Atem- bewegungen ist vermindert. Es ist naheliegend anzunehmen, dass zum 1. Thorakalganglion afferente Bahnen ziehen, deren Erregung die Atmung auf reflektorischem Wege beeinflussen. Tatsächlich hat Abschneiden der Vorderbeine die gleiche Frequenzerniedrigung zur Folge wie die Entfernung des I. Thorakalganglions. Aber diese Er- niedrigung tritt nicht plötzlich, sondern langsam und allmählich ein. Dies beweist, dass die von den Beinen ausgehenden Impulse nicht reflektorisch auf die Atmung wirken, da sonst der Abfall ein plötzlicher sein müsste. Auch vom Kopf gehen derartige Impulse aus, so dass die Frequenz- abnahme nach Abschneiden der Beine nur beim geköpften Tiere deut- lich bemerkbar ist. Schneidet man einem solchen Tiere alle Beine ab, so zeigt es nach einiger Zeit einen immer geringer werdenden Umfang der Atem- bewegungen, bis schliesslich Atemstillstand und Tod eintritt. Solange dagegen noch ein einziges Beinpaar am Körper ist, kann das kopflose Tier noch tagelang leben. Dies sind die hauptsächlichsten Beobachtungen. Wie man sieht, finden sich hier sehr ähnliche Verhältnisse wie bei unseren Fliesen. Hier wie dort sehen wir nach Zerstörung gewisser afferenter Bahnen den völligen Stillstand eines Muskelsystems ein- treten, obgleich der eigentliche Reflexbogen, zu dem diese Muskeln gehören, vollkommen intakt ist. Hier wie dort ist es unmöglich, die Erscheinung als eine reflektorische aufzufassen. Bei den Libellenlarven wegen des allmählichen Abklingens der Erregung, bei den Fliegen wegen der besonderen Bedingungen, die 1) Matula, J., Untersuchungen über die Funktionen des Zentral- nervensystems bei Insekten. Pflüger’s Archiv Bd. 138. 1911. Die vermutliche Lösung der Halterenfrage. 161 zur reflektorischen Reizung der Flügel gehören würden, und die nicht erfüllt sind. Matula schliesst nun aus seinen Beobachtungen das Folgende: „Wir haben also anzunehmen, dass die Erregungen, welche zum ersten Thorakalganglion fliessen, zur Erzeugung einer potentiellen (latenten) Energie Anlass geben, auf deren Kosten die nervöse Arbeit beim Reflex- vorgang geschieht, und von deren Menge die Frequenz dieser Atem- rhythmik abhängt. Denn auch der nervöse Vorgang des Reflexes bedarf einer gewissen Quantität von Energie; es handelt sich doch darum, dass eine oft geringe afferente Erregung eine oft sehr bedeutende efferente Erregung, die einen grossen Muskelapparat in Bewegung setzt, auszulösen hat. Um diese Energie aufzubringen, ist die geringe Energie der afferenten Erregung zu schwach; es muss dies ohne Zweifel auf Kosten der im Körper gespeicherten Energien geschehen. Zu diesem Zwecke muss in den Nerven- zentren ein brauchbares Arbeitsmaterial vorhanden sein... Die Er- zeugung einer für die Reflexmaschinen brauchbaren potentiellen Arbeits- energie wird also durch die afferenten Impulse zum ersten Thorakal- ganglion veranlasst‘ (S. 420—421). ‘ Wir lesen dann weiter (S. 422): „Es ist also unbedingt zur Auslösung des Reflexes notwendig, dass neben der zentripetalen oder afferenten Erresung auch ein gewisses Quantum einer zentralen Energie da ist; fehlt dieses Quantum, so kann der Reflex nicht ausgelöst werden, trotz der afferenten Erregung, so wenig eine Flinte ohne Pulver trotz Los- drücken des Hahnes losgeht.‘ Schliesslich sucht Matula auf Grund seiner Beobachtungen einen klareren Einblick in das Wesen des Refraktärstadiums zu gewinnen, wohlgemerkt: in das Refraktärstadium dieses bestimmten Falles: „Das Refraktärstadium ist nach unserer Auffassung ein Stadium, in welchem die potentielle Nervenenergie zum mindesten sehr verringert ist, da sie von dem vorhergegangenen Reflex zum grössten Teil verbraucht wurde... Erst wenn die verbrauchte Energie ersetzt wurde, kann ein neuer Reflex ausgelöst werden. Die Zeit also, welche nötig ist, um die ‚ verbrauchte Energie zu restituieren, ist identisch mit dem Refraktär- stadium.‘ Anschliessend können wir im Sinne Matula’s folgendes über die Ermüdung sagen, die bekanntlich dahin zu definieren ist, dass bei Applizierung einer Reihe gleichstarker Reize der Reizerfolg für jede zunehmende Reizung sich verringert: Sie tritt ein, wenn der Zustrom neuer potentieller Energie geringer ist als der dauernde Verbrauch, und zwar um so schneller, je grösser der Unterschied zwischen beiden ist. Ich bringe diese ausführlichen Beobachtungen und Zitate aus _ Matula’s Libellenarbeit aus zwei Gründen: einmal, weil die Ähnlichkeit mit dem hier vorliegenden Problem so gross ist, dass wir ohne weiteres Matula’s äusserst klare und logische Schlussfolgerungen zu den unseren machen können; zweitens und hauptsächlich tue ich es aber, um die Aufmerksam- keit der physiologisch interessierten Forscher erneut auf ein Gebiet © 162 . W. v. Buddenbrock: zu lenken, das bisher, wie man fast meinen könnte absichtlich, von den Fachphysiologen vernachlässigt wurde. Es handelt sich hierbei im allgemeinen um Untersuchungen der Uexküll’schen Schule, denn im letzten Sinne gehen alle diese An- schauungen, wie sie auch in dem vorliegenden Aufsatz und in der Arbeit Matula’s zum Ausdruck kommen, auf Uexküll zurück. Nun ist ja gewiss zuzugeben, dass manche Vorstellungen vom Tonus, der * statischen Erregung, der potentiellen Nervenenergie, oder wie man diese Dinge auch sonst nennen mag, nicht in den Ideenkreis der zünftigen Fachphysiologie hineinpassen. Es ist wohl auch zuzugeben, dass sie z. T. durchaus eine Korrektur vertragen. Sie sind nichts anderes und wollen nichts anderes sein als vorläufige Erklärungsversuche, deren wir nun einmal in der Naturforschung nicht entraten können. Gegen eine sachliche Kritik dieser Dinge wird also niemand etwas einzuwenden haben. Dagegen macht man beim Durchlesen der Fach- literatur immer wieder von neuem die merkwürdige und wenig er- freuliche Entdeckung, dass einfach die Tatsachen verschwiegen werden, auf denen diese neueren Vorstellungen sich aufbauen. Aus der Fülle des Materials, das sich dem kritischen Leser bietet, möchte ich hier nur zwei Beispiele herausgreifen. Das erste ist die als „Physiologie des Nervensystems‘ betitelte Abhandlung von 8. Baglioni in Winterstein’s Handbuch der vergleichenden Physiologie, in welcher sich der italienische Forscher ein unsterb- liches Denkmal mangelnder Objektivität und geringer Sachlichkeit gesetzt hat. Baglioni versichert zwar an den verschiedensten Stellen, dass die Vorstellungen Uexküll’s völlig unhaltbar, grob mechanisch, längst widerlegt seien, und was dergleichen Epitheta mehr sind, die massgebenden Versuche aber, aus denen Uexküll seine Anschauungen ableitet, werden grösstenteils einfach verschwiegen. Ich stelle dies fest für Sipunculus und für die Echinodermen, zwei Vertreter der wirbellosen Tiere, zu deren Kenntnis Uexküll eine Fülle neuen und wichtigen Materials herbeigebracht hat. Ganz davon abgesehen, was sich Menschliches über ein derartiges Vorgehen sagen liesse, scheint mir hier wissenschaftlich eine Vogel- Strauss-Politik vorzuliegen, über welche sich niemand freuen kann, dem der Fortschritt der Wissenschaft am Herzen liest. Das ‚zweite Beispiel liefert das im Jahre 1914 veröffentlichte Buch Verworns „Erregung und Lähmung“, das seiner ganzen Anlage nach auf die Formulierung allgemeingültiger Gesetze ausgeht, von denen folglich die Wirbellosen logischerweise nicht auszuschliessen sind. Über die Lähmungen, die uns hier interessieren, lesen wir S. 263: „Eine einfache Überlegung ergibt zunächst die Möglichkeit, dass Lähmungen, d. h. Verlangsamungen des normalen Lebensvorgangs eines Die vermutliche Lösung der Halterenfrage. 163 lebendigen Systems auf sehr verschiedene Weise entstehen können. Da der normale Stoffwechsel einerseits sich aus sehr zahlreichen chemischen Partialprozessen zusammensetzt, und da andererseits diese einzelnen Partialprozesse in engster Weise voneinander abhängig sind, so muss jeder Faktor, der auch nur einen dieser Partialprozesse beschleunigt oder verzögert, sekundär auch den Ablauf des ganzen Getriebes beeinflussen. Es ist also eine Fülle von Möglichkeiten für Lähmungsvorgänge gegeben.‘ Aus diesen Zeilen und aus allem, was Verworn des weiteren über die Lähmungserscheinungen schreibt, geht mit aller Deutlichkeit hervor, dass es für ihn nur ein Erklärungsprinzip für dieselben gibt, nämlich die Stoffwechselvorgänge. Man wird nun nicht gut leugnen können, dass auch das, was Matula an seinen Libellenlarven be- schrieben hat, eine richtige Lähmungserscheinung ist, sowie, dass das Wesen dieser Lähmung etwas völlig Neues ist, nicht zu vergleichen mit den bekannten Erscheinungen der Lähmung durch Kälte und Wärme, Sauerstoffmangel oder Gift. — Genau das gleiche gilt natür- lich auch für die hier beschriebene Lähmung der Flügelmuskulatur von Sarkophaga. — Wir haben hier eine Kategorie von Lähmungs- erscheinungen vor uns, die ohne jeden Zweifel nicht auf irgendeiner Beeinträchtigung des normalen Stoffwechsels beruht, sondern gänz- lieh anderer Herkunft ist. Gerade darum müsste sie meines Erachtens das besondere Interesse Verworns’ erfordern, mindestens als Aus- nahme seiner Regel. Trotzdem hat Verworn die Entdeckung Matula’s in seinem oben zitierten Werke auch nicht mit einem Worte erwähnt, obgleich sie ihm ohne Zweifel bekannt war. Hoffentlich tragen diese Zeilen dazu bei, den besonders auf nerven- physiologischem Gebiete allzu missachteten Wirbellosen zu einer etwas gerechteren Würdigung zu verhelfen. Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse. 1. Die Halteren der Fliegen sind weder als Gleichgewichtsorgane noch als Steuerorgane aufzufassen, sie sind. vielmehr Organe zur Er- zeugung potentieller Nervenenergie, die den Flügeln zutliesst und ihnen ihre frequente und weit ausholende Bewegung ermöglicht. Sie sind bis in alle Einzelheiten den Sinneskölbehen der Medusen vergleichbar: In beiden Fällen dient die hin und her schwingende Bewegung des Klöppels dazu, die an der Basis des Organs befind- lichen Sinneszellen zu reizen. Dieser Reiz wirkt erregend auf gewisse Bewegungsmuskeln des Tieres. 2. Die Entfernung der Halteren' bewirkt folglich eine Herabsetzung der Flugenergie. Sämtliche an operierten Tieren zu beobachtenden Erscheinungen lassen sich hierauf zurückführen. 3. Bei Sarcophaga carnaria sind die afferenten Erregungen, die von den Halteren und den Beinen ausgehen, die einzigen Quellen .für 164 W.v. Buddenbrock: Die vermutliche Lösung der Halterenfrage. die Erregung der Flügel. Entfernung der Beine und Halteren zugleich hat daher nahezu völlige Bewegungsunfähigkeit der Flügel zur Folge. 4. Bei Tipula und. einigen anderen Fliegen wirken die Halteren nicht nur auf die Flügel, sondern auch auf die Muskulatur der Beine, in deren Benutzung das halterenlose Tier oft beträchtlich behindert ist. 5. Die Halteren sind nicht befähigt, Schwirrbewegungen in ver- schiedenen Ebenen auszuführen. Die Halterenbewegung ist vielmehr in ihrer Richtung unabänderlich fixiert und verläuft m einer Ebene, die auf der Längsachse des Körpers einigermaassen senkrecht steht; veränderlich ist nur das Ausmass der Bewegung. | 6. Beim ruhenden Tier (Tipula) kann Bewegung der Halteren durch inechanische Reizung der Beine und anderer Körperteile hervorgerufen werden. 7. Haltere und Flügel bewegen sich beim normalen Tier synchron (Tipula). Stutzt man die Flügelspitzen, so schlagen die Flügel schneller als vorher, während die Halteren ihren ursprünglichen Rhythmus beibehalten; der Synchronismus zwischen beiden Organen geht also verloren. Solche Tiere können noch fliegen, solange sie ihre Halteren besitzen und die Tragfläche der Flügel nicht allzusehr vermindert ist. Die Wirkung der Haltere auf den Flügel ist folglich nicht an den Synchronismus beider Organe gebunden; sie kann daher nicht reflektorischer Natur sein. | 8. Entfernung der Halteren hat häufig, nicht immer, eine geringe Verringerung der Frequenz des Flügelschlages zur Folge. Erklärung der Abbildungen 13—17. Aufzeichnung der Bewegungen der Flügel und der Haltere mit Hilfe des Schusskymographen: | Abb. 13. Tipula spec. Abhängigkeit der Flügelfrequenz von der Be- lastung. Verringerung derselben, durch Stutzung der Flügel herbei- geführt, ergibt Erhöhung der Frequenz. Ganz oben Aufzeichnung einer Stimmgabel mit 80 Schwingungen pro Sekunde. Abb. 14. Tipula spec. Dasselbe wie 13. Vergleich der Frequenzen eines normalen (unbelasteten) Flügels mit der eines gestutzten (unter- belasteten) und eines künstlich durch ein aufgeklebtes Pappstückchen belasteten. Die Frequenz steigt mit zunehmender Entlastung. Abb. . 15 obere Serie. Vergleich der Frequenzen eines 4 mm langen Flügelstummels und der Haltere desselben Individuums. Man sieht, dass die Haltere bedeutend langsamer schwingt; ihre Frequenz bleibt die gleiche wie die des normalen Flügels.- Die untere Serie zeigt die Frequenz des gleichen Flügelstummels nach Entfernung der Halteren. Die Frequenz ist bedeutend, um ein Sechstel, gesunken. Darunter zum Vergleich Stimmgabelkurve 80 Schwingungen pro Sekunde. Abb. 16 und 17. Abhängigkeit der Flügelfregquenz von den Halteren. 16 Stutzflügler, 17 normaler Flügel, wie bei 14 belastet. Man sieht das deutliche Absinken der Frequenz nach Verlust der Halteren. Bioelektrische Stu dien an der Magenmuskulatur. I. Mitteilung: Das Elektrogastregramm (Egg) bei Spontanrhythmik des isolierten Froschmagens. Von Prof. Dr. A. v. Tschermak, Prag. Mit 1 Textabbildung und 3 Abbildungen auf Tafel BE (Eingegangen am 22. Januar 1919.) I. Einleitung. 4 Die Frage, wie weit die mechanischen Leistungen der glatten Muskulatur, welche einerseits aus vorübergehenden, speziell rhyth- misch sich wiederholenden Form- oder Spannungsänderungen, andererseits im Herstellen und längerdauernden Beibehalten ver- schiedener Form- oder Spannungszustände bestehen, bioelektrisch einbegleitet sind, und welches Verhältnis zwischen den elektrischen und den mechanischen Leistungen besteht, ist noch keineswegs erschöpfend beantwortet. Sichere Nachweise !) von Erregungs- 1) Andeutungen von Erregungsströmen haben vielleicht beobachtet G. Fano und V. Fayod (De quelques rapports entre les proprietes con- tractiles et les proprietes elecetriques des oreillettes du c@ur. Arch ital. de Biol. vol. 9 p. 143. 1888) an der glatten Muskulatur im Vorhofe des _ Schildkrötenherzens, P. W.Reid (Electrical phenomena during movements of the iris. Journ. of physiol. vol. 17 p. 433. 1895) an der quergestreiften (Sphinkter) wie an der glatten Muskulatur (Dilatator) der Iris von Kaninchen und Katzen. Als bioelektrischen Ausdruck der Vaso- konstriktorenerregung deutet H. Straub (Ein wahrscheinlicher Nach- weis von Aktionsströmen der Gefässe durch das Saitengalvanometer. Zeitsehr. f. Biol. Bd. 53 S. 123. 1910 — vgl. auch W. Straub, Arch. di fisiol. vol. 7 p. 411. 1910) die Dauerablenkung der Galvanometer- saite bei toxisch ausgelöster Blutdrucksteigerung an Kaninchen und Katzen, an denen von Vorder- und Hinterpfote abgeleitet war. An über- lebenden Arterien des mexsschlichen Nabelstranges erhielt E. Blumen- feldt (unter Leitung von K. Hürthle — Experimentelle Untersuchungen über die Natur der pulsatorischen Gefässströme. Pflüger’s Arch. Bd. 162 S. 390. 1915) bei künstlichen Durchströmungsstössen elektrische Schwan- kungen in Form eines Ausschlages mit 4—6 Nachschwingungen von etwa 0,1 Sekunden Dauer — im Gegensatz zu den nachschwingungslosen, rein physiologischen Strömungsströmen an sonstigen lebenden wie toten Arterien. Er deutet die ersteren Erscheinungen als Aktionsströme; ich möchte jedoch nicht in jenen raschen Schwingungen, sondern in der in 166 A. v. Tschermak: strömen !) an glatter Muskulatur liegen bisher überhaupt nur vor an den vom Gehirn aus gereizten M. retractores ?) am vorderen Körper- ende des marinen Wurms Sipunculus nudus [R. F. Fuchs?) und Buytendyk *)], an dem spontan oder infolge von Reizung des fördernden Nervus pudicus ‚„tonisch‘ kontrahierten M. retractor penis des Hundes [E. Th. v. Brücke, zum Teil mit Oinuma°)] und an dem in spontaner Rhythmik begriffenen Ureter des Hundes [Orbeli und E. Th. v. Brücke®)], andeutungsweise auch an der glatten Musku- latur des Kaninchenösophagus bei Vagusreizung [E. Th. v. Brücke und Inouye’)]. Eine gleichzeitige Registrierung der bioelektrischen und der mechanischen Leistung — wie sie für die Entscheidung vieler Spezialfragen unerlässlich ist — hat nur E. Th. v. Brücke®) in einzelnen Versuchen am M. retractor penis des Hundes vorgenommen. Im Prinzip könnten die langdauernden mechanischen Leistungen bzw. Längen- oder Spannungsverschiedenheiten an einem glatten Abb. 10, Tafel VIII sichtbaren nachfolgenden Schwankung von anscheinend diphasischem Charakter und trägem Verlauf einen wahren Erregungsstrom der Gefässmuskulatur erblicken. Man vergleiche damit das weitgehend analoge Bild des diphasischen Erregungsstromes auf Dehnungsreiz am Magenring (Versuch 21, Abb. 8 auf Tafel I meiner Abhandlung). 1) Ich ziehe diese Bezeichnung dem üblichen Ausdruck ‚„Aktions- oder Tätigkeitsströme“ (Hermann) vor. Sie knüpft an den Terminus „Reiz- oder Erregungswelle‘“ (Bernstein) an. 2) Nebenbei auch an der Hautmuskulatur von Sipunculus. 3) R. F. Fuchs, Die elektrischen Erscheinungen am glatten Muskel. Sitzungsber. d. physikal. med. Ges. in Erlangen Bd. 40 8. 201. 1908; 3. Tagung der deutschen physiol. Gesellschaft in Würzburg 1909, Ref., Zentralbl. f. Physiol. Bd. 23 S. 296. 1909; Pflüger’s Arch f. Physiol. Bd. 136 S. 65. 1910. 4) F. J. J. Buytendyk, Beiträge zur Muskelphysiologie von Sipun- eulus nudus. Biol. Zentralbl. Bd. 29 S. 753. 1909. 5) E. Th. v. Brücke, Beiträge zur Physiologie der autonom inner- vierten Muskulatur. I. Die elektromotorischen Wirkunger des M. retractor penis im Zustande tonischer Kontraktion. Pflüger’s Arch. Bd. 133 S. 313. 1910; E. Th. v. Brücke und $. Oinuma, Beiträge usw. IV. Über die Wirkungsweise der fördernden und hemmenden Nerven. Ebenda Bd. 136 S. 502. 1910. 6) L. Orbeli und E. Th. v. Brücke, Beiträge zur Physiologie der autonom innervierten Muskulatur. Die Aktionsströme der Ureter- muskulatur während des Ablaufs spontaner Wellen. Pflüger’s Arch. Bd. 133 S. 341. 1910. - 7) E. Th. v. Brücke und T. Inouye, Beiträge usw. V. Die Aktions- ströme der Muskulatur des Kaninchenäsophagus bei Reizung des N. vagus mit Einzelreizen. Pflüger’s Arch. Bd. 145 S. 152. 1912. (Die Autoren beobachteten öfters neben einer raschen ersten Phase, welche zweifellos der quergestreiften Muskulatur zugehört, eine auffallend träge zweite.) 8) a. a. O. (I) 1910, spez. Abb. 2a und b, Tafel V — unter Benützung getrennter Schreibflächen gewonnen. Bioelektrische Studien an der Magenmuskulatur. 1. 167 Muskel von zweierlei Natur sein: das eine Mal alterativen Charakter tragen, d. h. auf rhythmischer, oszillierender Erregung beruhen und einer Summation bzw. Superposition und. Verschmelzung in der mechanischen Leistung, also einem wahren Tetanus entsprechen. Das andere Mal könnte es sich um eine verschiedene Gleichgewichtslage nicht-alterativen Charakters, um einen wahren Verkürzungs- oder Spannungszustand, um einen wahren Myotonus handeln. Am Nerven kennen wir wohl bioelektrisch einerseits Einzelerregungen und Erregungsserien, wie sie auch dem nur mechanisch kontinuierlich erscheinenden Muskeltetanus zugrundeliegen, andererseits — so wenig- stens am N. vagus der Säuger — reine Niveauverschiedenheiten des Längsquerschnittstromes, welche am peripheren Vagusstumpf einem afferenten Neurotonus in Abhängigkeit vom jeweiligen Füllungs- oder Dehnungszustand der Lungen entsprechen [Einthoven !)], am zen- tralen Vagusstumpf den Bestand bzw. den Wegfall eines efferenten Neurotonus, speziell der Herzhemmungsfasern, verraten [A. v. Tscher- mak ?)]. — Die Angaben, dass sich der Herzmuskeltonus bioelektrisch im Sinne einer Dauerminderung des Längsquerschnittstromes, speziell an der Vorhofmuskulatur des Schildkrötenherzens, verrate, so dass dieser bei detonisierender Vagusreizung in Form einer positiven Schwan- kung ansteige (Gaskell, Fano, Boruttau, Meek und Eyster, Samojloff, Schürholz) erscheinen durch die Nachprüfung seitens Einthoven und Rademaker ?) wiederlegt oder wenigstens sehr problematisch geworden. — Ob überhaupt etwas Analoges wie be- züglich des Neurotonus auch für den sogenannten Myotonus gilt, ob es also einen wahren Muskeltonus nicht-alterativer bzw. nicht-tetanischer Natur gibt, ist meines Erachtens heute noch nicht sicher entschieden. Nicht einmal für- die glatte Muskulatur können wir dies — trotz alles Anscheines *) — mit voller Bestimmtheit behaupten, noch viel 1) W. Einthoven, Über Vagusströme. Pflüger’s Arch. Bd. 124 S. 246. 1908 und Quart. Journ. of exper. Physiol. vol. 1 p. 243. 1908. 2) A. v. Tschermak, Über bioelektrische Äusserung des Vagus- tonus. Studien über tonische Innervation. II. Mitteilung. Pflüger’s Arch. Bd. 136 S. 692. 1911. 3) W. Einthoven und A. C. A. Rademaker, Über die angebliche positive Stromschwankung in der Schildkrötenvorkammer bei Vagus- reizung nebst Bemerkungen über den Zusammenhang zwischen Kon- traktion und Aktionsstrom. Pflüger’s Arch. Bd. 166 S. 109. 1916. 4) Als ein solches Moment sei angeführt das Fehlen, einer Steigerung des Gaswechsels am tonisierten glatten Schliessmuskel der Teichmuschel auch bei langdauernder Gewichtsbeanspruchung (J. Parnas, Energetik glatter Muskeln. Pflüger’s Arch. f. Physiol. Bd. 134 S. 441. 1910). Weniger Gewicht möchte ich legen auf die Steigerung des Kreatingehaltes bei sogenanntem Tonus der quergestreiften Muskulatur (C. A. Pekel- haring). .168 A. v. Tschermak: weniger für die quergestreifte Muskulatur !. Konnte doch E. Th. v. Brücke, wie erwähnt, bei der sogenannt tonischen Dauer- kontraktion am glatten M. retractor penis des Hundes bioelektrisch teils regelmässige, teils unregelmässige rhythmische Wellen (3—9 pro Minute) nachweisen, welche zum Teil Einzelerregungen entsprechen, zum Teil zusammengesetzter Natur sind; er betrachtet daraufhin die Dauerspannung jenes Muskels als eine alterative Leistung, als eine sogenannt tonische Kontraktion bzw. als einen Tetanus. An anderen Objekten scheint allerdings ein wahrer Tonus zu bestehen, für den an den langsam reagierenden Sperrfasern im Schliessmuskel der Herz- muschel — abgeleitet an zwei Oberflächenpunkten — kein bioelek- trischer Paralleleffekt gefunden wurde, sobald die Aktionsströme der rasch reagierenden Arbeitsfasern abgelaufen waren [A. Fröhlich 2)]. Hingegen ist an der Maler- und der Teichmuschel — bei Ableitung von zwei Einkerbungen der Schalenränder und reflektorischer Aus- lösung des Schalenschlusses durch mechanische Reizung des Mantel- randes — einerseits ein rasch ablaufender ein- oder zweiphasischer „Zuckungsstrom‘, andererseits eine ganz langsame Saitenablenkung zu beobachten, welche die ganze Schliessdauer (3—6 Minuten) begleitet und als ‚„Tonusstrom‘ bezeichnet wird [W. F. Ewald?°)]. Bezüglich der quergestreiften Skelettmuskulatur vertritt P. Hoff- mann?) eine alterative — möglicherweise alterativ-reflektorische — Grundlage, und zwar einen rhythmisch-tetanischen Charakter des 1) Zunächst wenigstens möchte, ich grössere Zurückhaltung üben, als ich selbst es in der übersichtlichen Darstellung ‚‚Die Lehre von der tonischen Innervation‘‘ (Wiener klin. Wochenschrift Nr. 13, 1914) diesbezüglich ge-. tan. — Beispiele für die Heterogenität des bisher unter ‚Tonus‘ zu- sammengefassten Beobachtungsmaterials gibt E. Th. v. Brücke, Über einige Fragen aus dem Gebiete des Muskeltonus. S. Ber d. naturw.- med. Ver. Innsbruck Bd. 36 S. 55. 1917 und Newe Anschauungen über den Muskeltonus. D. med. Wochenschr. 44. Jg. S. 121. 1918. 2) A. Fröhlich und H. H. Meyer, Untersuchung über die Aktions- ströme anhaltend verkürzter Muskeln. (Versuche am tetanusvergifteten Katzenmuskel und am Schliessmuskel von Cardium tubereulatum.) Zentral- blatt f. Physiol. Bd. 26 S. 269. 1912. 3) W. F. Ewald, Über den Tonusstrom. Arch. f. (Anat. u.) Physiol. 1910 S. 122 und Festschrift für Richard Hertwig, Jena 1910. 4) P.. Hoffmann (betreffs oszillatorisch-rhythmischer elektrischer Vorgänge in sogenannt tonisierten Augenmuskeln), Über die Aktions- ströme der Augenmuskeln bei Ruhe und beim Nystagmus. Arch. £. (Anat. u.) Physiol. 1913 S. 23 und Über die Innervation der Augenmuskeln. "Sitzungsber. d. physik.-mediz. Ges. zu Würzburg 1913; (betreffs oszilla- torisch-rhythmischer Prozesse als Grundlage der Veratrin-Dauerkontraktur) Über die Aktionsströme des mit Veratrin vergifteten Muskels. Zeitschr. f. Biol. Bd. 58 S. 631. 1914; Die Beziehungen der Sehnenreflexe zur will- kürlichen Bewegung und zum Tonus. Zeitschr. f. Biol. Bd. 68 S. 351, spez. S. 369. 1918. Bioelektrische Studien an der Magenmuskulatur. I. 169 sogenannten Tonus, der ‘somit nichts anderes sei als ein schwacher Tetanus. — Im Prinzip besteht natürlich die Möglichkeit, dass sich . — wenigstens in gewissen Fällen — eine nicht-alterative, wahrhaft tonische und. eine elementar-alterative oder eine tetanisch-alterative Leistung kombinieren. Doch müssen über die Frage nach der Existenz eines wahren Myotonus erst weitere Untersuchungen an geeigneten Objekten Aufschluss geben. Immerhin sprechen — neben physio- logischen und toxikologischen Beobachtungen — auch klinische Er- fahrungen !) für das Bestehen einer Scheidung von Peristaltik und Dauerspannung bzw. Myotonus der Magen-Darm-Muskulatur — und zwar auf Grund von Fällen diskrepanten Verhaltens —, ohne freilich darüber etwas auszusagen, ob dem letzteren alterativ-tetanischer oder nicht-alterativer; wahrhaft tonischer Charakter zukommt. Auch die Grundlage der spontanen Rhythmik glatter Muskulatur bedarf noch der genaueren bioelektrischen Analyse. Zwar "hat die Vorstellung, dass es sich dabei um nicht-alterative Schwankungen einer Gleichgewichtslage, eines wahren Myotonus, handeln könnte, von vornherein wenig für sich’ Doch bleibt jedenfalls die Frage zu entscheiden, ob der sich wiederholende alterative bzw. kontraktive ‘Vorgang bei Spontanrhythmik elementare oder zusammengesetzte Natur, also den Charakter einer Einzelerregung oder einer Erregungs- serie bzw. einer Einzelzuckung oder eines Tetanus hat. Zunächst hat, wie erwähnt, R. F. Fuchs die bei indirekter Reizung ausgelöste lang- dauernde Reaktion der Sipunculusretraktoren bioelektrisch als eine ein- oder zweiphasische Einzelerregung bzw. als wahre Einzelzuckung erkannt. Sodann haben Orbeli und E. Th. v. Brücke als Grundlage der spontanen Rhythmik am Ureter des Hundes Einzelerregungs- ströme nachgewiesen und damit den Charakter der rhythmischen Kontraktionen des Ureters als Einzelzuckungen, nicht als Tetani fest- gestellt. Weitere bioelektrische Untersuchungen über die Grundlage der spontanen Rhythmik glatter Muskulatur liegen nicht vor. Speziell geeignet und. wichtig erschien mir darum das bioelektrische Studium der Magenmuskulatur, da dieser sowohl ein stark wechselnder wahrer oder scheinbarer Tonus zukommt als spontane Rhythmik. Am Magen suchte ich zunächst die Frage zu entscheiden, ob der spon- tanen Rhythmik bioelektrische Vorgänge entsprechen, und welcher Natur diese sind, ob somit rhythmische Erregungen und Kontrak- tionen vorliegen, und ob die letzteren im Prinzip Einzelzuckungen oder Tetani darstellen, ob endlich die Magenmuskulatur zwar auf Einzelzuckungen beansprucht, jedoch prinzipiell auch zu Summation und Tetanus befähigt erscheint. 1) Vgl. speziellR. Schmidt, Klinik der Magen- und Darmerkrankungen einschliesslich Röntgendiagnostik. Berlin-Wien 1916, spez. S. 121, 145, 219. 170 A. v. Tschermak: Diese und verwandte zunächst theoretischen Probleme sind es, welche in den folgenden Mitteilungen behandelt werden sollen. Gleich- zeitig ist damit allerdings die Absicht verknüpft, neue Gesichtspunkte . und Methoden auch für die praktische Medizin — für die Unter- suchung der normalen wie pathologischen Tätigkeit des Magens — zu gewinnen. II. Methodik der ersten Versuchsreihe. Die vorliegende Mitteilung soll sich beschränken auf die erste Beobachtungsreihe der bioelektrischen Erscheinungen, wie sie bei Spontanrhythmik des isolierten Froschmagens auftreten — Versuche, welche übrigens weitergeführt werden. Zu diesem Behufe wurde nach dem Vorgange von Morgen (unter Bernstein) und Winkler das mittlere Drittel des Magens von Esku- lenten herausgeschnitten und der so gewonnene, etwa 7 mm breite Magenring (mit Schleimhaut) zwischen zwei geeignet geformten Glas- haken (H, H,) horizontal ausgespannt, so dass der eine Haken die kleine Kurvatur (kenntlich durch den Ansatz des Mesogastriums, an dem das Präparat gut zu tragen ist), der andere die grosse Kurvatur unterfasste. Der eine Haken (H,) war festgestellt (zwischen zwei . belederten Metallplättchen), der andere (H,) führte zu einem Faden, welcher mittels Rollenübertragung (R,) über die grössere Rolle (R,) eines Horizontalmyographions lief, während das Belastungsgewicht (G) von 3 oder 5 g mittels Fadens an der kleinen Rolle (R,) angriff (R,:R, = 2:1). Eine senkrecht zur Rollenaxe (R, R,) angesetzte Zeigernadel (Z) spielte, nach aufwärts gerichtet, vor dem Horizontalspalt eines Photo- kymographions. Durch den Nadelschatten wurden somit in Tangenten- werten — oder mit einer von der Lotstellung aus wachsenden Ver- grösserung (in der Lotstellung selbst siebenfach) — die rhythmischen Verengerungen und Erweiterungen des freischwebenden, glattgespannten Magenringes registriert. Das für die zweite Versuchsreihe vervoll- kommnete Horizontalmyographion (mit Triebverstellung des ‚‚fest- gestellten‘ Hakens) sei durch nachsteherde Abbildung illustriert (Abb. 1) Die Erregungsströme des Magenringes wurden mit Ringer- getränkten Wollfäden von etwa 2 mm Breite zu unpolarisierbaren Kalomelelektroden (nach Oker Blom) geleitet. Von den etwa 15 mm langen, an die Elektrodenpinsel festgeknoteten Wollfäden wurde der eine bzw. die ‚‚festgestellte‘‘ Elektrode an die kleine, der andere bzw. die bewegliche Elektrode an die grosse Kurvatur so angelegt, dass er nur die relativ trocken gehaltene unversehrte Oberfläche, nicht den Anschnitt des Magenringes berührte und diese Lage während der Längenänderungen des Ringes — wobei sich die Elektrodenzwischen- strecke von 3 bis 12 mm ändern konnte — tadellos beibehielt. Die Bioelektrische Studien an der Magenmuskulatur. I. za Ableitung geschah zu einem Einthoven-Edelmann’schen Saiten- galvanometer mit feiner Platinsaite von 8500 (2, welche so weit ent- spannt war, dass der zur Eichung benutzte Strom eines Weston’schen Normalelements von 1,019 Volt — mit 101 800 Q© Vorschaltwider- stand im Hauptkreise und 100 Q Nebenschliessung während der Eichung — bei alleiniger Leitung durch das Galvanometer (8500 Q) einen Ausschlag von 13,2 mm bzw. 6,6 Ordinatenteilen, bei Leitung durch das Präparat (34000 Q) selbst einen solchen von 3,3 mm bzw. 1,65 Ordinatenteilen ergab. Es entsprach demnach (in beiden Fällen) l mm bzw. 0,5 SkT. 0,88.10-® Ampere. Es bedeutet das etwa das 1l,fache an Empfindlichkeit, wie sie bei Aufnahme des Ekg (l mm bzw. 0,5 SkT. 1,0 bis 1,5 Hunderttausendstel Milliampere) verwendet zu werden pflest, also eine weitgehende Entspannung der Saite, welche LEE IIND Abb. 1. Horizontalmyographion mit Triebverstellung, (im Verhältnis 2,5: 1 verkleinert). dieselbe schon etwas in die Gefahr des ‚„Klebenbleibens“ an den Pol- schuhen bringt. Da der Präparatenkreis in Ruhe eines Eigenstromes nahezu ganz entbehrte, wurde im allgemeinen auf Kompensation oder auf Einschaltung von Kondensatoren verzichtet, hingegen der Saiten- schatten mittels des seitlichen Triebes des Projektionsokulars an ge- eignete Stelle gerückt. Analoges wurde am Zeichenhebel durch Längs- verstellen des ‚fixen‘ Präparatenhakens bzw. seines Trägers (in der zweiten Beobachtungsreihe mittels feinen Triebes) erreicht. Auf den Spalt der Registrierttrommel warfen demnach ihren Schatten: 1. die Zeigernadel bzw. der Zeichenhebel, 2. die Galvano- metersaite, 3. der Hebel eines Jaquet’schen Chronographen, so dass die gewonnenen Kurven das Mechanogramm, das Elektrogramm und Sekundenmarken enthalten — nebst den nach Garten’s Episkotister- methode verzeichneten Ordinaten und den Abszissen (mit 2 mm Ab- 172 A. v. Tschermak: szissenintervall bzw. Ordinateneinheit). Um übersichtliche Kurven zu gewinnen, musste angesichts der ausserordentlichen Langsamkeit der Spontanrhythmik des isolierten Froschmagens (mit Intervallen von 32—86”) eine sehr geringe Geschwindigkeit der Registriertrommel gewählt werden, etwa 1,5—1,7 mm pro 1”, so dass die Ordinaten- intervalle bzw. Abszisseneinheiten von etwa 2 mm 1,2—1,3”” ent- sprechen. Die 53 cm lange, mit einem 50 cm-Rolltilm bespannte Mantelfläche der Trommel hat demnach eine Umlaufszeit von etwa 51, Min. Der Gang der Trommel war leider in der ersten Beobachtungs- reihe kein ganz gleichmässiger, infolge von Mängeln des Uhrwerkes. Da die ‚„Spontanrhythmik“ erst einige Zeit nach dem Herstellen und Einschalten des Präparates deutlich wird, andererseits bei der zunächst gewählten Anordnung ohne Vertrocknungsschutz gearbeitet wurde, so dass die Tätigkeit des Magenringes bald wieder abnahm, konnte im einzelnen Versuch in der Regel nur eine beschränkte An- zahl von Aufnahmen (mit dem Index Bl. = Blatt 1ff. bezeichnet) gewonnen werden. Doch war es auch sehr lehrreich, in den Zwischen- pausen auf einer unterhalb des Registrierspaltes angebrachten gut reflektierenden Papierskala das langsam verlaufende Wechselspiel von Hebel- und Saitenschatten direkt zu beobachten. Die erste Versuchs- reihe, über welche hier allein berichtet sei, umfasst 21 Versuche. Das Froschmaterial war im Juni und Juli 1918 recht ungleichwertig. III. Übersicht der Ergebnisse. Das übereinstimmende Ergebnis der Versuche lautet dahin, dass unter geeigneten Bedingungen die Spontanrhythmik!) des iso- lierten Froschmagenringes von deutlichen bioelektrischen Erscheinungen bzw. Potentialdifferenzen zwischen grosser und kleiner Kurvatur einbegleitet ist, welche unverkennbar den Charakter von alterativen oder Tätigkeits- bzw. Erregungs- strömen tragen. Es lässt sich neben dem Mechanogastro- gramm (Msg) ein Elektrogastrogramm (Egg) verzeichnen. Für dieses schlage ich vor — in Analogie zu der von R. H. Kahn ?) eingeführten kurzen Bezeichnung Ekg für das Elektrokardiogramm — das Symbol Egg zu gebrauchen. Ein Blick auf ein typisches Egg (Abb. 1 1) Über deren mechanographisches Verhalten siehe speziell P. Schultz. Zur Physiologie der längsgestreiften (glatten) Muskeln. 3. Beitrag. Spontane Bewegungen, Tonus, Perıstaltik. Arch. f. (Anat. u.) Physiol. 1897 S. 322; G. Kautzsch (unter A. v. Tschermak’s Leitung), Studien über die rbythmischen Kontraktionen der Froschmagenmuskulatur. Pflüger’s Arch. Bd. 117 8. 133. 1907. 2) R. H. Kahn, Drei Vorschläge zur physiologischen Namengebung und -schreibung. Zenptralbl. f. Physiol. Bd. 32 Nr. 7 S. 285. 1917 und Das Elektrokardiogramm. Ergebn. d. Physiol. Bd. 14 S1. 1914. Bioelektrische Studien an der Magenmuskulatur. I. 1783 und 2 auf Tafel I) überzeugt uns, dass hier auf bioelektrischem Gebiete keine die mechanische Leistung begleitende Änderung eines Tonus- niveaus vorliegt, sondern ein typischer Erregungsstrom, dessen Beginn dem des mechanischen Effektes deutlich voran- geht, der relativ träge verläuft — ähnlich der trägen mecha- nischen Leistung — und während deren Kreszente absinkt. Der Erregungsstrom der rhythmisch tätigen Magenmuskulatur verhält sich sonach analog jenem des quergestreiften Muskels. Bei der Spontan- rhythmik des Froschmagens handelt es sich nicht um Schwankungen einer myotonischen Gleichgewichtslage, sondern um alterative Lei- stungen, um echte Kontraktionen, welche bald auf eine höhere, bald auf eine tiefere tonische Grundlinie aufgesetzt erscheinen. Das Weiteren lehrt die Analyse der bioelektrischen Strom- kurven, dass bei der Spontanrhythmik des Froschmagens im Prinzip Einzelerregungen, nicht Erregungsgruppen er- folgen, dass also die mechanische Leistung hierbei trotz ihres trägen Verlaufes im Prinzip als einer ziemlich steil ansteigenden, sehr träge abfallenden Einzelzuckung, nicht einem Tetanus entsprechend anzusehen ist. Für die durch indirekte Reizung ausgelöste langdauernde Kontraktion der Sipunculus- Retraktoren hat, wie erwähnt, zuerst R. F. Fuchs bioelektrisch den Charakter als Einzelzuckung !) festgestellt. Der Nachweis, dass die mechanische Leistung bei der Spontan- rhythmik des Magens im Prinzip den Charakter einer einfachen Zuckung besitzt, hat eine spezielle Bedeutung für die Lehre von der Thermo- dynamik der Muskelkontraktion. Auf diesem Gebiete hat J. Bern- stein ?) sowohl für Spontankontraktionen als speziell für Kontrak- tionen nach faradischer Reizung von 1 Sekunde Dauer den Nachweis erbracht, dass das beobachtete, fortgepflanzte Geschwindigkeitsmaxi- mum der Wärmebildung vor das Verkürzungsmaximum fällt, bzw. dass der überwiegend grössere Teil der chemischen Energie im glatten Muskel schon in der ersten Hälfte der Kreszente umgesetzt wird. Gegen die daraus sich ergebenden wichtigen Schlussfolgerungen war nun bisher der Einwand °) möglich, dass die mechanische Reaktion in diesen l) Auch an die mechanographische Analyse der Magenkontraktion auf Einzelreize bei P. Schultz (Die längsgestreifte (glatte) Muskulatur der Wirbeltiere. II. Mitt. Ihre Verrichtung. Arch. f. (Anat. u.) Physiol. 1897 S. 307, spez. S. 310 und IV. Mitt. Arch. f. (Anat. u.) Physiol. 1903, spez. S. 58ff ) sei erinnert. 2) J. Bernstein, Über den zeitlichen Verlauf der Wärmebildung bei der Kontraktion des Muskels. Pflüger’s Arch. Bd. 159 S. 521. 1914. 3) Vgl. meine Darstellung in „Julius Bernstein’s Lebensarbeit“. Pflüger’s Arch. Bd. 174, spez. S. 64. 1919; auch separat. Berlin, Springer 1919. IMAr A. v. Tschermak: Beobachtungsfällen keine einfache Zuckung, sondern eine summierte, eventuell tetanische Reaktion mit verlängerter Kreszentendauer ge- wesen sei. Dieser Einwand ist nun gegen Bernstein’s Beobachtungen an gelegentlichen Spontankontraktionen hinfällig oder wenigstens sehr abgeschwächt (es bliebe nur die Hilfsannahme einer zufälligen binären Superposition); bezüglich des Charakters der Reaktionen auf faradische Reizung von 1 Sekunde Dauer (mit einer Kreszentendauer von etwa 39 Sekunden und einer Kontraktionsdauer von 60—99 Sekunden an Winterfröschen) müssen erst besondere Versuche entscheiden. Übrigens beabsichtige ich solche mit gleichzeitiger Registrierung des Elektro- gastrogramms, des Mechanogastrogramms und des Thermogastro- gramms. Die Form des bioelektrischen Effektes bei der Spontanrhythmik des isolierten Magenringes ist keine ganz einheitliche !): es kann von Versuch zu Versuch, ja innerhalb des Versuches — eventuell in regu- lärem Alternieren (vgl. Versuch 11, Bl. I und 2, Abb. 3 und Versuch 11, Bl. 5, Abb. 4 auf Tafel I) — sowohl die Richtung als die Form wechseln, letztere zunächst von reiner Monophasie (Versuch 14 Abb. 1 auf Tafel I) bis zu ausgesprochener Diphasie (Ver- such 11, Bl. 4, Abb. 2 auf Tafel I). Mitunter ist zwischen beiden Phasen ein deutliches Intervall zu beobachten (so speziell Versuch 13, Bl. 1). Wie der Vergleich mit dem Längsquerschnittstrom eines Nerven lehrte, entspricht Bewegung der Saite in der Richtung der Kreszente des Mechanogramms — ein solcher Ausschlag sei als positiv bezeichnet und in den Abbildungen nach oben gerichtet dargestellt — einer Nega- tivität bzw. Erregung der kleinen Kurvatur, Bewegung in der Richtung der Dekreszente einer Negativität bzw. Erregung der grossen Kur- vatur — ein solcher Ausschlag sei als negativ bezeichnet und als nach unten gerichtet dargestellt. Es ergibt sich demnach, dass bei Spontan- rhythmik bald die Muskelelemente der kleinen, bald jene der grossen Kurvatur die Führung haben bzw. voraneilen oder überwiegen, die Erregung infolge von Dekrement bald auf die ersteren, bald auf die letzteren beschränkt bleiben kann (Monophasie) oder scheinbar von den einen auf die anderen übergreift (Diphasie). Mitunter ist die zweite Phase nur angedeutet, was auf ein Dekrement der Erregung bei ‚Ausbreitung‘ bezogen werden kann; doch kommt auch (zum Beispiel Versuch 11, Bl. 1 und 2, Abb. 3 auf Tafel I; Versuch 13, Bl. 1) das umgekehrte Grössenverhältnis vor. Der Saitenausschlag ist ja, wie nachdrücklich betont sei, nur das Anzeichen einer bioelektrisch sich äussernden Erregunssdifferenz beider Magenregionen. Genauer ist er daher als Differenz-Elektrogastrogramm zu bezeichnen. Es gilt 1) Vgl. die analogen Angaben von R. F. Fuchs (a. a. 1910 S. 82, spez. S. 93) für den Sipunculusretractor. nn — Bioelektrische Studien an der Magenmuskulatur. I. 175 vom Egg Analoges wie vom Ekg, in dem meines Erachtens speziell die erste Kammergruppe (QRS) als Resultat von Interferenz einerseits der Erregungsströme der einzelnen Kammeranteile (Einthoven), anderer- seits aber speziell der Erregungsströme des sog. Reizleitungssystems und des Leistungssystems (Spannungs-Arbeitssystems) aufzufassen ist, welche beide hier histologisch differenziert sind, und zwar schon in einem recht kleinen Kammerstückchen. — Nach dem Dargelesten ‚bedeutet somit ein zweiphasischer Saitenausschlag Ungleichzeitiskeit des Erregungsablaufes an beiden Ableitungsstellen — beispielsweise bei positiv-negativem Charakter Voraneilen bzw. primäres Erregungs- übergewicht der kleinen Kurvatur und Nachfolgen bzw. sekundäres Erregungsübergewicht der grossen Kurvatur, ohne dass dabei not- wendig die Erregung von der einen Ableitungsstelle ausgehen und sich von dieser bis zur anderen Ableitungsstelle ‚fortpflanzen‘“ müsste. Ist doch gerade bei Spontanrhythmik sehr wohl mit der Möglich- keit zu rechnen, dass die Erregungsausbreitung nur eine scheinbare ist 1), also nicht myogen, sondern neurogen vermittelt ist, nach Art des sukzessiven Anschlagens nebeneinandergelegener Tasten einer Klaviatur bei einem sogenannten Lauf. Die nicht selten (zum Beispiel in Versuch 11, Bl. 5, Abb. 2 auf Tafel I) bemerkbaren kleinen Knickungen und Unstetigkeiten der einzelnen Hauptphasen des ein- oder zweiphasischen Er- resungsstromes berechtigen meines Erachtens nicht dazu, die prinzi- pielle Zurückführung der Spontanrhythmik auf Einzelschwankungen bzw. Einzelzuckungen in Zweifel zu ziehen. Da ja ein relativ breites Ringstück, also die Elemente einer sehr grossen Anzahl von neben- einanderliegenden ‚Elementarringen“, und in jedem Elementarring wieder eine grosse Anzahl von Segmenten, d. h. Einzelmuskelzellen, gleichzeitig abgeleitet werden, muss sich ein einigermaassen unsteter Gesamtstromverlauf als algebraische Summe bzw. als Resultat von Interferenz der nicht genau synchronen und phasengleichen Einzel- erregsungen der einzelnen, gleichweit von der Elektrode gelegenen Muskelelemente ergeben. Der Schein eines Fortschreitens der Erregung von der kleinen zur grossen Kurvatur oder umgekehrt besteht eben an der kompliziert gegliederten, kompliziert innervierten Magenmuskulatur nur für den groben Durchschnitt. Die Verhältnisse liegen am Magen- ring wesentlich anders als an einem quergestreiften Muskel mit paralleler, durchlaufender Faserung — gar bei direkter Reizung an dem einen Ende. Bekanntlich ergibt sich aber auch am quergestreiften Muskel 1) Dazu kommt noch, dass bei einem Hohlmuskel physiologisch nieht die Erresungsausbreitung innerhalb eines einzelnen Ringstückes, sondern die peristaltische Erregungsausbreitung von Ringstück zu Ringstück entscheidend ist. Pflüger’s Archiv für Physiologie. Bd. 175. 12 176 A. v. Tschermak: bei indirekter Reizung und ungleicher Höhenlage der Nerveneintritts- stellen — so am parallelfaserigen M. adductor magnus et longus, noch mehr an dem eine Sehneninskription aufweisenden M. semimembranosus eine Unstetigkeit bzw. Mehrsipfeligkeit der Einzelschwankung, wenn man mit sehr flink reagierenden Instrumenten untersucht [speziell beschrieben von Bernstein und A. v. Tschermak !)]. — Auch der mitunter weitgehende Wechsel in der Verlaufsform des Gesamt- erregungsstromes findet eine befriedigende Erklärung aus dem Charakter als Additions- bzw. Interferenzkurve (vgl. speziell Versuch 11, Bl. 1, 2,5: Versuch 13, BL]): Betrachten wir das zeitliche Verhältnis von Elektrogastro- gramm (Egg) und Mechanogastrogramm (Mgg), so fällt der sehr erhebliche Zeitunterschied im Beginne beider Kurven auf. Als Bei- spiele seien folgende Zahlenwerte angeführt: Blatt 1 Blatt 2 Blatt 3 Blatt 4 Blatt 5 Ve dl (7,3—14”’) (9,0—10,5”) (9,0—10,3’) (11,0—14,0’) (4,0—13,0’’) Da (32,3:3) (39,5:4) (38,6 : 4) (77,0: 6) (49,5 :5) 10,835 2,9 Inu 12,8 9,9 Gesamtmittel 10,76 (6,75— 7,0”) (7,8—11,8°’) Vers. 1 (13,75: 2) (19,6 : 2) 6,88 9,8” (4,0—11,5”) (5,5—6,6’’) Vers. 1) (20,5 : 3) (42,7 :7) 6,8 2 6,1 ” (2,0—2,5’’) Vers. 11 (18,6 : 8) 2,3” (3,6—4,3”) (3,0—5,4 ‘) Vers. 1 (28,3: 7) (20,9: 5) 4,04’ 4,2’ Es wurden somit Werte von 2,0—-14,0 Sekunden für das Bruttolatenzstadium bei spontaner Rhythmik des Magen- ringes ermittelt. Man darf nun diese stark wechselnden Bruttozahlen nicht einfach dem Zeitunterschied von elektrischer und, mechanischer Reaktion gleichsetzen, obzwar offensichtlich beim glatten Muskel noch weit mehr als beim quergestreiften Muskel der Beginn des bio- elektrischen Prozesses, in dem wir den Ausdruck des Erregungs- vorganges erblicken, dem Beginn des myomechanischen Prozesses vorangeht. Als Nettolatenzstadium an der nicht spontan tätigen Froschmagenmuskulatur (bei Reizung mit einem maximalen Öffnungs- 1) J. Bernstein und A. v. Tschermak, Über die Beziehungen der negativen Schwankung des Muskelstromes zur Arbeitsleistung des Muskels. Pl gierıs7 Arch. Bd. 8397872397 5pe2292 2311.21902: Bioelektrische Studien an der Magenmuskulatur. I. rer induktionsschlag) hat P. Schultz!) etwa 1 Sekunde, am atropinisierten Präparat als Minimum 0,75 Sekunden ermittelt, Winkler?) im ‚ Mittel 3 Sekunden (bei Reizung mit einem einzelnen Induktionsschlag). Die Latenzzeit scheint beim glatten Muskel ebenso wie die Form, Höhe und Dauer der Einzelkontraktion von der Art, Stärke, Dauer und Verlaufsform ?) des Reizes (ebenso wie von der Belastung, dem Zustand des Präparates u. a.) abzuhängen. In meinen Versuchen war mitunter die allerdings eventuell durch Interferenz verkürzte erste Phase des diphasischen Erregungsstromes ganz oder fast abgelaufen, ehe die Kontraktion sichtlich anhebt, so dass der bioelektrische Vorgang völlig oder grösstenteils in das Brutto- latenzstadium fallen kann (so in Versuch 11, Blatt 1 und 2). Der monophasische Erregungsstrom, noch mehr die zweite Phase des diphasischen reicht allerdings oft weit in die Kreszente hinein. Immer- hin mag uns gerade das Verhalten beim glatten Muskel [zuerst von R. F. Fuchs?) geschildert] sinnfällig an die Notwendigkeit und Bedeutung einer klaren Scheidung von Erregungsprozess und Leistungs- vorgang, erinnern ?). — Das Bruttointervall erscheint in meinen Be- obachtungen dadurch vergrössert, dass bei Spontanrhythmik des Magens die Anregung zu einer neuen Kontraktion erfolgt — oft erheblich früher erfolgt? —, ehe noch die vorangehende Kon- traktion völlig abgelaufen ist, also ihre Dekreszente die Kon- traktions-Nullinie (von einem eventuellen Tonusniveau abgesehen) erreicht hat‘). Die Kreszente der neuen Kontraktion verlangsamt da- her zunächst bloss den Abfall der vorangehenden Kontraktion und 1) P. Schultz a. a. O. (1903), spez. S. 50. 2) K. Winkler, Ein Beitrag zur Physiologie der glatten Muskeln. Pflüger’s Arch. Bd. 71 S. 378. 1898. 3) P. Schultz a. a. O. (1903), spez. S. 29 sowie H. Winkler a. a. O., spez. S. 386. 4) a. a. O. (1910), spez. S. 86. 5) Bezüglich der geschichtlichen Entwicklung und der prinzipiellen Bedeutung dieser hochwichtigen Scheidung vgl. meine. Darstellung in der Monographie: „Julius Bernstein’s Lebensarbeit, zugleich ein Beitrag zur Geschichte der neueren Biophysik“. Pflüger’s Arch. Bd. 174 S. 1 spez. S. 39. 1919; auch separat Berlin, Springer 1919. 6) Vel. die analogen, rein mechanographischen Beobachtungen von P. Schultz, Zur Physiologie der längsgestreiften (glatten) Muskeln. III. Beitrag. Spontane Bewegungen, Tonus, Peristaltik. Arch. f. (Anat. u.) Physiol. 1897 S. 322 und IV. Beitrag. Ebenda. Suppl. 1903 S. 1, spez. S. 121ff., auch S. 48 u. 49, wo die Dauer einer ganzen Kontraktion des Froschmagenringes auf 80—100 Sekunden veranschlagt wird, jene der Kreszente auf 15—20 Sekunden, das Verhältnis von Kreszente zu Dekreszente auf etwa 1:5. Die Ringmuskeln des Magens sind im Ver- gleich zu anderen, flinken glatten Muskeln (z. B. Membrana nictitans der Katze) träge zu nennen. 122 178 A. v. Tschermak: tritt als Kniekung der Kurve bzw. als Hebung erst von dem Punkte ab in Erscheinung, wo Erschlaffungs- und Kontraktionsprozess ein- ander das Gleichgewicht !) halten. — Auch ist zu berücksichtigen, dass es sich beim Mgg des Magenringes um eine Total-Längenregistrierung handelt, bei welcher die algebraische Summe der Längenänderungen an den einzelnen, in kompliziertem Erregungsablauf beanspruchten Ringelementen zum Ausdruck kommt, — beim Egg um die Differenz des bicelektrischen Potentials (genauer der Stromintensität) zwischen der grossen und der kleinen Kurvatur bzw. der einen und der anderen Ringhälfte. Das am quergestreiften Muskel als korrekter anerkannte Verfahren von lokaler Dickenregistrierung und entsprechender Ab- leitung [Bernstein ?)] konnte zunächst nicht angewendet werden. — Infolge der eben angedeuteten Komplikation ist es verständlich, dass die Form der Gesamtzuckung bei mono- und bei diphasischem Er- regungsstrom — also bei verschiedenem Ablaufe der Erregung inner- halb des Magenringes — nicht identisch ausfällt. So sehen wir in Abb. 3 Tafel I (Versuch 11, Blatt 2, — ähnlich in Versuch 13, Blatt 1) einen deutlich steileren Anstieg der Kontraktion (Kreszente 17 Sekunden gegen 19,5 Sekunden bei Gipfelhöhe 7,5 SKT. gegen 5,2 + 0,8 = 6,0 SKT.), (in diesem Falle zugleich eine Verkürzung des elektro-mechanischen Bruttointervalls: 9 gegen 10,5 Sekunden) bei monophasischem als bei dem hier regulär damit wechselnden diphasischen Erregungs- strome. Der Gipfel des Erregungsstromes fällt häufig noch in das Brutto- latenzstadium (so speziell der Gipfel der ersten Phase bei diphasischer Schwankung), sonst früh in die Kreszente. Die Gipfelhöhe des Er- regungsstromes lässt — Übereinstimmung im Charakter vorausgesetzt — eine gewisse Beziehung zur Kontraktionsgrösse erkennen ®): beide variieren gleichsinnig, die erstere jedoch in weit geringerem Ausmaasse als die letztere. (Auch kann an einem Präparate die mechanische Leistung schon schwach, ja nur eben noch merklich sein, während die bioelektrische Erregungsschwankung recht ausgiebig ist [so Ver- such 11, Blatt 4 — Abb. 2 auf Tafel I, noch mehr Versuch 19, E, bis E,.]-. Umgekehrt kann ein motorisch leistungsfähiges Präparat im Differenz-Egs immerhin enttäuschen.) Als Beispiel sei folgende Messung angeführt (Versuch 12, Blatt 3): 1) Mit dieser bildliehen Ausdrucksweise sei die Möglichkeit einer kom- plizierteren, hemmenden Einflussnahme des ersteren Vorganges auf Jen letzteren nicht ausgeschlossen. 2) Vgl. meine Ausführungen Pflüger’s Arch. Bd. 174 S. 1, spez. S. 13, 21, 27, 58. 3) Vgl. die analogen Beobachtungen von R. F. Fuchs (a. a. ©. (1910), spez. S. 85) am Sipunculusretraktor. ne ee ee ZT — = en und nn gi. u Si a en Sal BEE = Bioelektrische Studien an der Magenmuskulatur. 1. 179 Kontraktion 1 a; ,\: 088 A. Gipfelhöhe des eye sizones | | (in Ordinatenteilstrichen) . . . es li ei! B. Zuckungshöhe. | | | 1. Höhe über dem Fusspunkt. . Se ee EL ee ae N 0 2. Differenz gegenüber dem tief- BECHB@NTIveaur.: 2, ee are +15 | +14 | +0 + 2,3 Beresämthöhe . 29: .....-.. : .. SAN 24 Or Ob und wie weit auch beim glatten Muskel die mechanische Leistung, sei sie Arbeitsleistung mit oder ohne Vorbelastung, sei sie Spannungs- produktion, die Gipfelhöhe und den abfallenden Teil des Erregungs- stromes beeinflusst , der oft weit in die Leistungskreszente hinein- reichen kann, bleibt noch zu untersuchen. Allerdings erscheint die Beantwortung dieser und verwandter Fragen dadurch sehr kompliziert, dass die Höhe und Form der einzelnen Kontraktionen bei spontaner Rhythmik in hohem Maasse wechselt !). Nur zum Teil ist dies darauf zurückzuführen, dass sich die Kon- traktionen auf ein noch weit langsameren Schwankungen unterliegendes „Tonusniveau‘ daraufsetzen. Die Fusspunkte der aufeinanderfolgenden Kontraktionen liegen dadurch einmal in einer abfallenden, einmal in einer ansteigenden Linie, wodurch der Höhenvergleich kompliziert wird. Diese Differenzen sind nicht etwa bloss auf ein langsameres Aufeinanderfolgen im ersteren, auf ein rascheres (bzw. auf Verwendung von Kontraktionsrückständen) im letzteren Falle zurückzuführen: ist doch ein ‚„Tonusniveauschwanken“ zu beobachten auch bei gegen- sätzlichem Verhalten der Intervalle der einzelnen Kontraktionen. Allerdings bringt der Umstand, dass diese nicht genau gleich bleiben, selbst wieder Komplikationen mit sich. Ein völliges Erreichen und Beibehalten einer horizontalen Grundlinie zwischen zwei Kontraktionen kam in meinen Versuchen (trotz Intervallen von 32 bis zu 86,2 Sekunden bei ziemlich regelmässiger Rhythmik) überhaupt nicht zur Beobachtung. Der Versuch, dies durch Abkühlung zu erreichen, ist beabsichtigt. In nicht wenigen Versuchen kamen geringe, aber oft ganz regel- mässige träge Änderungen der Saitenstellung vor während der ganzen Kontraktionsdauer, speziell während der Deskreszente bis knapp zu dem Wiedereinsetzen eines Erregungsstromes, dessen Beginn dann eventuell schwer zu bestimmen ist. Als Beispiele für ein solches Ver- halten seien die Versuche 13, 14, 15, 16 angeführt. Eine Andeutung l) Es besteht eben bei der Spontanrhythmik keine Konstanz der Reaktionsweise. Die Magenmuskulatur unterliegt offensichtlich nicht dem für das Blutherz geltenden Gesetze ‚‚alles oder nichts“. 180 | A. v. Tschermak: hiervon ist in Abb. 1 (Versuch 15), Abb. 3 (Versuch 11), Abb. 7 (Ver- such 14) auf Tafel I zu sehen. Gegen die naheliegende Zurückführung dieser sehr geringen kon- traktionsbegleitenden Saitenschwankung, welche zunächst einfach als „Kontraktionsschwankung‘“ bezeichnet sei, auf Widerstandsänderungen oder Elektrodenverschiebungen spricht der Umstand, dass sie auch bei fast fehlendem Dauerstrom und bei sehr schwachen Kontraktionen vorkommen können (so in Versuch 16). Von dem Versuche einer Er- klärung muss zunächst abgesehen werden !). Bezüglich der Form der Kontraktionskurven sei bemerkt, dass mitunter eine ausgesprochene Steilform und eine ausgesprochene Flach- form unterschieden werden kann. Diese Typen wiederholen sich nicht selten — und zwar abwechselnd Steilform mit monophasischem, Flach- form mit diphasischem Differenz-Erregungsstrom (so in Versuch 11) — in grosser Regelmässigkeit, woraus auf eine gewisse Stabilität des Ursprungsortes und der Verlaufweise der Erregung im einzelnen Falle zu schliessen ist. Einen Beleg dafür liefert die weitgehende Überein- stimmung der Erregungsströme und der Kontraktionen in Versuch 11, Blatt 4 (Abb, 2) und in Versuch 15 (Abb. 1), ferner die Identität der Gruppe Ko, + Ko, in Versuch 11, Blatt 1, verglichen mit Ko, + Ko, in Versuch 11, Blatt 2 (Abb. 3). Andererseits wechseln bei Spontan- rhythmik der „Ausgangspunkt“ und der ‚„Verlaufsweg‘‘ oft in erheb- lichem Maasse — nach der Form des Egg und des Meg zu schliessen (z. B. Versuch 11, Blatt 5, Abb. 4 auf Tafel I). — Dass die Kurven- form im übrigen infolge der Tangentenwertschreibung auch von der Ausgangsstellung des Hebels abhängt, braucht kaum nochmals be- tont zu werden. So wenig. daran zu zweifeln ist, dass der Spontanrhythmik im Prinzip Einzelerregungen zugrunde liegen, so wenig darf verkannt werden, dass häufig Doppelerregungen und binäre Kon- traktions-Superpositionen vorkommen, nicht selten abwechselnd mit Einzelerregungen und. Einzelzuckungen, so in Versuch 12, 14 (Abb. 7), 17, Blatt 1 (Abb. 5) und Blatt 2 (Abb. 6 auf Tafel I), 18, 19. Eine mehr als binäre Superposition (sc. in der Kreszente) bzw. eigent- licher Tetanus kam bei Spontanrhythmik nicht zur Beobachtung; wohl aber können in der Dekreszente mehrere Zuckungen recht nahe an- einanderschliessen (vgl. Versuch 14, Abb. 7 auf Tafel I). — Hingegen besteht in drei oder vier Fällen (Versuch 15 Ko. 5, Versuch 17, Blatt 1, Ko. 8 und Blatt 2 Ko. 5 [Abb. 6 auf Tafel I], Versuch 18 Ko. 4 der 1) Die Analogisierung mit der T-Zacke bzw. der zweiten Kammer- gruppe (TU) des Ekg liegt gewiss nahe. Mit geringerem Rechte könnte man auch den Tonusstrom nach W. F. Ewald (vgl. oben S. 168 Anm. 3) zum Vergleiche heranziehen. Bioelektrische Studien an der Magenmuskulatur. 1. 181 allerdings noch strittige Anschein, dass eine Doppelerregung von einer Einzelzuckung gefolgt wäre, dass also der zweite Impuls in ein Refraktärstadium fiele!). Zutreffenden Falles wäre zu schliessen, dass nach einmal erfolgter Muskelerregung und begonnener mechanischer Leistung eine neuerliche Erregung schon früher möglich wäre als eine neuerliche Kontraktion. Es wäre demnach eine Verschieden- heit des Refraktärstadiums für die Erregbarkeit und die Kontraktilität des Muskels anzunehmen. Eine Entscheidung dieses gewiss sehr reiz- vollen Problems begegnet leider dadurch grossen Schwierigkeiten, dass die Höhe und Form der Kontraktionen bei Spontanrhythmik des Magenringes häufig stark wechselt, und zwar auch dann, wenn nach dem bioelektrischen Verhalten zweifellos Einzelzuckungen vorliegen. Es ist daher mechanographisch schwer zu entscheiden, ob im kon- kreten Fall — so in meinen Beobachtungsfällen — die mit Doppel- erregung kombinierte Kontraktion eine wirklich einfache oder nur eine scheinbar einfache bzw. frühzeitig superponierte ist. In anderen Fällen, so in Versuch 14 (Abb. 7) auf Tafel I und Versuch 19, wurden deutliche Doppelkontraktionen bei relativ rascher Aufeinanderfolge (etwa 3 Sekunden) von zwei Erregungsschwankungen beobachtet. Die Dauer der Refraktärphase scheint recht verschieden zu sein, speziell im Verlaufe des Absterbens stark abzunehmen. — Auf jeden Fall ist das Refraktärstadium (der Kontraktilität) an der Magenmuskulatur als relativ nicht lang, gewiss nicht weit in die Kreszente hinein- reichend zu bezeichnen ?). Näheres über die Dauer sowie über die 1) Vielleicht handelt es sich bei der von R. F. Fuchs (a. a. O. 1910, spez. S. 97) mitunter beobachteten Doppelschwankung bei frequenter Reizung um eine ähnliche Erscheinung. 2) Am rhythmisch tätigen wie am ruhenden Froschmagen hat Wood- worth (Studies on the contraction of smooth muscle. Amerie. Journ. of physiol. vol. 3 p. 26. 1899), ebenso P. Schultz (a. a. O. 1903, spez. S. 79ff.), am atropinisierten Präparate ohne Spontanrhythmik arbeitend, das Bestehen einer Refraktärphase überhaupt in Abrede gestellt. Analoges hat C. Stewart für die Harnblasenmuskulatur der Katze angegeben (Mammalian smooth muscle. Americ. Journ. of physiol. vol. 4 p. 185, spez. p. 193. 1900). — Anden Retraktoren bei Sipunculus erhielt R. F. Fuchs (a. a. ©.) bei rhythmischer Reizung des Gehirns keine Erregungsserie; aus eigens angestellten Versuchen schliesst er, dass der glatte Muskel (von Sipunculus) keinen Tetanus zeigt, weil er ein allerdines stark wechselndes langdauerndes Refraktärstadium besitze. Auch R. Magnus (Versuche am überlebenden Dünndarm von Säugetieren. Pflüger’s Arch. Bd. 102, I. Mitt.: S. 123, II. Mitt.: S. 349. 1904 und speziell IV. Mitt.: Rhythmizität und refraktäre Periode. Ebenda Bd. 103 8.525. 1904) konstatierte an der Längsmuskulatur des Katzendarms mit anhaftendem Plexus myentericus Auerbach ein langdauerndes, für sehr starke elektrische Reize bis in den ersten Beginn der Erschlaffung hinein reichendes Refraktärstadium, welches nach Ausschaltung jenes Plexus in Wegfall 182 A. v. Tschermak: eventuelle Verschiedenheit der Refraktärphase für Erregbarkeit und für Kontraktilität können erst die im Gang befindlichen Versuche mit künstlicher Reizung und gleichzeitiger mechano- wie elektro- graphischer Registrierung ergeben !,. Heute schon kann man, nach den Beobachtungen von Doppelerresung und Kontraktionssuper- position, sagen, dass die typische Seltenheit der Erregungen bzw. Einzelkontraktionen bei Spontanrhythmik nicht etwa auf das Be- stehen einer relativ sehr langen Refraktärphase zu beziehen ist, wie sie nach meinen Untersuchungen ?) dem embryonalen Fischherzen im zweiten Stadium zukommt, welches spontan so rasch schlägt, als es die Refraktärphase überhaupt zulässt. Am Froschmagen erfolgen eben die spontanen Impulse, unabhängig von der Dauer des Refraktär- stadiums, relativ selten. Mechanische Reizung — und zwar Dehnung — von der hier vorläufig nur ein Beispiel (Versuch 21 — Abb. 8 auf Tafel I) vorgeführt sei, löst nur einen einfachen Erregungsstrom aus — in der Abbildung diphasisch mit starkem Dekrement — und dementsprechend eine Einzelzuckung nach einem anscheinend relativ kurzen Latenzstadium. Über die Wirkung elektrischer Reizung wird erst später berichtet werden. — Obzwar bei spontaner Rhythmik kein wahrer Tetanus zur Beobachtung kam, ist doch — schon nach den mechanographischen Beobachtungen von P. Schultz?) — an der Möglichkeit, einen solchen an der Froschmagenmuskulatur durch. künstliche Reizung hervorzurufen, nicht zu zweifeln (seither durch eigene Versuche bestätigt!). Nach dem Gesagten wird die Magenmuskulatur bei Spontan- rhythmik in der Regel auf Einzelerregung und Einzel- zuckung beansprucht, öfters allerdings auch auf Doppel- erregung und eventuell binär-superponierte Zuckung, nicht jedoch auf eigentlichen Tetanus, obzwar Summation bzw. Superposition und Tetanus im Prinzip möglich sind. Die Magen- muskulatur des Frosches ist nicht etwa durch ein überlanges Refraktär- stadium von dieser Reaktionsweise ausgeschlossen. Die Magen- muskulatur verhält sich diesbezüglich allem Anscheine komme. (Näheres betr. Literatur über die Refraktärphase an glatter Muskulatur siehe bei A. v. Tschermak, Blesn s Arch. 7. Physiol Bd. 119 S.'165, spez. S. 222. 1907). 1) Ich beabsichtige dieses Problem auch am Herzen zu bearbeiten. 2) A. v. Tschermak, Physiologische Untersuchungen am embryonalen Fischherzen. Sitzungsber. d. Wiener Akad. d. Wiss. Abt. III Bd. 118 S. 1, spez. S. 40. 1909. 3) P. Schultz, Zur Physiologie der längsgestreiften (glatten) Muskeln der Wirbeltiere. IV. Arch. f. (Anat. u.) Physiol. 1903 Suppl. S. 1—-148, spez. S. 93. Bioelektrische Studien an der Magenmuskulatur. I. 183 nach!) wie das Lymphherz des Frosches, nicht wie das Blutherz unter normalen Bedingungen. Die Magenmuskulatur steht dadurch in Gegensatz zur Skelettmuskulatur (sowie zum Krebsherzen), welche unter physiologischen Verhältnissen immer nur auf zusammen- gesetzte, tetanische Reaktion von sehr verschiedener Dauer beansprucht wird, obzwar sie, wie das Ergebnis künstlicher Reizung lehrt, im Prinzip auch zu einfacher, elementarer Reaktionsweise, zu Einzel- erresung und Einzelzuckung, befähigt ist. Die hier mitgeteilten Studien werden fortgesetzt und auf den Magen unversehrter Tiere und des Menschen — eventuell unter gleich- zeitiger Röntgenuntersuchung — ausgegehnt werden ?). IV. Zusammenfassung. 1. Am isolierten Froschmagen ist die Spontanrhythmik von bio- elektrischen Erscheinungen einbegleitet, deren als Elektrogastrogramm (Egg) bezeichnete Registrierung mit einem hinlänglich empfindlich eingestellten Saitengalvanometer sehr wohl gelinst. 2. Die im Differenz-Egg (bei Ableitung von der grossen und der kleinen Kurvatur) verzeichneten bioelektrischen Erscheinungen tragen sichtlich den Charakter von ein- oder zweiphasischen Aktionsströmen oder besser Erregungsströmen. Der Spontanrhythmik des Magens liegen demnach nicht Schwankungen einer myotonischen Gleich- gewichtslage zugrunde, sondern echte Kontraktionen, die sich bald auf ein höheres, bald auf ein tieferes sogenanntes Tonusniveau aufsetzen. 3. Der Spontanrhythmik des Froschmagens liegen nach Aus- weis der bioelektrischen Analyse im Prinzip Einzelerresungen bzw. Einzelzuckungen, öfters Doppelerregungen bzw. binäre Superpositionen, nicht aber Erregungsserien bzw. Tetani zugrunde. 4. Die kleinen Knickungen und. Unstetigkeiten der Hauptphasen im Differenz-Egg berechtigen nicht zur Annahme eines tetanischen Charakters der Reaktion, sondern sind auf nicht genau synchronen und phasengleichen Ablauf des Erresungsstromes in den von jeder Ableitungs- elektrode gleichweit abliegenden Einzelmuskelzellen zu beziehen. 5. Bei Vergleich des Elektrogastrogramms (Egg) und des Mechano- gastrogramms (Mgg) vom rhythmisch tätigen Magen geht der Beginn 1) Vgl. A. v. Tschermak, Studien über tonische Innervation der hinteren Lymphherzen bei den anuren Batrachieren. Pflüger’s Arch. Bd. 119 S. 165, spez. S. 209. 1907. — Die definitiv entscheidende Unter- suchung des bioelektrischen Verhaltens der kokzygealen Lymphherzen bei normaler Rhythmik steht noch aus, ist jedoch von mir seit längerem geplant. j 2) Für die Gewährung einer Subvention zu diesem Zwecke bin ich der Akademie der Wissenschaften in Wien sehr zu Dank verpflichtet. 184 A. v. Tschermak: der ersteren Kurve, als des bioelektrischen Ausdruckes des Erregungs- vorganges, dem Beginn der letzteren Kurve, als des Ausdruckes des Leistungsprozesses, deutlich voran. Allerdings erscheint das mecha- nische Bruttolatenzstadium dadurch erheblich verlängert, dass die nächste Kontraktion schon zu einer Zeit einsetzt, wo die vorangehende ncch nicht völlig abgeklungen ist. — Zwischen Gipfelhöhe des Er- regungsstromes und Zuckungshöhe besteht eine gewisse gleichsinnige Beziehung; doch kann die erstere noch deutlich sein, wenn die meshanische Leistung bereits sehr gering geworden ist. Das Re- fraktärstadium der Magenmuskulatur reicht jedenfalls nicht weit ‚in die Kreszente hinein. Vielleicht besteht eine verschiedene Refraktär- phase für Erregbarkeit und mechauische Leistungsfähiskeit, so dass auf zwei hinlänglich rasch aufeinanderfolgende Erresungsströme eine einfache Zuckung folgen könnte. 6. Das häufige Vorkommen von spontaner, binärer Superposition gestattet im Verein mit mechanographischen Erfahrungen bei künst- licher Reizung (und neuen seitherigen Versuchen) den Schluss, dass die Magenmuskulatur auch zu einer Erregungsserie bzw. zu zu- sammengesetzter Mechanoreaktion (Summation bzw. Superposition und Tetanus) befähigt ist, jedoch unter physiologischen Verhältnissen meist nur auf Einzelerregungen und elementare, einfache Zuckungs- reaktion beansprucht wird. Die Magenmuskulatur verhält sich be- züglich der physiologischen Zuckungsbeanspruchung bei Befähigung zum Tetanus so wie — allem Anscheine nach — das Lymphherz, nicht wie das Blutherz, auch nicht wie der wohl zu Einzelzuckung be- fähigte, aber stets tetanisch beanspruchte Skelettmuskel. Tafelerklärung. Abb. 1. Versuch 15, Kontraktion 2 und 3. Negativer monophasischer Erregungsstrom mit angedeuteter positiver Kontraktionsschwankung. ARoS: Bruttolatenzstadiumee. Mr: 2,4" Gipfelzeit des Erregungsstromes ...... 230 Kreszente cur a AR 1:05 Höhe, 7. 1: uanlmern mean a GER 3,7SKT. (Fusspunkt — 0,1 gegen Ko;) Interyallı..22 0. 208 00 N RER NNE 33,97 Ko, :WBruttolatenzstadıumer 2,9" Gipfelzeit des Erregungsstromes. ...... 3,0" Kreszente 1... Keen Ne 197 Höhe... 2 A N: 3,8SKT. Intervall a... no Sl Abb. 2. Versuch 11, Blatt 4, Kontraktion 1, 2, 3. Negativ -positive diphasische Erregungsströme. Io Bruttolatenzstadiumssaerr Pe 14,0" Kreszente. >... 0m a a ne 14,0" Bioelektrische Studien an der Magenmuskulatur. I. 185 EINS, ! Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag | inGramm | tag |inGramm| tag [inGramm| tag |inGramm 112 150,0 133 150,0 154 152,0 190 132,0 115 147,0 136 145,0 157 142,0 192 129,0 118 145,0 139 155,0 160 150,0 194 121,0 121 145,0 142 153,0 162 142,0 196 105,0 124 125,0 145 150,0 164 142,0 198 T 127 146,0 148 147,0 166 137,0 130 140,0 151 149,0 168 132,0 Ratte 70 (schwarz-weiss, d M). Beginn des Versuchs: 20. März 1915. Futter: Geschliffener Reis. 1 169,0 115 245,0 179 223,5 215 217,0 3 157,0 118 240,0 180?) 219,0 216 225,0 6 160,0 121 240,0 181 216,0 217 220,0 ‚10 182,0 124 238,0 182 217,0 218 219,0 14 195,0 127 240,0 183 222,0 2195) 217,0 19 213,0 130 237,0 184 217,5 220 215,0 22 223,0 133 236,0 185 215,0 221 211,0 25 . 229,0 135 235,0 186°) 217,0 222 212,0 28 235,0 137 235,0 187 215,0 223 216,0 al 236,0 139 229,0 183 218,0 224 215,0 34 253,0 141 235,0 189 220,0 225 215,5 37 242,0 143 237,0 190 218,0 226 215,9 40 240,0 145 238,0 191 218,0 227 216,0 43 217,0 147 235,0 192 224,0 228 220,0 46 215,0 149 235,0 193 223,0 229 208,0 49 222,0 151 234,0 194 227,0 2326) 220,0 52 220,0 153 228,0 195 #) 224,0 235 209,5 55 215,0 155 227,0 196 223,0 237 == 58 216,0 157 227,0 197 225,0 238 213,5 61 209,0 159 220,0 198 222,0 241 202,0 64 220,0 161 232,0 199 222,0 244 192,5 67 230,0 163 222,0 200 218,0 246 ') _ 70 230,0 165 224,0 201 214,0 247 184,5 13 235,0 166 224,0 202 220,0 250 191,0 76 238,0 167 224,0 203 223,0 253 191,5 79 238,0 168 224,0 204 220,0 256 195,5 82 245,0 169 219,0 205 222,0 263 8) 198,0 85 241,0 170 217,0 206 217,0 270°) 194,0 91 244,0 1719) 219,0 207 221,0 277 190,0 94 243,0 172 218,0 208 220,0 284 177,0 97 242,0 173 215,0 209 225,0 291 171,0 100 244,0 174 219,0 210 223.0 | 238 162,0 103 240,0 175 218,0 211 223,0 305 T 106 245,0 176 215,0 212 221,0 109 245,0 letz! 220,0 213 221,0 112 246,0 178 221,0 214 221,0 1) Fell wird struppig. . 2) Es treten Knötchen auf der Nase auf. 3) Am | Schwanz zahlreiche Knötchen. 4) Verklebte Augen. 5) Hornhautgeschwür (linkes Auge). mehrt, Haarausfall. ausfall, Krämpfe. 8) Liegt gelähmt im Käfig. auf der Seite, beweglicher. 6) Knötchen am Schwanz, an den Ohren, der Nase ver- 7) Veränderungen am Schwanz noch stärker, Haar- 9) Liegt nicht mehr ganz 212 R Emil Abderhalden: Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag [inGramm| tag | inGramm| tag inGramm ı Gramm |, täg ag |inGramm inGramm Ratte 73 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 26. März 1915. Futter: Geschliffener Reis. 1 125,0 77 127,0 144 115,0 176 119,0 5 124,0 80 125,0 146 117,0 balzt 117,0 8 127,0 83 123,5 148 120,0 178 112,5 14 130, 0 86 126,0 150 123,0 179 113,0 ir 132) 0 89 126,0 152 122,0 180 111,0 20 135,0 95 127,0 154 121,0 181 112,0 23 133, 0 98 126,0 156 121,0 1823) 106,0 26 137. ‚0 101 125,0 158 114,0 1833) 107,0 29 136, 0 104 127,0 160 120,0 184 106,0 32 135.0 107 125,0 161 118,0 185 106,0 35 107,0 110 123,0 162 120,0 186 #) 106,0 38 115,0 113 126,0 163 120,0 187 106,0 41 122,0 116 122,0 164 122,0 188 108,0 , 44 123,5 119 125,0 1651) 115,0 189 108,0 47 125,0 122 125,0 166 118,0 190 105,0 50 127,0 125 122,0 167 118,0 191 107,0 BB) 125,0 128 122,0 168 118,0 192 100,0 56 124,0 130 125,0 169 115,0 193 99,0 99 127,0 132 125,0 170 115,0 194 101,0 62 130,0 134 127,0 171 115,0 195 89, ‚0 65 130,0 136 125,0 172 117,0 196. T 68 127,0 138 122,0 173 117,5 71 132,0 140 122,0 174 117,0 74 125,0 142 123,0 175 116,0 Ratte 75 (schwarz-weiss, d). Beginn des Versuchs: 26. März 1915. Futter: Geschliffener Reis. 1 el) 59 142,0 119 127,0 158 125,0 4 154,0 62 140,0 122 127,0 160 125,0 g 159,0 69 138,0 125 131,0 161 127,0 14 155,0 68 135,0 128 130,0 162 129,0 IE 2 155:0 71 137,0 130 132,0 163 127,0 20 155,0 74 130,0 132 132,0 164 129,0 23 153,0 7% 1320 | 134 130,0 165) 130,0 26 152,0 80 130,0 136 127,0 166 128,0 29 150,0 86 134,0 138 128,0 167 128,0 32 148,0 89 134,0 140 125,0 168$) 133,0 39 140,0 9» 132,0 142 127,0 169 131,0 33 142,0 98 135,0 144 126,0 170 132,5 41 137,0 101 128,0 146 125,0 171 131,0 44 137,5 104 120,0 148 124,5 172 131,0 47 137,0 107 118,0 150 126,0 .173 134,5 50 138,0 110 126,0 152 123,0 174 133,0 53 - 135,0 113 129,0 154 124,0 175 132,0 56 138,0 116 130,0 156 124,0 .176 135,0 1) Fell sehr gelichtet. 2) Hornhauttrübungen. 3) Conjunctivitis. 4) Horn- hautgeschwüre auf beiden Augen. 5) Verklebte Augen. 6) Augen wieder offen. | Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 213 Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht | suchs- gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag |inGramm| tag inGramm| tag |inGramm| tag inGramm 177 133,0 185 133,0 193 133,0 201 135,5 178 132,5 186 133,0 ° 194 | 133,0 202 134,0 1791) 134,0 187 134,0 195 132,0 203 135,5 180 133,0 188 134,0 196 131,0 204 131,0 181 132,5 189 134,0 197 134,0 205 135,0 182 135,0 190 132,0 198 137,0 206 131,0 183 135,0 1912) 137,0 199 132,9 207 127,0 184 133,0 192°) | 183,0 | 200 134,0 208 7 Ratte 81 (schwarz-weiss, 9). Beginn des Versuchs: 26. März 1915. Futter: Geschliffener Reis. 1 123,0 51°) | — 107 | 141,0 150 134,0 5 132,0 526) 123,0 110.74 141,0 152 133,0 Bu 199,5 5837) 132,0 113 | 143,0 154 128,0 14 |; 148,0 56 | 143,0 116 141,0 156 124,0 17 150,0 59 144,0 1195) 147,0 158 119,0 194) — 62 | 150,0 122 142,0 160 °) 113,0 20 153,0 65 145,0 125 140,0 161 117,0 3.| 1560 68 155,0 128 | 145,0 162 116,0 26 | 155,0 71 142,0 130 | 142,0 163 117,0 2932| 151,0 74 142,0 132 137,0 164 117,0 30 | = 77 140,0 134 130,0 165 115,0 32 166,0 80 140,0 136. 130,0 166 117,0 35 157,0 83 138,0 138 135,0 167 108,0 33 160,0 89 140,0 140 137,0 163 29) 99,5 41 162,0 95 141,0 142 133,0 169 Y 44 162,5 98 142,0 144 132,0 47 170,0 101 140,0 146 | 185,0 50 162,0 104 142,0 148 | 133,0 Ratte 86 (weiss, Q 20). Beginn des Versuchs: 26. März 1915. Futter: Geschliffener Reis. 1 152,0 al 187,0 77 | 165,0 109 177,0 D8. 152,0 44 180,0 801) 168,0 112 175,0 9 153,0 47 177,0 Sl 115 176,0 14 150,0 50 175,0 Sg 1.221720 118 177,0 17 154,0 53 170,0 85 174,0 120 179,0 20 156,0 56 172,0 88 172,0 122 179,0 23 153,0 39 2.1120 IT 7,0 124 182,0 26 157,0 62 170,0 94. |. 19580 126 182,0 Pre 158,0 65 168,0 ION 128 177,0 32. 160,0 68 167,0 100 | 175,0 130 178,0 35 167,0 71 170,0 105=2175.173:0 132 186,0 38 180,0 74 167,0 106.7 197.0 134 175,0 1) Auswüchse an Nase und Ohren. 4) Vom 19.—30. Tage bei 4 163 (4 163 bekam seit 4 Wochen sehr viel. geschliffenen Reis). 8 Jungen tot. 2) Bewegt sich wenig. 5) 10 Junge geworfen. 8) Vollständig zugeklebte Augen. 6) 5 Junge tot. 10) Krämpfe. 11) Die Pflege des Felles lässt nach. 3) Schläft 7) Letzten 9) Struppiges Fell. 214 Emil Abderhalden: Ver- ı Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag |inGramm| tag [|inGramm| tag |inGramm| tag inGramm 136 178,0 1581) 165,0 .173 153,0 183 145,0 138 177,0 159 165,0 174 154,0 189 140,0 140 . 176,0 160 | 165,0 175 154,0 190 138,0 142 . 179,0 161 162,0 176 151,0 at 138,0 144 177,0 162 165,0 177 154,0 192 135,0 146 174,0 163 163,0 178 153,0 193 134,0 148 174,0 164 | 1638 179 153,0 194 111,0 150 171,0 165 164,0 180 147,0 195 132,0 151 173,0 166 167,0 181 153,0 196 128,0 152, 174,0 1672) 163,0 182 147,0 197 117,0 153 175,0 168 160,0 183 139,0 198 110,0 154 | 1%0 KOy Rasl) 184 143,0 199. 103,0 155 172,0 170 157,0 185 143,0 200 102,0 156 167,0 171 163,0 186°) 142,0 201 T 157 165,0 | 172 160,0 187 147,0 Ratte 87 (weiss, d). Beginn des Versuchs: 26. März 1915. Futter: Geschliffener Reis. 1 142,0 44 185,0 86 170,0 128 150,0 5 ‚143,0 47 182,0 895) 166,0 131 149,0 9 157,0 50 185,0 95 165,0 133 147,0 14 148,0 BB 180,0 98 167,0 135) 145,0 17 155.0 56 181,0 101 165,0 137 142,0 20 156,0 59 180,0 104 169,0 139 139,0 23 157,0 62 178,0 107 170,0 141 131,0 26 160,0 65 173,0 110®) 168,0 143 120,0 29 158,0 68 172,0 113 163,0 145 112,0 32 162,0 1 170,0 116 167,0 147 r 35 176,0 74 170,0 119 157,0 38 180,0 77%) 172,0 122 155,0 41 190,0 Ss0 170,0 125 156,0 Ratte 83 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 26. März 1915. Futter: :Geschliffener Reis. it 165,0 41 160,0 77 232,0 119 242,0 5) 168,0 44 187,0 80 | 233,0 122 240,0 3) 166,0 47 186,0 86 233,0 125 241,0 14 173,0 50 192,0 89 237,0 128 235,0 7 180,0 53 196,0 95 238,0 130 237,0 20 186,0 56 209,0 98 237,0 132 235,0 23 180,0 59 214,0 101 239,0 134 237,0 26. 12. 181.0 62 215,0 104 240,0 136 240,0 29 183,5 65 218,0 107 242,0 138 238,0 32 175,0 68 223,0 110 238,0 140 240,0 35 167,0 71 225,0 113 239,0 142 235,0 38 180,0 74 230,0 116 240,0 144 232,0 1) Haarausfall. 2) Knötchen am Schwanz. 3) Auswüchse an Nase und an den Ohren. 4) Fell lichtet sich. 5) Effloreszenzen am Schwanz. 6) Con- junctivitis.. 7) Lähmung der hinteren Beine. Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 215 Ver- | Körper- ! Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- gewicht | suchs- gewicht | suchs- gewicht | suchs- gewicht tag |inGramm| tag inGramm| tag [inGramm| tag |inGramm 146 233,0 167 220,0 181 211,0 1955) 167,0 148 232,0 168 217,0 182°) 209,0 196 168,0 150 230,0 169 217,5 183 210,0 197 167,0 152 | 229,0 1702) 217,0 184 211,0 1986) 158,0 154 | 226,0 171 213,0 185 209,0 199 160,0 156 225,0 172 215,0 186 203,0 200 149,0 158 | 224,0 173 215,0 187 198,0 201 \ 148,0 160 224,0 174 2140 | 188 1950 | 02 , 1480 161 224,0 175 214,5 289777 196,07 212205 140,0 162 224,0 176°) 208,0 190 192,0 204 137,0 163 222,0 177 213,0 191 188,0 205°) 131,0 164 220,0 178 212,0 192 182,0 .| 206°) 121,0 165!) 220,0 179 208,5 193 177,0 207 ar 166 . 219,0 180 207,0 194 175,0 Ratte 89 (schwarz-weiss, 9). Beginn des Versuchs: 26. März 1915. Futter: Geschliffener Reis. 1 190,0 77 205,0 144 227,0 1792722020 d 198,0 | 80 208,0 146 233,0 176.9 .72198.0 9 200,0 86 215,0 148 | 215,0 real AR) 14 205,0 89 219,0 150 215,0 178 195,0 K 207,0 95 231,0 152 212,0 179 193,0 20 211,0 98 230,0 154 209,0 18019) 192,0 23 214,0 101 234,0 156 210,0 181 188,0 26 218,0 104 230,0 158 208,0 182 183,0 29 210,0 . 107 235.0 160 210,0 183 183,0 32 209,0 110 232,0 161 207,0 184 176,0 35 210,0 113 233,0 162 205,0 185 170,0 38 210,0 116 233,0 163 208,0 186 170,0 41 215,0 119 232,0 164 208,0 187 171,0 44 200,0 122 232,0 165 205,0 188 | 164,0 47 165,0 125 233,0 166 204,0 1891) 159,0 53 185,0 128 230,0 167 207,0 19012) 158,0 56 192,0 130 232,0 168 205,0 191 153,0 59 185,0 132 232,0 169 201,0 192 157,0 62 195,0 134 237,0 170 203,0 193 155,0 65 198,0 136 235,0 171 | 202,0 1942) 152,0 68 204,0 138 229,0 172 205,0 195 140,0 71 206,0 140 227,0 173 205,0 196 T 74 215,0 142 230,0 174°) 202,0 | 1) Das Fell lichtet sich. 2) Knötchen an Schwanz und Nase. 3) Starker Haarausfall. 4) Auswüchse an den Ohren. 5) Lichtscheu. 6) Augen ver- klebt. 7) Klonische Krämpfe. 8) Gebessert. 9) Das Fell lichtet sich. 10) Das Tier ist auffallend unruhig. 11) Das Tier ist lichtscheu. 12) Verklebte Augen. 13) Auf beiden Augen Hornhauttrübungen. 216 Emil Abderhalden: Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- , gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag |inGramm| tag in Gramm| tag [inGramm| tag | inGramm Ratte 92 (schwarz-weiss, ®). Beginn des Versuchs: 26. März 1915. Futter: Geschliffener Reis. 1 182,0 3 |. 1870 65 207,0 10125). 21700 4 182,0 38 192,0 68 | 205,0 104 169,0 $) 178,0 41 180,0 an | 200,0 107 170,0 14 180,0 44 183,0 74 | 200,0 110%) 162,0 17 185,0 47 190,0 77 | . 193,0 113 | 153,0 20 185,0 50 204,0 80 194,0 116°) 143,0 23 186,0 53 215,0 8&6 | 186,0 119 147,0 26 187,071. 56 212,0 89 | 187,0 122 142,0 29 2100 59 | 208,0 935)| 1810 125 T 32 179,0 62 205,0 98 177,0 Zweite Gruppe: Versuche über die Fortpflanzungsfähigkeit von Ratten, die längere Zeit ausschliesslich mit geschliffenem Reis ernährt worden sind. Hunderte von Einzelversuchen sind diesem wichtigen Probleme gewidmet worden. Zunächst sei vorausgeschickt, dass Ratten, die über 2 Monate ausschliesslich mit geschliffenem Reis er- nährt worden waren, sich in der Regel nicht mehr fort-, pflanzten. Bei den Männchen war der Geschlechtstrieb zumeist auch dann noch ein lebhafter, wenn sich körperliche Zeichen von alimen- tärer Dystrophie zeigten, wie Haarausfall, Knötchenbildung, Ekzem, Conjunetivitis usw. Erst wenige Tage vor dem Tode verhielten sich die Männchen gegenüber Weibchen indifferent. Über den Geschlechts- trieb der Weibchen lassen sich leider keine bestimmten Angaben machen. . | Zu den einzelnen Versuchen wurden ausschliesslich gesunde und kräftige, vollkommen geschlechtsreife Ratten verwendet. Sie waren 3—12 Monate alt. Zunächst wurden je ein Männchen und je ein Weib- chen gemeinsam untergebracht und gefüttert. Diese Versuchsanordnung hatte den Übelstand, dass wiederholt eines der beiden Tiere vom anderen getötet und angefressen wurde. Dadurch sind eine ganze Reihe von Versuchen unverwertbar geworden. Später wurde das Männchen nur für einige Zeit zum Weibchen gesetzt. Es kam auch dabei vor, dass eines der Tiere verletzt wurde. Ein Weibchen hatte die Gewohnheit, sich zunächst ganz ruhig zu verhalten. Plötzlich stürzte es sich auf das Männchen und biss es in die Seite des Halses. Stets war die Karotis durchbissen. Der Tod folgte fast augenblicklich 1) Verklebte Augen. 2) Grosse Auswüchse an den Ohren. 3) Voll- ständig gelähmt. Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 217 durch Verblutung. Wiederholte Versuche endeten immer gleich. Dabei liess das Weibchen die Leiche immer unberührt. Obwohl die Käfige der Tiere geräumig waren, und ihre Pflege in jeder Beziehung die beste war, brachten wir doch die meisten Ratten von Zeit zu Zeit in grosse Laufkäfige (über 1 m lang und 50 cm breit). Es ist bekannt, dass besonders eingefangene Tiere sich in ‚engen Käfigen oft nicht fortpflanzen. Bei den domestizierten, weissen Ratten ist dieser Einfluss wohl kaum vorhanden. Wir wollten jedoch, trotz zahlreicher Kontrollversuche, wobei normal ernährte Ratten sich in den gleichen Käfigen stark vermehrten, in jeder Beziehung möglichst günstige Bedingungen schaffen. Gewöhnlich wurden die Fortpflanzungsversuche mit einer ganzen Reihe von Pärchen zugleich vorgenommen. Der ganze Raum hallte vom Geschrei der Ratten wieder. Wurden Begattungen beobachtet, so wurde dies notiert. Von 175 Rattenweibehen, die mehr als 5 Wochen geschliffenen Reis erhalten hatten, warfen trotz wieder- holter Begattung nur 14 Tiere Junge. \ 1. Weisses Weibchen, 6 Monate alt (Nr. 501). Es hatte im Alter von 3 Monaten acht Junge geworfen. Sie verdoppelten nach 4 Tagen ihr Anfangsgewicht und entwickelten sich alle normal. Das Tier er- hielt 6 Wochen lang ausschliesslich geschliffenen Reis. Das Körper- gewicht blieb während der ganzen Fütterungsperiode nach anfäng- licher Abnahme (es sank von 156 auf 145 g) auf der gleichen Höhe. Das zur Begattung zugegebene Männchen (Nr. 601) war eine 6 Monate alte weisse Ratte. Auch sie hatte 6 Wochen lang ausschliesslich Reis - erhalten. Vor der Reisperiode hatte es ein normal ernährtes Weibchen mit Erfolg begattet und während der Reisperiode nach dreiwöchent- licher Fütterung mit Reis ohne Erfolg eine Ratte, die 8 Wochen lang nur Reis als Nahrung erhalten hatte. Weibchen Nr. 501 warf nach normaler Tragzeit sechs Junge. Sie verdoppelten ihr Anfangsgewicht nach 6 Tagen. Das weitere Wachstum vollzog sich sehr langsam. Nach 4 Wochen waren die jungen Tiere nur sehr spärlich behaart. Sie wurden, um sie vor Kälte zu schützen, stets in Watte eingepackt und ausserdem in der Nähe des Heizkörpers aufbewahrt. Die Temperatur der Umgebung war nie unter 18° ©. Zwei Tiere starben im Alter von 8 Wochen an Entkräftung. Die vier anderen wurden 60, 62, 65 und 70 Tage alt. Das Futter der jungen Tiere bestand nach der Säuglingsperiode aus Kleie, Reis und Karotten. 2. Schwarz-weisses Weibchen (Nr. 505), 8 Monate alt. Bis zur Reisperiode keine Schwangerschaft. Nach 2 Monaten ausschliess- licher Reisfütterung wurde das Tier mit einem schwarz-weissen, 2Monate alten Männchen zusammengebracht, das seit 6 Wochen ausschliesslich Reis erhalten hatte. Eine Befruchtung trat nicht ein, obwohl wieder- 218 Emil Abderhalden: holt Begattung stattgefunden hatte. Unter dem Mikroskop war leb- hafte Bewegung der Spermatozoön zu beobachten. Im 4. Monat der Reisperiode wurde das weisse Männchen Nr. 660 zugelassen. Es hatte normale Kost erhalten. Nach normaler Tragzeit warf das Versuchstier acht Junge. Sie wurden nicht gewogen, weil wiederholt durch die Wegnahme der Jungen Störungen im Säugegeschäft eingetreten waren. Nach 26 Tagen krochen die Jungen zum erstenmal aus ihrem Nest hervor. Sie waren im Vergleich zu normalen Ratten des gleichen Alters auffallend mangelhaft behaart. Sie waren auch im übrigen entschieden nicht ihrem Alter entsprechend entwickelt. Die jungen Tiere wurden bis zum Alter von 8 Wochen der Obhut der Alten überlassen. Nur zur Fütterung wurden sie entfernt. Sie erhielten Milch und ausserdem Kleie + Roggenkörner, Zwei Tiere starben kurz nach ihrer Isolierung. Beide waren stets sehr hinfällig gewesen. Die sechs übrigen wurden in zwei Gruppen getrennt. Die eine Gruppe erhielt ausschliesslich Reis. Die andere bekam Reis + Milch + Kleie. Die Reistiere starben nach 3, 4 und 6 Wochen. Die Milch-Reis-Kleietiere, die zusammen in einem Käfig unter- gebracht waren — es waren zwei Weibchen und ein Männchen —, zeugten nach 8 resp. 10 Wochen vier (Wurf A) resp. fünf Junge (Wurf B). Obwohl die drei Versuchstiere sich anscheinend ganz normal entwickelt hatten, erwiesen sich die Nachkommen als hinfällig. Vom Wurf A starben zwei Junge nach 8 Tagen und vom Wurf B ein Tier. Die Ratten des Wurfes A wurden mit gleichalterigen Ratten aus einem ‚normalen‘ Wurf zusammengebracht, und zwar, nachdem sie 10 Wochen alt geworden waren. Die Nahrung bestand ausschliesslich aus geschliffenem Reis. Die Ratten des Wurfes A starben nach 48 resp. 56 Tagen. Die Nachkommen der normal ernährten Ratten wurden 121 resp. 157 Tage alt. Die Ratten des Wurfes B wurden in zwei Gruppen geteilt. Zwei Tiere erhielten ausschliesslich Reis, und zwar vom 100. Lebenstage an. Zuvor waren die Tiere mit Milch, Kleie und Roggenkörnern ge- füttert worden. Sie lebten bei der Reiskost 65 resp. 86 Tage. Die beiden anderen Tiere, ein Weibchen und ein Männchen, wurden mit gewöhnlichem Rattenfutter: Möhren, Kleie, Getreidekörner, aufgezogen. Sie wuchsen ganz normal und vermehrten sich in normaler Weise. Die Nachkommenschaft — acht kräftige Tiere — wurde vom 3. Monat an auf Reiskost gesetzt. Sie starben nach 101, 108, 156, 176, 180, 182, 201 und 230 Tagen. 45 Tage nach Beginn der Reiskost wurden zu den Weibchen Männchen aus dem gleichen Wurf gebracht und 30 Tage später normal ernährte Männchen. Es kam in keinem Falle zur Schwangerschaft. Dazu ist noch zu bemerken, dass man bei Ratten sich nicht darauf Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 319 verlassen darf, ob Junge geworfen werden oder nicht. Man muss vielmehr die Tiere sorgfältig beobachten und vor allem auch die Milch- drüsen untersuchen. Es kommt gerade bei einseitiger Ernährung der Versuchstiere ganz besonders häufig vor, dass die Mütter die eben geborenen Jungen verzehren. Unter diesen Umständen kann sehr leicht eine vorhandene Schwangerschaft der Beobachtung entgehen. 83. Weisses Weibchen (Nr. 517), 10 Monate alt. - Zwei normale Schwangerschaften mit zehn resp. acht Jungen vor der Reisperiode. 8 Wochen nach Beginn der Reisperiode von schwarz-weissem Männ- chen (Nr. 712) (ca. 6 Monate alt) wiederholt begattet. Männchen Nr. 712 hatte 4 Wochen ausschliesslich Reis erhalten. Nach normaler Tragzeit warf das Tier sechs Junge. Sie wurden innerhalb von 4 Tagen von der Mutter aufgezehrt. 14 Tage später wurde das Männchen Nr. 712 wieder zugelassen. Eine _ Schwangerschaft trat nicht ein. 4. Schwarz-weisses Weibchen (Nr. 845), 4 Monate alt. Sehr kräftiges Tier. War noch nicht schwanger gewesen. 7 Wochen nach Beginn der Reisperiode mit Männchen Nr. 712 zusammengebracht. Dieses hatte 9 Wochen ausschliesslich Reis erhalten. Nach normaler Tragzeit vier Junge — möglicherweise sind Junge aufgefressen worden! Die Nachkommen erreichten nur ein Alter von 2 resp. 3 Wochen. Sie nahmen vom 6. Lebenstage an nicht mehr zu. 5. Weisses, kräftiges, 1 Jahr altes Weibchen (Nr. 956). Es hatte vor der Reisperiode zwei normale Schwangerschaften mit lebenstüchtiger Nachkommenschaft durchgemacht. Mit schwarz-weissem Männchen Nr. 65 — 6 Wochen Reiskost — zusammengebracht, warf das Versuchstier sieben Junge. Zuerst entwickelten sich die Tiere ganz normal. Nach etwa 6 Tagen liess die Gewichtszunahme zu wünschen übrig. Auch blieb das Haarkleid der Kleinen in der Entwicklung zurück. Nach 4 Wochen hatten die Jungen noch keine Selbständig- keit. Sie verkrochen sich immer unter die Alte. Die Zähne blieben merkwürdig weich. Die Schneidezähne wuchsen bei vier Tieren so stark, dass die Futteraufnahme erschwert war. Die Zähne wurden sestutzt. Trotz sorgsamster Pflege und gutem Futter: Kleie + Ge- treidekörner + Hefe + 2 cem Milch pro Tag gelang es nicht, die Nachkommenschaft am Leben zu halten. Das älteste Tier wurde 6 Wochen alt. | 6. Schwarz-weisses, sehr kräftiges Weibchen (Nr. 54), Alter 6 Monate. Begattung 4 Wochen nach Beginn: der Reisfütterung. ‚Vater: schwarz-weisses Tier, Alter 1 Jahr. Immer normale Kost. Nach normaler Tragzeit acht kräftige Junge. Die Jungen entwickelten sich in den ersten 8 Tagen ganz normal. ‚Von da ab erfolgte die Gewichtszunahme unregelmässig. Es wurde 320 Emil Abderhalden: allerdings absichtlich nicht der ganze Wurf gewogen, sondern nur ein bestimmtes, kenntlich gemachtes Tier. 4 Wochen nach erfolster Geburt wurden die Jungen von der Mutter getrennt. Es gelang nicht, diese nochmals zu schwängern, obwohl auch Männchen zugelassen wurden, die normale Kost erhalten hatten. Die Jungen wurden sehr sorgfältig gepflegt. Sie erhielten als Nahrung zunächst Kleie + Getreidekörner. Sie gediehen dabei nicht. Zusatz von 2 ccm Milch pro Tag hatte eine sehr günstige Wirkung. Das Wachstum der Jungen vollzog sich in normalen Grenzen. Zusatz von Hefe oder von Hefeextrakten (alkoholische Auszüge) wirkten bei einigen Tieren (drei) gar nicht, bei den übrigen wurde das Wachstum entschieden beschleunigt. Alle acht Tiere wurden im Alter von 2 Monaten zur Weiterzucht verwendet. Die drei Männchen wurden mit Weibchen „normaler“ Herkunft zusammengebracht, und zu den fünf Weibchen wurden normal ernährte Männchen gebracht. In allen Fällen kam es zur Schwangerschaft und zu normalen Nachkommen. Einzelne davon wurden auf ausschliessliche Reiskost gesetzt. Die Lebensdauer war die normaler Tiere. 7. Weisses, 8 Wochen altes Weibchen (Nr. 808). 8 Wochen Reiskost. Männchen, schwarz-weiss (Nr. 445),: 6 Wochen Reiskost. Nach normaler Schwangerschaft drei Junge. Alle wurden noch am gleichen Tage verzehrt. 8. Schwarz-weisses, kräftiges Weibchen (Nr. 919), 10 Wochen alt. 9 Wochen Reiskost. Männchen (Nr. 555), schwarz-weiss, 10 Wochen Reiskost. Sechs Junge. Nach 8 Tagen wurde festgestellt, dass alle aufgezehrt waren. 9. Weisses, starkes, 6 Monate altes Weibchen (Nr. 707). 8 Wochen Reiskost. Männchen (Nr. 101), weiss, 10 Monate alt. 10 Wochen Reiskost. Nachkommenschaft: sechs Junge. Sie wurden alle nur 4 Wochen alt. Von Anfang an war das Wachstum stark ge- stört.. Die Behaarung war sehr dünn. 10. Schwarz-weisses Weibchen (Nr. 765), 8 Monate An Hatte vor der Reisperiode zwei normale Schwangerschaften gehabt mit ge- sunder Nachkommenschaft. Nach 6 Wochen Reiskost Begattung durch weisses Männchen (Nr. 575), 4 Monate alt, 6 Wochen Reiskost. Nach normaler Tragzeit drei Junge. Sie entwickelten sich nicht normal. Zwei Tiere starben im Alter von 5 und das dritte im Alter von 10 Tagen. ll. Weisses Weibchen (Nr. 845), 10 Monate alt. Vor der Reis- periode drei normale Schwangerschaften mit acht, zehn und neun gesunden Nachkommen. 4 Wochen ausschliessliche Reisnahrung. Männchen (Nr. 67), 8 Monate alt, 4 Wochen Reis. Nach normaler Schwangerschaft vier Junge. In den ersten 10 Tagen anscheinend normale Entwicklung (die Gewichtszunahme wurde nicht verfolst), Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 221] dann Stillstand im Wachstum. Die spärlich behaarten, kleinen Tiere machten im Alter von 4 Wochen den Eindruck von etwa 14 Tage alten Ratten. Durch Zugabe von Milch zur Kleie-Roggenkorn-Nahrung gelang es, das Wachstum zu bessern. Zusatz von fein zerhacktem Spinat und von Kohl hatte einen besonders günstigen Einfluss. Alle vier Tiere konnten aufgezogen werden. Im Alter von 2 Monaten konnten sie nicht von gleichalterigen, normalen Tieren unterschieden werden. Auffallenderweise gelang es nicht, von zwei darunter befind- liehen Weibchen Nachkommenschaft zu erhalten. Sie blieben steril. Sie starben im Alter von 2 Jahren. Ein Weibchen gebar zweimal, und zwar einmal drei und einmal vier Junge. Das Männchen des Wurfes erwies sich mit einem normalen Weibchen als fortpflanzungs- fähig. 12. Schwarz-weisses Weibchen (Nr. 697), Alter 4 Monate. Noch keine Schwangerschaft. 9 Wochen Reisnahrung. Männchen (Nr. 369), weiss, 6 Monate alt, 3 Monate Reisnahrung. Sechs Junge. Sie starben alle innerhalb von 8 Tagen nach der Geburt. 13. Schwarz-weisse Ratte (Nr. 26), ca. 4 Monate alt. Zwei Schwangerschaften mit acht und sieben Jungen vor der Reisperiode. Von weissem Männchen B unbekannten Alters begattet. Männchen B war normal ernährt. Am 68. Reistag vier Junge. Sie entwickelten sich zuerst gut, dann blieben sie im Wachstum immer mehr zurück. Am 98. Reistag wurden sie von der Mutter getrennt. Sie starben 1 Woche darnach trotz sorgfältiger Pflege. 14. Schwarz-weisse Ratte (Nr. 8I), ca. 4 Monate alt. War vom 16. bis 24. April mit Männchen Nr. 163 zusammen. Alter 6 Monate. Männchen Nr. 163 bekam seit 4 Wochen geschliffenen Reis. Am 51. Reistag zehn Junge, fünf starben am folgenden Tag und der Rest 2 Tage nach der Geburt. Bei einer Reihe von weiteren Versuchen wurden Männchen, die bis zu 200 Tagen ausschliesslich Reis erhalten hatten, mit normal ernährten, geschlechtsreifen Weibchen zusammengebracht. Es zeigte sich, dass unter 17 solchen Versuchen die Männchen in etwa 60% noch fortpflanzungsfähig waren. In etwa 10% der Fälle schien der Geschlechtstrieb erloschen zu sein. In 30% der Fälle lag Sterilität vor. Um sicher zu gehen, wurden derartige Männchen mit mehreren Weibchen zusammengebracht. Ferner wurden die nicht befruchteten Weibchen zu normalen Männchen gesetzt und festgestellt, dass sie schwanger wurden. Ferner wurden Weibchen, die über 10 Wochen mit Reis gefüttert worden waren, mit normal ernährten Männchen zusammengebracht. Der Erfolg war unter 26 Fällen nur sechsmal positiv. In allen diesen Fällen erwiesen sich die Neugeborenen als nicht lebensfähig. Leider sind diese so wichtigen Versuche noch nicht 2232 > Emil Abderhalden: zahlreich genug. Es fehlt mir auch noch trotz reicher Erfahrung auf dem Gebiete der Rattenzucht ein Einblick in die Häufigkeit der Sterilität bei Ratten unter gewöhnlichen Verhältnissen. Bemerken möchte ich noch, dass im allgemeinen die Männchen S—-14 Tage bei den Weibchen belassen wurden. Aus den vorliegenden Beobachtungen ergibt sich mit Bestimmtheit, dass die ausschliessliche Ernährung mit geschliffenem Reis einen tiefgehenden Einfluss auf die Fortpflanzungs- fähigkeit und ferner auf die Lebens- und Entwicklungs- fähigkeit der Nachkommenschaft ausübt. Schon nach wenigen Wochen der Reisperiode ist ein ungünstiger Ein- fluss unverkennbar. Er trifft offenbar die Weibchen früher und stärker als die Männchen. Die vorliegenden Versuche sind nicht so ausgebaut, wie geplart war. Einmal müssen noch viel mehr, Versuche angestellt werden. Dann ist es auch notwendig, die Tiere anatomisch genau zu studieren. Vor allem müssen die Geschlechtsdrüsen untersucht werden. Es wird nicht leicht sein, diese Versuche wieder in Gang zu bringen, weil ich alle meine Zuchttiere eingehen lassen musste. Ich hoffe jedoch, in nicht allzu ferner Zeit, die geplanten Versuche so durchführen zu können, dass ein festes Fundament für weitere Fragestellungen entsteht. | Dritte Gruppe: Versuche über die Lebensdauer von Ratten, die von Müttern abstammten, die ausschliesslich mit geschliffenem Reis ernährt worden waren, bei Reiskost. Die Zahl der hierher gehörenden Versuche ist leider gering, weil, wie schon erwähnt, die meisten Nachkommen von Ratten, die aus- schliesslich mit geschliffenem Reis ernährt worden waren, nach kurzer Zeit zugrunde gingen. Es liegt im vorstehenden Teil bereits Material zur Beantwortung der Frage nach der Lebensdauer von Ratten, die von Müttern abstammten, die ausschliesslich mit geschliffenem Reis ernährt worden sind und die selbst Reis erhielten, vor. Zu den folgenden Versuchen wurden Ratten verwendet, die unmittelbar vor Beginn der Reiskost tragend geworden waren. Schwarz-weisse Ratte Nr. 376 warf am 18. Tage der Reis- fütterung zehn Junge. Zwei davon starben nach 14 Tagen. Die übrigen entwickelten sich in den ersten 14 Tagen ganz normal. Dann. wurde das Wachstum immer langsamer. Die Behaarung nahm nicht mehr recht zu. Nachdem die Tiere 4 Wochen alt geworden waren, wurden sie von der Mutter entfernt und nunmehr mit Milch, Kleie und Getreidekörnern aufgezogen. Die Tiere (Wurf A) erholten sich zusehends. Die Behaarung nahm zu, und das Gewicht vermehrte sich. Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 2933 Am 60. Lebenstage wurden die Tiere auf Reiskost gesetzt. Sie er- reichten ein Alter von 76, 85, 91, 92, 96, 98 101 und 103 Tagen. Weisse Ratte Nr. 712 warf am 18. Tage der Reisfütterung sechs Junge. Sie erschienen zum erstenmal am 24. Lebenstage ausserhalb des Nestes. Sie waren gegenüber Altersgenossen in der Entwicklung zurückgeblieben. Sie wurden bis zum Ende der 4. Woche bei der Mutter gelassen und dann von ihr getrennt (Wurf B). Sie erhielten zunächst Milch, Kleie und Roggenkörner. Im Alter von 10 Wochen wurden sie auf Reiskost gesetzt. Ein Tier starb nach 3 Tagen. Die übrigen erreichten ein Alter von 35, 61, 76 und 93 Tagen. Weisse Ratte Nr. 361 warf am 17. Tage der Reisperiode acht Junge, von denen drei während der Säuglingsperiode zugrunde gingen. Die Jungen entwickelten sich in den ersten 14 Tagen ganz gut, um dann in der Gewichtszunahme bedeutend gegenüber normalen Tieren zurückzubleiben. Sie wurden am Ende der 4. Woche von der Mutter getrennt und 14 Tage lang mit Milch, Kleie und Roggenkörnern ge- füttert. Dann wurden sie (Wurf C) auf Reiskost gesetzt. Sie er- reichten ein Alter von 22, 38, 58, Sl und 91 Tagen. Schwarzweisse Ratte Nr. 634 warf am 20. Reistage acht Junge. Sie erschienen am 25. Tage zum erstenmal ausserhalb des Nestes. Sie waren ihren Altersgenossen gegenüber in der Entwicklung zurück- geblieben. Zunächst erhielten sie von der 4. Woche an Milch, Kleie und Roggenkörner. Im Alter von 8 Wochen wurden sie (Wurf D) isoliert und auf Reiskost gesetzt. Sie starben am 24., 42., 56., 60., 68., 77., 88. und 93. Lebenstage. Die Zahl der Beobachtungen ist noch nicht zahlreich genug, um endgültige Schlüsse aus ihnen ziehen zu können. Auffallend ist, dass die Tiere alle nur ein beschränktes Alter erreichten. Es waren gleich- zeitig Altersgenossen von ihnen auf Reiskost gesetzt worden, die von Eltern stammten, welche in normaler Weise gefüttert worden waren. Die betreffenden Ratten sind nicht gewogen worden; es wurde nur _ die Lebensdauer bestimmt. Im ganzen kamen sechs Würfe zum Ver- gleich. Vom ersten Wurf starben die Tiere nach 135, 160, 185, 191 Tagen. Der Wurf bestand aus sechs Tieren. Beim zweiten Wurf lebten die - Tiere bis zum 110., 125., 152., 168. und 186. Tage. Zur Beobachtung kamen acht Tiere. Der dritte Wurf hatte folgendes Ergebnis:, die sieben untersuchten Tiere starben am 96., 112., 154., 160. und 171. Tage. Beim vierten Wurf, der aus sechs Tieren bestand, wurden die folgenden Alter erreicht: 86, 124, 136, 140 Tage. Der fünfte Wurf bestand aus neun Tieren. Sie starben während der ausschliesslichen Fütterung mit Reis am 76., 84., 105., 124., 136., 150. und. 163. Tage. Der sechste Pflüger’s Archiv für Physiologie. Bd. 175. 15 224 Emil Abderhalden: Wurf umfasste fünf Tiere. Die Todestage sind: 50., 78., S6., 124. und 160. Tag. Es sind somit die Nachkommen normal ernährter Ratten bei der Fütterung mit geschliffenem Reis bedeutend länger am Leben geblieben als die Nachkommen der. Reistiere, obwohl die Befruchtung vor der Reisperiode stattgefunden hatte. Diese Beobachtungen müssen selbstverständlich noch be- deutend erweitert werden. Körper- _ Ver- | Körper- Ver- Körper- | Ver- Ver- | Körper- suchs- gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag in Gramm| tag inGramm| tag [in Gramm| tag ‚in Gramm Wurf A. Ratte 200 (weiss-schwarz, & O,). Beginn des Versuchs: 9. Februar 1916. E Futter: Geschliffener Reis. 1 103,0 27 | 99,0 56!) 89,0 84 | 81,0 10 102,0 34 | 94,0 63 88,0 91 73, ‚0 13 100,0 A 70 87,5 982) 64.0 20 0160 | 48 | 90,0 | 77 88,0 | 101 T Ratte 201 (schwarz-weiss, 9). Beginn des Versuchs: 9. Februar 1916. Futter: Geschliffener Reis. 1 105,0 25. 98,5 59 82,5 78 81,0 6) 100,0 32 97,9 58 82,5 8 69,0 1 96,0 39 94,0 64 85,0 913) “r 18 98,0 | 46 87,0 71 81,5 Ratte 202 (schwarz-weiss, Q). Beginn des Versuchs: 9. Februar 1915. Futter: Geschliffener Reis. 1 105,0 22 101,0 44 111,0 67 108,0 4 110,0 25 105,0 49 110,0 70 108,0 7 110,0 23 105,0 52 110,0 73 71070 10 87,0 al‘) 107,0 BR) 108,0 76 T 13 89,0 33 110,0 585) 105,0 16 98,0 36 109,0 61 106,0 19 99,0 | 40 107,0 64 107,5 Ratte 203 (schwarz-weiss, 2). Beginn des Versuchs: 9. Februar 1916. Futter: Geschliffener Reis. 1 \ 93,0 25 86,5 53 76,0 78 655. 8 90,0 32 34,5 58 72,5 85 T ae 87,5 39 83,9 64 68,0 18 EN 37,0 46 76,0 716) 66,5 1) Bei 2089 bis zum 5. April ohne Erfolg. 2) Verklebte Augen. 3) Con- junctivitis. 4) Struppiges Fell. 5) Auswüchse am Schwanz. 6) Verklebte Augen. Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 235 Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag |inGramm| tag inGramm| tag jinGramm| tag inGramm Ratte 204 (schwarz-weiss, 9). Beginn des Versuchs: 9. Februar 1916. Futter: Geschliffener Reis. 1 145,0 30 135,0 571) 127,0 8 | 113,0 g 140,0 37 138,0 64 122,0 92 112,0 16 140,0 44 132,0 71 119,5 96 % 23 131,0 5l 127,0 78 115,0 Ratte 205 (schwarz-weiss, 9). Beginn des Versuchs: 9. Februar 1916. Futter: Geschliffener Reis. 1 88,0 30 84,0 57°) 68,0 85 #) 61,0 9 84,0 37 79,0 64 62,0 92 61,0 16 89,0 44 74,0 71 58,9 99 52,9 23 85,0 512 70,0 | 78 | 61,0 103 + Ratte 206 (schwarz-weiss, 2). Beginn des Versuchs: 9. Februar 1916. Futter: Geschliffener Reis. 1 110,5 23 126,0 50 107,0 77 94,5 8 108,0 29 91,0 56°) 110,0 84 81,0 eg 108,0 36 105,0 63 109,0 y1 72,0 16 | 113,0 43 107,0 | 70 106,0 98 Hi Ratte 207 (schwarz-weiss, 2). Beginn des Versuchs: 9. Februar 1916. Futter: Geschliffener Reis. 1 115,0 28°) 84,0 52 90,0 88 13)| — 8?) 110,0 a —_ 57 93,0 91 63,0 10 105,5 30 4 — 63 83,0 92 m 17: 109,5 312) 93,0 70 71,3 24 119,0 38 96,0 77 80,0 278) —- 45 95,0 84 77,0 1) Bei 202 & Q, vom 1.—6. April. 2) Rechtes Auge verklebt. 3) Bei 203 d R, vom 1.—6. April. 4) Rechtes Auge entzündet. 5) Mit Z& 199 M, zusammen. 6) Verklebte Augen. 7) Mit & 809 zusammen. 8) 5 Junge. 9) 5 Junge = 22,5 g. 10) 3 Junge +. 11) 1 Junges }. 12) 1 Junges }. 13) Verklebte Augen, matt, gelähmt, 15* 226 ‘Emil Abderhalden: Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht | suchs- gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag in Gramm| tag Jin Gramm| tag |inGramm| tag inGramm Wurf B. Ratte 74 (weiss). Beginn des Versuchs: 14. Februar 1915. Futter: Geschliffener Reis. 1 149,0 20 | 144,0 391) 134,0 64 1275. 2 144,0 23 147,0 43 137,0 67 122,0 5) 139,0 26 147,0 47 136,0 20%. 0.1290 8 140,0 29 144,0 52 133,0 73° 1.2020 11 142,0 32 143,0 ‚3 . 132,0 76 Gr 14 141,0 39 137,0 58 132,0 17 143,0 37 137,0 61 133,0 Ratte 75 (weiss). Beginn des Versuchs: 14. Februar 1915. Futter: Geschliffener Reis. 1 167,0 a 168,0 20 | 149,5 29 152,0 2 162,0 14 163,0 23.12. 2162,0 322) 149,0 5 170,0 17 163,0 26 | 160,0 35 + 8 168,0 | Ratte 76 (weiss). _ Beginn des Versuchs: 14. Februar 1915. Futter: Geschliffener Reis. 1 159,0 37 185,0 69 185,0 Sa ee 2 1680 - 40 177,0 70 197,0 83 172,0 5) 174,0 43 190,0 71 197,0 84 170,0 8 167,0 48 195,0 72 188,0 85%) 160,0 11 176,0 BB) 200,0 13 193,0 86 152,0 14 175,0 56 210,0 74 185,0 87 150,0 17 183,0 59 225,0 6) 185,0 88 166,0 20 132,0 62 246,0 76 179,0 89 156,5 23 185,0 643) 201,0 77 185,0 90 140,0 26 190,0 65 20200 1018 176,0 3 T 29 186,0 66 205,0 79 175,0 | 32 188,0 67 204,0 tell) 172,0 35 187,0 68 192,0 | lm 5.0 Ratte 71 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 14. Februar 1915. Futter: Geschliffener Reis. 1 159,0 20 155,0 35 153,0 50 150,0 h) 160,0 23 157,0 38°) 165,0 BB} 142,0 e) 177,0 26 155,0 zul 160,0 56 144,0 14 | 160.0 29 152.0 44 155,0 599) | 127.0 17 166,0 32 155,0 47 150,0 61 T 1) Auswüchse an Nase, Ohren und Schwanz. 2) Krämpfe. 3) Fell lichtet sich. 4) Grosse Auswüchse an Nase und Ohren 5) Haarausfall. 6) Aus- wüchse an den Ohren. Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. Dam _ Ver- | Körper- suchs- | gewicht tag |inGramm SO SIDDUPDD- Nois) 0 SOTPUOD- 1) Fellpflege lässt nach. 2) Knötchen am Schwanz. den Ohren. 137,0 135,0 136,0 ‚134,5 133,0 134,0 135,0 130,5 132,0 131,0 139,5 131,0 130,0 131,0 Beginn des Versuchs: 18. Februar 1915. 14 17 20 Ver- suchs- tag |inGramm Körper- gewicht Ratte 73 (weiss, Q). Beginn des Versuchs: 14. Februar 1915. Ver- suchs- tag |inGramm Körper- gewicht Futter: Geschliffener Reis. 131,0 29 130,0 30 129,0 sl 130,0 32 129,0 33 127,0 34 128,5 35 . 126,0 3 122,0 37 126,0 38 195,5 39 124,0 40 122,5 41 118,0 42 Wurf C. 119,0 119,5 122,5 122,0 129,5 70,0 123,0 121,0 114,5 120,0 120,0 117,0 115,0 116,0 Ratte 36 (weiss, 2). Futter: Geschliffener Reis. 138,0 148,0 115,0 112.0 114,0 118,0 118,0 127,0 Ratte 36 (weiss, Q). Beginn des Versuchs: 18. Februar 1915. 129,0 130,0 130,0 130,0 131,0 130,0 132,0 135,0 Futter: Geschliffener Reis. 77,0 80,0 76,0 7 8 9 10 11 12 Ratte 34 (weiss, J). Beginn des Versuchs: 18. Februar 1915. 23 26 29 72,0 74,0 68,0 Futter: Geschliffener Reis. 80,0 78,0 78,0 79,0 80,0 80,0 80,5 79,0 78,5 78,0 78,0 77,0 Ver- Körper- suchs- | gewicht tag inGramm 43 117,0 44 118,0 451), 1170 46 115,0 47 115,0 48 114,0 2970 2.1155 50 114,0 51 114,0 52 112,0 3 112,0 56 109,0 59 92,0 61 + 70 135,0 73 135,0 76 140,0 79 137,0 82 139,0 85 135,0 88 118,0 91 + 32 67,0 353) 64,0 38 5 19 77,0 20 73,5 21 66,5 92 + 3) Auswüchse an 2328 Emil Abderhalden: Ver Körper- Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag |inGramm| tag ja Gramm| tag |jinGramm| tag inGramm Ratte 35 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 18. Februar 1915. Futter: Geschliffener Reis. 1 92,0 14 94,0 39 | 100,0 43 95,0 2 87,0 17 930 | 82 95,0 47 87,0 5 91,0 20 91,0 3 95,0 52 80,0 8 89,0 23 92,0 37 92,0 591) 72,5 11 90,0 un 39 | 91,0 | 58 r Ratte 36 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 18. Februar 1915. Futter: Geschliffener Reis. 1 78,3 17 90,0 33 92,5 49 89,0 2 81,0 18 90,0 34 93,0 90 90,0 3 80,5 19 91,0 35 95,0 5l 91,0 4 82,5 20 91,0 36 95,0 92 89,5 5 82,0 21 94,5 37 90,0 93 90,0 6 85,0 222) 93,0 38 89,0 96 86,0 7/ 87,0 23 91,0 39 89,0 59 86,0 8 85,9 24 95,0 40 90,0 62 85,0 9 85,9 25 96,0 41 89,5 65 85,0 10 86,5 26 96,0 42 83,5 68 84,0 11 88,5 27 95,5 43 87,0 71 81,5 12 89,5 28 94,0 44 83,0 74 89,0 13 90,0 29 93,0 45 87,0 77 77,0 14 | 89,5 30 93,5 46 89,9 80 69,0 15 89,0 31 94,0 47 89,0 sl ir 16 90,5 32 95,0 48 88,0 Wurf D. Ratte 59 (schwarz-weiss, &). Beginn des Versuchs: 18. Februar 1915. Futter: Geschliffener Reis. 1 |; 1410 13 144,0 25 141,0 36 130,0 4 148,0 16 150,0 ‚28 136,0 40 3) 125,0 7 135,0 19 145,0 3l 132,0 42 T 10 | 145,0 22 140,0 33 132,0 Ratte 60 (schwarz-weiss, 9). Beginn des Versuchs: 18. Februar 1915. Futter: Geschliffener Reis. | 1 144,0 19 170,0 34 180,0 49 160,0 3 137,0 22 175,0 37 170,0 52. 170,0 | 6 113,0 25 184,0 40%) 175,0 59 172,0 | 10 | ‚142,0 28 190.0 | 43 175,0 58 150,0 | 14 Mono) 31 190,0 | 46 160,0 60 R | 1) Stark gelichtetes Fell. 2) Mangelnde Fellpflege. 3) Sehr struppiges Fell. 4) Auswüchse am Schwanz. ee Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 329 Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag |inGramm| tag imGramm| tag |inGramm| tag in Gramm Ratte 61 (schwarz-weiss, J). Beginn des Versuchs: 18. Februar 1915. Futter: Geschliffener Reis. 1 135,0 22 130,0 44 130,0 67 118,0 4 137,0 25 131,0 49 126,0 70 120,0 7 137,0 28 130,0 521) 126,0 72, 21120 10 140,0 al 129,0 59 127,0 u 95,0 13 128,0 33 135,0 58 122,0 Zirl T 16 130,0 36 131,9 61 113,0 19 127,0 40 130,0 64 117,0 Ratte 62 (schwarz-weiss, J). Beginn des Versuchs: 18. Februar 1915. Futter: Geschliffener Reis. ee 125,0 8 162,0 17 143,0 23 145,0 2 126,0 11 136,0 20 145,0 24?) T u, 130,0 14 142,0 | Ratte 63 (schwarz-weiss, J). Beginn des Versuchs: 18. Februar 1915. Futter: Geschliffener Reis. 1 140,5 25 169,0 52 165,0 76 142,0 4 „ 148,0 28 166,0 55 160,0 a3.135,0 7 160,0 sl 166,0 58°) | : 165,0 82 137,0 10 162,0 39 145,0 61 162,0 85 139,0 13 160,0 36 145,0 64 166,0 88 T 16 169,0 40 155,0 67 160,0 19 178,0 44 159,0 70 160,0 22 179,0 49 161,0 73*) 140,0 Ratte 64 (schwarz-weiss, Q). Beginn des Versuchs: 13. Februar 1915. Futter: Geschliffener Reis. 1 | 126,0 17 160,0 35 152,0 56 127,0 22250,0 20 159,0 3 145,0 59 122,0 9 210:132.0 23° 165,0 40 140,0 62 120,0 8 142,0 26 160,0 44 109,0 65 107,0 11 149,0 29 164,0 48 115,0 68 ir 14 143,0 32 154,0 535) | 122,0 1) Verklebte Augen. 2) Struppiges Fell. 3) Fell gelichtet. 4) Aus- wüchse an Ohren und Nase. 5) Conjunctivitis. 330 Emil Abderhalden: Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- Körper- suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag |inGramm| tag |inGramm| tag |inGramm| tag |in Gramm Ratte 65 (schwarz-weiss, Q). Beginn des Versuchs: 18. Februar 1915. Futter: Geschliffener Reis. 1 105,0 16 137,0 al 133,0 49 125,0 4 110,0 19 138,0 3 125,0 52 117,0 7 122,0 22 137,0 36 119,0 59 108,0 10 127.0: 25 135,0 40 1) 125,0 56 Ti 13 | 1800 28 Mau A| 1050 | Ratte 66 (schwarz-weiss, Ö)- Beginn des Versuchs: 18. Februar 1915. Futter: Geschliffener Reis. 1 103,0 29 127,0 bp) 122,0 77 112,0 > 111,0 32 129,0 56 120,0 80 111,0 9 112,0 35 125,0 59 118,0 86 113,0 14 123,0 38 122,0 62 120,0 89 102,0 17 125,0 41 125,0 65 115,0 93 K7 20 127,0 44 118,5 68 116,0 23 128,0 47 117,0 71 112,0 26 128,0 50?) 120,0 74 114,0 b) Versuche mit gewöhnlichem Mais. Diesen Untersuchungen lagen die gleichen Fragestellungen zugrunde, wie sie bei den Reisversuchen angegeben sind. Die Erfahrungen waren im grossen und ganzen dieselben. Ein grosser Teil der Versuchstiere erreichte bei ausschliesslicher Verfütterung von Mais nur etwa eine Lebensdauer von 40—50 Tagen ?). Es gelang jedoch, einzelne Versuchstiere mehr als doppelt so lange am Leben zu erhalten. Das höchste Lebensalter betrug 149 Tage. Auch hier zeigten sich bei den meisten Versuchs-. tieren Erscheinungen von seiten der Haut. Lähmungen oder Krämpfe wurden sehr selten beobachtet. Das Körpergewicht blieb auch hier zumeist während längerer Zeit recht konstant, um dann wenige Tage vor dem Tode rasch abzufallen. 1) Auswüchse an den Ohren. 2) Verklebte Augen. 3) Von diesen Versuchen sind nur einige angeführt und in der Haupt- sache die länger dauernden mitgeteilt. Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 231 . Ver- | Körper- Ver- | Körper- | suchs- Fi gewicht Bemerkungen suchs- | gewicht Bemerkungen ‚tag |in Gramm Beginn des Versuchs: 26. September 1914. 1 153,4 29 150,8 29 148,5 30 148.0 31 147,0 32 147,0 - 33 147,5 34 148, 35 145,5 36 145,0 37 143,0 38 143,0 39 145,0 40 142,0 41 143,0 49 143,5 43 142,0 44 142,0 45 141,5 46 144,0 47 143,5 48 141.0 49 141,5 50 139,0 51 135,0 52 138,5 58 140,0 54 137,5 55 137.0 56 135,0 57 134,0 58 135,0 Beginn des Versuchs: 12. November 1915. 1 185,0 3 193,5 6 198,5 9 198,5 12 197,0 15 190,5 18 190,5 21 190,5 28 189,0 34 an 35 190,5 42 176,5 49 178.0 | | tag |in Gramm Ratte 5 (weiss, 9 3). Futter: Reis 26. November bis 15. Dezember Z1II, 2.—4. Januar &], 3.—4.Februar SI schwanger Wurde nie | Futter: Mais 59 136,0 60 137.0 al ar 62 136,0 68 1855 4 | 1330 5 195 66 131,0 67 | 1265 68 | 132,0 69 | 1310 70 131,0 71 132,0 72 135,0 73 132,0 74 130,5 75 132,0 76 129,0 77 s| 1290 78 132,0 79 132,0 80 132,0 81 130,0 4 | 1150 85 + Ratte 162 (weiss, I 9). | Futter: Mais | | | | Ausschlag am Nacken 56 173,0 63 170,5 70 leeo Zu a) 84 158,0 91 158,0 98 150,5 101 = 105 148,0 112 145,0 119 142,5 196 144,0 133 + Das Versuchstier zeigte zahllose klein. Auswüchse an Schwanz, Oh- ren und Nase. Die letztere be- sass einen be- sonders langen Auswuchs. Die Augen wurden meistens ge- schlossen gehal- ten. Auf beiden Augen Conjunc- tivitis Ausschlag aufdem Rücken 232 Emil Abderhalden: Ver- | Körper- Ver- | Körper- | suchs- | gewicht Bemerkungen | suchs- | gewicht Bemerkungen tag |in Gramm | tag [in Gramm Ratte 113 (schwarz-weiss, 92). Beginn des Versuchs: 14. August 1915. 1 87,5 Futter: Mais 39 109,0 4 83,0 Auswüchse an bei- 58 110,0 Li 86,0 den Ohren und 61 109,0 10 94,5 am. Schwanz 64 110,0 13 98,0 67 106,0 16 103,5 70 104,0 19 110,0 73 105,0 22 118,0 Kleine borkige 76 103,0 25 116,5 Stellen an der 719 102,0 Nase 82 102,5 Unverändert 26 — Wenig verändert 85 101,5 28 115,5 87 100,5 3l 117,0 90 99,0 34 112,0 3 97,5 37 110,5 96 93,9 40 119,0 99 88,0 43 110,0 102 89,5 46 109,0 105 77,5 49 108,0 108 71,0 52 106,0 109 fi Ratte 112 (schwarz-weiss, J). Beginn des Versuchs: 14. August 1915. 1 127,0 Futter: Mais 61 137,0 4 124,0 64 137,0 7 132,5 Rote Stellen am| 67 139,0 10 142,5 Schwanz 70 138,0 13 147,5 13 137,0 16 152,5 76 135,0 19 159,0 ng 137,0 22 164,0 8 135,5 25 159,0 34 139,0 Unverändert 26 = Nase und Öhren 86 139,0 28 156,0 mit Auswüchsen 89 138,5 sl 158,0 Auswuchs an der| 91 134,0 34 152,5 Nase grösser 94 134,0 37 152,0 97 134,0 40 145,5 100 133,5 43 151,0 103 132,5 46 148,0 106 133,0 49 139,0 110 129,0 Kleine Knötchen 52 136,0 117 114,0 am Ohr 55 140,0 121 ir 38 137,0 Studien über den Einfluss der ‚Art der Nahrung. 235 Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag inGramm| tag lin Gramm| tag inGramm| tag inGramm Ratte 13 (weiss, 9 9). Beginn des Versuchs: 26. November 1914. Futter: Mais. 2). 145,8 46 | . 146,5 64 142,0 84?) 138,0 291) 142,5 47 | 142,0 65 137,0 87 138,0 30 140,0 438 143,0 66 138,0 90 139,0 al 143,5 49 , 144,0 67 137,0 93 135,0 32 140,0 50 i 1430 68 140,0 96 138,0 33 141,0 5.2, 1890 69 138,0 99 137,0 34 144,0 52 | 145.0 70 136,0 102 138,0 3 145,0 53 | 145,0 71 | 140,0 105 137,0 36 | 145,0 54 143,0 72 .\ : 141,0 108 134,0 37 146,0 39 142,0 13 139,0 111 134,0 38 145,5 56 140,5 74 138,0 114 132,0 39 146,0 57 |, 1405 75 138,0 116 130,0 40 142,5 58 |ı 1435 76 139,0 118 124,0 41 141,5 539 | 142,0 77 138,5 122 123,0 42 142,0 605.77 JAL0 78 138,0 123 T 43 142,0 61 143,0 + 79 139,0 4 142,5 62 | 1890 80 | 189,0 45 144,0 63 | 140,5 slarr21880 Ratte 12 (weiss, 9 8). Beginn des Versuchs: 26. November 1914. Futter: Biszum 73. Versuchstage gew. Mais, vom 74.Versuchstage an Natal-Mais. 1 154,5 45 150,0 62 149,0 79 144,0 29) 149,5 46 | 153,0 63 153,0 80 146,0 30 149,0 40301530 64 155,0 81 144,0 si 151,5 48 | 150,0 65 152,0 &44)| 145,0 32 148,0 43 | 1580 66 | 1485 37 | 144,0 33 150,5 50 | 150,0 67 | 150,0 90 | 142,0 342 | :153,0 53l | 1460 68 150,0 93 139,0 1,5 52.0 1509 69 148,0 9% | 143,0 36 150,0 ss | 1500 70 142,0 99 142,0 37 150,0 SER 1 71 145,0 102 33,0 2.1515 55. 21510 723, 55.142.0, |0105 123,5 Be 154,5 56 | 1470 73. 1450, | 108 110,0 40 , 1540 Stun 1475 za an ti 106,0 4 . 1540 53 | 148,0 2.0 1450 114 94,0 2 | 1540 59 | 149,0 70. 2.1450 | ds r Be 151,5 60 | 150,0 77 145,0 4 | 150 61 | 1520 73 146,0 | | 1) 26.28. Dez. & IV, 3.4. Febr. & XII, 17.—19. März $ VI. Keine Schwangerschaft. 2) Geringfügige Veränderungen an Nase, Ohren und Schwanz. Fell etwas struppig. 3) 26.—28. Dez. & IV, 3.—6. Febr. & IV, Keine Schwangerschaft. 4) An Nase, Ohren und Schwanz geringfügige Veränderungen. 234 Emil Abderhalden: . Ver- Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- Körper- suchs- | gewicht | suchs- gewicht | suchs- | gewicht | suchs- gewicht tag |inGramm| tag | inGramm| tag |inGramm| tag |inGramm Ratte 11 (schwarz-weiss, & IV). Beginn des Versuchs: 26. November 1914. Futter: Mais. 1 200,5 48 200,5 68 | 214,0 102 172,0 29 198,0 49 203,0. 69 205,5 105 170,0 30 | 1995 50 203,0 70 202,0 108 162,0 al 198,5 5l 197,0 71 200,0 111 163,0 32 197,0 52 207,5 72 204,0 114 160,0 See or 53 201,0 73 202,0 116 146,0 34 199,0 54 203,0 74 | .201,0 118 150,0 35 199,0 55 204,0 215° °1..1920 122 148,0 36 197,0 56 201,0 76 | 204,0 124 144,0 37 196,0 57 202,0 77, 203,0 129 145,0 38 | 196,5 58 204,0 78 ! 200,0 132 142,0 39 201,5 59 205,0 232, ,2090 135 148,0 40 201,0 60 207,0 80 | 201,0 133 | 144,0 41 | 2015 61 209,0 81 | 200,0 141 = 145,0 42 200,5 62 209,0 s41) 195,0 144 145,0 43 200,0 63 211,0 Sur en 147 114,0 4 | 200,0 64 215,0 90 184,0 149 T 45 199,0 65 210,0 93.171870 | 46 | 200,0 * 66 ı 210,0 36°... 5.1290 Rss 47 202,0 67%, 20 Se in Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | suchs- | gewicht | Bemerkungen | suchs- | gewicht Bemerkungen tag inGramm tag in Gramm) Ratte 230 Z T». Beginn des Versuchs: 3. Mai 1916. 1 — |Fwutter: Mais 24 | 285 | 3 — | SL.) 32,0 | 6 26,0 | Bei 279 2 38 315 | 102) 26,5 . | 45 | 315. | re u | 49 | Er | | | | Ratte 279 2. Beginn des Versuchs: 3. Mai 1916. 1 45,0 |Futter: Mais ld 46,0 3 | 46,0 SS 415 | | 44,0 Bei 280 {& T; 45 "a Age 10:5) 46,0 52 40 | Bee | a5 | 6537 A OR } 1) An Nase, Schwanz und den Ohren geringfügige Veränderungen. Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 235 Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | suchs- | gewicht Bemerkungen | suchs- | gewicht Bemerkungen tag iin Gramm tag in Gramm Ratte 23 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 19. Januar 1917. 1 1415 |Futter: Mais 55 185.07 27 6 140,0 62 164,0 13 156,0 69 168,0 19 163,5 76 146,5 27 169,0 83 132,0 34 174,0 90 1219 41 178,5 95 ir 48 177,0 Auch hier sind Versuche über die Fortpflanzungsfähigkeit der ausschliesslich mit Mais ernährten Ratten ausgeführt worden. Es ergab sich, dass die Weibchen in den meisten Fällen, nachdem sie etwa 4—10 Wochen ausschliesslich mit Mais ernährt worden waren, nur selten schwanger wurden, auch dann nicht, wenn ein Männchen . gewählt wurde, das gewöhnliche Nahrung erhalten hatte. Dagegen zeigte es sich, dass die Mais-Männchen auch nach achtwöchiger aus- schliesslicher Maisnahrung noch imstande waren, normal ernährte Weibchen zu befruchten. Die Zahl der untersuchten Fälle bei den Maisversuchen war lange nicht so gross wie bei den Reisversuchen. In zwölf Fällen haben wir schwangere Ratten der Maisnahrung aus- gesetzt, um zu sehen, welchen Einfluss diese Art der Ernährung auf die Nachkommenschaft hat. Wie das folgende Protokoll — als Beispiel für alle gleichartigen Versuche — zeist, war die Gewichtszunahme der jungen Tiere nicht normal. Es gelang in keinem Falle, die jungen Ratten längere Zeit am Leben zu erhalten. Ver- | Körper- Ver- _ Körper- | suchs- | gewicht _ Bemerkungen suchs- | gewicht Bemerkungen ‚tag in Gramm tag in Gramm, Ratte 163 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 12. November 1915. > 121,0 Futter: Mais 20 112,0 Gesamtgewicht d. 3 125,5 9 Jungen 54,8 g 6 135,0 26 103,5 Gesamtgewicht d. 9 140,5 9 Jungen 75,3 8 12° 147,5 3 97,0 Gesamtgewicht d. 13 128,5 4 Junge. Gewicht 8 Jungen 74,0 &!) 15 43 96,0 | Gesamtgewicht d. 14 106,0 noch 5 Junge 7 Jungen 89,5 g!) 19 110,5 Gesamtgewicht d.| 50 -- Gesamtgewicht d. 9 Jungen 30,5 g 6 Jungen 85,5 8!) 1) Je ein Junges gestorben. Emil Abderhalden: 236 Ver- | Körper- Ver- | Körper- suchs- gewicht Bemerkungen | suchs- | gewicht Bemerkungen tag |in Gramm tag. in Gramm | 55 99,0 | Gesamtgewicht a 63 101,5 - Gewicht d. letzten 5 Jungen 70,5 @. 70 1020 , 3 toten jungen Die Jungen ge- 17 101,5 Ratten: trennt. 2Jungef.| 34 98,5 1. 14,09 g Die Jungen be- 91 ED \ 2. 155 g kamen Mais + 98 90,0 3. 118 8 Nährhefe 105 88,0 56 995 |3 Junge 1. 12 69,0 | \ 113 in c) Versuche mit Natal-Mais. In den Protokollen sind nur jene Versuche angeführt, bei denen die Lebensdauer mehr als 70 Tage betrug. Das Verhalten der Tiere war in allen Einzelheiten dasselbe wie bei der Verfütterung von ge- wöhnlichem Mais, nur wurde der Eindruck gewonnen, dass der Natal- Mais besser vertragen wird als der Mais. Die Fortpflanzungsversuche, die mit besonderen Tieren vorgenommen wurden, deckten sich in ihren Ergebnissen ganz mit den bei der Verfütterung von gewöhnlichem Mais gemachten Erfahrungen. | Bemerkungen | Ver- suchs- tag Körper- | gewicht in Gramm Ratte 241 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 28. Februar 1916. Futter: Natal- Mais Ver- | Körper- suchs- gewicht tag |in Gramm 1 188,0 24 — 25 185,0 32 187,0 39 197,0 46 188,0 92 182,0 60 184,0 67 177,0 74 171,0 1 230,0 94 zz 25 228,0 32 230.0 39 227.0 46 228,0 52 297,0 60 218,0 63 eu 67 204,0 166,0 163,5 164.0 160,0 144,5 ‘7 Ratte 240 (weiss, & E 2). Beginn des Versuchs: 28. Februar 1916. | Futter: Natal- Mais Bei 233 9 198,0 188,0 176.0 176,0 187,0 189,5 182,0 179.0 171,5 T Bemerkungen Knötchen an den Ohren und am Schwanz Dünnes Fell, kran- kes Aussehen, Konötchen an den | Ohren Knötchen a. Ohren und Schwanz Kahle Stellen am Halse Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 337 Ver- | Körper- suchs- | gewicht Bemerkungen tag in Gramm al 40 | 167.0 160,0 155,0 150,0. 173.0 182,0 171,0 164,5 156,0 152.0 176,0 177.0 170,0 178.0 168,0 161.0 157.0 151,0 192,0 190,0 191.0 191,0 198.0 207.0 225,0 293,5 221.0 204,0 190,0 188,5 182.0 \ 1680 168,5 172.0 Ver- |. Körper- suchs- | gewicht | Bemerkungen tag |in Gramm Ratte 239 (weiss, Q). Beginn des Versuchs: 28. Februar 1916. Mais Mit 240 & E, 2 Junge T Futter: Natal- 147,0 142.0 139,0 133,0 141,5 146,5 140,5 131,0 97.0 T Ratte 243 (weiss, d). Beginn des Versuchs: 28. Februar 1916. Futter: Natal- Mais 150,0 146,0 140.0 139,5 139,0 142.0 r Ratte 242 (weiss, 2). Beginn des Versuchs: 28. Februar 1916. Futter: Natal- Mais Ratte 250 (weiss, Beginn des Versuchs: 28. Futter: Natal- Mais Mit 251 2 200,5 197.0 192,0 186,0 177,5 ir STR 2) Das Fell lichtet sich Kahle Stellen wer- | dengrößer, kran- kes Aussehen Keine Verände- rungen Knötchen an den Ohren Februar 1916. 175,0 168.0 161,0 162,0 163,5 Ratte 260 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 28. Februar 1916. Futter: Natal- Mais 47 52 61 68 | 171,0 173,0 165,5 160,0 Knötchen a.Ohren und Augen Auswüchse, Haar- ausfall | | Baal Apalasıhallilome 238 Ver- | Körper- ' | Ver- Körper- e suchs- | gewicht Bemerkungen |suchs- | gewicht Bemerkungen tag in Gramm tag |jin Gramm 75 150,0 Frisst wenig I 110 141,5 82 148,0 117 138,0 89 145,0 124 133,5 96 1435 | lala2ı7 2721265 Auswüchse an Oh- 98 == Kleine Knötchen| 134 ii ren, Nase und 103 1435 | an den Ohren Schwanz Ratte 259 (weiss, Q). Beginn des Versuchs: 28. Februar 1916. 1 153,0 Futter: Natal- 68 140,0 al 150,0 Mais 75 131,0 32 148,0 82 128,0 40 153,0 89 | 126,0 47 154,0 96 118,0 52 147,5 99 Tr 61 146,0 Ratte 258 9. Beginn des Versuchs: 28. Februar 1916. 1 | 1580 |Futter: Natal- BB} | — | Krankes Aussehen Sl Fr‘ Mais 61 oo 202 1600 Schleppt Hinter- 68 150,0 | 40 1640 | beine nach 25 2: ‚O 47 164,0 | 80 52 | / Ratte 256 (weiss, 2). Beginn des Versuchs: 28. Februar 1916. il 196,0 Futter: Natal- 82 165,0 | Knötchen an den 3 |. 194,0 Mais ı Ohren 38 192,0 89 158,0 Mehrere offene 40 202,0 Stellen 47 200.0 96 144,0 Große Knoten an 52 195,5 den Ohren, Augen 61 193, 0 Seschlossen, offe- 68 180,0 ne Stellen 75 178,0 103 ii Ratte 257 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 23. Februar 1916. 1 1685 |Futter: Natal- 39 160,0 Knötchen a.Ohren sl 169,0 | Mais 61 | 161,0 und Nase 33 169,0 63 157,0 40 170,0 75 |. 150,0 Gelähmt 47 168,0 Zar T 52 160.5 | | Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 239 er- | Körper- | Ver- Körper- | suchs- | gewicht | Bemerkungen |suchs- gewicht _ Bemerkungen tag in Gramm tag |in Gramm Ratte 106 (braun-schwarz, & N)}). Beginn des Versuchs: 16. August 1915. 1 118,5 Futter: Natal- 77 150,0 4 117,5 Mais 80 148,0 7 120,5 83 151,0 10 123,0 86 146,0 Nicht verändert 14 126,0 89 136,0 17 135,5 92 139,0 20 152,0 95 141,5 23 159,5 98 143,0 24 — Auswuchs an der| 101 136,0 26 167,5 Nase 104 126,5 27 _ Auswuchs an der| 107 132,0 29 170,0 Nase grösser 113 137,5 32 176,0 118 — Auswuchsan Nase 39 180,0 120 132,0 weiter gewach- 38 179,0 Nicht verändert 127 131,0 sen 4l 173,5 134 138,5 44 174,0 138 _ Mit @ 161 (31. Dez. 47 171,0 141 125,5 1915 bis 5. Jan. 50 163:07°°| 148 118,5 1916) 53 167,0 149 116,0 56 164,0 155 121,5 59 165,0 162 121,0 62 155,0 168 - Auswuchsan Nase 65 154,0 169 109,5 grösser 68 158,0 Nicht verändert 176 98,5 \ zul | 146,0 178 T 74 152,0 Ratte 122 (schwarz-weiss, JS). Beginn des Versuchs: 16. August 1915. 1 102,0 |Futter: Natal- 59 132,0 4 106,5 Mais 62 131,5 Nicht verändert 6 — Auswüchse an den 65 131,0 ı Ohren und an 68 131,0 8 114,5 der Nase 72 128,0 It 121,0 Offene Stellen am| 75 129,0 14 126,0 Schwanz 18 128,5 17 131,0 8 128,5 20 138,0 | Weitere Auswüch- 84 127,5 23 138,5 se an den Ohren 87 128,0 Nicht verändert 26 138,5 Offene Stellen an 90 128,0 29 142,5 Nase u. Schwanz 93 129,5 unverändert 96 125,0 32 1395 |Nicht verändert 99 125,0 35 135.0 102 197,5 38 136,0 106 125,0 41 135,0 Nicht verändert 109 120,5 44 134,0 113 —_ Offene Stellen an 47 134,0 115 103,0 Nase grösser 50 131,0 116 102,0 53 132,0 121 T 56 133,0 Pflüger's Archiv für Physiologie. Bad. 175. Emil Abderhalden: 240 Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- gewicht Bemerkungen |suchs- ‚gewicht Bemerkungen tag |in Gramm tag in Gramm Ratte 123 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 16. August 1915. 1 103,5 |Futter:Natal-Mais 3) | 4 105,5 Borkige Stellen a. 98 128,0 Nicht verändert a 2, Schwanz, an den 61 133,0 ie 7 =116,0 Ohren und Hin-| 64 127,0 (oe 119.0 terpfoten 67 126,0 lo 7 21225 zul 126,0 | 197271580 75 127,0: 2 1290) 78 125,0 24 — Am Hnken Ohr| 81 128,0 25 128,0 grosse Auswüch-| 84 128,0 se, auch an der 87 17165 Nicht verändert | Nase 90 125,0 28 02.1270 Auswuchs an der 95 127,5 Nase grösser 96 125,0 31 127,0 |Auswuchs an Oh- 99 123,5 34 125,0 ren und Nase| 102 121,5 37 126,0 grösser 105 118,5 40 127,0 Knötchen am 108 115,5 43 127,0 Schwanz, Aus-| 114 113,5 AB 12 wuchs an Ohren| 121 101,0 49 128,0 und Nase grösser | 126 7 Sar|E 21970 Ratte 164 (weiss, Q). Beginn des Versuchs: 12. November 1915. 1 1135 |Futter: Natal- 55) 132,5 5) 1195 Mais 42 133,5 6 134,5 49 134,5 N) 135,0 50 — Bei d 167 X, 12 132,5 56 138,0 (31. Dez. 1915 bis 15 132,5 63 138,5 ' 5. Jan. 1916) 18 132,5 79 132,0 21 133,5 77 126,0 28 1335 84 128,0 30 —_ | Ausschlag 91 122,0 34 — Offene Stellen an| 97 Ti den Ohren Ratte 165 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 12. November 1915. 1 172,0 Futter: Natal- 50 — Bei & 166 F 3 183,5 Mais 58 180,0 (30. Dez. 1915 bis 6 195,0 65 168,5 5. Jan. 1916). S) 193,5 72 | 166,0 12 195,0 793 |. 1580 15 197,0 &6 | 1515 18 193,5 93 145,5 22 191,0 100 138,0 29 192,0 107 133,5 36 - 185,0 114 130,0 47 185,0 123 124,0 128 125,0 Il 135 T Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 241 Ver- | Körper- Ver- | Körper- suchs- | gewicht Bemerkungen |suchs- | gewicht Bemerkungen tag in Gramm tag |in Gramm Ratte 166 (weiss, d F). Beginn des Versuchs: 12. November 1915. 1 132,5 | Futter: Natal- 38 144,0 3 139,5 Mais 65 132,0 6 143,5 72 130,5 s) 139,5 79 130,0 12 1390 | 2 &6 | 1255 14 137,0 | 9327 | —_ Ausschlag 18 | ; 93 250 22 136,0 | 100 115,02 | 29 136,5 107 112,0 36 134,0 114 102,0 47 135,0 119 = ' Natal-Mais + Hefe 50, — |MitQ 165 (80. Dez. Augen geschloss., 1915 bis 5. Jan. | krank. Aussehen 1916) 121 T d) Versuche mit Sojabohnen. Die zu diesen Versuchen verwandten Sojabohnen stammten aus Ungarn. Wie die beifolgenden Versuchsprotokolle zeigen, erreichten die Versuchstiere ein Lebensalter von 101, 170, 229, 232 und 235 Tagen. Während Ratte Nr. 8 schwere Hauterscheinungen zeigte, blieb Ratte Nr. 7 ganz frei davon. Bei Ratte Nr. 9 und ferner bei Ratte Nr. 79 _ und 90 fanden sich nur ganz geringfügige Veränderungen. Leider konnten diese Versuche wegen Mangel an Nahrung nicht weiter aus- gedehnt werden. Ver- Körper- Ver- Körper- Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag |inGramm| tag |inGramm| tag |inGramm| tag | inGramm Ratte 7 (schwarz, mit weissem Brustfleck und weissen Füssen, & II). Beginn des Versuchs: 26. September 1914. Futter: Sojabohnen. 1 315,0 42 304,5 57 303,0 72: |. 290,0 22 310.0 43 304,0 58 307.0 3 286,0 29 303.0 44 302,0 59 305,0 74 290,0 30 304.0 45 299,0 60 303,0 75 290.0 31 308,0 46 301,0 61 306,0 76 295.0 32 306,5 47 300.0 62 300,0 77 298,0 33 304.0 48 308,0 63 303,0 78 296,0 34 306,5 49 303,0 64 305.0 79 297.0 35 301.0 50 304,0 65 301,0 80 304,0 36 305,0 51 303,0 66 302,0 81 298,0 37 300,5 52 308,0 67 302,0 84 299,0 38 299,0 53 306,0 68 303,0 87 297.0 39 302.0 54 308,5 69 305,0 90 304.0 40 306,0 55 305,0 70 307.0 98 304.0 41 301,0 56 306,5 71 302.0 96 308,0 242 Emil Abderhalden: Ver- | Körper- Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag |inGramm| tag |inGramm| tag inGramm| tag |inGramm 99 314,0 137 312,0 173 287,0 209 300,0 102 317,0 140 305,0 176 285,0 212 295,0 105 305,0 143 306,0 179 291,0 215 290,0 108 313,0 146 307,0 182 292,0 218 | 290,0 111 317,0 149 317,0 185 299,0 221 284,0 1141) 315,0 152 308,0 183 302,0 224 279,0 116 310,0 155 305,0 Lo 393,0 227 260,0 118 314,0 158 301,0 194 302,0 230 237,0 122 312,0 i61 | 302,5 197 298,0 232 ii 126 315,0 164 290,0 200 302,0 131 317,0 167 285,0 203 307,0 134 307,0 170 290,0 206 305,0 Ratte 8 (weiss, 9 5). Beginn des Versuchs: 26. November 1914. Futter: Sojabohnen. 1 154,0 43 140,0 59 132,0 2. | us 5 | 100 44 140,0 60 130,5 76 163,0 29 144,5 45 142,5 61 131,0 77 162,0 30 141,0 46 141,0 62 130,5 78 165,0 31 141,0 47 140,0 63 127.0 79 162,0 32 141,0 48 140,0 64 1295 80 162,5 33 140,5 49 141,5 65 137,5 81 162,0 34 139,0 50 140,0 66 124,0 84 167.0 35 141,0 51 134,0 67 192,0 87 120.0 36 137,0 52 138,0 68 125,0 90 118,0 37 140,5 53 137,0 693) | 125,0 98 122,0 382) | 140,0 54 135,0 70 120,0 96 118.0 39 135,5 55 134,0 71 192,0 99 111,0 40 142,0 56 131,0 72 199,0 101 + 4] 1400 | 57 130,0 713 120,0 22 | 1405 58 132,0 74 118.0 Ratte 9 (weiss, 2 6). Beginn des Versuchs: 26. November 1914. Futter: Sojabohnen. 1 170,0 37 173,0 47 1815 | 37 171,0 154 | _ 165,0 38 174.0 48 180,0 58 176,5 29 164.0 39 174.0 49 179,5 59 177.0 30 165,0 40 177,5 50 180,0 60 173,0 31 166,5 4] 177,0 51 175.0 61 174.0 32 166,0 42 179,0 52 180,5 62 174,0 33 168,0 43 175,5 53 180,0 63 175,0 34 170,0 44 176,5 54 179.0 64 174,0 35 174,0 45 1780 |: 55 178,0 65 170,0 36 171,0 46 176,0 55 | 1935 66 169,0 1) Schönes, glattes Fell, keine Hautveränderungen. 2) Auswüchse an Nase, Ohren und Schwanz. 3) Die Auswüchse sind bedeutend gewachsen. Es besteht auf beiden Augen eine Oonjunctivitis. 4) 26. Nov. bis 11. Dez. 1914 & LI, Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 943 Ver- ı Körper- | Ver- | Körper- | Ver- Körper- | Ver- Körper- suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag inGramm| tag [inGramm| tag |inGramm| tag inGramm 67 169,0 79 162,5 111 168,0 147 160,0 68 170,0 80 162,0 114 167,0 150 155,0 69 173,0 8 162,0 116 165,0 153 148,0 70 168,5 841) 167,0 118 167,0 156 142,0 71 165,0 87 163,0 122 167,0 159 145,5 72 168,0 90 163,0 124 164,0 162 138,0 73 167,0 93 163,0 129 164,0 165 132,0 74 167,0 96 163,0 132 163,0 . 168 120,0 75 162,0 99 167,0 135 165,0 170 T 76 163,0 102 167,0 138 162,5 77 162,0 105 168,0 141 161,0 78 165,0 108 170,0 144 157,0 Ratte 79 (weiss, J). - Beginn des Versuchs: 26. März 1915. Futter: Sojabohnen. 1 104,0 104 118,0 167 111,0 198 118,0 5) 113,0 107 122,0 168 110,0 199 116,0 g 117,5 110 122,0 169 113,0 200 118,0 14 122,0 113 128,0 170 115,0 201 120,0 17 125,0 116 131,0 hl 112,0 202 120,0 20 125,0 119 130,0 172 115,0 203 120,0 23 128,0 122 132,0 173 117,0 204 116,0 26 129,0 125 130,0 174 116,0 205 116,0 29 129,0 128 130,0 175 117,0 206 115,0 32 130,0 130 125,0 176 115,0 207 113,0 35 130,0 132 122,0 177 116,0 208 111,0 38 131,0 134 120,0 178 118,0 209 106,0 41 132,0 136 122,0 ze) 117,0 210 108,0 44 129,0 138 121,0 180 115,0 211 108,0 47 125,0 140 120,0 181 115,0 212 104,0 50 117,0 142 118,5 182 117,0 213 105,0 53 112,0 144 120,0 183 117,0 214 107,0 56 115,0 146 122,0 184 118,0 215 105,0 59 110,0 148 120,0 185 115,0 216 107,0 62 110,0 150 120,0 186 116,0 217 108,0 65 112,0 152 122,0 187 118,0 218 110,0 68 111,0 154 115,0 188 118,0 219 112,0 71 115,0 156 114,0 189 119,0 220 109,5 74 112,0 158 110,0 190 119,0 221 111,0 77 112,0 160 113,0 191 120,0 222 112,5 s0 113,0 161 112,0 192 120,0 2252) 113,0 e62| 1150 162 111,0 193 121,0 228 115,5 89 115,0 163 117,0 194 120,0 | 234°) 104,0 95 117,0 164 112,0 195 118,0 235 ii 98 120,0 165 115,0 196 118,0 101 122,0 166 111,5 197 122,0 1) Es zeigen sich an den Ohren ganz kleine Auswüchse. weisse Knötchen an Ohr und Nase. j 2) Vereinzelte 8) Veränderungen am Ohr. 244 Emil Abderhalden: Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag inGramm| tag [inGramm| tag inGramm| tag in Gramm Ratte 90 (weiss, 2 25). Beginn des Versuchs: 26. März 1915. Futter: Sojabohnen. 1227221130 104 147,0 167 157,0 193 158,0 5) 109,0 107 149,0 168 155,0 199 162,0 ) 112,0 110 152,0 169 151,0 200 160,0 14 107,0 113 148,0 170 153,0 201 160,0 17 102,0 116 148,0 171 152,0 202 162,0 20 100,0 119 152,0 172 152,0 203 158,0 23 91,0. 122 147,0 173 156,0 204 159,0 26 87,0 125 155,0 174 159,0 205 160,0 29 83,0 128 150,0 175 160,0 206 160,0 32 84,0 130 150,0 176 155,0 207 162,0 39 87,0 132 ° 152,0 177 157,5 208 155,0 38 80,0 134 152,0 178 152,5 209 158,0 41 110,0 136 149,0 179 155,0 210 160,0 44 112,0 138 153,0 | 180 154,0 211 158,0 47 120,0 140 152,0 181 154,0 212 161,0 50 124,0 142 152,0 182 151,0 213 160,0 BB} 130,0 144 150,0 183 155,0 214 156,0 96 127,0 146 153,0 184 160,0 215 155,5 59 128,0 148 152,0 185 157,0 216 151,0 62 135,0 150 150,0 186 154,0 217 154,0 65 |. 139,0 152 153,0 187 159,0 218 155,0 68 145,0 154 149,0 188 154,0 219 152,0 za 147,0 156 155,0 189 156,0 220 144,0 74 145,0 158 151,0 190 160,0 221 143,0 77 142,0 160 151,0 191 158,0 222 145,0 80 142,0 161 159,0 192 162,0 2261) 123,0 86 145,0 162 150,0 193 161,0 229 120,0 89 147,0 163 155,0 194 157,0 230 T 95 151,0 164 160,0 195 157,0 98 150,5 165 152,0 196 155,0 101 145,0 166 152.02 19 7155‘ e) Versuche mit Lupinen. Die Versuche mit blauen, weissen, gelben und bunten Lupinen fielen auffallend verschieden aus. Eine ganze Reihe von Ratten starb schon am zweiten Versuchstage, während andere Versuchstiere mit denselben Lupinen längere Zeit am Leben blieben. Es seien auch hier nur diejenigen Versuchsprotokolle mitgeteilt, bei denen die Tiere am längsten am Leben geblieben sind. l. Versuche mit weissen Lupinen: Das höchste Alter, das er- reicht wurde, war 198 Tage. Auch hier wurde festgestellt, dass die Fortpflanzungsfähigkeit der Tiere bald geschädigt wurde. 2. Versuche mit blauen Lupinen: Diese wurden ganz besonders 1) Kleine Knötchen am Ohr. Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 245 gut vertragen. Die längste Lebensdauer, die beobachtet wurde, war 255 Tage. Das Versuchstier Nr. 104 erhielt 139 Tage blaue Lupinen, dann weisse Lupinen, wieder blaue und nochmals weisse. Es starb am 208. Versuchstage. Die Versuchstiere Nr. 172 und 173 erhielten zunächst blaue und dann weisse Lupinen. Sie erreichten ein Lebens- alter von 174 resp. 136 Tagen. Bei Versuchstier Nr. 174 wurde eben- falls mit blauen und weissen Lupinen abgewechselt. Das Tier starb am 134. Tage. 3. Versuche mit gelben Lupinen: Die längste Lebensdauer betrug 153 Versuchstage. Ver- | Körper- Ver- | Körper- suchs- gewicht Bemerkungen | suchs- gewicht Bemerkungen tag in Gramm tag | in Gramm Ratte 102 (schwarz-weiss, & F}). Beginn des Versuchs: 15. August 1915. 1 105,5 Futter: Weisse 77 140,0 4 101,5 Lupinen 80 140,5 | Nicht verändert 7 113,5 83 139,5 #11 125,5 86 133,0 14 131,0 89 137,5 17 1395 |Behaarungdünner| 92 |; 1375 20 143,0 95 140,0 23 147,0 Kleinerote Stellen 98 137,0 26 153,5 an der rechten] 101 136,5 29 152,0 Hinterpfote 104 135,9 Nicht verändert 32 154,0 107 134,5 35 155,0 114 157,0 38 154,5 Nicht verändert 121 137,5 41 155,0 128 137,0 44 155,0 135 140,0 47 151,0 139 — Mit Q 104 zusam- 50 152,0 142 139,0 men(31. Dez.1915 bp) 152,5 149 133,5 bis 5. Jan. 1916) 56 148,0 Nicht verändert 156 131,0 59 145,0 163 121,0 62 145,0 170 114,5 65 141,0 177 114,0 Linkes Auge ver- 68 143,0 184 110,0 klebt 1 140,0 191 101,5 74 137,0 198 1 Ratte 175 (weiss, & D). Beginn des Versuchs: 12. November 1915. Jl 137,0 Futter: Weisse los: 150,0 | 3 139,5 Lupinen . 18 148,0 6 140,5 22 144,5 | = 145 29 142,5 | 12 146,0 | 36 1485 | | | Emil Abderhalden: 246 Ver- | Körper- Ver- | Körper- suchs- gewicht Bemerkungen |suchs- | gewicht Bemerkungen tag [in Gramm tag in Gramm 46 147,0 120 132,0 49 — Mit Q 176 (30. Dez.| 127 127,0 57 146,0 1915 bis 5. Jan.| 134 121,0 64 147,0 1916) 141 112,0 71 140,0 142 — Bei 172 9 18 137,0 146 111,0 85 135,0 152 107,5 92 135,5 159 101,5 99 136,0 166 100,0 106 132,0 170 7 113 132,0 Ratte 176 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 12. November 1915. f 126,0 Futter: Weisse 3 113,0 3 124,5 Lupinen 89 —_ Bei d 191 H vom 6 125,0 92 | 111,0 |. 8-—14. Febr. 1916 ) 126,0 an — Hautausschlag an 12 123,0 99 1095 | Hals und Kopf 15 119,5 106 108,0 18 124,0 113 110,0 22 124,5 120 1085 | 29 124,5 127 100,0 36 123,0 134 90,0 46 125,0 141 89:0 2 3 _ N | Beig 1zsD vom) 17. au 97 121,0 B 146 85,0 30. Dez. 1915 bis 64 124,0 San 1016 152 84,5 71 117,5 un 160 4 78 112,0 Ratte 177 (weiss, & E). Beginn des Versuchs: 12. November 1915. 1 126,0 Futter: Weisse 57 119,5 3 127,5 Lupinen 64 1245 | Hautausschlag 6 12155 71 Io ) 123,5 083.2 118,0 12 118,5 5 | 1090 15 121,5 2227210775 18 122,0 99 103,0 22 123,5 100 — Frisst wenig 29 119,0 10bS a 36 123,0 113 | 95,0 40 123,0 k 20 93,0 49 — Mit © 174 vom| 197 | 860 30. Dez. 1915 bis| 129 | — Lupinen + Hefe 5. Jan. 1916 133 | ji 1) Unverändert. Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 247 Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht | suchs- , gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag in Gramm| tag in Gramm| tag inGramm| tag in Gramm Ratte 74 (schwarz-weiss, (). Beginn des Versuchs: 26. März 1915. Futter: Blaue Lupinen. 1 140,0 107 144,0 169 129,0 202 130,0 ee 144,0 110 142,0 170 125,0 203 130,0 Beer 141,0 113 140,0 171 131,0 204 131,0 14 150,0 116 140,0 172 130,5 205 132,0 17 | 1470 119 140,0 173 130,0 206 131,0 20 150,0 122 140,0 174 130,0 207 130,0 23 150,0 125 140,0 175 132,0 208 132,0 26 | 150,0 128 139,0 176 130,0 209 130,0 29 157,0 130 143,0 177 130,0 210 131,0 32 150,0 132 142,0 178 131,0 211 130,0 33... 137,0 134 142,0 179 130,0 212 126,0 38 135,0 136 140,0 180 130,0 213 126,0 41 137,0 138 142,0 181 131,0 214 126,0 44 135,5 140 140,0 182 132,0 215 127,0 47 | 1270 142 140,0 183 134,0 216 126,0 50 136,0 14 | 18380 184 131,0 217 127,0 98 | .+137,0 146 137,0 185 134,0 218 130,5 56 136,0 148 133,5 186 136,0 219 130,0 59 140,0 150... 185,0 187 133,0 220 129,5 62 140,0 152 135,0 188 135,0 221 125,0 65 | 13,0 154 131,0 189 136,0 224!) 133,0 68 | 135,0 156 134,0 190 136,0 227 129,0 71 142,0 1585 , 130,0 191 133,0 230 130,0 74 140,0 159 130,0 192 133,0 233 129,0 77 |. 142,0 160 130,0 193 130,0 2362) | 130,0 80 144,0 161 130,0 194 130,0 239 128,0 &8 | 140,0 162 130,0 195 128,0 242 126,5 86 140,0 163 130,0 196 135,0 245 125,5 89 147,0 164 130,0 197 132,0 248 128,8 35 |, 1470 165 130,0 198: 132,0 255 112,0 98 145,0 166 129,0 199 131,0 256 | — 101 142,0 167 133,0 200 130,0 259 Hi 104 145,0 168 129,0 201 131,0 Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | suchs- gewicht Bemerkungen |suchs- | gewicht Bemerkungen tag |inGramm tag inGramm Ratte 104 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 15. August 1915. 1 | 1055 |Futter: Blaue 20 132,0 4 1055 | Lupinen 23 | 133,0 7 100° | 26 ' 132,0 .Behaarungaufdem 11 100 | 99 0 1955 Rücken etwas 14 118,5 32 | 135,0 dünner 17 125,5 | 2) Veränderungen am Schwanz und an einem Auge. Emil Abderhalden: Körper- \ Ver- , Körper- gewicht Bemerkungen | suchs- | gewicht Bemerkungen inGramm tag |inGramm 132,0 Knötchen an 104 127,9 129,5 Schwanz u. Nase| 107 127,5 134,0 | 114 125,5 1315 | 121 126,0 1280 | 128 126,0 1280 | 135 120,5 130,0 139 — | Weisse Lupinen 131,0 Nicht verändert Bei & F, 102 vom 130,5 31. Dez. 1915 bis 129,5 142 118,5 5. Jan. 1916 132,0 144 — Blaue Lupinen 130,0 1492221170 132,0 156% 2.2117,0 128.07 163 115,0 131,5 170 114,5 140,0 | 177 112,0 128000 184 113,5 129,0 1921 130,5 198 106,0 128,5 200 = Weisse Lupinen 127,5 205 | 88,0 127,5 208 ii 129,5 Ratte 172 (weiss, Q). Beginn des Versuchs: 12. November 1915. 122,0 Futter: Blaue 89 | — Bei & 193 M vom 121,0 |, Lupinen 1 1205 | 8-—14. Febr.1916 120,0 938 |. 120,0 121,0 105 117,0 120,5 110 — Weisse Lupinen 123,0 112 117,0 124,0 119 115,0 119,5 126 111,0 120,0 |. 133 107,5 121,5 140 106,0 123,5 ; 142 — Mit $ 175 D 124,0. | Bei & 173 C vom| 146 102,5 119,0 30. Dez. 1915 bis| 152 101,5 116,0 5. Jan. 1916 159 104,5 119,5 166 105,0 | 118,5 173 I 119,0 174 ii Ratte 173 (weiss, d C). Beginn des Versuchs: 12. November 1915. 192,0 Futter: Blaue 36 193,5 200,0 Lupinen 46 196,0 - 204,0 49 — Mit 2 172 vom 205,0 57 196,5 30. Dez. 1915 bis 202,0 64 196,0 | 5. Jan. 1916 200,5 71 191,0 ‚196,0 78 190,0 198,5 85 187,0 192,5 92 185,0 Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 349 Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht Bemerkungen |suchs- | gewicht Bemerkungen tag inGramm tag |inGramm | 97 — | Hautausschlagam | 113 166,0 99 180,0 | ganzen Körper 120 163,0 103 _ | Frisst viel 127 158,0 106 178,0 | 134 151,0 ) 107 u Weisse Lupinen 136 T Ratte 174 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 12. November 1915. 1 103,5 Futter: Blaue 59: | — Blaue Lupinen 3 107,5 Lupinen 301 .110:0 4 107,0 ı 64 | 113,0 5 107,0 “ls, 2217100 6 116,5 er | — Frisst wenig 7; 117,0 83: 1,5.1015 ie) ION Sour 101.5 12 115.0. 3, se E= Bei d 192 J vom 15 116,0 | 2 | 1030 8.—14. Febr. 1916 18 113,5. 99 | 101,0 22 112,5 10622 2.2 102.0 29 117,5 107 | — | Weisse Lupinen 36 119,0 SzEE| sans 46 118,5 12027 83,9 49 — Weisse Lupinen ar 80,0 Bei d 177 E vom| 134 T | | 30. Dez. 1915 bis | 5. Jan. 1916 | Ratte 118 (braun-weiss, & C;). Beginn des Versuchs: 15. August 1915. 1 103,0 |Futter: Gelbe | 61 147,0 4 107,5 | Lupinen 64 149,0 7 115,0 67 153,0 11 122,5 70 152,0 14 1310} 73 144,0 7 137,0 76 140,0 | 20 141,0 79 141,0 | Wenig verändert 23 146,0 Auswüchse an der| 82 145,0 Nase und den| 8 185 | Ohren 88 1390 | 26 151,0 Wunde Stellenanl 9 | 13895 ı ı Naseu.Schwanz| 4% | 1390 | 28 —_ Offene Stellen an| 97 140,5 29 152,0 denVorderpfoten | 100 Na 31 155,0 103 137,5 Unverändert 34 155,5 106 136,5 37 156,0 | 113 137,5 40 159,5 Wenig verändert 121 137,5 43 160,0 | 128 les | 46 1610 | 135 1365 | 49 155,0 138 —_ Mit @ 100 vom 52 149,0 142 132,0 31. Dez. 1915 bis bp) 143,0 Wenig verändert | 149 223.002 7.92 Janzl916 38 144,5 153 7 | 250 Emil Abderhalden: f) Versuche mit Saubohnen. Die Zahl der ausgeführten Versuche betrug nur zwölf. Die Tiere erreichten ein Alter von über 200 Tagen. Es sei das Protokoll des am längsten am Leben gebliebenen Tieres, Ratte Nr. 77, mitgeteilt. Erscheinungen von seiten der Haut blieben gänzlich aus. Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag | inGramm| tag | inGramm| tag |inGramm| tag |inGramm Ratte 77 (weiss, d). Beginn des Versuchs: 26. März 1915. Futter: Bohnen. 1 143,0 104 175,0 166 | 145,0 197 120,0 5 149,0 107 178,0 167 150,5 198 117,0 ) 154,0 110 173,0 168 148,0 199 113,0 14 160,0 113 . 1980 169 150,5 200 113,0 17 162,0 116 179,0 .170 140,0 201 113,0 20 165,0 119 180,0 171 138,0 202 116,0 23 164,0 122 172,0 172 145,5 203 114,0 26 165,0 125 165,0 173 146,0 204 113,0 29 170,0 128 165,0 174 144,5 205 115,0 32, 120,0 130 164,0 175 148,0 206 102,0 3 164,0 132 162,0 Inorae lnlk 207 128,0 38 163,0 134 165,0 177 142,0 208 131,0 41 ° 162,0 136 165,0 178 147,0 209 137,0 44 161,5 138 148,0 179 140,0 210 130,0 47 162,0 140 143,0 180 142,5 211 132,0 50 169,0 142 147,0 181 144,0 212 132,0 53 165,0 144 135,0 182 138,0 213 133,0 56 167,0 146 150,0 183 137,0 214 132,0 59 169,0 148 147,0 184 133,0 215 131,0 62 175,0 150 157,0 185 132.071 2216 130,0 65 180,0 152 146,0 186 135,0 217 129,0 68 181,0 154 149,0 187 138,0 218 132,5 71 185,0 156 154,0 188 142,0 219 133,0 74 185,0 158 141,0 189 144,0 220 132,5 a STEU 1597771420 190 146,0 221 132,5 80 189,0 160 150,0 191 138,0 223 133,5 86 180,0 161 150,0 192 134,0 227 129,0 89 .| 1780 162 150,0 193 139,0 2291) 121,5 95 182,0 163 157,0 194 124,0 2322) fi 98 177,0 164 | 143,0 195 123,0 101 184,0 165 | 1485 196 128071] g) Versuche mit kleiefreien Getreidekörnern. l. Versuche mit Weizen: Das höchste Lebensalter, das erreicht werden konnte, betrug 211 Tage. Ein grosser Teil der Tiere ging zwischen 100 und 120 Tagen ein. Es zeigten sich die üblichen Er- scheinungen von seiten der Haut, der Conjunctiva und der Cornea. Besonders bemerkenswert ist, dass Tiere, welche im Anschluss an die Säuglingsperiode ausschliesslich mit Weizenkörnern ernährt wurden, sehr bald zu grunde gingen, wie die S. 252 mitgeteilten Protokolle der Ratten 188 a—d und 189 a—b zeigen. 1) Schwedisch Brot. 2) Keine Veränderungen. Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 251 Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | suchs- | gewicht Bemerkungen | suchs- gewicht Bemerkungen tag i inGramm tag inGramm Ratte 269 (weiss, Q). Beginn des Versuchs: 3. Mai 1916. il 78,0 Futter: Weizen 112 96,0 Wundeam Nacken 3 76,0 8) 98,5 8 71,0 126 97,0 Zweikahle Stellen 14 77,0 133 98,5 auf dem Rücken 21 82,0 141 93,5 28 81,5 148 94,0 35 81,0 155 91,0 42 82,5 162 93,5 49 84,0 169 88,0 56 3,0 176 90,0 63 85,0 183 87,5 70 89,5 170 82,5 77 89,0 177 85,0 Bekommt weitere 84 92,0 184 89,0 kleine Knötchen 91 91,0 191 84.0 an den Ohren 98 92,0 Kleine Knötchen | 201 83,0 105 93,0 an Öhren und| 208 69,0 Schwanz Man Hi Ratte 270 (weiss, & P:3). Beginn des Versuchs: 3. Mai 1916. 1 90,0 | Futter: Weizen 84 | 99,0 | 3 0 \ 1 | 96,0 Knötchen an den 8 88,0 | | Ohren 14 95,0 98 935 | Knötchen a.Ohren 21 100,0 105 99,0 und Nase 28 97,5 111 — | Knötchen werden 35 97,5 112 | 980 | grösser, wunde 42 101,0 119, | 97,5 Stelleam Nacken 49 101,0 126 | 97,0 56 101,0 132 | Is 63 100,0 141 DD 70 Sr 148 | 75,0 | 77 950 | | 149 T Ratte 267 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 3. Mai 1916. 1 78,0 Futter: Weizen 63 900 | 3 77,0 70 2,0 | 8 1600 | 77 3 14 790 | 84 94,0 21 82,0 : | 91 96,5 28 Sad 98 97,5 3 85 | 105 92,0 42 Sul 112 92,0 Etwas ataktisch 49 ED 119 99,0 56 88.0 | 130 7 352 Emil Abderhalden: Ver- Körper- | _Ver- | Körper- suchs- | gewicht Bemerkungen | suchs- | gewicht Bemerkungen tag |inGramm tag | inGramm | Ratte 268 (weiss, d Os). Beginn des Versuchs: 3. Mai 1916. 1 85,0 | Futter: Weizen 63 34,0 3 83,9 0) 85,9 8 81,0 77 86,0 14 84,5 54 88,0 21 86,0 91 86,5 28 83,5 98 84,5 35. 84,5 105 78,0 Rechtes Auge ent- 42 83,0 1272 78,9 zündet 49 83,5 nOzı 75,9 56 85,0 125 ü Ratte 188a (weiss). Beginn des Versuchs: 6. März 1916. 1 24,0 ı Futter: Weizen 19 27,5 Geboren am 4 24,15 23 27,0 24. Januar 6 25,0. 25 | 280 Allein gesetzt am 8 25,25 27 27,0 23. Februar 10 23,0 29 26,5 12 26,0 31 26,75 15 280 33 | 26,5 17 27,5 Sale RE: Ratte 188b (weiss). Beginn des Versuchs: 6. März 1916. 1 26,0 | Futter: Weizen 17217300 Geboren am 4 27,29 2 19 |. 29,75 24. Januar 6 28,0 233 | 285 |Allein gesetzt am. 8 28,25 2300 2 200 23. Februar 10 28,75 al 12 30,0 | a, 25 15 31,0 30 | A Ratte 188c (weiss). Beginn des Versuchs: 6. März 1916. 1 — Futter: Weizen 19 28,0 Geboren am 2 24,5 23 28,0 24. Januar 4 25,9 25 27,5 Allein gesetzt am 6 26,5 27 28,0 23. Februar 8 21,25 29 26,75 ’ 10 27,0 31 26,75 12 28,5 3 26,75 15 29,0 37 25,5 17 29,0 3 Hi Ratte 188d (weiss). Beginn des Versuchs: 6. März 1916. 1 | _ Futter: Weizen | 8 | 24,75 Geboren am 2 24,5 ° 10 23,9 24. Januar il 20 | 12 | 2 | em seat 6 31 724.0 | 15 | 245 23. Februar Studi en über den Einfluss der Art der Nahrung. 253 Ver- | Körper- suchs- | gewicht tag inGramm Ver- | Körper- suchs- | gewicht | Bemerkungen tag inGramm Bemerkungen 17 25,0 | 3l 715 29,9 19 25,0 3837 | 226,0 23 26,5 | 37 1 235,0 25 25,5 | 3) 25,0 27 25,0 | 40 — Futterrüben 29 24,0 41 T Ratte 189a (weiss). Beginn des Versuchs: 6. März 1916. 1 18,5 | Futter: Weizen 10 19,0 | Geboren am as | 15 195 | 3. Februar 4 19,0 | 17 19,0 ‚ Allein gesetzt am Ber | | 19 | a ENarz &, EB | Ratte 189b (weiss). Beginn des Versuchs: 6. März 1916. B217716,0 | Futter: Weizen | Sr 15,9 Geboren am 2 16,0 | 10 15,25 8. Februar 4 16,0 a | 7 ı Allein gesetzt am 6 16,0 | | \ 6. März 2. Versuche mit Gerste: Das höchste Lebensalter, das erzielt werden konnte, war 159 Tage. Die Hautveränderungen waren die bekannten. Ver- | Körper- | Ver- Körper- | suchs- gewicht | Bemerkungen suchs- | gewicht Bemerkungen tag inGramm | tag inGramm Ratte 239. Beginn des Versuchs: 3. Mai 1916. 1 80,0 |Futter: Gerste | 31 1085 | 3 Se 88 103,0 | Behaarung ge- 4 a 95 101,0 lichtet 11 80,0 102 96,0 18 89,0 109 86,0 25 90,0 116 92,5 32 91,0 123 89,0 39 94,5 130 88,0 46 98,0 138 835 | 593 101,5 145 84,0 Knötchen am 60 99,0 152 785 | Schwanz 67 102,0 159 76,5 74 100,5 165 r | Ratte 282 (weiss, £ B;). Beginn des Versuchs: 3. Mai 1916. 1 110,0 Futter: Gerste 10 105,0 3 105,0 17 105,5 Be: SU 5 24 102,0 2354 Emil Abderhalden: Ver- Körper- Ver- | Körper- : suchs- | gewicht Bemerkungen | suchs- | gewicht Bemerkungen tag |inGramm tag inGramm sl 103,0 10T 92,5 Knötchen an Nase, 38 107,5 108 93,0 Ohren und 45 112,0 115 93,0 Schwanz. Offene 52 113,0 I 122 90,0 Stelleam Nacken 9 92,9 129 84,5 Offene Stelle am 66 91,5 132 | T Hals vergrössert 73 97,0 - sich. Haarausfall 80 89,0 an der Stirn. 87 93,0 Grössere Knöt- 94 96,0 chen an Ohren und Schwanz Ratte 281 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 3. Mai 1916. 1 80,0 Futter: Gerste 13 85,9 3 81,0 80 76,0 6 72,0 87 83,9 10 89,0 94 84,0 17 92,5 101 82,0 |Knötchena Ohren, 24 89,5 108 82,5 Nase u. Schwanz. 32 91,5 Kahle, wunde 38 88,0 Stelleam Nacken 45 89,0 115 81,0 Knötchen werden 52 91,5 122 68,0 grösser 59 89,5 126 ; 66 | 88,9 3. Versuche mit Hafer: Es gelang, mit diesem Nahrungsmittel ältere Ratten recht lange am Leben zu erhalten. Es seien einige Ver- suchsprotokolle mitgeteilt. Ratte Nr. 100 wurde 252 Tage alt. Ratte Nr. 101 lebte 163 Tage, Ratte Nr. 120 181 Tage, Ratte Nr. 121 229 Tage. Diese Feststellungen sind besonders interessant in Hinsicht auf die Beobachtungen von Morgen und Beger!) an Kaninchen. Diese Forscher fanden, dass diese bei ausschliesslicher Ernährung mit Hafer nicht am Leben bleiben. Er vermutet, dass die Ursache des Todes auf eine Säurevergiftung zurückzuführen sei, und sucht diese Annahme durch Versuche mit Zusatz von Calcium- und Natriumkarbonat zu stützen. Während die ‚reinen‘ Hafer-Tiere beständig an Körpergewicht verloren und immer weniger Nahrung aufnahmen, war das bei den Caleiumkarbonat-Tieren nicht der Fall, doch starben auch sie nach einiger Zeit, dagegen blieben die Natriumkarbonat-Tiere am Leben. Sie nahmen an Körpergewicht zu. Unsere Beobachtungen lassen es sehr fraglich erscheinen, ob die Annahme einer einfachen Säurewirkung 1) A.MorgenundC.Beger, Zeitschr. für physiol. Chemie Bd. 94 S. 324. 1915. Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 255 allgemein zutrifft. Erwähnt sei noch, dass wir den Versuch gemacht haben, junge Ratten unmittelbar nach Abschluss ihrer Säuglingsperiode ausschliesslich mit Hafer zu ernähren. Die Tiere gingen alle nach kurzer Zeit ein. Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | | suchs- gewicht Bemerkungen | suchs- | gewicht Bemerkungen tag F in Gramm tag i inGramm "Ratte 100 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 14. August 1915. 1 75,5 | Futter: Hafer 89 104,5 en als 92 105,5 7 89,5 95 103,5 ht 91,9 98 105,5 14 99,5 101 107,0 17 102,0 107 108,5 20 104,0 111 110,5 Grosse Knötchen 23 1045 am Ohr 26 105,) | Keine Verände- 117 E= Grosse Knötchen rungen 119 109,0 an der Nase 29 104,0 Knötchen an den| 126 106,5 al 102,5 Ohren 133 108,0 33 —_ Knötchen am 137 _. Bei & 118 C, vom 34 1015 | Schwanz 140 | 1015 31. Dez. 1915 bis 37 99,5 147 99,0 5. Jan. 1916 40 103,5 154 97,5 43 99,0 | 161 99,0 46 101,0 Nicht verändert 168 102,0 49 99,0 175: 102,0 Sl 930 | 182 102,0 52 — Nicht verändert 189 102,5 54 103,0 196 97,0 57 105,0 203 95,0 60 106,0 210 93,0 63 105,0 | 217 90,0 66 102,0 224 85,0 69 103,0 229 — Mit & 236 C 72 102,0 28 78,0 75 102 238 74,0 13 7 102,5 245 70,0 & 103,5 252 68,5 84 102,5 Weitere Knötchen | 250 T 86 103,5 am Ohr Ratte 101 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 15. August 1915. il 101,0 Futter: Hafer 35 135,0 4 | 1135 38 133,5 7 118,5 41 133,5 ‚4 126,5 44 131,0 14 132,0 50 130,0 17 134,5 53 131,5 20 138,0 56 132,5 23 140,0 59 135,0 26 137,5 62 135,0 29 135,0 65 134,0 Keine Verände- 32 136,5 rungen Pflüger’s Archiv für Physiologie. Bd. 175. 17 256 Emil Abderhalden: Ver- , Körper- Ver- Körper- suchs- | gewicht Bemerkungen | suchs- | gewicht | Bemerkungen tag |inGramm tag |inGramm 68 137,0 107 136,5 71 135,0 114 133,5 74 134,0 121 133,0 77 136,0 128 133,5 80 138,5 129 135,0 3 136,5 135 133,5 86 132,5 139 — Bei 4 121 E, vom 89 135,0 i 142 133,5 31. Dez. 1915 bis 92 135,5 149 133,0 5. Jan. 1916 95 138,0 156 136,0 98 136,0 159 — Weisse Lupinen 101 136,5 163 121,0 104 136,5 Keine Verände- 170 Sr rungen Ratte 120 (weiss, d D,). Beginn des Versuchs: 15. August 1915. 1 82,5 Futter: Hafer 713 134,0 4 86,0 Gröss. Auswüchse 76 139,0 7 91,5 am Schwanz 79 37,9 11 102,5 | 82 140,0 | Nicht verändert 14 1110 | 85 141,5 iz] 114,0 | 88 138,5 20 la 0 91 138,5 23 124,0 Ohren mit Aus-| 94 141,5 26 124,0 wüchsen 97 139,5 28 — Offene Stellen am | 100 141,0 29 126,0 | Schwanz 103 138,5 32 126,5 |Stelle an der Nase| 106 138,0 34 128,0 grösser 111 — Knötchen am 35 — Schwanz grösser 37 1265 | 113 143,5 Knötchen am Ohr 40 130,0 121 139,0 43 129,5 128 141,0 46 129,0 135 131,0 Knötchen am Ohr 49 133,0 142 132,5 52 135,0 | Nicht verändert 149 133,0 55 135,9 156 125,5 98 135,0 163 129,0 Wunde Stellen an 61 139,0 Ohr und Nase 64 137,0 Nicht verändert 170 119,5 67 137,0 177 110,0 70 137,0 181 ih Ratte 121 (weiss, & Eı). Beginn des Versuchs: 15. August 1915. 1 96,0 Futter: Hafer 26 152,0 Wunde Stellen an 4 102,0 29 151,0 den Ohren, sonst 7 111,5 32 155,0 wenig verändert 11 122,0 35 158,0 14 133,0 36 — 17 136,5 38 155,0 20 142,5 41 156,0 23 147,5 44 156,0 Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 2357 Körper- gewicht in Gramm 154,0 155,0 155,0 155,0 154,0 155,0 154,0 153,0 137,0 129,0 139,0 143,0 142,5 141,5 141,0 140,5 141,0 138,5 143,5 144,0 Bemerkungen Ver- suchs- tag 106 113 Körper- gewicht in Gramm 143,5 124,0 126,0 135,0 135,5 133,0 145,0 143.0 126,5 133,0 133,5 132,5 132,5 197,5 198,0 119,0 ar Ratte 183d (weiss). Beginn des Versuchs: 6. März 1916. Futter: Hafer 28,5 28,25 26,0 28,5 28,0 29,0 30,0 29,5 T Ratte 183f (weiss). Beginn des Versuchs: 6. März 1916. Futter Hafer 27,0 27,5 28,0 27,5 27,25 27,0 26,0 T Bemerkungen Mit 2 101 vom 31. Dez. 1915 bis ». Jan. 1916 Knötchen am Schwanz. Offene Stellen an Nase u. Ohren grösser Geboren am 24. Jan. 1916 Allein gesetzt am 23. Febr. 1916 Futterrüben Geboren am 24. Jan. 1916 Allein gesetzt am 23. Febr. 1916 17% 2358 Emil Abderhalden: “ Ver- Körper- Ver- | Körper- suchs- | gewicht Bemerkungen |suchs- | gewicht Bemerkungen tag in Gramm tag |in Gramm Ratte 189c (weiss). Beginn des Versuchs: 6. März 1916. 1 20,0 Futter: Hafer 10 19,5 Geb.a.3. Febr. 1916 2 19,0 Allein gesetzt am 4 19,0 6. März 1916 6 19,5 14 | 20,0 Krämpfe 8 19,5 15 | ii | Ratte 189d (weiss). Beginn des Versuchs: 6. März 1916. 1 19,0 Futter: Hafer 10 1810 Geboren am 2 18,0 lo 218,0 3. Febr. 1916 4 18,0 I | RD Allein gesetzt am 6 18,75 ey ii 6. März 1916 8 18,5 4. Versuche mit Roggen: Die ausschliessliche Verabreichung von Roggen wurde von allen geprüften Nahrungsmitteln am besten ver- tragen. Die meisten Tiere wurden über 250 Tage alt. Ein Tier er- reichte ein Alter von 380 Tagen. Wie aus den beifolgenden Protokollen hervorgeht, waren die Hautveränderungen viel geringfügiger als bei Verfütterung der anderen Getreidearten. Was besonders interessant ist, dass junge Ratten Roggen als einziges Nahrungsmittel auch ganz gut vertragen und dabei an Körpergewicht zunehmen. Die jungen Tiere erreichten ein Lebensalter von 237, 265 und 272 Tagen. Worauf die günstigere Wirkung des Roggens auf die Lebensdauer zurückzuführen ist, liess sich vorläufig nicht feststellen. Ver- , Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- Körper- suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag |jinGramm| tag Jin Gramm] tag inGramm| tag in Gramm Ratte 186 (weiss, J). Beginn des Versuchs: 12. November 1915. Futter: Roggen. 1 230,0 20 251,0 57 284,0 105 301,5 2 249,0 21 253,0 63 290,5 112 296,0 5) 250,5 27 250,0 70 295,0 119 304,0 8 256,0 39 257,0 77 296,0 126 . 302,0 11 253,0 42 283,0 84 297,0 133 283,0 14 242,0 49 277,0 9 290,0 140 293,0 17 252,0 56 281,0 98 300,5 141 — 1) 1) Bei 158 Q. Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 259 Ver- ‚ Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag |inGramm| tag |inGramm| tag |inGramm| tag inGramm 145 304,0 208 271,0 271 226,0 338 182,5 152 302,0 215 270,0 278 229,0 342 180,0 159 298,0 222 263,9 285 230,5 349 178,0 166 298,5 229 264,0 292 219,0 356 Ka 173 296,5 236 263,5 299 214,0 363 173,5 180 295,0 243 261,5 305 199,0 370 174,0 187 285,0 250 229,0 :ı 313 174,5 377 174,0 194 280,0 257 227,0 320 176,5 380 171,0 201 270,0 264 229,0 327 182,0 387 T Ratte 187 (weiss, d Z). Beginn des Versuchs: 12. November 1915. Futter: Roggen. 1 37,9 56 304,0 | 145 287,0 228 233,0 2 293,9 63 303,0 152 286,0 232 233,0 5 2815. 70 308,0 159 281,0 235 227,0 8 234,0 77 314,0 166 276,5 239 220,0 11 267,0 84 306,0 173 260,0 246 207,0 14 270,0 91 305,5 1761) | — 253 188,0 17 270,5 98 308,0 180 260,0 260°) 186,5 20 270,0 105 307,0 187 237,0 266 ) — 21 272,0 112 307,0 1932) 248,0 267 179,0 28 266,0 119 298,0 200 245,0 273 A) 35 - 287,9 126 292,0 207 253,5 42 272,0 133 290,0 214 253,8 49 296,0 140 288,0 221 242,0 Ratte 179 (schwarz-weiss, & S). Beginn des Versuchs: 12. November 1915. Futter: Roggen. 1 251,0 58 283,0 135 301,5 209 254,0 4 217,0 65 291,5 1426) 300,0 216 256,5 7 223,5 72 297,5 146 304,0 223 248,5 10 244,5 79 309,0 153 302,0 230 243,0 13 215,0 86 307,0 160 291,0 237 237,0 16 236,0 3 305,0 167 294,0 244 226,0 23 246,0 100 311,0 174 284,0 251 211,5 30 254,5 107 805,0 181 280,0 258- 206,5 37 264,0 114 302,0 188 273,0 265 184,0 46 271,0 121 305,5 195 272,0 2727) 166,5 49°) — 128 305,0 202 264,0 273 fr 1) Haarausfall. 4) Weizen. 6) Bei 2 160. 7) Krank, kann sich kaum bewegen. 2) Fell lichtet sich weiter.: 3) Haarausfall am Hals. 5) Mit @ 178 zusammen vom 30. Dez. 1915 bis 5. Jan. 1916. 360 Emil Abderhalden: Ver- Ver- | Körper- Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag |inGramm| tag |inGramm| tag |inGramm| tag |inGramm Ratte 160 (schwarz-weiss, &). Beginn des Versuchs: 11. November 1915. Futter: Roggen. 1 130,5 63 169,0 146!) 173,0 229 | 1555 8 130,5 69 163,0 153 172,5 236 148,5 6 130,0 70 162,0 160 167,0 245 148,0 9 135,5 77 160,5 168 169,0 250 143,5 12 141,0 89 163,0 175 169,0 257 142,5 15 131,5 91 164,0 183 168,0 261 139,5 18 141,5 98 168,0 190 164,0 2672) — 21 150,0 105 ‚167,5 197 163,0 268 139,0 28 154,0 112 173,0 204 162,0 275 134,0 35 158,0 119 175,0 211 157,5 282 137,0 42 163,0 126 174,5 208 161,5 2893) 125,0 49 167,0 133 189,0 215 155,5 23 Mi 56 167,0 140 183,0 222 155,0 Ratte 159 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 11. November 1915. Futter: Roggen. 1 176,0 49 - 206,0. 119 209,0 186 163,0 3 170,0 51%) — 126 209,5 193 176,0 6 180,0 96 219,0 133 208,0 200 173,5 9 181,5 63 214,0 140 208,0 207 174.5 12 188,5 70 211,0 1435) — 212 147,5 15 187,5 ut 208,5 145 209,0 221 148,0 18 193,0 84 207,5 152 208,5 228 145,0 2l 191,0 al, 207,0 159 202,0 235 Ar 28 199,0 98 205,0 166 . 197,9 | 3 203,5 105 201,0 172 176,0 42 208,0 112 210,0 179 174,0 Ratte 157 (schwarz-weiss, & O). Beginn des Versuchs: 11. November 1915. Futter: Roggen. 3 1 270,0 50 294,5 127 286,0 200 254,5 3 222,9 916) — 134 282,0 207 259,9 6 224,0 57 261,5 141 292,0 212 241,5 IE 072338 64 260,0. 145 292,0 221 241,5 12 240,0 71 275,9 152 295,0 228 244,5 15 241,0 78 281,0 159 298,0 235 238,5 18 244,5 8 289,0 166 294,5 242 230,5 21 250,0 92 284,0 172 | 285,0 249 207,5 22 251,0 99 285,0 179 279,0 2568) 189,5 29 250,0 106 289,0 12)| — 263 178,0 36 258,0 113 289,0 186 257,0 270 T 43 259,0 120 276,0 193 259,0 1) Mit & 179 S zusammen. 2) Weizen. 3) Kann nicht mehr stehen. 4) Bei & 156 T vom 31. Dez. 1915 bis 5. Jan. 1916. 5) Mit S 180 T. 6) Mit 1589 vom 31. Dez. 1915 bis 5. Jan. 1916. 7) BeiQ 99. 8) Krank, bewegt sich nur mühsam. Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 261 Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag |inGramm| tag |inGramm| tag |inGramm| tag |inGramm Ratte 156 (weiss, & P). Beginn des Versuchs: 11. November 1915. Futter: Roggen. 1 229,0 29 228,0 |. :8 244,0 145 218,0 3 228,5 ‚86 232,0 92 242,0 152 192,0 6 226,0 3 235,9 99 235,0 159 191,5 9 194,5 50 238,0 106 239,0 166 194,5 12 214,5 51!) — 113 241,0 172 188,0 15 220,0 57 261,5 120 240,0 179 169,0 18 220,0 64 249,0 127 234,0 182 Tr 21 217,5 71 249,5 134 226,0 22 223,0 78 245,5 141 221,0 es Ratte 1531, geboren den 20. November 1915. Beginn des Versuchs: 15. Dezember 1915. Futter: Roggen. 1! 25,9 54 52,75 117 80,0 | 202 88,5 8?) 33,9 57 53,9 124 79,5 209 88,0 103) — 61 61,0 131 81,5 216 89,0 14 32,0 64 64,5 137 80,5 223 91,0 22 39,9 68 .. 69,0 144 82,0 230 88,0 26 38,0 ze 71,0 151 80,0 237 85,0 29 42,5 75 72,5 158 78,0 24 | 885 33 45,5 78 76,0 165 84,0 248 — 36 45,9 82 72,0 169 83,9 251 83,0 40 45,9 89 75,0 172 85,9 258 85,9 43 46,5 96 76,0 179 89,0 | 265 85,0 47 49,5 103 79,0 183 - 87,5 271 ii 50 | -- 52,0 EL 81,0 195 87,5 Ratte 158 II, geboren den 20. Dezember 1915. Beginn des Versuchs: 25. Dezember 1915. Futter: Roggen. 1 27,0 50 43,5 103 | 55,0 179 61,5 85) 30,0 54 43,0 110 56,9 188 64,5 106) — 57 41,0 117 57,0 195 64,0 14 31,5 61 46,0 124 BER) 202 60,0 22 34,0 64 48,5 131 56,5 209 58,0 26 36,5 68 55,0 137 57,0 216 56,9 29 .. 88,0 71 59,0 144 57,5 223 55,9 33 41,5 75 54,0 151 59,9 230 56,9 36 41,5 78 57,0 158 57,5 237 44,5 40 41,0 82 54,0 165 59,5 238 Y 43 42,5 89 53,5 169 59,5 47 42,5 96 54,5 172 60,0 1) Bei 2 159 vom 31. Dez. 1915 bis 5. Jan. 1916. 2) Allein gesetzt. 3) Mit II und III am 24. Dez. 4) Haarausfall. 5) Allein gesetzt. 6) Mit I und III am 24. Dez. 262 “ Emil Abderhalden: Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht | suchs- gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag |inGramm| ‘tag inGramm| tag inGramm| tag |inGramm Ratte 158 Ill, geboren den 20. November 1915. Beginn des Versuchs: 15. Dezember 1915. Futter: Roggen. 1 21,5 54 40,5 117 54,0 202 | 623,5 8 25,9 57 33,0 „| 124 59,9 | 209 63,0 102) — 61 45,0 131 57,0 216 60,5 14 27,0 64 48,0 137 98,9 223 60,5 22 29,0 68 54,0 144 59,0 230 59,9 26 31,0 71 56,0 151 57,9 237 57,0 29 33,9 75 57,5 158 59,9 244°) 55,0 33 36,5 78 59,0 165 62,0 248 — 36 37,9 82 58,0 169 62,5 251 51,9 40 36,9 89 99,9 172 63,5 258 52,0 43 38,5 96 59,9 179 65,0 265 78,0 47 40,0 103 59,0 188 64,5 272 67,0 50 40,5 110 59,0 195 69,8 273 | T Studien über den Einfluss einer Reihe abwechselnd verfütterter Nahrungsmittel auf die Lebensdauer. Es ist in der Literatur wiederholt darauf hingewiesen worden, dass die Verabreichung einer einseitig zusammengesetzten Nahrung nach einiger Zeit deshalb den Zustand des sogenannten Abgegessenseins erzeugt, weil allmählich die für die Verdauung notwendigen Anregungs- mittel ausfallen. Die gleichartige Nahrung wirkt nicht mehr als Reiz, und infolgedessen soll die ganze Verdauung darnieder liegen. Im Gefolge davon muss natürlich auch die Ausnutzung der Nahrungsmittel leiden. Es erschien uns von grossem Interesse, festzustellen, ob diese Möglichkeit für die Erklärung des Verlaufs der mitgeteilten Versuchs in Frage kommt resp. entscheidend ist. Nachdem wir durch umfassende Studien festgestellt hatten, dass bestimmte Nahrungsmittel die Lebens- dauer der Ratten beschränken, wenn sie ausschliesslich verabreicht werden, prüften wir, ob die Lebensdauer verlängert werden kann, wenn man die untersuchten Nahrungsmittel abwechselnd verfüttert. Die Zahl der Versuche auf diesem Gebiet ist ganz besonders gross. Es unterliegt keinem Zweifel, dass die Lebensdauer in den meisten Fällen durch die Abwechslung verlängert wurde. Immerhin gelang es in keinem Falle, die Tiere so lange am Leben zu erhalten wie bei gewöhnlicher Kost. Auch bei diesen Ver- suchen wurde die Fortpflanzungsfähigkeit der Weibchen und Männ- chen untersucht. Das Ergebnis war dasselbe wie bei der Ernährung mit einem einzigen Nahrungsmittel. 1)-Allein gesetzt. 2) Mit I und II am 24. Dez. 3) Das Fell lichtet sich am Hals. ’ Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 363 Auch bei dieser Art der Ernährung sind Beobachtungen über die Lebensdauer der Nachkommen gemacht worden. Ratte Nr. 188 warf 3 Tage nach Beginn der Verabreichung von Gerste zehn Junge. Vier starben an den ersten beiden Tagen. Die übrigen sechs gediehen in der ersten Zeit recht gut. Ratte Nr. 3 warf zehn Junge, nachdem sie 10 Tage lang ausschliesslich Reis erhalten hatte. Es gelang nur, zwei Junge am Leben zu erhalten. Ratte Nr. 221 warf sechs Junge, nachdem das Versuchstier 19 Tage Gerste, dann Bohnen und dann Hafer erhalten hatte. Alle sechs Junge starben am nächsten Tage. Ratte Nr. 206 gebar sieben Junge, nachdem sie 30 Tage im Versuch war. Sie hatte 8 Tage lang Gerste und dann geschliffenen Reis er- halten. Ein Junges starb nach 2 Tagen. Die übrigen wurden 2 Tage darauf tot im Käfig gefunden. Ratte Nr. 213 warf drei Junge, nach- dem das Versuchstier 8 Tage Gerste und 15 Tage geschliffenen Reis erhalten hatte. Wie aus den beifolgenden Protokollen zu ersehen ist, war die Entwicklung der Jungen nicht normal. Sie wurden im Alter von 50 Tagen isoliert und mit Reis gefüttert. Zwei Tiere starben am folgenden resp. nächstfolgenden Tage, ein Tier wurde 4 Wochen älter. Die gleiche Ratte wurde während der Ernährung mit Roggen noch einmal schwanger und warf wieder drei Junge. Diese erhielten, wie aus dem Protokoll hervorgeht, Roggen und später Weizen. Sie ent- wickelten sich auffallend schlecht. Ratte 2 warf am 5. Tag der Mais- fütterung 6 Junge. Sie starben nach 37 Tagen. Auch diese Versuchs- reihe lässt weitergehende Schlussfolgerungen nicht zu. Sie müssen durch weitere Versuche vollwertiger gemacht werden. Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | ‚suchs- | gewicht | Bemerkungen |suchs- | gewicht Bemerkungen tag |inGramm | tag inGramm Ratte 110 9. Beginn des Versuchs: 16. August 1915. 1 | 1555 !Futter: Erbsen 36 | 2180 + 179,0 | 299 214,5 Nicht verändert 8 19,0 | 62 | .216,0 2|. 11 | 2085 | Auswüchseanbei | 65 214,0 14 215,0 den Ohren 68:.| 72140 17 2225 An Schwanz und et 20 2200 | Nase Auswüchse 74 201,0 3 215,0 77 172:.201,0 26.| 2180 Wenig verändert 80 ı 194» 230221605. | 8 | 19%,» Sa 722920 | 86 | .1790 35 , : 217,0 89 ka) 38 217,5 |Nicht verändert 92% 1760 |Roggen 41 216,0 ° 95.7. 116,9 44 218,0 f 9827 22181,9 47 216,0 101 184,0 50 2150 | 104 188,0 53 212,5 264 - Emil Abderhalden: Ver- | Körper- Ver- | Körper- | suchs- | gewicht Bemerkungen | suchs- | gewicht Bemerkungen tag inGramm tag |inGramm 107 188,5 125 166,5 Grosse Auswüchse 114 185,0 132 165,0 an Nase, Ohren 121 190,0 "I 139 168,0 und Schwanz 128 187,0 146 170,0 135 188,0 153 174,0 138 — Mit 3 70 M vom| 160 168,0 142 173,0 31. Dez. 1915 bis| 167 168,0 149 172,5 5. Jan. 1916 171 — Mit & 249 Jz 154 — Behaarungdünner| 173 164,0 Haarausfall, abge- 156 168,5 180 164,0 magert 162 — UnbehaarteStellen| 187 153,0 Knötchen am Ohr 163 172,5 grösser undzahl-| 194 152,0 ‚170 166,5 reicher 200 141,0 177 163,0 Ausschlag . 206 Tr Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht | suchs- gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag |inGramm| tag |inGramm| tag ‚inGramm| tag | inGramm Ratte 99 (weiss, 2). Beginn des Versuchs: 14. August 1915. 11) 69,5 60 95,9 1375) — 279 133,0 4 73,0 63 92,0 - 140 102,0 286 128,0 7 80,0 66 93,0 147 97,5 293 126,0 11 86,0 69% | 93,0 154 96,0 302 | 122,0 14 92,5 71 95,0 161 99,0 all, 123,0 17 95,0 74 98,0 168 102,0 318 120,5 20 99,5 . 77 100,5 175 103,0 325 119,0 23 102,0 80 101,5 182 103,0 392 120,0 26 102,5 84 104,0 189 105,0 339 122,0 29 102,0 86 108,0 196 107,5 346 125,5 312) 102,5 89 100,5 203 109,0 353 130,0 323) — 906) — 210 110,0 360 131,0 34 102,0 92 85.7, 217 114,0 367 132,5 37 97,0 95 84,0 224 120,5 374 129,0 40%) 100,0 98 87,9 229°) — 381 119,0 43 97,0 101 87,9 231 124,0 388 117,5 46 97,0 :| 104 83,0 238 129,0 395 116,5 49 94,0 107°) 88,9 245 127,5 I: 40223) 115,0 ol 93,0 111 90,0 252 127,5 409 112,5 925) — 119 88,0 258 131,0 416'2)) 102,0 54 95,0 126 92,5 26519) 128,0 423 96,0 57 95,0 133 94,5 aan 430 T 1) Futter: Sojabohnen. 2) Kleine Knötchen am Ohr. 3) Knötchen an der Nase grösser. 4) Nichts verändert. 5) Nichts verändert. 6) Roggen. 7) Unverändert. 8) Bei & 98 A, vom 31. Dez. 1915 bis 5. Jan. 1916. 9) Mit & 98 A, 9 7 am5. Mai. 10) Mit & 156 P, 156 4 am 18. Mai. 11) Mit & 157. 12) Grössere Knötchen an den Ohren und am Schwanz. 13) Bekommt eine kahle Stelle zwischen den Ohren. Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 269 Ver- | Körper- | Ver- Körper- suchs- | gewicht Bemerkungen | suchs- | gewicht | Bemerkungen tag |inGramm | tag |inGramm Ratte 98 (weiss, & A,). Beginn des Versuchs: 14. August 1915. 1 121,0 Futter: Soja- 86 161,5 4 125,0 bohnen 87 — Futter: Roggen 7 135,0 89 163,5 11 145,5 92 159,5 14 153,0 95 157,5 17 157,0 98 160,0 20 160,0 101 158,0 23 160,0 104 158,0 26 167,5 108 156,5 Kleine Knötchen 27 — Grosser Auswuchs | 116 158,0 am Ohr 29 165,0 a.d. Nase, Ohren | 123 ' 154,5 mit Auswüchsen | 130 145 | 30 — Ekzem am ganzen | 135 — Bei 9 99 vom 31. Schwanz 137 1590 | Dez. 1915 bis al 165,0 Ekzem an den 144 154,0 5. Jan. 1916 34 169,0 Hinterpfoten 151 50 | 37 168,0 Auswuchs an der| 158 158,0 | 40 169,0 Nase grösser 165 154,0 | 43 167,0 172 156,5 Kleine schwarze 46 167,0 179 158,5 Knötchen am Ohr 49 164,0 |, 186 160,0 | sl 165,0 193 SE 53 162,0 Auswuchs an der| 200 1590 | 56 164,0 Nasenochgrösser | 207 154,0 59 162,0 214 1580 | 61 157,0 221 15 64 157,0 226 — Mit 2 99 67 155,0 228 1585 70 153,0 235 154,0 13 151,0 242 154,5 _ Knötchen an Nase 15 150,0 Unverändert 249 152,0 und Ohren 78 155,0 255 120,0 | Knötchen grösser, & 155,0 | 259 r auch a. Schwanz 83 161,5 — Ver- |ı Körper- | Ver- Körper- | Ver- | Körper- Ver- | Körper- suchs- | gewicht | suchs- gewicht | suchs- | gewicht | suchs- gewicht tag inGramm| tag |inGramm| tag [inGramm| tag ıinGramm Ratte 135 (weiss, 2). Beginn des Versuchs: 11. November 1915. Futter: Gerste. 1 225,0 28 233,0 84 223,0 133 184,0 3 226,5 39 230,0 a 222,0 140 183,0 6 233,9 42 245,0 96?) — 147 . 176,0 9 233,9 49 247,0 98 210,5 154 175,0 12 232,5 511!) —_ 993) E 161 167,0 15 236,5 96 241,5 105 #) 205,9 166 165,0 17 232,9 63 241,5 112 202,0 172 165,0 18 238,0 70 227,0 119 187,0 179 155,0 21 234,5 77 227,5 126 167,0 180 T 1) Bei Z 136 G, vom 31. Dez. 1915 bis 5. Jan. 1916. Ohren und Schwanz. 2) Hafer. 3) Ausschlag. 2) Knötchen an 966 Emil Abderhalden: Ver- | Körper- | Ver- Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- gewicht tag inGramm| tag |inGramm| tag |inGramm| tag |inGramm Ratte 169 (weiss, & A). Beginn des Versuchs: 12. November 1915. 11) 2610 | 42 2685 | 112 | 2180 166 204,5 3 270,5 49 |, 267,5 oO 2 173 206,0 6 276,0 56 267,0 1267 | 2059 180 209,0 9 273,0 3 261,0 | 1322) —_ 187 205,0 12 266,0 70 265,9 133 191,0 194 200,0 19° 1: 270,5 De 720252:9 140°) 190,0 201 192,0 18 271,5 84 | 255,0 141 ®) — 211 ‘r 21 274,5 ‚Hil 246,5 146 | 189,0 28 255,9 98 244,0 152 190,0 35 259,0 105 | 237,0 159 202,5 Ratte 170 (weiss, 92). Beginn des Versuchs: 12. November 1915. 122) 72115,0 | 35 128,0 | Sl 7721060 | 146 97,0 3 120,5 42 132,5 98 107,5 152 94,5 6 123,0 495) 126,5 105 94,9 159 88,5 9 125,5 56 126,0 112%) 87,0 166 92,5 12 111,5 63 123,0 119 84,5 173 85,0 15 122,0 70 123,0 126 89,5 180 90,0 18 124,5 77 117,5 133 89,0 187 92,0 21 126,0 84 117,0 140 90,5 193 Ar 28 126,0 89°) — 1428) — Ratte 171 (weiss, & B). Beginn des Versuchs: 12. November 1915. IE) 2 | 21 | 2175 63 225,0 11075) — 3 234,5 | 23 — 70 230,0 112 219,0 .@ 221,0 28 218,0 77 230,5 119 208,0 ) 222,5 39 221,0 a | 221,5 126 203,0 12 220,0 A207 2220 a 219,5 133 170,0 15 224,0 491%) 223,0 98 230,0 136 ii; 18 212,5 56 224,0 105 | 216,0 1) Futter: Erbsen. 2) Mais. 3) Weizen. 4) Krankes Aussehen. 4a) Erbsen. 5) Bei & 169 A vom 30. Dez. 1915 bis 5. Jan. 1916. 6) Bei & 194 V vom 8&.—14. Febr. 1916. 7) Hafer. 8) Mit & 237 D,. 9) Erbsen. 10) Mit @ 152 vom 30. Dez. 1915 bis 5. Jan. 1916. 11) Mais. Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 267 Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- gewicht Bemerkungen | suchs- | gewicht Bemerkungen tag inGramm tag inGramm Ratte 246 (weiss, & F;). Beginn des Versuchs: 28. Februar 1916. 1 216,5 Futter: Hafer 84 — Futter: Erbsen sl 2160 | „ Natal-Mais 88 za} 32 215,0 | 95 180,5 39 — ıMit @ 244 bis 97 — * Gerste 40 205,0 12. April 1916 102 185,5 Auswuchs an der 47 188,0 . Nase 32 195,5 109 166,5 Futter: Roggen 61 181,0 116 130,5 KrankesAussehen, 68 179,0 118 r Knötchen am 75 NS Schwanz,verliert 82 160,0 ı Auswuchs an Nase Haare | und Schwanz Ratte 249 (weiss, & J2). Beginn des Versuchs: 28. Februar 1916. 1 206,5 | Futter: Hafer 69 — | Knötchen an Nase Sl 205,0 | ,„ Natal-Mais 75 1970 und Ohren 32 204,0 -| 82 193,0 Knötchen am 33 — | E Hafer 89 180,0 Schwanz 40 2005 ;Mit 9 110 bis 96 179,0 47 200,0 1. April 1916 103 179,5 2 204,5 110 175,5 61 207,0 117 167,0 68 205,0 Futter: Hafer 123 er Ratte 254 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 28. Februar 1916. 1 180,0 Futter: Hafer 82 132,0 . 3l 1780 | „ Natal-Mais 84 — Futter: Erbsen 32 176,0 89 143,0 40 150,0 96 145,0 47 176,0 98 — > Gerste 92 164,0 103 144,0 Kleine Knötchen 61 1530 | 110 136,5 am Ohr 68 149,0 114 r 75 141,0 Ratte 255 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 28. Februar 1916. 1 179,5 Futter: Hafer 77 — Knötchen an den al 179,0 „ Natal-Mais 82 151,0 Ohren 33 180,9 54 — Futter: Erbsen 40 185,0 89 174,0 47 184,0 96 2002 2 173,0 98 — 2 Gerste 61 175,5 103 163,5 68 165,0 110 135,0 a Roggen 75 157,0 114 + | 268 Emil Abderhalden: 156,0 169,5 163,0 159,5 160,5 159,5 163,0 165,5 152,5 145,0 1 168,5 178,0 179,0 176,5 173,0 165,0 141,0 125.0 | Körper- gewicht ‚InGramm Bemerkungen Futter: Gerste 5 Roggen x Weizen n Hafer x Mais | Futter: Gerste Knötchen am Ohr Futter: Roggen Grosse Auswüchse an Ohren, Nase und Schwanz Futter: Weizen Conjunctivitis, offene Stellen an den Beinen, Fell lichtet sich Futter: Gerste Knötchen an Ohr und Nase Futter: Roggen Rs Weizen e Hafer 5 Mais Ver- | Körper- Ver- suchs- | gewicht Bemerkungen | suchs- tag |inGramm. tag Ratte 251 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 28. Februar 1916. 1 172,5 Futter: Hafer 89 al 170,0 „ Natal-Mais 96 32 165,0 98 33 u Mit & 250 K, bis| 103 40 179,0 1. April 1916 110 47 181,0 117 92 174,5 124 99 — Knötchen an Nase| 131 61 168,0 und Ohren 138 68 164,0 145 75 150,0 152 82 154,0 157 84 — Futter: Erbsen‘ Auswuchs anNase, Ohren u.Schwanz Ratte 252 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 28. Februar 1916. Fl 180,5 Futter: Hafer 93 3 179,0 „ Natal-Mais| 102 32 175,0 103 40 185,0 110 47 183,0 117 92 179,0 61 179,0 68 176,0 124 16) 167,0 131 82 168,0 136 89 180,0 „ Erbsen 96 174,5 Ratte 244 (weiss). Beginn des Versuchs: 28. Februar 1916. 1 159,0 Futter: Hafer 98 3l 157,0 „ Natal-Mais| 102 32 158,0 109 39 186,0 | 110 46 188,0 | 116 52 1825 52 123 60 180,0 125 67 167,0 130 74 15307 7 137 8 1520 Mit & 246 F5 bis| 138 | 2. Juni 1916 144 84 _ Futter: Erbsen 151 88 150,0 | 152 95 156,5 154 + Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 269 Ver- | Körper- Ver- | Körper- suchs- | gewicht Bemerkungen |suchs- gewicht Bemerkungen tag |inGramm. tag |[inGramm Ratte 245 (weiss). Beginn des Versuchs: 28. Februar 1916. 1 150,5 |Futter: Hafer 110 — Futter: Roggen al 151,0 „ Natal-Mais| 116 148,5 3 152,0 123 151,0 39 161,0 |Mit & 247 5, bis| 125 — = Weizen 46 1580 | 14. April 1916 130 146,0 52 144,5 137 149,5 60 137,0 138 — H Hafer 67 134,0 141 — Matt, krankes Aus- 74 132,0 144 138,0 sehen, Fell lich- 8 129,0 151 135,0 tet sich. Knöt- 84 — .|Futter: Erbsen chen an Ohren 88 142,0 und Schwanz 95 154,0 152 — Futter: Mais 98 — 5 Gerste 158 115,0 102 153,0 161 = 109 1525 | | Ratte 247 (weiss, & Gs). Beginn des Versuchs: 28. Februar 1916. 1 225,9 Futter: Hafer 82 167,0 Auswuchs an Ohr al 220,0 „ Natal-Mais und Schwanz 32 217,0 84 —_ Futter: Erbsen 38 — Mit 245 © bis 89 180,0 40 219,0 15. April 1916 96 184,5 47 221,0 98 — u Gerste 52 214,0 103 188,0 261 198,0 110 163,0 Mn Roggen 68 190,0 117 154,0 Knötchen am 75 171,0 125 er Schwanz Ratte 248 (weiss, & H;3). Beginn des Versuchs: 28. Februar 1916. 1 195,5 Futter: Hafer 96 180,5 3 192,0 „ Natal-Mais 98 — Futter: Gerste 32 189,0 103 205,5 Knötchen am Ohr 33 = » Weisse Lup. und wunde Stelle 40 185,0 Mit @ 176 bis am Nacken 47 185,0 6. April 1916 110 2205 | Futter: Roggen 92 179,0 117 216,5 61 177,0 124 216,5 »„ Weizen 68 162,0 131 211,5 15 151,5 138 213,0 N SHliarer 82 151,0 145 206,0 84 En Futter: Erbsen 152 198,0 & Mais 89 162,0 156 + 270 Emil Abderhalden: Ver- | Körper- q Ver- | Körper- suchs- | gewicht Bemerkungen | suchs- | gewicht Bemerkungen tag |inGramm tag |inGramm Ratte 234 (weiss, d As). Beginn des Versuchs: 28. Februar 1916. 122390 Futter: Hafer 109 179,0 12 233,0 116 190,0 21 238,0 123 202,0 283 | 236,0 a | Futter: Roggen 33 — Bei 9 221 bis 130 202,0 39 232,0 6. April 1916 137 Do | 46 229,0 138 — | „ . Hafer 52 233,0 144 189,0 60 222,0 151 177,0 Das Fell lichtet 67 210,0 f sich 74 198,0 152 — Futter: Weizen 8l 173,0 158 US 84 — Futter: Reis 165 177,5 88 175,0 166 — | „ Erbsen 95 179,0 172 164,5 | Entzündete Augen 99 — „ Mais 179 160,023 102 179,0 Konötchen an 180 — Futter: Gerste: Ohren und Nase| 186 T | Ratte 184 (weiss, & X). Beginn des Versuchs: 12. November 1915. 1 188,0 Futter: Gerste 104 229,0 | Dr 202,0 | hl 230,0 5 205,0 112 — ‚Futter: Weizen 8 207,0 | 118 220,0 | 11 204,0 125 207,0 14 205,0 132 203,0 17 210,5 139 184,0 19 — Hautausschlagam| 141 — Bei 9 185 20 213,5 Hals und Kopf 145 187,0 27 216,5 152 182,0 34 225,0 159 170,5 41 234,0 166 69a 48 209,5 173 120 50 — Mit @ 185 vom 31.| 180 1600 b%) 222,0 Dezember 1915 187 163,0 | 62 231,0 bis5.Januar1916| 194 174,0 | 69 234,5 201 171,0 76 2445 |. 208 167,5 82 — 215 168,0 Futter: Weizen 83 237,9 222 160,5 90 239,0 229 154,0 „ ‚Roggen 97 233,0 233 Ar Ratte 185 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 12. November 1915. 1 | 105,5 | Futter: Gerste 14 | 1225 a I 1021280 >.:.003116,0 | 20 lo 82 2221190 | 20202 185.05| 11 | 1160 | | 34 | 199,0 Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 271 Ver- | Körper- Ver- , Körper- suchs- | gewicht Bemerkungen |! suchs- | gewicht Bemerkungen tag |inGramm tag inGramm 41 138,0 | to922 721100 48 135,0 142 — Mit & 14 X 50 — Bei & 184 X vom| 145 | 118,0 59 137,5 31.Dezember1915| 152 111,5 62 130,0 bis5.Januar1916| 159 107,5 69 134,0 166 110,0 76 131,0 Ko 1070 83 132,0 1er 90 130,0 187 102,0 97 129,0 194 107,0 104 126,0 201 104,0 al 125,5 208 | 99,0 116 — Futter: Weizen 215 95,9 118 123,0 22 | 95,0 125 121,0 229 | 885 |Futter: Roggen 132 118,0 231, | T Ratte 190 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 21. Januar 1916. il —_ Futter: Gerste | 10 1370 | ) 146,0 110 137,0 12 135,9 im 137,0 19 142,0 124 139,0 26 138,0 131 134,0 33 140,0 138 139,0 40 141,0 145 138,0 43 — „ Weizen 152 138,5 47 136,0 159 135,5 Futter: Roggen 54 139,5 166 134,0 61 140,0 173 128,5 68 137,0 180 124,0 75 135,0 187 115,0 82 134,0 194 199,0 89 134,5 200 An 96 135,5 Ratte 191 (weiss, 4 H). Beginn des Versuchs: 21. Januar 1916. 1 —_ Futter: Gerste GlaE 222250 ‘) 228,0 68 | 232,0 12 220,0 13 | 239,0 19 228,5 „ Weisse Lupinen 83 239,0 Bei @ 176 vom 90 236,0 8.—14. Februar 97 240,0 1916 104 240,0 25 — Futter: Gerste 111 239,0 26 217,5 118 235,0 sl — Linkes Auge ge- 125 235,0 33 220,0 schlossen 132 | 233,0 40 225,0 139 7,72229%0 42 — Futter: Weizen 146 225,0 47 225,0 153 | 2220 Matt 54 227,5 | 160 |. 226,0 18 Pflüger’s Archiv für Physiologie. Bd. 175. 2723 Emil Abderhalden: Ver- | Körper- Ver- | Körper- suchs- gewicht Bemerkungen | suchs- gewicht Bemerkungen tag in Gramm tag inGramm 167 226,0 250 202,0 174 223,9 257 200,0 181 220,5 264 201,0 188 223,5 271 185,0 195 223,0 278 182,5 202 220,5 285 179,0 209 218,5 292 171,5 216 216,5 299 164,0 | Bekommt Knötch. 223 217,5 307 161,0 an Öhren und 229 203,5 309 156,0 Schwanz 236 203,0 8l6 | 149,5 243 202,0 322 ST Ratte 192 (weiss, & J). Beginn des Versuchs: 21. Januar 1916. 1 — Futter: Gerste 90 117,5 9 133,5 97 112,25 11 128,5 104 107,0 18 127,0 111 107,0 IB n— „ BlaueLupinen| 118 105,0 | BeiQ174vom®&.bis| 125 104,0 | 14. Februar 1916| 132 108,0 25 1. U) Futter: Gerste 139 100,0 Sl —_ Ekzem am Körper | 146 100,0 32 12558 | 153 104,0 39 125,0 160 103,0 42 _ | Futter: Weizen 167 99,5 46 125,0 | 174 99,0 BB} 1240 | 181 99,0 60 123,0 188 98,0 bo 22 195 97,0 Stark gelichtetes 162 | 20220 200 Ar Fell Se Ratte 194 (weiss, & V). Beginn des Versuchs: 21. Januar 1916. 1 — | Futter: Gerste 90 146,0 9 CHOR In 149,0 15 159,0 104 149,0 18 — „ Erbsen all 148,0 BeiQ170vomS8.bis| 118 150,0 22 163,0 14. Februar 1916| 125 148,0 24 — Futter: Gerste 132 143,0 29 161,5 139 | 141,0 36 2 | Ms | a 40 — »_ Weizen 153 138,0 43 161,0 | Ausschlag 159 — Futter: Hafer 50 160,0 160 134,5 57 162,0 167 121,0 64 | . 163,0 174 109,5 UlsE 216230 181 100,0 75 154,0 187 r 83 148,0 Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 2373 Ver- | Körper- Ver- | Körper- suchs- gewicht Bemerkungen |suchs- | gewicht Bemerkungen tag |inGramm tag |inGramm Ratte 195 (weiss, & B,). Beginn des Versuchs: 21. Januar 1916. ıl — Futter: Gerste 104 267,0 ) 274,0 107 == Futter: Gerste 12 265,0 111 275,0 19 261,5 „ Blaue Lupinen| 114 — » Weisse Beil50 Qvom8.bis| 118 252,0 Lupinen 14. Februar 1916| 121 — »„ Roggen 25 — Futter: Gerste 125 252,0 26 255,0 130 —_ Mais 33 265,0 132 254,0 40 270,0 137 = Hafer 42 — » Weizen 139 246,5 47 275,0 142 — Ö Weizen 54 273,0 146 248,0 61 290 153 245,0 68 275,0 156 — Erbsen 12 — | ws Hafer 160 245,5 76 2610 | Bei 140 9 163 = Mais 19 — Futter: Weisse 167 248,5 83 246,0 Lupinen 170 En „ Roggen 86 — »„ _ Roggen 174 244,0 88 — ı Knötchen an den 177 — Hafer 90 255,0 Ohren 161 231,3 9% — Futter: Mais 166 T 97 267,0 100 — »„ Erbsen Ratte 197 (weiss, & Kı)- Beginn des Versuchs: 21. Januar 1916. 1 —_ Futter: Gerste 83 125,0 9 149,0 90 120,0 12 145,0 97 116,0 19 143,0 „Mais 104 111,5 Beil409vom®.bis| 111 109,0 14. Februar 1916] 118 111,0 . 6 ang 25 —_ _ |Futter: Gerste 125 | 106,0 | Conjunctivitis 26 140,0 132 — 33 145,0 139 103,5 40 146,0 146 101,5 41 == » Weizen 153 100,0 47 148,0 159 — Futter: Roggen 54 145,5 160 104,0 Conjunctivitis 61 143,0 167 102,5 68 135,0 174 98,0 2 .— Bei 190 9 181 92,0 76 131,0 186 7 18* Emil Abderhalden:. 274 Ver- | Körper- | Ver- , Körper- suchs- | gewicht Bemerkungen | suchs- | gewicht tag [inGramm tag |inGramm Ratte 199 (weiss, & M,). Beginn des Versuchs: 9. Februar 1916. 1 — Futter: Gerste | 120 139,5 10 192,0 „.. Reis 122 — 12 192,0 127 143,0 20 189,0 134 147,0 27 186,0 141 160,5 34 180,0 148 160,0 41 172,0 153 161,0 48 176,0 160 167,0 53 — Bei 207 Q 167 169,5 97 179,0 174 179,0 64 176,0 181 176,5 71 172,5 188 169,0 78 168,0 195 165,5 85 162,0 222 151,0 92 154,0 229 124,5 99 152,0 | Bei 206 2 236 107,5 106 155,0 238 ir 113 146,5 Ratte 201 (weiss, & Pı}). Beginn des Versuchs: 9. Februar 1916. 1 — Futter: Gerste 147 Des 7 — a lveis 154 279,5 10 286,5 161 278,5 14 291,0 168 284,5 21 299,0 175 286,0 28 282,0 182 287,5 35 278,0 187 — 42 273,0 189 281,5 49 254,0 196 279,0 52 E Bei 209 2 203 264,0 56 254,0 210 254,0 3 253,0 214 — 70 248,5 217 242,5 77 248,0 224 238,0 84 252,0 231 239,5 91 248.0 238 225,0 98 240,0 | Bei 213 2 245 220,0 105 233,0 252 219,0 112 224,0 259 205,0 119 222,0 266 190,0 121 — Futter: Roggen 273 186,0 126 243,5 280 176,0 133 255,9 281 P 271,0 Bemerkungen Futter: Hafer Futter: Weizen „ Roggen Kleine Knötchen an den Öhren . Bekommt Knötch. an der Nase Knötchen ver- grössern sich Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 2375 Ver- | Körper- Ver- | Körper- | suchs- | gewicht Bemerkungen suchs- | gewicht |. Bemerkungen tag |inGramm| tag |inGramm Ratte 204 (weiss, & Sı). Beginn des Versuchs: 9. Februar 1916. 1 170,0 Futter: Gerste 105 128,0 8 170,0 „» Reis 112 121,0 10 165,0 119 119,5 14 160,0 121 — Futter: Erbsen 21 152,0 126 137,0 28 150,0 133 151,5 39 140,5 140 158,5 42 138,5 147 158,5 49 128,0 154 159,5 53 — | Mit 216 2 161 157,5 56 131,0 168 155,9 63 133,0 175 153,0 70 134,0 182 151,0 77 134,5 189 152,5 84 133,0 176 123,0 91 131,0 179 gr 98 130,0 Ratte 205 (weiss, & T,). Beginn des Versuchs: 9. Februar 1916. il 105,0 Futter: Gerste 91 81,5 8 100,0 „ Reis 98 74,0 10 99,0 103 — Futter; Mais 14 102,0 105 69,0 Conjunctivitis 21 104,0 112 73,0 28 104,5 119 74,5 35 102,0 121 — Futter: Weizen 42 98,0 126 82,0 49 90,0 133 90,5 53 — Mit 217 2 136 — „ Hafer 56 93,9 140 83,0 63 91,0 147 78,0 70 90,5 154 81,5 77 88,0 161 78,5 84 83,0 168 61,0 Gelähmt 85 — eat T Ratte 216 (weiss, 2). Beginn des Versuchs: 9. Februar 1916. 1 195,0 Futter: Gerste 52 168,0 Mit 204 & T, vom 10 191,5 „ Reis 56 174,0 1.—6. April 17 192.07 64 175,0 24 191,0 71 174,0 al 193,5 73 , 171,0 38 185,0 & 0 1630 45 177,0 92 | 158,0 376 Emil Abderhalden: Ver- | Körper- Ver- | Körper- suchs- | gewicht Bemerkungen |suchs- | gewicht Bemerkungen tag |inGramm tag |inGramm | 99 156,0 156 169,0 106 153,0 163 159,0 113 148,0 |\Futter: Weizen 170 159,5 121 143,0 5 Erbsen 177 158,0 128 163,0 181 155,0 135 170,5 188 154,0 142 171,5 195 T 149 172,5 Ratte 217 (weiss, ®). Beginn des Versuchs: 9. Februar 1916. il 110,0 Futter: Gerste RS 10 106,0 | 2. Reis 106 116,5 17 107,0 113 120,5 24 105,0 121 119,5 3 100,0 122 — Futter: Weizen 37 _ Hautausschlag 128 125,0 38 101,0 135 127,0 45 | 107,0 142 2160 52 107.0 Imit 2054 T, vom| 149 | 1180 56 106,0 1.—6. April 156 117,5 64 103,0 163 117,5 al 104,0 167 — „Hafer 78 105,0 Geschloss. Augen 170 118,0 85 105,5 177 102,5 92 105,5 182 Ar Ratte 218 (schwarz-weiss, & Ls). Beginn des Versuchs: 12. Februar 1916. 1 89,0 Futter: Gerste 135 105,5 18 90,0 » Bohnen 142 107,5 21 85,0 149 107,5 24 87,0 156 110,0 3l 90,5 163 106,5 \ 88 90,0 170 104,0 45 98,0 lan 72106, 52 — 5 Roggen 184 105,5 94 87,9 Mit223Qvom6.bis| 189 — Futter: Weizen 62 84,5 ‘10. April 191 108,0 Kleine Knötchen 69 89,0 1985 98,0 an Ohren und 76 39,0 | Schwanz 8 37,0 205 92,5 | Knötchena.Ohren, 92 89,0 Schwanz und 99 88,0 Beinen 106 94,0 212 87,0 |Kahle Stelle 113 99,5 zwischen den 121 101,5 Ohren 128 105,5 215 T Futter: Roggen Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. DU. Ver- | Körper- Ver- _Körper- - suchs- | gewicht Bemerkungen | suchs- | gewicht Bemerkungen tag |inGramm tag |inGramm Ratte 219 (weiss, 2). Beginn des Versuchs: 12. Februar 1916. 1 1 89,0 | Futter: Gerste 10021025 18 80 | „ Bohnen 35 33.0275) 21 870 | 92 99,0 25 307 99 990 |Mit 249 & J vom 32 35 | 106 96,0 | 18-25. Mai 39 35 | 113 895 | 46 84,0 | 121 so) BB) — „ Roggen 128 So 59 92,0 | 135 385 | 62 IL 142 T | 69 103,0 | Ratte 224 schwarz-weiss, 2). Beginn des Versuchs: 12. Februar 1916. 1 148,0 Futter: Gerste | 90 1340 | 18 146,0 x Bohnen 97 TO 21 143,5 104 132,0 | 25 137,5 112 138,5 32 156,0 118 135,0 | 3 154,0 Dos loal| 46 149,0 32 1095. 5 50 _ ı Mit 233 & Zıvom| 139 | 1250 | 1.--6. April a a 53 — Futter: Roggen 153 1215 | 55 150,0 160 118.0 2| 62 149,0 167 I 69 145,0 174 30 76 143,0 181 070 83 126,0 185 v | Ratte 223 (weiss, 9). _ Beginn des Versuchs: 12. Februar 1916. 1 83,0 Futter: Gerste 104 86,0 18 82,0 R Bohnen 112 89,5 21 81,5 118 90,5 24 86,5 125 86,5 sl 82,5 132 89,0 38 80,0 139 86,5 45 78,0 E 146 87,5 93 —_ & Roggen 153 87,0 55 8,0 [Mit 2183 L, vom| 160 3,0 62 89,0 6.—10. April 167 82,9 69 90,5 174 81,0 76 93,0 181 71,5 33 88,0 186 —_ Futter: Weizen g0 82,0 188 71,0 |Knötchen an 97 81,5 194 T Ohren, Nase und Schwanz 278 Emil Abderhalden: Ver- suchs- tag 18 21 Körper- gewicht in Gramm | KEADSOIDD otnuteoooooooo DSODOOOOSOOURDOO SDFEFUDSSH er Ver- Bemerkungen tag suchs- Körper- gewicht in Gramm Ratte 225 (weiss). Beginn des Versuchs: 12. Februar 1916. Futter: Gerste 125 5 Bohnen 132 139 146 153 160 167 Mit 232 & Ya vom| 174 1.—6. April 181 Futter: Roggen 188 195 202 209 212 216 223 230 237 241 104,5 105,5 106,0 Ratte 226 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 12. Februar 1916. Futter: Gerste 132 "N Bohnen 139 146 153 160 167 174 Mit 231 & W, vom| 181 1.—6. April 185 Futter: Roggen 188 195 202 209 212 216 223 230 237 244 248 95,0 94,5 97,0 97,0 98,0 101,0 104.0 99,5 98,0 Ratte 227 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 12. Februar 1916. . Futter: Gerste 27 N Bohnen 34 | 41 | 845 | 880 7895 Bemerkungen Knötchen an Nase und Schwanz Futter: Roggen Futter: Weizen „ Roggen = Roggen Bekommt Knöt- chen am Schwanz Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 279 Ver- suchs- tag Körper- gewicht in Gramm Bemerkungen 104 112 118 125 132 139 146 153 160 166 82,0 85,0 84,5 84,5 81,5 79,0 74,5 69,0 62,0 T Ratte 230 (schwarz-weiss, & V}). Beginn des Versuchs: 12. Februar 1916. 133 140 147 154 161 168 175 182 185 189 196 203 210 212 217 224 231 238 245 246 145,0 145,0 144,5 148,5 148,5 149,5 156,5 161,5 165,0 164,0 171,0 168,0 164,0 162,0 158,0 145,0 108,0 Ar Ratte 231 (schwarz-weiss, d W/3}). Beginn des Versuchs: 12. Februar 1916. Ver- _Körper- suchs- | gewicht Bemerkungen tag [inGramm 48 84,0 50 _ Mit 230 & V, vom 1.—6. April bp} — Futter: Roggen 55 79,0 62 79,0 69 81,5 76 84,0 83 83,0 90 80,0 97 82,0 1 170,5 Futter: Gerste 18 165,0 5 Bohnen 21 163,0 28 155,5 3 161,5 42 146,0 49 150,0 50 — ı Bei 227 Q vom 1.bis 6. April 59 — Futter: Roggen 56 153,0 63 152,0 69 149,5 E 77 149,5 84 149,0 91 149,0 98 143,0 105 145,0 112 145,0 119 141,0 126 140,0 1 180,0 | Futter: Gerste 18 leo Vs Bohnen 21 178,0 28 183,0 35 195,0 42 178,5 49 186,0 50 — ı Bei 226Q vom 1.bis 6. April 1916 53 —_ Futter: Roggen 56 188,0 63 180,0 69 178,0 77 186,0 183,5 178,0 174,0 169,0 167,0 168,5 170,0 169,5 168,0 164,5 151,0 142,5 133,5 T Futter: Weizen „ Roggen | Bekommt Knöt- chenanNaseund Schwanz 2380 Emil Abderhalden: Ver- | Körper- Ver- | Körper- suchs- | gewicht Bemerkungen suchs- | gewicht Bemerkungen tag inGramm tag inGramm ; Ratte 232 (schwarz-weiss, & Yı). Beginn des Versuchs: 12. Februar 1916. 1 145,0 Futter: Gerste 154 136,0 18 145,0 R Bohnen 161 140.0 21 140,0 168 139,5 28 141,5 175 142,5 E nn I ı Futter: Weizen 49 123,0 189 135,5 50 — Bei 2259 voml1.bis| 196 136,5 6. April 1916 203 137,5 53 — Futter: Roggen 210 138,0 Knötchen an den 56 130,0 Ohren und Nase 63 129,0 212 — Futter: Roggen 70 135,0 217 135,0 77 137,0 224 142,0 84 136,0 231 142,0 Knötchen ver- 91 136,0 grössern sich 98 137,0 238 1430 |Kahle Stelle auf 105 141,0 245 137,0 dem Rücken 112 139,5 252: 132,0 119 140,5 259 138,0 126 138,0 266 138,0 133 138,0 272 — 140 138,0 273 145,5 Bekommt Knötch. 147 141,0 274 Sen 32 136,0 6.2.1915 53, 0 46 130,0 Futter: Blaue 33 137,5 Sa ala 52,0 " 47 126,5 Lupinen 34 138,0 10 48 122,0 39 136,5 11% 5 allestor 49 117,0 50 109,5 Sr ! Ver- suchs- tag SO-I1UPUOD— Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 283 Körper- | Ver- | Körper- | gewicht Bemerkungen | suchs- | gewicht Bemerkungen in Gramm | tag |inGramm [ Ratte 1 (weiss, & ]D). Beginn des Versuchs: 25. Dezember 1914. | Futter: 26.Nov.bis 18. Dez. 1914 Hundekuch. 18. Dez. bis 1. Febr. 1914 Mais MitQgepaart,keine Befruchtung Auswüchse an den Ohren, Be- haarung lichtet sich 261,0 255,0 260,5 960,0 262,5 255,0 258,0 258,0 245,0 239,0 233,5 227,0 232,0 237,0 239,5 233,0 227,0 216,0 922,0 216,0 221,0 212,0 202,0 193,0 ü Ratte 139 (weiss, 9). Futter: Mais Hafer Erbsen Gerste Blaue Lupinen Roggen * Mais Bei 182 & vom 31. Dez. 1915 bis o. Jan. 1916 Futter: Hafer »„ . Erbsen 5 Gerste 226,0 220,0 207,0 295,0 213,0 292,0 226,0 297,0 206,0 214,0 214,0 216,0 | ' Futter: Blaue Lupinen | Beginn des Versuchs: 11. November 1915. | Futter: Blaue Lupinen Roggen | Mais Mit 196 &d C, vom | 8.—14. Febr. 1916 Futter: Hafer Erbsen | a Gerste Weizen Weisse Lupinen Roggen | a Mais ul AR Weizen "Hafer. — Mit 142 & Xı 384 Emil Abderhalden: Ver- Körper- | Ver- _ Körper- suchs- gewicht Bemerkungen suchs- | gewicht | Bemerkungen tag ‚inGramm tag |inGramm | 150 —_ | Futter: Weisse 221 213,0 152 224,0 | Lupinen 226 — Futter: Gerste 157 — ” Roggen 228 216,5 159 219 | 233 . »„ Roggen 163 — 5 Hafer 239 179,5 166 219,0 240 — 7 Mais 170 — 5 Erbsen 242 | 176,9 172 225,0 247 | — # Weizen 177 — Gerste 249 | 1770 179 228,0 254” — Y Hafer 184 — ei Weisse 256 |- 154» 186 212,0 Lupinen 2610| —_ 5 Gerste 191 — “ Roggen 263 156,5 193 121.07 7) 268 — 5 Weizen 200 120,0 a Mais 270 157,0 207 19:0 Weizen 210. — E Erbsen 212 201,5 e Hafer af la) | — = Erbsen 282 T Ratte 140 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 11. November 1915. 1 221,0 96 | -— Futter: Hafer 2 — | Futter: Mais 100 242,5 5) 221,5 | 103 _ Erbsen 8 226,9 107 244,0 9 — x Hafer 114 244,0 R Weizen 11 224,5 120 _ & Weisse 14 229,9 121 238,0 Lupinen 16 — “ Erbsen 127 — Roggen N 239,5 128 215,0 20 241,5 135 233,0 „ Mais 23 232,0 & Gerste 136 — “ Weizen 27 226,0 142° | 246,0 30 241,0 5 Blaue 143 \ _ R Hafer. — Lupinen 157202260 Mit 195 & B, Frisstsehrwenig| 150 — Futter: Weisse Lupinen’ 152 | 229,0 Lupinen 37 214,0 Futter: Roggen lo = 5 Roggen 44 _ Ina Mais 159 226,0 47 258,0 163 — n Mais 51 —_ Bei & K141(31.Dez.| 166 225,0 1915 bis5.Jan.1916)| 170 —_ h Erbsen 54 — Futter: Hafer 172 219,0 58 236,0 177 — & Gerste 61 _ 5 Erbsen 179 213,0 65 235,0 184 — n Weisse 68 — a Gerste Lupinen 12 255,0 186 218,0 Bei 195 & B} 75 = 5 Blaue 1a = Futter: Roggen 19 230,5 Lupinen 193 197,0 82 — Roggen 200 186,5 ” Mais 86 240,0 207 203,0 s Hafer 89 — hi Mais 212 208,0 n Weizen 90 — Mit &K,197 (8. bis] 219 — n Gerste 93 240,0 14. Febr. 1916) 221 214,5 Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 2385 Ver- | Körper- VWer- | ‚Körper- suchs- gewicht Bemerkungen | suchs- | gewicht Bemerkungen tag |inGramm tag |inGramm 226 — Futter: Erbsen 242 205,5 228 217,0 247 — Futter: Hafer 233 — & Mais 249 196,5 239 206,0 254 — „ "Weizen 240 — 5 Roggen 256 Ir Ratte 141 (weiss, d K). Beginn des Versuchs: 11. November 1915. 1 25 ‚0 77 — Offene Stellen an 2 — Futter: Mais 79 179,5 Ohren 5 239,5 82 - Futter: Roggen 8 237,5 86 189,0 g - 5 Hafer 89 — Mais 11 239,5 3 185,0 14 236,5 96 — Hafer 16 = 5 Erbsen 100 177,0 172 239,9 | 103 nz N Erbsen 20 231.0 | 107 175,0 23 236,0 R Gerste 114 174,0 S Weizen 30 223,9 Rn Blaue 120 — 5, Weisse 3l 214,5 Lupinen 121 165,0 Lupinen 97 207,0 n Roggen 127 - h Roggen 44 _ " Mais 128 150,0 47 2195| 135 160,5 h Mais 51 — | Mit 140 9 (31. Dez.| 136 n E Weizen 1915bis5.Jan.1916)| 142 166,0 96 — Futter: Hafer 143 E= 5 Hafer 98 219,0 145 162,0 61 2 „ Bl. Lupinen| 150 E= 5 Weisse 65 199,0 Knötchen amlin-| 152 158,0 Lupinen ken Ohr 159 Tr 72 192,0 Ratte 142 (weiss, & H,). Beginn des Versuchs: 11. November 1915. il 209,0 | 47 kl 2 _ | Futter: Mais 54 — Futter: Hafer 5 155 | 59 188,5 8 192,6 61 — # Erbsen 5) — u Hater 66 199,5 11 194,5 68 —_ a Gerste 14 193,5 13 205,0 16 — Be rbsen 75 — 5 Blaue 17 197,0 80 196,5 Lupinen 20 199,0 82 — = Roggen 23 — n Gerste 87 191,5 24 205,5 89 — r Mais 30 E= e Blaue 94 186,5 31 195,0 Lupinen 96 — „ Hafer 37 a ogsen 101 177,0 38 184,0 Offene Stelle an| 108 182,0 der linken Seite| 110 — R Gerste des Rumpfes 115 179,0 5 Weizen 44 — Futter: Mais 286 Emil Abderhalden: Ver- Körper- Ver- | Körper- suchs- | gewicht Bemerkungen suchs- gewicht Bemerkungen tag |inGramm tag inGramm 120 u Futter: Weisse 136 151,0 Futter: Weizen 122 162,0 Lupinen 143 150,0. 5 Hafer 127 — h Roggen 145 138,0 Mit 139 Q 129 157,0 152 140,0 135 7 Mais 153 7 Ratte 145 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 11. November 1915. 1 169,0 ol | _ Bei 144 3X (31.Dez. 2 — Futter: Mais | 1915 bis 5.Jan.1916) 5 165,0 38 — Futter: Bl.Lupinen 8 168,5 59 175,0 Ekzem a.Schwanz, 11 168,5 66 164,0 Nase und Ohren 14 167,5 grösser 15 — Stelle am rechten 12 = Futter: Roggen Auge 713 165,0 16 — Futter: Hafer 80 1685 | 17 164,0 86 — 4 Mais 20 160,5 87 167,0 24 161,0 94 162,5 - 30 — 2 Erbsen 100 _ Futter: Hafer 3l 169,0 101 159,5 3 == Kleine Knötchen | 108 153,0 an beiden Ohren| 114 — Futter: Weizen 36 — Ekzem an Nacken| 115 161,0 38 170,0 und Schwanz 122 154,0 44 — Futter: Gerste 129 154,0 „ Weisse 47 174,5 136 154,0 Lupinen 137 fü Ratte 143 (weiss, Q). Beginn des Versuchs: 11. November 1915. 1 199,0 98 — Futter: Blaue 2 _ | Futter: Mais 59 170,0 Lupinen 5 205,0 | 66 164,0 Knötchena.d.Nase 8 201,5 12 — Futter: Roggen 11 200,0 713 165,5 Grosser Auswuchs 14 196,0 tell) 162,0 an Nase u. Ohren 16 — © Hafer 86 — | Futter: Mais 17 182,5 87 168,0 | 20 183,5 92 = Stark abgemagert 24 183,5 94 166,5 3 — N: Erbsen 100 — | Futter: Hafer 31 196,0 101 1590| 32 _ 108 149,5 38 187,5 114 — Weizen 44 .— N Gerste _ 115 162,0 47 184,0 121 155,0 | 5l = Bei147&J(381.Dez.| 128 150 Weisse 1915 bis5.Jan.1916)| 134 en Lupinen Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 287 Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht Bemerkungen suchs- gewicht Bemerkungen tag |inGramm tag |inGramm Ratte 151 (weiss, Z L). Beginn des Versuchs: 11. November 1915. 1 270,5 3Wochen wechseln 80 260,0 2 — Futter: Mais 87 248,5 ° | Futter: Blaue b) 268,0 94 232.0 | Lupinen 8 271,0 101 222,0 11 266,0 107 | — 5 Roggen 14 264,0 108 224,5 17 258,9 115 222,5 20 266,0 122 | 2140 23 == Hafer 128 — n Mais 24 264,0 129 215,0 3 2318 | 136 | 202,5 38 245,9 141 | — Weizen 44 -- & Erbsen 143 206,0 47 264,5 1452.102.208053| 50 — Hautausschlag am | 152 207,0 Hals 159 200,0 Sl — Mit 150 2 (31. Dez.| 162 -- ee Hafer 39 263,0 1915bis5.Jan.1916)]| 166 | 197,0 66 272,0 |Futter: Gerste 172 177,0 13 263,9 179 Hi | | Ratte 153 (weiss, mit schwarzem Kopf und Rücken, Z R). Beginn des Versuchs: 11. November 1915. 1 217,0 126717 29:0 2 — Futter: Mais 128 | — ı Futter: Mais 3 230,5 Rote Stellen am| 133 | 280,0 6 1 .:227.0 Rücken 138 — R Hafer 9 202,5 140 280,0 12 214,5 145 277,0 15 215,5 152 262,5 | 18 220,0 er 255,0 | 21 220,0 160 — Weizen 23 _ Futter: Hafer 166 265,0 28 226,0 12272470 35 224,0 179 22a 42 227,5 ’ 186° | 240,022 25, Erbsen 44 — „ Erbsen 193 246,0 | 49 236,0 200 237,0 Sl — Mit 137 2 (81. Dez.| 207 245,0 | n Roggen 56 239,0 L9Vogibisı 5, Jan.| 2127772380 63 252,0 1916) 221 245,0 65 Futter: Gerste 228 242,0 | 70 266,0 233 — 4 Gerste 77 270,0 235 238,0 84 269,5 2 242 243,0 86 E= „ Bl. Lupinen | 249 Del. 91 - 245,5 Frisst wenig Lu-| 254 _ r Hafer 98 247,5 pinen 256 Dal ner, 105 245,5 261 — | 107 — Futter: Roggen 263 = \ Knötchen an den 112 254,0 265 h | Ohren 119 263,0 | Pflüger’s Archiv für Physiologie. Bd. 175. 19 288 Emil Abderhalden: Ver- suchs- tag Körper- | gewicht Bemerkungen | in Gramm Ver- suchs- tag Körper- gewicht in Gramm | Bemerkungen Ratte 154 (weiss, mit schwarzem Kopf und Rücken, £ Q). Beginn des Versuchs: 11. November 1915. | 174,0 171,5 170,0 148,5 165,5 165,0 170,0 165,0 169,0 159.0 1575 161,0 166,0 157.0 166,0 1715 171,5 119,0 120,5 120,5 114,0 126.0 128.0 132,0 130,5 126,0 121,5 195,5 137,5 136,0 138,0 137,0 135,0 138,0 126,0 120,5 129,5 129,0 136,0 Futter: Mais Rote Stellen am Rücken Futter: Hafer Futter: Erbsen Mit 155 © (31. Dez. 1915 bis 5. Jan. 1916) Futter: Gerste „. Bl. Lupinen 91 158,0 147,0 150,0 154,0 157.0 157.0 164,0 160,0 155,5 150.0 147.0 144,5 143,0 130,0 143,5 136,0 124,0 r Ratte 155 (schwarz-weiss, 9). Beginn des Versuchs: 11. November 1915. Futter: Mais e Hafer \ Erbsen Bei154£Q (81.Dez. 1915 bis 5. Jan. 1916) Futter: Gerste ® Bl. Lupinen Frisst wenig Lu- pinen Futter: Roggen 126 128 133 139 140 - 148 145 152 159 160 166 172 179 186 193 200 207 212 221 228 233 235 242 249 254 256 263 270 273 137,0 132,0 131,0 130,0 126,0 128,0 199,5 123,0 112,0 122,0 124,0 116,5 194,5 123,0 120,0 118,5 115,5 111,0 109,0 108,5 98,5 96,5 T Frisst wenig Lu- pinen Futter: Roggen Mais 3 Hafer Mit 155 Q Futter: Weizen e Erbsen Futter: Mais 5 Hafer Mit 154 & Q Futter: Weizen 5 Erbsen „ Roggen 5 Gerste Hafer Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 289 Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht | suchs- | gewicht tag |inGramm| tag |inGramm| tag |inGramm | tag |inGramm Ratte 183 (schwarz-weiss, & W). Beginn des Versuchs: 12. November 1915. 1!2)) 231,0 62 262,0 145 244,0 243 247,0 2 246,5 69 262,0 152 244,0 250 241,0 5 251,0 76 264,5 159 | 250,5 257 230,5 8 251,0 &3 269,0 166 253,0 264 226,0 11 255,0 893) — 173 254,0 271 224,5 14 257,0 90 267,0 180 254,0 278 220,5 17 261,5 93%) — 187 254,0 285 216,5 20 265,0 97 263,0 194 | 256,0 292 213,5 27 260,5 104 261,0 201 255,0 2996) 208,0 34 264,5 111 260,0 208 260,0 306 199,0 41 275,9 118 259,0 215 262,5 313 170,0 - 48 276,0 125 253,0 222 258,9 320 157,5 50) — 132 251,0 229 258,0 322 sr 55?) 246,0 139°) 250,0 236 253,0 Ratte 131 (weiss, & U). Beginn des Versuchs: 12. November 1915. 17) 172,0 30 192,0 93 119.02 10214272 771590 + 167,0 SE 11980 100 177,0 | 145 161,0 7 180,5 46 |. 200,0 107 173,0 152 157,5 10 137,0 58 139,0 114 171,5 159 | 154,5 13 183,5 65 188,0 121 170,0 166 | 156,0 16 190,0 12 176,0 128 160,0 173 146,0 19 189,0 79 189,5 135 152,0 180 141,0 23 187,5 86 173,0 140) — 184 m Ratte 132 (weiss, d N). Beginn des Versuchs: 12. November 1915. 1°a) 241,0 50°) — 128 | 265,0 194 247,0 4 220,5 58 275,0 135 259,5 201 245,0 7 244,5 65 261,5 139 19) — 208 239,0 10 256,5 12 288,0 142 250,0 215 232,5 15 243,0 79 288,5 145 256,0 222 223,9 16 258,9 86 288,5 152 265,0 229 215,5 19 264,0 93 277,0 159 266,0 236 206,0 23 257,5 100 277,0 166 262,0 243 185,0 30 259,5 107 273,0 173 257,0 245 Är 37 266,5 114 264,0 180 258,0 46 273,5 121 265,0 187 257,0 la) Mais. 1) Gelbe Rüben. — Bei 9 97 (31. Dez. 1915 bis 5. Jan. 1916). 2) Mais. 3) Ausschlag hinter dem rechten Ohr. 4) Frisst viel. 5) Weizen. 6) Kahle Stelle an der Brust. 7) Mais. 8) Weizen. 9) Bei Q 139 (31. Dez. 1915 bis 5. Jan. 1916). 9a) Mais. 10) Weizen. 19* Emil Abderhalden: 290 Ver- | Körper- suchs- | gewicht tag inGramm 1 76,0 4 78,5 7 78,9 11 71,5 14 78,5 17 85,5 20 92,3 23 95,0 26 92,5 28 = 29 90,0 sl 91,0 34 91,0 37 82,5 40 90,0 43 87,0 46 88,0 49 84,0 öl 77,9 54 82,0 57 77,0 60 85,0 63 90,8 66 88,0 68 — 69 84,0 71 86,0 74 85,0 1 88,0 80 87,9 84 87,0 86 89,5 89 86,0 92 87,5 1 146,0 8 145,0 10 144,0 15 147,0 22 152,0 29 152,0 30 114,0 32 — 34 — 36 124,5 43 128,0 57 125,0 53 — 50 130,0 33 125,0 70 115,5 77 108,0 Bemerkungen Ver- suchs- Körper- | gewicht tag |inGramm Ratte 97 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 14. August 1915. Futter: Gelbe Rüben Ekzem an der Nase Nicht verändert | Behaarung auf dem Rücken dünner Schwarze Knöt- chen am Ohr 252 ' 258 265 266 Ratte 206 (weiss, 2). Beginn des Versuchs: 9. Februar 1916. Futter: Gerste „ Geschliffener Reis 7 Junge 7 Junge — 28,0 g 1 Junges 7 Y 6 Junge 7 Mit 198& L, 198 + 7. Mai 84 105,0 112,0 105,0 108,0 106,0 108,0 122,0 119,0 193,5 120.0 121.0 123.0 123,0 126,0 124,5 119,0 118,5 Bemerkungen Unverändert Futter: Mais Bei & 183 W (31. Dez. 1915 bis 5. Jan. 1916) Futter: Gelbe Rüben 3 Hafer Kleine schwarze Knötchen a. Ohr Mit 235 & B; Mit 199 & M, Futter: Hafer Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 291 Körper- gewicht in Gramm 111,5 111,0 111,0 104,0 103,0 Beginn des Versuchs: 12. Februar 1916. | 195,0 190,5 193,0 190,0 150.0 148,5 146,0 145,0 143,0 137,0 138,0 135,0 130,0 127,0 125,0 120,0 121,0 116,0 110,0 101,0 106,0 87,0 108,5 112,0 126,0 117,0 125,0 I | 142,5 Bemerkungen 23 Ver- suchs- tag | 245 "252 259 Körper- gewicht inGramm 102,0 95,0 99,0 Sr Ratte 221 (schwarz-weiss, 9). Futter: Gerste Bohnen A Hafer 6 Junge = 22,08 6 Junge : „” Mit 234 & As, (1.—6. April) Futter: Roggen 147,0 152.0 149,0 146,0 136,0 130,0 134,0 135,0 131,0 115,0 T Ratte 3 (weiss, 9 2). Beginn des Versuchs: 18. Dezember 1914. Futter: Hunde- kuchen (26. Nov. bis 18. Dez. 1914) ı Futter: Reis 10 Junge Futter: Blaue Lupinen Infiltration am Halse. Es bildet sich ein Ge- schwür, das sehr langsam verheilt Roggen 152,0 159,0 168,0 176,0 179,0 182,0 186,0 187,0 190,5 187,0 195,0 194.0 197,0 192,0 190,0 195,0 190,0 195,0 195,0 195,0 182,0 182,0 160,0 180,5 167,0 145,0 154,0 140,0 155,0 175,0 168,0 | | | Bemerkungen Futter: Hafer : Reis Gewichtd.Jungen: 28.Dez.191436,4 8 31. „ 1914 40,0 „ 2.Jan.1915 46,5 „ 4. „ 1915 50,5 „ ber 19lsss,n & A 10. Jan. 6 Junge tot 26,0 8,14. Jan. ein weiteres Jun- ges tot 23,0 8, 18. Jan. ein wei- teres Junges tot 22,0 8,1 Febr. die beiden noch ver- bliebenenJungen isoliert Futter: Mais (9.—8. Febr. & II) (19.—20. März & XII) 22.—25. April & XIX). In keinem Fall kam es trotz wiederholter Be- gattung zur Schwanger- schaft 2923 Emil Abderhalden: Ver- ı Körper- Ver- | Körper- suchs- | gewicht ı Bemerkungen suchs- | gewicht Bemerkungen tag |inGramm tag inGramm 178 175,0 220 157,0 181 165,0 | 223 157,0 184 180,0 | 226 165,0 (Es bildet sich im 187 187,0 223 167,0 Nacken ein Ge- 190 204,0 230 165,0 schwür. Es 193 205,0 232 162,0 schreitet rasch 196 190,0 Futter: Hafer 234 135,0 | fort unter um 199 172,0 236 120,0 sich greifender 202 177,0 | Bfütration der 205 168,0 ı Umgebung 208 172,0 238 127,0 Futter: Frische 211 172,0 240 122,0 Möhren 214 165,0 241 115,0 217 155.0 243 7 Ratte 188 (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 21. Januar 1916. 1 Futter: Gerste 13 — Mit 194 & V 4 204,0 10 Junge 76 187,0 Gewichtd.Jungen: 83 187,5 10 Junge 28,0 g 90 177,5 6 197,0 GR; 30,0 „ 97 175,0 8 193,0 6.02% 34,5 n 104 171,0 12 185,0 OR 47,0 „ 111 176,0 16 178,0 60% 58,9 „ 118 174,0 21 185,0 GRRa: U) 125 175,0 24 185,5 N, 1225 „ 132 169,0 27 185,0 RanER 108,0 „ 139 171,5 30 180,0 Ge 1220 „ | 146 168,5 3) 179,0 Be 137,0 „ 153 1685 38 = 6 Junge allein ge-| 160 171,5 | Futter: Hafer 41 187,0 setzt 137,5 8 167 151,5 43 = Futter: Weizen 174 141,5 48 194,0 181 131,5 39 193,0 188 126,5 62 197,0 194 T 69 190,0 Ratte 213 (weiss, 2). Beginn des Versuchs: 9. Februar 1916. 1 250,0 Futter: Gerste 65 — 1 Junges 7 7 - „ Geschliffener 66 — 1 Junges 7 8 247,0 Reis 71 198,5 Litten an Conjunc- 15- 255,0 78 195,0 tivitis 22 255,0 85 193,5 24 — 3 Junge 92 184,0 Gewichtd.Jungen: 98 — 213 Q mit 201 & Pı 25 239,0 3 Junge 19,0 g 99 180,0 29 224,0 Si 29,9 „ 106 174,0 36 220,0 Sun 52,9 „ 113 174,0 i 43 204,0 35 64,0 „ 120 = Futter: Roggen 50 187,0 Spree 530 121 173,0 57 188,5 Sale 55,0 „ 128 185,5 64 II, 0 32%, 54,5 „ 13 202,0 allein gesetzt, Reis| 142 206,5 Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 293 Ver- | Körper- Ver- | Körper- | suchs- | gewicht Bemerkungen suchs- gewicht Bemerkungen tag |inGramm tag in Gramm 149 190,0 2 Junge 212 | — ‚ Futter: Roggen 156 185,5 | .(Siehe nächste 216 II0=7 165 | 1855 | Tabelle) 229 1.192,05 | 170 181,0 Da0l2ı 518285 177 174,0 237 | 160,5 181 180,0 24 | 1600 | 188 182,0 251 1535 | 195 183,0 >58 | 1340 | 202 187,5 | 265 |- 1270 | Bekommt Knöt- 209 190,5 269 | T chen Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | Ver- Körper- suchs- | gewicht | suchs- |: gewicht | suchs- |. .gewicht | suchs- gewicht tag |inGramm| tag inGramm| tag |inGramm| tag |in Gramm Zwei Junge von Ratte 213 (weiss P). Beginn des Versuchs: 11. Juni 1916. - Futter: Vom 21. Versuchstage ab Roggen, vom 38. Versuchstage ab Weizen. 75. | 1m 18,500 6 1310 208.0, 1 arAs2 300 u 9,0 a a ee E83 Ba N 2 19:5 Bu 1E36.204,0 Bl 395 I 10,0 #332 02.2190. 00 22.00 I 92910 7 Done 0200 1338|, 210 158 | S05 I 13,5 12 200 je 2500 10 7 0300 19 13 1 2205 T41 25,5 ten | u 14,0 [27 ZU 0 ale a ae a 32,5 Tl 15:0. KM 21,5 De nn as 2 u 15,0 Kaya M22.08: LIT. 414 ,27.08. € Duke 29,0 I14 Da IE | 14005 145 5900 1939| + II 16,0 ea 0 ne 20 eo 117 Is | ee 335 | | Studium über das Wachstum von jungen, wachsenden Ratten bei Ernährung mit reinen Nahrungsstoffen. Bei der Zusammenstellung der Nahrung haben wir uns die Er- fahrungen von Röhmann und vor allen Dingen von Osborne und Mendel zunutze gemacht. Als Eiweiss wählten wir selbst dargestelltes Kasein. Es war aus Kuhmilch nach der Methode von Hammarsten gewonnen worden. Die Kohlehydrate waren durch wiederholt um- kristallisierten Milchzucker und durch Weizenstärke vertreten. Die letztere war vollständig stickstofffrei. Ferner fügten wir der Nahrung reine Zellulose zu. Sie wurde mit der Schere zerkleinert und dem Nahrungsgemisch beigegeben. Die Fette waren durch Palmin ver- treten. Bei allen Versuchen wurde ein und dasselbe Nahrungsgemisch angewandt. Es enthielt auf Trockensubstanz berechnet 25%, Eiweiss, 40 %. Stärke, 15% Rohrzucker, 3%, Zellulose, 10% Fett. Dazu kamen dann noch 7% Asche. Die mineralischen Bestandteile haben wir 294 Emil Abderhalden: _ nach den Angaben von Osborne und Mendelt) wie folgt zu- sammengestellt: 10% Ca;(PO,), 37% K;HPO, 20% NaCl, 15% Natriumzitrat, 8% Magnesiumzitrat, 8%, Kaleiumzitrat und 2% Eisenzitrat. Zu den einzelnen Versuchen verwendeten wir stets ganze Würfe, um auf diese Weise einmal sicher gleichaltrige Tiere zum Vergleich zu haben und. andrerseits die individuellen Unterschiede möglichst einzuschränken. Die Versuchstiere waren alle 35 Tage alt. Ein Teil davon erhielt die erwähnte Nahrung, während ein anderer Teil dazu noch einen Zusatz. bekam. Das Futter wurde stets in so reichen Mengen zur Verfügung gestellt, dass ein Rest übrig blieb. Damit kontrolliert werden konnte, ob eine ausreichende Nahrungs- aufnahme stattgefunden hatte, wurden die den Tieren vorgelegten Mengen wenigstens annähernd bestimmt. Es geschah dies in der Weise, dass die erwähnten Nahrungsstoffe mit 35%, Wasser zusammen in einer kleinen Reibschale gründlich durchgemischt wurden. Darauf wurden Pillen in etwa Erbsengrösse geformt. Diese waren unter sich ziemlich gleich.. Die Zahl der Pillen wurde abgezählt und der ver- bleibende Teil bestimmt. Das Futter wurde im allgemeinen gern aufgenommen. Wie die unten mitgeteilten Protokolle ergeben, gelang es nicht, die jungen Ratten mit dem erwähnten Nahrungsgemisch im normalen Wachstum zu erhalten. Auch die Lebensdauer war eine beschränkte. Mit wenig Ausnahmen überschritten die Tiere nicht 60 Versuchstage. Unsere Erfahrungen stimmen in dieser Beziehung mit denen anderer Forscher vollkommen überein, so dass eine eingehende Schilderung clieser Versuche sich erübrigt. Das gewöhnliche Bild war das folgende: Das Wachstum, das in den ersten Tagen noch normal oder doch wenigstens vorhanden war, nahm mehr und mehr ab. Es trat nach einiger Zeit gewöhnlich ein Stillstand in der Zunahme des Körper- gewichts ein. Während längerer Zeit wurde dieses dann ziemlich konstant erhalten, um dann kurz vor dem Tode stark abzufallen. Bei vielen Tieren zeigten sich Erscheinungen von seiten der Haut. Die auch bei erwachsenen Tieren beobachteten räudeartigen Erscheinungen traten auch hier zum Teil in grossem Ausmaasse auf. Mehrfach wurden auch Erscheinungen von seiten der Augen beobachtet: Conjunctivitis, Horn- hauttrübung. Es unterliegt keinem Zweifel, dass die verabreichte Nahrung nicht allen Bedürfnissen des Organismus genügte. Es wurde nun versucht, die Nahrung möglichst vollwertig zu machen. Geprüft 1) ThomasB.Osborne, LafayetteMendelund Edna L. Ferry, Feeding experiments with isolated food-substances. Carnegie Institution of Washington p. 1—138. Washington 1911. ‘Vgl. auch nn für physiol. Chemie Bd. 80 S. 307. 1912. * Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 295 wurden Weizenkleie, Trockenhefe !), Spinat, Grünkohl, rohes Rüböl und Fischtran. Das verwendete Rüböl war ziemlich dunkelbraun gefärbt. Es ent- hielt nur Spuren von stickstoffhaltigen Substanzen. Der angewendete Fischtran war ebenfalls nicht gereinigt. Auch er enthielt Spuren von Stickstoff. Von diesen Stoffen wurden, wie aus den Protokollen hervorgeht, auch Kombinationen angewandt. Von der Kleie gaben wir zu der oben erwähnten Nahrung 1 g. Von Spinat und Kohl verfütterten wir je 2,5 g, Rüböl und Fischtran wurden in Mengen von 1 ccm verwendet. Dafür wurde 1 g Palmin fortgelassen. Nur bei der Trockenhefe blieben wir bei 0,5 g. Alle angewandten Mittel hatten einen günstigen Ein- fluss auf die Gewichtszunahme der Versuchstiere. Vor allen Dingen war’ihr ganzes Befinden ein besseres als das derjenigen Tiere, die die Zusätze nicht erhielten. Am besten war der Erfolg, wenn Hefe, Spinat und Rüböl zusammen gegeben wurden. An Stelle des Spinats konnte auch Grünkohl treten. Bei der Verabreichung von Gemischen von Zusätzen wurden die einzelnen Anteile auf 3 g gleich- mässig verteilt. Es ist ganz klar, dass diese Zusätze weder ihrem Energiewert nach, noch in bezug auf die Baustoffe ausschlaggebend. sein konnten. Um dies beurteilen zu können, muss man die ganzen vorliegenden Erfahrungen auf diesem Forschungsgebiete in Betracht ziehen. Wir haben auch hier den Eindruck gewonnen, dass in diesen Zusätzen Stoffe vorhanden sein müssen, die die gesamte Verdauung günstig beeinflussen und darüber hinaus für den Ablauf des Zellstoff- wechsels von Bedeutung sind. Ich verweise in dieser Beziehung auf das in der Arbeit von Schaumann ?) und mir Dargelegte. Die Betrachtung der einzelnen Versuche egibt im einzelnen folgen- des: Trotzdem die Nahrung in jedem einzelnen Falle, falls keine Zusätze gegeben wurden, ganz genau dieselbe war und die Tiere in jeder Weise genau gleich gehalten wurden, zeigten sich in der Lebensdauer und im Befinden der Tiere grosse Unterschiede. Es sind im folgenden nur diejenigen Ver- suche mitgeteilt, bei denen die Tiere eine gute Nahrungsaufnahme zeigten. Eine Ausnahme bilden nur jene Fälle, bei denen vorüber- gehend wenig Nahrung aufgenommen wurde. In einer ganzen Anzahl von Fällen wurden die Versuche dadurch gestört, dass die Tiere zu- nächst ganz gut frassen, dann aber die Nahrung mehr oder weniger 1) Die Trockenhefe war aus Reinzucht-Betriebshefe der Hochschul- brauerei in Berlin gewonnen worden. Die frische Hefe wurde bei Zimmer- temperatur in feiner Verteilung getrocknet. Das Trockenpräparat war etwa 1 Jahr alt. 4) ken 296 Emil Abderhalden: stark verweigerten. Alle diese Versuche haben wir wegen dieser Störung fortgelassen. Verschiedentlich kam es auch vor, dass diejenigen Tiere, die Zusätze erhielten, schlecht frassen oder umgekehrt die Kontroll- tiere keine vergleichbaren Werte lieferten, weil ihre Nahrungsaufnahme mangelhaft war. Die beifolgend mitgeteilten Versuche sind also nur ein Teil der ausgeführten. Dabei möchte ich noch besonders hervor- heben, dass in solchen Versuchsprotokollen sich nicht das wiedergeben lässt, was wirklich zur Beobachtung gekommen ist. Der subjektive Eindruck des Befindens der Tiere lässt sich nicht gut mit Worten wiedergeben. Die Protokolle würden dadurch ausserordentlich um- fangreich und gleichzeitig unübersichtlich werden. Wer sich viel mit derartigen Versuchen beschäftigt, erkennt sehr bald, falls die Tiere nicht mehr ganz munter sind. Ein sehr wichtiges Symptom ist die Vernachlässigung der Pflege der Haut und des Felles. Häufig deutet eine gewisse Unruhe, ruckweises Herumrennen, ferner Wischen der Schnauze, fortwährendes Kratzen des Felles an, dass etwas nicht in Ordnung ist. Selbstverständlich müssen auch die Exkremente der Tiere genau betrachtet werden. Auffallend wenig Versuche wurden durch Auftreten von Diarrhöen gestört. Wurf 1: Zwei Tiere erhielten ausschliesslich das oben erwähnte Nahrungsgemisch. Das eine wurde 87, das andere 47 Tage alt. Bei den Tieren 3—8 wurde ein Zusatz von Grünkohl resp. Spinat resp. Rüböl resp. Rüböl + Spinat resp. Trockenhefe dann gegeben, wenn das Verhalten der Versuchstiere zeigte, dass Störungen zu befürchten waren. Vor allem wurde eine Abnahme des Körpergewichts als Maass- stab gewählt. In jedem Einzelfalle ergab sich eine Besserung des Befindens. Das Körpergewicht stieg wieder an, sobald die genannten Zusätze gegeben wurden, um dann wieder zu fallen, wenn sie fort- gelassen wurden. Im allgemeinen dauerte die Körpergewichtszunahme noch einige Tage nach Fortfall des Zusatzes an. Sie war jedoch ent- schieden geringer als während der Zugabe. Wurf 2: Bei Wurf 2 lebten die sechs ohne Zugabe ernährten Tiere 102, 80, 37, 56. 41 und 46 Tage. Bei Tier 5 traten starke Ödeme an den Hinterbeinen auf. Tier2,4und6 litten an Hornhauttrübung. Tier 1 und 3 zeigte Krämpfe. Wurf 3: Bei den sieben ohne Zusatz ernährten Tieren trat der Tod nach 62, 55, 47, 56, 46, 47 und 48 Tagen ein. Tier 3 zeigte Krämpfe, Tier 5 war gelähmt. Ratte 6 zeigte Hornhauttrübung. Wurf4: Die Lebensdauer der einzelnen Tiere betrug während der. Fütterungsperiode 107, 101, 81, 72 und 62 Tage. Krämpfe, Lähmungen, Hornhauttrübungen und Veränderungen der Haut fehlten interessanter- weise bei diesem Wurf vollständig. Interessant ist auch, dass die Tiere dieses Wurfes alle die Fütterung verhältnismässig lange aushielten. Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 297 Wurf 6: Die vier Kontrolltiere starben nach 48, 52, 46 und 39 Tagen der Ernährung mit dem künstlichen Nahrungsgemisch. Der Zusatz von 0,5 g Trockenhefe hatte, wie die vier Versuchstiere der Gruppe B zeigen, eine bedeutende Verlängerung der Lebensdauer zur Folge. Sie starben nach 81, 123, 96 und 67 Versuchstagen. In allen Fällen blieben Erscheinungen von seiten der Haut und des Felles aus. Die Körper- gewichtszunahme blieb allerdings hinter den normalen Zahlen zurück. Wurf 7: Hier wurde der Einfluss der Weizenkleie studiert. Unter Hinweis auf die Protokolle sei als Ergebnis hervorgehoben, dass auch hier die Lebensdauer bedeutend verlängert wurde. Es gelang jedoch nicht, die Tiere dauernd am Leben zu erhalten. Wurf 12: Hier wurde Trockenhefe gegeben. Das Ergebnis war dasselbe wie beim sechsten Wurf. Wurf 15: Als Zusatz wurde hier Spinat gewählt. Die Versuchs- tiere waren nach 150 Tagen der Dauer der Fütterung noch ganz gesund. Wurf 20: Es sind im ganzen drei Gruppen von Tieren dieses Wurfes gebildet worden. Die eine Gruppe erhielt das künstliche Nahrungsgemisch ohne Zusatz. Die Tiere starben nach 41, 33 und 37 Versuchstagen. Bei Zugabe von 2,5 g Grünkohl waren alle Ver- suchstiere nach 150 Tagen noch ganz gesund. Dasselbe gilt für die Versuche, bei denen ausser Grünkohl noch 0,5 g Trockenhefe ver- . abreicht wurden. Die Körpergewichtszunahme war im letzteren Falle ganz beträchtlich grösser als bei den „Grünkohltieren‘“. Wurf 22: Auch hier sind drei Gruppen gebildet worden. Als ‚Zusatz wurde gegeben: Rüböl und ferner Fischtran. Nach 200 Tagen waren alle ‚Zusatztiere‘ noch vollkommen gesund. Sie hatten ein glattes Fell. Die Körpergewichtszunahme war eine auffallend gute. Wurf 25: Beim Wurf 25 sind vier Gruppen gebildet worden. Die’ eine Gruppe erhielt ausschliesslich das künstliche Nahrungsgemisch. Die Tiere starben nach 37 resp. 41 Tagen. Durch Zusatz von 0,5 g Hefe und 2,5 g Spinat resp. Grünkohl wurde, so weit die Beobachtungen reichen, die Nahrung zu einer wenigstens für das Leben vollwertigen gestaltet. Das Wachstum als solches war allerdings gehemmt. Bei Zusatz von Rüböl und Spinat war die Körpergewichtszunahme besser. Wurf 27: Auch hier wurden vier Gruppen verglichen. Das Ver- suchstier der Gruppe A, das ausschliesslich das künstliche Nahrungs- gemisch erhielt, starb am 67. Tage. Der Zusatz von Rüböl und Spinat bewirkte, dass die Versuchstiere nach 360 Tagen noch ganz munter waren. Wurden Hefe, Spinat und Rüböl zusammen gegeben, dann war die Körpergewichtszunahme grösser. Dasselbe war der Fall, wenn Hefe, Grünkohl und Rüböl gegeben wurden. Die im vorliegenden mitgeteilten Versuche decken sich in vielen Einzelheiten der Fragestellung, der Durchführung und vor allen Dingen 298 Emil Abderhalden: der Ergebnisse mit den von Langstein und Edelstein!) erhaltenen Resultaten. Auch diese Autoren haben gefunden, dass ein Gemisch von Zusätzen mehr leistet als ein einzelvrer Zusatz. Es ergibt sich daraus die Wahrscheinlichkeit, dass mehrere Stoffe zusammen den günstigen Einfluss ausmachen. Allerdings drängt sich hier besonders stark die Vermutung auf, dass ein Einfluss auf den Appetit in Frage kommt. Wir haben noch einzelne Versuche in der Art durchgeführt, dass wir Fett erhitzten, bis der bekannte angenehme Geruch auftrat. Wir fügten dann von diesem Fett der Nahrung einen Tropfen zu, um den Einfluss von Geruchs- und Geschmacksreizen zu prüfen. Wir fanden jedoch, dass dieser Zusatz keinen deutlich wahrnehmbaren Einfluss auf die Körpergewichtszunahme hatte. Besonders interessant scheint uns auch ein Vergleich zwischen einzelnen Würfen zu sein. Man erkennt ohne weiteres, dass die einzelnen Würfe sich verschieden verhalten haben. Einzelne waren resistenter als andere. Es spricht sich dies nicht nur in der Lebensdauer aus, sondern auch in den auftretenden Erscheinungen. Man kommt bei derartigen Versuchen ohne weiteres zur Annahme einer mehr oder weniger grossen Resistenz resp. Dis- position. Bei anderen Versuchsreihen wurden die jungen Ratten mit der- selben Nahrung ernährt, wie sie im vorstehenden geschildert ist. Sobald die Gewichtszunahme aufhörte, gaben wir dann dieselben Zusätze, wie sie im vorstehenden angegeben sind. Es zeigte sich fast ausnahmslos nach ganz kurzer Zeit ein günstiger Einfluss. Tiere, die die Pflege ihres Felles bereits vernachlässigt hatten, fingen wieder an, sich zu putzen. Die Tiere wurden auch viel munterer. Ver- | Körper- | Ver- | Körper- | suche) gewicht Bemerkungen suchs- gewicht Bemerkungen tag inGramm| tag | in Gramm | Wurf I. 1. (schwarz-weiss, Q). Beginn des Versuchs: 24. Januar 1914. 1 380 | 4770 3 205 | aD, Als 5 u) 2, 0 7 35 | 30 | 45,0 9 MN 35 | 440 11 465 | 2 | 400 13 Au | 45 | 38,5 15 5 | 50° | 390 Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 299 Ver- suchs- tag bp) 60 65 70 Körper- | gewicht inGramm 53,5 52,0 49,5 50,0 53,5 56,0 59,5 64,0 69,5 70,0 68,5 66,0 62,0 56,0 Ver- ! Bemerkungen suchs- Conjunetivitis 75 tag | Körper- | gewicht Bemerkungen in Gramm | 30,0 | Fell sehr dünn be- 30,5 | haart 2 2. (schwarz-weiss, J). Beginn des Versuchs: 24. Januar 1914. 41,5 |Pflest das Fell 48,0 ı nicht mehr 490 | 485 Unruhig 48,0 44,5 Auswüchse am 41,5 Schwanz Tr 3. (schwarz-weiss, 9). Beginn des Versuchs: 24. Januar 1914. Zusatz von 25 8 70 Grünkohl 80 87,5 | Ohne Zusatz Sal 84,0 | 785 | Verklebte Augen 12.008 68,0 Unruhig T | 4. (schwarz-weiss, J). Beginn des Versuchs: 24. Januar 1914. Conjunetivitis 85 Sehr schwach . 96 54,5 Zusatz von 25 8 59,0 Spinat 98,9 Ganz munter 63,0 71,5 80,0. 83,5 86,0 87,5 Ohne Zusatz vom 90,0 76. Tage ab 90,0 88,5 78,0 |Sehr matt 20 300 Emil Abderhalden: Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- gewicht Bemerkungen suchs- | gewicht Bemerkungen tag |inGramm tag |inGramm 5. (weiss, Q). Beginn des Versuchs: 24. Januar 1914. 1 50,5 20. 505 3 51,0 45 593,0 Wieder munter 5) 50,0 50 58,0 7 59,9 90 63,0 $) 56,0 60 68,5 11 59,5 65 71,0 3 60,0 70 71,0 15 60,0 75 78,5 7 60,5 80 8,0 | Ohne Zusatz vom 20 58,9 85 86,5 80. Tage ab 25 54,0 90 83,9 30 52,0 100 ed 35 49,0 Krämpfe, sehr 120 71,0 Hornhaut- schwach 125 69,0 geschwür auf 86 47,9 Zusatz von 1 cem| 127 Tea beiden Augen Rüböl 6. (weiss, J). Beginn des Versuchs: 24. Januar 1914. I 485 60 58,9 | 3201022500 70 63,0 5) 51,5 80 63,5 7 52,0 90 70,0 5) 52,5 100 715 ‚Der Ausschlag hat 11 52,0 zugenommen 13 53,0 105 70,0 |Zugabe von 1 cem 15 99,9 110 19,9 Rübol- = m 58,0 120 89,0 Spinat 20 58,9 125 98,0 Das Befinden des 2300 0560 130 102,0 Tieres ist viel 30 53,9 140, 128,5 besser. Der Aus- 3 50,0 150 | 135,0 schlag heilt ab ‚40 50,0 RäudeartigerAus-| 180 161,0 45 51,5 schlag am 200 | 1730 Das Fell ist wieder Rumpfe fast glatt 50 50,0 Zugabe von 1 ccm Versuch abge- Rüböl brochen 7. (weiss, 2). Beginn des Versuchs: 24. Januar 1914. 1 495 | E25 71,5 3 52,0 SO 72 12,0 5) 54,0 911700 7 96,9 40 | 68,9 ı Verklebte Augen. 9 99,0 45 62,0 Das Tier macht 11 63,0 einen kranken 13 64,5 Eindruck 15 - 66,0 46 61,0 Zusatz von 25 8 lm) 67,5 50 62,5 Grünkohl 20 69,0 99 68,0 Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 301 Körper- | Ver- | Körper- | ı gewicht Bemerkungen | suchs- | gewicht Bemerkungen inGramm tag | in Gramm | | | 13.5 | 150 | 1430 | 76,5 | 2005 172 151,007 78.0 | 250 | 1710 Das Tier ist etwas 78,0 | | schwach u. nicht 85,0 | | so munter wie 91,5 ' normale Tiere 99,0 | Versuch abge- | sale | brochen 8. (weiss, Q). Beginn des Versuchs: 24. Januar 1914. 53,0 35 56,0 | 99,0 40 57,5 57,0 50 890 | 58,5 60 635 | Ganz munter 59,0 70 66,0 \ 58,5 | 80 Z 60,0 85 18.0803) 63,0 s6 795 | Zusatz fort- 62,5 90 81,0 , gelassen. 62,0 | 100 885 | 59,5 Lichtscheu 120 | 57,0 Sehr schwach und | 150 SL0N | , hinfällig 152 = ı Krämpfe 55,0 |Zusatz von 0,5 g| 155 .T | Trockenhefe Wurf II. 1. (weiss, d). Beginn des Versuchs: 22. März 1914. 41,0 59 49,0 | 44,0 60 46,0 | 46,0 GD° FASO... 48,5 710 | 440 51,0 75 | 44,0 52,0 80 43,0 82.0: | 8 45,0 51,5 90 43,0 | 53,0 954 52540:007| 50,5 100 | 865 |Zeigt am 4. April 48,5 102 | + | klin. Krämpfe 2. (weiss, J). Beginn des Versuchs: 22. März 1914. 44,5 | Aa 65,5 ı Verklebte Augen 45,0 50 68,0 er 39 70,5 , 60 63,0 49,5 65 590 ‚Hornhauttrübung 90,0 709 4,5 | links 33,0 75 50,0 Sehr matt 55,5 80 :: 60,0 Emil Abderhalden: 302 Ver- | Körper- | suchs- gewicht | tag inGramm 1 465 | 5 480 | 10 495 | 15 500 | 20 50.0 | 1 a0 5 1 0288 10 | 450 Do ls 200.0 2510 35 | 565 Soa 570 1 100085 5 43,0 | 10 A| 15 46,0 | 20 48,5 | I A 3.) 20 10000495 10.0550 20. 00° 550 >35 | 550 30 | 565 m 2918 10 | 340 20. 0 sels 25 1.200 | 825 35 | 40,0 Ver- Bemerkungen tag 3. (weiss, ). Beginn des Versuchs: 22. 4. (weiss, Beginn des Versuchs: Frisst schlecht Futteraufnahme gut 3. (weiss, Beginn des Versuchs: 6. (weiss, Beginn des Versuchs: Wurf III. 1. (weiss, J&). Beginn des Versuchs: 2. suchs- | Körper- | | EN Bemerkungen E inGramm März 1914. 48,5 | 47,0 42,0 Krämpfe | 1 | . März 1914. 60,5 60,0 54,5 Hornhauttrübung 91,0 links 49,0 Sehr schwach En | . März 1914. | 999 Ödeme an den 61,0 Hinterbeinen 69,0 Odeme nehmen 75,0 zu = . März 1914. 59,0 56,0 | 54,0 | Hornhaut- | | trübungen auf beiden Augen n Starke Conjuncti- | vitis April 1914. | 410 Sehr schwach Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 303 Ver- | Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht Bemerkungen suchs- | gewicht Bemerkungen tag |inGramm | tag |inGramm | 2. (weiss, Q). Beginn des Versuchs: 2. April 1914. 1 36,5 3an | .,.A60, 2! 10 37,0 40 | 42,0 Sieht krank aus, 20 39,5 aaa) Haare gesträubt. 25 40,5 50 37,0 Diarrhöe 30 43,0 59 a7 3. (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 2. April 1914. 1 | 38,0 3 | 45,0 | 10 39,5 40 41,0 20 42,0 45 | 39,0 | Krämpfe 25 45,5 47 | T 30 45,0 | | 4. (weiss, d). Beginn des Versuchs: 2. April 1914. T 41,0 40 | 51,0 | Conjunctivitis 10 42,5 45 50,0 | 20 43,0 | 50 | 465 | Ekzem an den 25 AN 55 ı 420: | Beinen 30 4,0 | 36 T | 2 | | 5. (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 2. April 1914. 1 38,9 | 3 | 30 | 10 39,0 ER 3 ee 20 39,5 45 370 |Gelähmt 25 41,0 46 | gr | 30 43,0 | | | 6. (weiss, J). Beginn des Versuchs: 2. April 1914. 1 Abo || al 10 46,0 | 40 | 46,0 20 49,5 45 , 42,5 |Hornhaut- 25 51,0 \ A| T ‚ trübungen auf 30 54,0 | | beiden Augen 7. (weiss, J). Beginn des Versuchs: 2. April 1914. 1 43,9 35 50,5 10 49,0 40 80,5 | 20 52,0 45 46,5 ‚Sieht krank aus 25 32,5 | 48 | 17 | 30 51,0 | | | | [ Pflüger’s Archiv für Physiologie. Bd. 175. 20 304 Emil Abderhalden: — — Ver- Körper- | Ver- | Körper- suchs- | gewicht Bemerkungen suchs- | gewicht Bemerkungen tag inGramm tag |inGramm Wurf IV. 1. (schwarz-weiss, &). Beginn des Versuchs: 1. Februar 1914. 1 46,5 70 60,0 6) 46,0 75 59,0 10 47,5 80 56,0 20 48,0 85 54,0 30 50,0 90 52,0 40 50,0 95 53,0 _ 50 53,0 100 50,0 55 56,0 105 46,5 60 59,0 107 =? Matt 65 60,0 2. (schwarz-weiss, d). Beginn des Versuchs: 1. Februar 1914. 1 48,5 60 69,0 h) 51,0 70 69,0 10 52,9 * 80 67,5 20 53,0 95 64,0 30 98,9 100 57,5 !Sehr schwach 40 63,0 101 ii; 50 68,0 3. (schwarz-weiss, 9). Beginn des Versuchs: 1. Februar 1914. 1 42,5 au ee 5 44,0 607722560 10 49,5 70 56,0 20 58,0 80 52,0 Sehr matt 30 56,5 sl ar ou 4. (schwarz-weiss, J). Beginn des Versuchs: 1. Februar 1914. 1 | 455 40 61,5 5) 46,0 50 69,0 10 48,5 60 61,0 20 49,0 70 54,5 30 58,9 12 7 d. (ehman=mais. Q). Beginn des Versuchs: 1. Februar 1914. 1 47,9 40 59,0 5) 53,0 50 56,5 10 56,9 60 90,0 Sehr schwach 20 59.0 62 Ä 1 30 60,0 Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 305 Ver- | Körper- | gewicht in Gramm suchs- tag 10 20 Bemerkungen tag Wurf VI. Ver- suchs- | Körper- gewicht Bemerkungen in Gramm | Gruppe A (Kontrolltier). 1. (weiss, J). Beginn des Versuchs: 24. | 30 | 40 | 2. (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 24. | 30 3. (weiss, 9). Beginn des Versuchs: 24. 4. (weiss, d). Beginn des Versuchs: 24 | 25 | 39 Gruppe B. 1. (weiss, Q). . April 1916. Beginn des Versuchs: 24 Zusatz von 0,5 8 45 Trockenhefe 50 April 1916. 64,5 | 69,0 68,0 62,5 Ar Keine besonderen Erscheinungen April 1916. 61,0 | 58,0 Verklebte Augen April 1916. 60,0 60,0 94,5 Sehr schwach 52,0 | Hinfällig Dec . April 1916. >90 | 59,5 | 57,0 Ganz matt ; | | 73,0 75,5 78,0 81,5 80,0 80,0 73,5 69,0 | 85 Vz von tel 5 | 00 60 85,0 Sn 120 88,5 | Verklebte Augen 65 84,5 125 82,0 Sehr elend 70 84,0 128 ar 75 83,0 Ratte f (weiss, Q). (8 Wochen alt.) Beginn des Versuchs: 1. Oktober 1916. 1 89,2 16 96,9 Zusatz von lccm 10 91,0 80 101,0 Rüböl + 25 8 20 94,0 85 105,5 Grünkohl 30 95,8 90 108,0 40 97,0 95 105,5 45 96,0 100 108,0 50 90,5 Sehr elend 105 110,0 51 91,0 Zusatz von 25 8! 110 106,5 Grünkohl 115 98,5 Sehr elend. Erhält bB) 94,5 Ganz munter von nun an täg- 60 98,0 lich 1cem Rüböl. 65 102,0 Ist nach 276 Ta- 70 101,0 gen noch am Le- 16) 98,0 Zeigt Krämpfe. ben. Wird von Fellstark gelichtet einem & getötet 324 Emil Abderhalden: Ver- suchs- tag Körper- gewicht in Gramm 63,5 64,0 67,5 70,0 77,5 80,0 76,5 71,0 66,5 63,0 68,5 74,0 76,5 Bemerkungen Ver- suchs- tag | Körper- gewicht inGramm Ratte & (schwarz-weiss, 9). (3 Wochen alt.) Bemerkungen Beginn des Versuchs: 1. Oktober 1916. Conjunctivitis Sehrruhig. Schläft viel Sehr schwach, liegt auf d. Seite. Offenbar ge- lähmt \j ccm Rüböl | Het sich erholt 101,0 102,5 96,0 90,5 89,5 87,0 90,0 96,0 98,5 100,0 97,5 98,0 96,0 92,0 fi Ratte h (weiss, J). (7 Wochen alt.) Beginn des Versuchs: 2. Oktober 1916. Räudeart. Erschei- Nase u. Schwanz Sehr schwach Zusatz von 2,598 | Spinat Ganz munter nungen a. Ohren, | 75 78,0 795 82,0 80,5 73,5 70,0 69,5 72,0 74,5 70,0 69,5 Ar Ratte i (schwarz-weiss, 9). (8 Wochen alt.) Beginn des Versuchs: 12. Dezember 1916. Sehr schwach Zusatz von l ccm Lebertran ) Sehr munter. Putzt das Fell Verklebte Augen 77,0 77,0 72,5 68,5 69,0 70,0 735 73,0 74,0 72,5 70,5 68,5 T Stark gelicht. Fell Sehr schwach 19,5 g Spinat ee munter. Pflegt das Fell wieder Starke Krämpfe Sehr unruhie: Zusatz von 23,58 Grünkohl Sehr schwach Zusatz von 1 Weizenkleie ) Wieder munterer Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. 325 Ver- suchs- tag Körper- gewicht in Gramm wu wu SOD OO DO 00 00 Er NDARDORW SU ouUounuo 125,0 128,5 130.0 133,0 135,5 136,0 132,0 132,0 130,5 124.0 197,0 130,5 136,0 137,0 140,5 141,0 145,0 144,5 Bemerkungen Ver- suchs- tag Körper- gewicht inGramm Ratte k (weiss, J). (10 Wochen alt.) | Bemerkungen | I Beginn des Versuchs: 24. Dezember 1917. | Sehr schwach Zusatz von 258 Spinat + 05 8 Trockenhefe == l cem Rüböl Ganz munter 90 95 100 101 105 110 111 115 120 125 130 135 140 145 146 102,5 100,0 93,5 94.0 95,0 96,0 94,5 98,0 105,5 106,0 107,0 105,5 104,0 100,0 GN Ratte 1 (schwarz-weiss, 9). (3 Wochen alt.) Beginn des Versuchs: 24. Januar 1917. | ren erscheinungen. \ Erholt sich Zusatz von lccm Rüböl J Ganz munter 140,0 140,0 148,5 149,5 151,5 156,0 155,0 152,0 142.0 143,0 146,0 158,0 178,0 225,5 260,0 974,0 Verklebte Augen \ Zusatz von 2,5 8 Grünkohl ) Bleibt schwach X Zusatz von 1l ccm Rüböl Ganz munter | Verklebte Augen | Zusatz von l ccm Rüböl Unruhig. Fell stark gelichtet | en von l ccm | Rüböl ) | War am 325. Tage | noch am Leben und wurde dann getötet 326 Emil Abderhalden: Studien über den Einfluss der Art der Nahrung. Ver: | Körper- Ver- | Körper- suchs- gewicht Bemerkungen suchs- | gewicht Bemerkungen tag |inGramm tag |inGramm Ratte m (weiss, 9). (7 Wochen alt.) ‚Beginn des Versuchs: 23. April 1916. TR 61,0 65 73,0 ID 61,5 70 78,5 25 64,0 75 77,0 30 | 66,5 80 76,9 Schläft viel 39 68,0 85 75,0 40 ur a s 9% 70,0 | Schwach 45 ; nruhig. Con- 95 70,0 Tine | junctivitis 100 695 | Zusatzivon Rubel 46 62,5 BEN: 105 73,0 Erholt sich all- | ZusatzvonRüböl| ;] 0 7 5 0 mählie 50 | 64,0 Ganz munter 115 80,0 Ganz munter 5 68,5 120 835 |) 60 | 708. | Ratte.n (weiss, Q). (3 Wochen alt.) Beginn des Versuchs: 26. Mai 1916. 1 57,9 75 | 80,0 5) 60,0 80 | 83,9 10 62,5 85 80,0 20 68,0 90 18,5 Augen verklebt 25 70,5 95 76,0 | Struppiges Fell 30 72,0 100 70,5 Sehr schwach 35 72,0 105 68,5 40 72,0 108 64,0 45 71,0 110 63,5 1,0 ccm Rüböl 48 68,5 _|Sehr elend 115 66,5 50) | 70,0 \ 120 68,0 BR) 70,0 1,0 ccm Rüböl 125 63,5 60 75,9 130 60,0 65 | 132 Y 70 N Ratte o (weiss, 9). (8 Wochen alt.) Beginn des Versuchs: 26. Mai 1916. ln) 61,0 70 69,0 5) 63,9 75 71,9 10 64,0 80 71,0 20 65,9 85 Ron 25 | 68,0 90 70,0 30 71,5 9 67,9 3 74,0 Struppiges Fell 100 64,0 Sehr schwach A. 105 630 1 45 | 645 2 \l cem Rüböl = a en 125 |. 845 || Sehr munter 50 | 625 X] ccm Fischtran | 150 990 || Fell dicht d0., 64,0 E E j 175 143,5 60 65,5 |) Ganz munter 200 153.0 65 68,0. | 2 Pflüger’s Archiv f. d. ges. Physiologie. Bd. 175. Taiel N. Abb. 1. Abb. 2. Abb. 3. Abderlhalden, Studien über den Einfluß der Art der Nahrung. Verlag von Julius Springer in Berlin. Elektrographische Untersuchung des Erregungs- verlaufes im Vogelherzen. Von Ernst Mangold. Nach gemeinsam mit Frl. Elsbeth Haas ausgeführten Versuchen. (Aus dem physiologischen Institut der Universität Freiburg i. Br.) (Mit 1 Textabbildung und Tafel III und IV.) (Eingegangen am 17. Februar 1919.) 1. Fragestellung und Methodik. Wenn das Herz der Vögel bis in die letzten Jahre von seiten der Physiologen nur gelegentlich dasjenige Interesse gefunden hat, das ihm angesichts seiner einzigartigen funktionellen Leistungen wie auch der Besonderheiten seines anatomischen Baues zukommt, so ist dies wohl einmal darauf zurückzuführen, dass die Vögel sich als Versuchs- tiere noch immer nicht der allgemeinen Beliebtheit erfreuen, wie die üblichen Frosch, Kaninchen und Hund; zum anderen hat offenbar zunächst auch noch die Methodik Schwierigkeiten geboten, an das tief unter den blutreichen Brustmuskeln verborgene Organ heran- zukommen und seine Tätigkeit trotz der physiologischen Tachykardie, die seine Bewegungen verschleiert, zu beobachten. In vorangegangenen Arbeiten aus dem Freiburger Institut wurden im Rahmen einer Reihe von Studien über die Erregungsleitung im Wirbeltierherzen der Ursprung und Verlauf der Erregungsleitung im Vogelherzen bereits eingehenden Untersuchungen unterzogen, über deren Ergebnisse seinerzeit im Zusammenhange berichtet wurde !). Als Ursprungsort der automatischen Reizbildung konnte bei Huhn, Gans und Ente, durch Versuche mit lokaler Abkühlung bei gleich- zeitiger mechanischer Registrierung mit Doppelsuspension, eine unserer damaligen Auffassung nach dem Sinusknoten, offenbar aber tatsächlich dem Atriumknoten ?) des Säugerherzens entsprechende, der Einmündung l) Mangold, Erregungsursprung und -leitung im Herzen der Vögel und niederen Wirbeltiere. Freiburger Med. Ges. Deutsche Med. Wochen- schrift 1914 Nr. 20. — Die Erregungsleitung im Wirbeltierherzen. Jena, G. Fischer 1914. — Die Erregungsleitung im Vogelherzen. Deutsche Physiol. Ges. Berlin 1914. Zentralbl. für Physiol. 28. 1914 Nr. 12. 2) Siehe Kapitel VI der vorliegenden Arbeit. 328 Ernst Mangold: der grossen Venen benachbarte Stelle der rechten Vorhofswand auf- gefunden werden !). Bemerkenswerterweise hatte die mehrfache histologische Unter- suchung durch verschiedene Forscher bei Taube und Sperling hier kein nodales Gewebe ausfindig machen können, wie es sonst als Träger der Reizbildung in den intrakardialen motorischen Zentren vorgefunden wird, und erst erneute Untersuchungen von Mackenzie haben wenigstens bei anderen Vögeln an dieser Stelle Knotengewebe ergeben. Die Versuche wurden sodann auf die atrioventrikuläre Erregungs- leitung ausgedehnt ?), die beim Vogelherzen nach seinem anatomischen Bau ein durchaus verschiedenes Verhalten im Gegensatze zum Säuger- herzen erwarten liess, denn es fehlen dem rechten Ventrikel des Vogel- herzens die Papillarmuskeln, die hier vielmehr zu einer breiten musku- lösen Klappe verschmolzen sind, so dass auch die Wege der Erregungs- leitung vermutlich anders verlaufen mussten. Es gelang denn auch, am freigelegten, in situ schlagenden Hühnerherzen, mit Hilfe elektro- sraphischer Registrierung der Wirkung von intrakardialen Durch- schneidungen in verschiedener Höhe und von Umstechungen in der A.V.-Grenze, den Beginn des Verlaufes der Erregsungsbahnen im rechten und linken Ventrikel zu ermitteln ?). Das aus diesen Versuchen kombinierte Ergebnis (s. Abb. 1) zeigte, dass sich dieselben, von der dem Atriumknoten entsprechenden Stelle des Vogelherzens kommend, in der Höhe der A. V.-Grenze zu einem Bündel sammeln, dessen Hauptschenkel im rechten Ventrikel am Septum hinabzieht, während ein zweiter (s. p, und p, in Abb. 1) nach links perforiert und sogleich auf die innere Wand des linken Ventrikels übergeht, um hier nach weiterem spitzenwärts gerichteten Verlauf Beziehungen zu den sehr gut ausgebildeten Papillarmuskeln zu ge- winnen. Die Trennung in den rechten und linken Schenkel erfolgt erst in oder unmittelbar oberhalb der A. V.-Grenze, so. dass hier eine perforierende Verletzung noch beide Schenkel zu durchtrennen ver- mochte. Im rechten Ventrikel ergab es sich, dass die a.-v. Verbindungs- fasern in dem mit dem Ansatz der Muskelklappe gebildeten Winkel beginnen, wobei sie sich von oben teilweise um die Ansatzlinie dieser Muskelklappe herumziehen, und dass sie dann als starker rechter Schenkel des A. V.-Bündels am Septum hinablaufen (s. Abb. 1). Der Übergang der Bündelfasern vom Septum auf die übrige Wand 1) Mangold und T. Kato, Über den Erregungsursprung im Vogel- herzen. Dies Archiv Bd. 157 S. 1. 1914. 2) Mangold und T. Kato, Zur vergl. Physiologie des His’schen Bündels. III. Mitteilung. Die atrioventrikuläre Erregungsleitung im Vogelherzen. Dies Archiv Bd. 160 S. 91. 1914. Elektrographische Untersuchung des Erregungsverlaufes im Vogelherzen. 399 des rechten Ventrikels erfolgt offenbar erst ziemlich tief, jedenfalls nach unseren Durchschneidungsversuchen, die bis zur Hälfte des Septums hinabreichten, frühestens von dessen herzspitzenwärts ge- legener zweiten Hälfte aus. Wahrscheinlich gehen vom Anfangsteil des Bündels auch auf die Muskelklappe selbst direkte Fasern über (in Abb. I punktiert gezeichnet). Für den Verlauf der Erregungs- welle im r. V. ergab sich aus diesen Versuchen, dass ‚die vom Vorhof kommende Erregung zuerst der Muskelklappe und dann dem Spitzen- teil der rechten Kammermuskulatur, hiernach dem Basisteile zu- geleitet wird‘ }). Dieser physiologisch erhobene Befund am rechten Ventrikel, mit dem gewisse mehr vermutungsweise Angaben anderer Autoren nicht wohl verein- bar schienen, er- hielt eine sehr schöne Bestätigung durch die uns erst nach Abschluss je- ner Versuche be- kannt gewordenen anatomischen Un- tersuchungen von Mackenzie?), dessen Abbildung Rechter NERUEERS Linker Wa ern. value Arieengünterbondeisin raten (s. auch dies Ar- Ergebnis der früheren Durchschneidungs- und Um- ee a ee S. 93) mit der uns- trieulorum. AK Aortenklappe. ' p, und 9, der nach rigen vom Hüh- dem linken Ventrikel perforierende Schenkel des His- ı" ABB schen Bündels. Die schraffierte Stelle im rechten Vor- nerherzen ( b hof entspricht dem Atriumknoten. eine so vollkom- mene Übereinstimmung hinsichtlich des Bündelverlaufes im r. V zeigt, dass man sie nicht besser wünschen könnte. Der bemerkenswerte Gegensatz hinsichtlich des Erregungs- verlaufes in den beiden Ventrikeln des Vogelherzens, wo- nach sich dieser, unseren Durchschneidungs- und Umstechungsversuchen zufolge, im linken Ventrikel in der Richtung von der Basis zur Spitze, im rechten dagegen von der Spitze zur Basis vollzieht, legte es nahe, eine weitere experimentelle Bestätigung dieses Ergebnisses auf anderem Wege zu versuchen. Eine solche schien durch die es. 127. 2) Mackenzie, The excitatory and connecting muscular system of the heart. 17. Internat. med. Kongress 1913. 330 | Ernst Mangold: oleiche elektrographische Untersuchungsmethode möglich, die in den vorhergehenden Versuchen lediglich als Registrierungsmethode der Vorhofs- und Kammertätigkeit verwendet wurde, um zu erkennen, ob zwischen beiden Herzteilen nach den ausgeführten Eingriffen noch Koordination bestand, oder ob dieselben vollkommene oder unvoll- kommene Dissoziation oder andere Störungen hervorgerufen hatten. Es war hierbei meistens vom rechten Vorhof und der linken Ventrikel- spitze abgeleitet worden. Dabei war es nicht tunlich erschienen, in den gleichen Versuchen, die nach der Freilesung des Herzens auch für die weiteren operativen Eingriffe an demselben, ferner für die Bedienung des Saitengalvanometers und das nach jedem Eingriff erneut erforderliche Anlegen der Elektroden an Vorhof und Spitze, endlich für die künstliche Atmung des Tieres, die volle Aufmerksamkeit der Beteiligten erforderte, auch zugleich die Abhängigkeit der ver- schiedenen Formen des Elektrogrammes des Vogelherzens von der Art der verschiedenen Ableitungen zu untersuchen. In dieser Absicht wurden vielmehr erst die hier mitzuteilenden Versuche ausgeführt, bei denen wiederum operative Eingriffe wie Durchschneidungen und Umstechungen vermieden wurden. Wir gingen dabei von dem Gedanken aus, dass es möglich sein müsse, durch Vergleichung der bei verschiedener Anordnung der Ab- leitung von je zwei Stellen des Herzens gewonnenen Elektrogramme Auf- schlüsse insbesondere über die Richtung der Erregungswelle im Herzen zu erhalten. Wenn man mit den früheren Autoren und gemäss mehr- fachen neueren Betonungen !) ?) ?) die Aktionsstromkurve des Herzens in Anlehnung an die von v. Kries ?) gegebene Erklärung der Kapillar- elektrometerkurve des Froschherzens als eine Summationskurve auf- fasst, die sich aus den elektrischen Vorgängen an den abgeleiteten Punkten ergibt, so dass die entsprechenden Erregungen der einzelnen Stellen darin beteiligt sind, so lassen sich aus der Form des Elektro- gramms in ihrer Abhängigkeit von der zeitlichen Reihenfolge, in der die einzelnen Punkte erregt werden, sowie von der Dauer ihrer Er- regungen auch wieder Anhaltspunkte gewinnen, um aus dem Eg bei verschiedener Ableitung den Verlauf der Negativitätswelle und damit des Erregungsvorgangs bis zu einem gewissen Grade zu bestimmen. 1) Samojloff, Elektrokardiogramme. Jena 1909, G. Fischer, und dies Archiv Bd. 155 S. 477. 1914. 2) Boruttau, Groninger Physiologenkongress 1913, und Die Er- klärung der Grundform des Elektrokardiogramms. Deutsche Med. Wochen- schrift 1917 8. 873. i 3) Eiger, Das Elektrokardiogramm als Ausdruck der algebraischen Summe der Aktionsströme des einkammerigen und zweikammerigen Herzens. Dies Archiv Bd. 162 S. 433. 1916. 4) v. Kries, Über einige Beobachtungen mit dem Kapillarelektro- meter. Arch. f. Physiol. 1895 S. 130. Elektrographische Untersuchung des Erregungsverlaufes im Vogelherzen. 331 Insbesondere der auf- oder abwärts gerichtete Beginn der Aktions- stromkurve hängt ja davon ab, an welcher der beiden Ableitungsstellen die Erregung zuerst einsetzt, und so kann aus dem mit direkter Ab- leitung etwa von Basis und Spitze des freigelesten Herzens gewonnenen Elektrogramm ersehen werden, ob die Erregung vom einen oder anderen Teile ausgeht. Wird die Ableitung in der bei der physiologischen Arbeit üblichen Weise angeordnet und die obere Elektrode mit der Basis, die untere mit der Spitze verbunden, so entspricht ein Ausschlag nach oben der überwiegenden Negativität an der Basis, ein Ausschlag nach unten der Negativität der Spitze. Durch das frühere Einsetzen der Negativität an der Basis und durch das spätere Aufhören derselben an der Basis ergibt sich dann das bekannte Bild der Kurve mit auf- wärts gerichteter R- und T-Zacke. Je nachdem aber die Vorschwankung bei gleichartiger Ableitung ihr Vorzeichen ändert und die R-Zacke abwärts gerichtet erscheint, lässt sich auf einen Richtungswechsel des Erregungsverlaufs mit Beginn an der Herzspitze schliessen; wenn anderseits die T-Zacke abwärts zeigt, so weist dies auf die längere Dauer bzw. das spätere Aufhören der Erregung im Spitzenteile hin. Im Gegensatze zur Methodik der vorigen Arbeit, wie sie hin- sichtlich der Vorbereitung des Tieres und der Operation dort bereits eingehend beschrieben wurde !) und im übrigen auch in den vor- liegenden Versuchen Verwendung fand, wurde in diesen nun stets genau auf die Art der Ableitung geachtet und die Anordnung so ge- troffen, dass uns jederzeit bewusst war, ob die obere — für gewöhnlich Basiselektrode — oder die untere — für gewöhnlich Spitzenelektrode — auf dem einen oder anderen abgeleiteten Herzteile lag. So musste es möglich sein, das frühere oder spätere Auftreten der Erregung in den verschiedenen Herzteilen festzustellen und, sobald sich genügend konstante Kurven und charakteristische Unterschiede ergaben, aus den gewonnenen Kurven und insbesondere aus der Richtung der Vor- schwankung des Ventrikelteiles des Eg jeweils zu ersehen, ob die Er- regung früher in dem der oberen oder dem der unteren Elektrode anliegenden Teile des Herzens auftrat. Im ganzen liess sich so durch eine mannisfache Kombination der Ableitungsstellen und der Ver- gleichung der entsprechenden Elektrogramme ein Bild über die Rich- tung der Erresungswelle im linken und rechten Herzen gewinnen. Zugleich ergab sich die Möglichkeit, aus den erhaltenen Elektro- grammen Anhaltspunkte für die Deutung des vom unverletzten Tiere abgeleiteten Elektrokardiogrammes der Vögel zu er- halten, das bereits von Buchanan ?) beschrieben und seit: dem schon 1) Dies Archiv Bd. 160 S. 94. 1914. 2) Siehe unten S. 341. 339 Ernst Mangold: Ende Juli 1914 erfolgten Abschluss unserer. hier vorliegenden Ver- suche mittlerweile von R. H. Kahn!) eingehender behandelt wurde, ohne dass diese Autoren die Erklärung für die zunächst auffallende Erscheinung fanden, die das Vogel-Elektrokardiogramm im Gegensatz. zu dem der Säuger in der abwärts gerichteten Vorschwankung der Ventrikelkurve (R-Zacke) bietet. Über die Methodik ist hier zu dem früheren nur noch hinzuzufügen, dass in jedem einzelnen Versuche nacheinander mit tunlichst vielen Ableitungen von je zwei verschiedenen Stellen der Herzoberfläche registriert wurde, und zwar so, dass dabei zur Kontrolle und Vergleich der erhaltenen Kurven die gleichen Ableitungen jedesmal möglichst mehrfach wiederholt wurden. Auch wurde selbstverständlich nach jeder einzelnen elektrographischen Aufnahme kontrolliert, ob die auf- gelegten Fadenelektroden sich von den beabsichtigten Stellen nicht verschoben hatten; besondere Vorsichtsmassregeln erwiesen sich dabei im allgemeinen nicht als erforderlich, da die mit Kochsalzlösung be- feuchteten Fadenelektroden genügend fest liegen blieben und durch die ausweichenden Krümmungen und Streckungen der Fäden die Verschiebungen ihrer ableitenden Enden durch die Bewegungen des Herzens vermieden.. Um störende Verschiebungen der Elektroden zu verhindern, wurde auch öfters die Herzspitze mittelst eines durch das äussere Ende ihres visceralen Perikards geführten Häkchens ganz leicht an einem Stativ fixiert. Trotzdem eine Anzahl von Aufnahmen infolge unbeständiger Ergebnisse aus der Verwertung ausgeschaltet werden müssen, lassen sich doch aus der grossen Mehrzahl der Kurven des gesamten, an 18 Hühnern mit 335 Einzelaufnahmen bei direkter Stromableitung gewonnenen Versuchsmaterials Elektrogramme ge- winnen, die je nach dem verschiedenen Orte der Ableitungsstellen auf der Herzoberfläche einen bestimmten Typus mit konstantem Unterschiede der für uns in Betracht kommenden Schwankungen, insbesondere der R-Zacke, aufweisen. ; Tabelle I. Übersicht der angewendeten Ableitungen und ihres Ergebnisses. Abkürzungen: r. rechts; 1. links; A. Atrium; V. Ventrikel; bas. Basis; sp. Spitze; V.c.i. Vena cava inferior. Negativität früher Ablei- Obere Untere bei I oder II (je i Rn, Elektrode (I)| Elektrode (II) |nach auf- oder ab- Ergebnis 5 | liegt an liest an a 1 Wi N ii r. A. rechts vor r. A links. 5 \ Fü n n 2 hr. A. vor 1. A. 1) Kahn, Das Vogel-Ekg. Dies Archiv Bd. 162 S. 74. 1915. Elektrographische Untersuchung des Erregungsverlaufesim Vogelherzen. 333 Tabelle I (Fortsetzung). Negativität früher » Obere Untere Ih IT oe LE una | Elektrode (| Elektrode (IT) [nach auf- oder ab- Ergebnis liegt an liegt an MAL lee) eL 4 1A: NV sp: I \1. V. bas. vorl. V. SP- 5 1. V. bas. LaErsp: I (We Erregung geht im 6 Vizekt. 1. V. (Mitte I | 1. V. von Basis zur ı bis Spitze) Spitze. 7 r. A. TEV.ASp: dt ) r. V. sp. vor r. V. bas. 8 x V. bas. er V. sp. II Erregung geht im 1) ee r. V. (Mitte 1I f r. V. von Spitze zur bis Spitze) ) Basis. 10 RAP. I, M. sp. I r. V.sp. vor l. V. sp. 11 bar. liste II r. V.sp. vor. V. bas. \ is Spitze) 12 rev. bas. |. 1. V. bas. Int 1. V. bas vor r. V. bas. 3 r. A. l. V. sp. I Bl Fan bas. | 1. Visp. I hr. "- an var 1. Veen. [2 II. Die Ergebnisse hinsichtlich der Richtung des Erregungsverlaufes sind zunächst aus der Tabelle I mit Angabe der verschiedenen Arten der in unseren Versuchen zur Anwendung gekommenen Ableitungen ersichtlich. Als obere Elektrode ist diejenige bezeichnet, die bei der gewöhnlichen Anordnung die Ableitungsstelle für die Basis des Herzens darstellt, so dass der Negativität derselben eine aufwärts gerichtete Zacke des Elektrogrammes entspricht. Es ist zugleich angegeben, ob die als R-Zacke bezeichnete‘ Vorschwankung des Ventrikelteiles der Aktionsstromkurve aufwärts oder abwärts gerichtet war, so dass hieraus ersehen werden kann, ob die Negativität zuerst in überwiegen- dem Masse an der oberen oder aber an der unteren Elektrode auftrat. Im ersteren Falle musste dann jeweils angenommen werden, dass auch die Erresungswelle zuerst an dem durch die obere Elektrode abgeleiteten Herzteile einsetzte und ihre Richtung zu dem durch die untere abgeleiteten nahm. Im zweiten Falle, bei abwärts gerichteter Vorschwankung, musste die Negativität und demnach auch die Er- regung vor dem durch die obere Elektrode abgeleiteten Herzteil in dem durch die untere abgeleiteten zuerst aufgetreten sein. Das ent- sprechende Ergebnis ist in der letzten Kolumne zur Übersicht an- gegeben. | Man könnte die Anfangsschwankung des Ventrikel-Elektrogrammes in der nach Einthoven’s Nomenklatur üblichen Weise, je nach ihrer Aufwärts- oder Abwärtsrichtung, als R-Zacke oder aber als S-Zacke 334 Ernst Mangold: bezeichnen, wie es Kahn!) bei seiner Beschreibung des mit äusserer Ableitung aufgenommenen Elektrokardiogrammes der Vögel getan hat. Wir wollen hier aber doch den Ausdruck der aufwärts und der abwärts gerichteten R-Zacke wählen, da es sich in unserem Falle bei der Um- kehr derselben offenbar um den Ausdruck des gleichen und nur in entgegengesetzter Richtung verlaufenden Vorganges handelt, in ähn- licher Weise, wie sich zum Beispiel bei der Vagusreizung am Frosch- herzen durch die Änderung der Erregungsdauer der abgeleiteten Punkte die T-Zacke umkehrt ?). Aus den verschiedenen Ableitungen, wie sie in der Tabelle ver- zeichnet sind, liessen sich nach den Elektrogrammen unter Berück- sichtigung der Richtung der R-Zacke (Vor- oder Anfangsschwankung) der Ventrikelkurve nun folgende Anhaltspunkte gewinnen. 1. Ableitung Vena cava inferior-rechtes Atrium. Da das dem Vorhofsknoten entsprechende Reizbildungszentrum beim Hühnerherzen ?) schon der eigentlichen Vorhofswand angehört, so wurde die obere Elektrode einer, dicht benachbarten Stelle der Vena cava inf. angelegt, um gegebenenfalls eine besondere Zacke des Vorhofs- oder auch eines besonderen Sinusknotens zu erhalten. Das Eg erwies sich nach Art und Zahl der unterscheidbaren Zacken als nicht wesentlich verschieden von demjenigen des Ventrikels oder Atriums. Die R-Zacke ist doppelphasisch, beginnt aber mit einer Schwankung aufwärts (Abb. 1a Taf. III). Die Erregung tritt also auch hiernach zuerst an jener Stelle der Reizbildung auf. Das Ergebnis dieser Ableitung macht es nicht sehr wahrscheinlich, dass eine besondere, der A-Zacke vorangehende, nach abwärts gerichtete Zacke des Ekg, wie sie. Kahn *) beobachtet hat, als besonderer Ausdruck der Sinus- funktion aufzufassen wäre. Auch für die andere Möglichkeit der Deutung dieser Zacke, die Kahn in Betracht zieht, und die auf die von uns beobachteten selbständigen Pulsationen der grossen Venen- mündungen zurückgeht, lässt sich aus unseren Kurven kein näherer Anhaltspunkt ‚gewinnen, da das in Rede stehende Eg mit doppel- phasischer Anfangsschwankung und folgender T-Zacke auch erhalten wurde, wenn die eine Elektrode dem Vorhofsknoten selbst anlag (s. Abb. 1b)°) und sich auch von dem folgenden Eg bei Ableitung 2 und 3 nicht grundsätzlich unterschied. 1) R. H. Kahn, Das Vogel-Ekg Dies Archiv Bd. 162 S. 74. 1915. 2) Siehe Samojloff Il. c. dies Archiv Bd. 155 S. 490. 1914. 3) Mangold und Kato, Über den Erregungsursprung im Vogelherzen. Dies Archiv Bd. 157 S. 1. 1914. 4) ]. c. 5) Bei Aufnahme dieser Abbildung lag die obere Elektrode einer weiter Elektrographische Untersuchung des Erregungsverlaufesim Vogelherzen. 335 Nach dem Ergebnis der Ableitung 1 geht die Erregung im rechten Atrium von rechts nach links hinüber. 2. und 3. Ableitung vom rechten und linken Atrium. Ist r. A. oben, so zeigt die R-Zacke aufwärts (s. Abb. 2). Liest die obere Elektrode dagegen dem]. A. an, so zeigt sie abwärts (s. Abb. 3). Die Negativität ist hiernach früher im r. A., die Erregung geht von diesem zum linken. 4. Ableitung vom linken Atrium und Spitze des linken Ventrikels. Hierbei kann 1. A. zugleich als Ableitungsstelle für die Basis des 1. V. gelten, und die nach der im Eg zuerst auftretenden A-Zacke erscheinende Anfangsschwankung ist nach ihrer Richtung für uns massgebend. R-Zacke aufwärts. Negativität im 1. V. demnach zuerst an der Basis (s. Abb. 4, 5, 13b. Die in Abb. 4 und 5 kaum sichtbar hervortretende A-Zacke ist in 4 durch Striche markiert). 5. Ableitung von Basis und Spitze des linken Ventrikels. Bei direkter Ableitung auch von der Basis ergibt sich das gleiche Ergebnis wie bei indirekter Ableitung durch das 1. A. Die R-Zacke ist aufwärts gerichtet. Negativität im linken Ventrikel demnach zuerst im Basisteil (Abb. 6 und 7). 6. Ableitung Vena cava inferior und linker Ventrikel (Mitte bis Spitze). Wenn hierbei die untere Elektrode dem Spitzenteil des Ventrikels anliegt, so kommt bei dieser Ableitung auch der Gegensatz zwischen diesem und der Basis, für die die obere Elektrode die indirekte Ab- leitung bildet, in dem Eg zum Ausdruck. Wäre die Ventrikelspitze zuerst negativ, so müsste sicher die R-Zacke abwärts zeigen. R-Zacke aufwärts. Negativität demnach zuerst an der Ventrikelbasis (s. Abb. 8). Die Ableitungen 4, 5, 6 ergeben, dass der Erregungsvorgang im linken Ventrikel an der Basis zuerst auftritt und von hier zur Spitze fortschreitet. links liegenden Stelle des r. A. und die untere der dem Vorhofsknoten entsprechenden Stelle der Vorhofswand an. Die Ableitung war hier also ausnahmsweise gegen die übliche Regel vorgenommen. Auffallend ist daher die aufwärts gerichtete erste Phase der Vorschwankung, die in Übereinstimmung mit den Ergebnissen, wie in Abb. la, abwärts gerichtet sein musste. Vielleicht lag dies an der vorangegangenen Chloräthylkühlung der Reizursprungsstelle. Pflüger’s Archiv für Physiologie. Bd. 175. 22 336 Ernst Mangold: 7. Ableitung vom rechten Atrium und Spitze des rechten Ventrikels. Hierbei ist r. A. zugleich Ableitungsstelle für die Basis des r. V. Die der A-Zacke folgende Anfangsschwankung, R-Zacke, ist stets ab- wärts gerichtet. Die Negativität tritt im r. V. zuerst in der Spitze auf (2pb2 9,1071) „ 8. Ableitung von Basis und Spitze des rechten Ventrikels. Die direkte Ableitung von der rechten Basis liefert die Bestätigung des vorigen Ergebnisses. R-Zacke abwärts. Negativität zuerst an der Spitze (Abb. 12a, 13b). 9. Ableitung Vena cava inferior und rechter Ventrikel (Mitte bis Spitze). Hierbei gilt die obere Elektrode zugleich als Ableitungsstelle für die Basis des r. V. Die nach der A-Zacke auftretende R-Zacke ist abwärts gerichtet. Negativität zuerst an dem Spitzenteil des r.V. (s. Abb. 14. Dieselbe wurde unmittelbar vor Abb. 5 aufgenommen). Die Ableitungen 7, 8, 9 ergeben, dass der Erregungsvorgang im rechten Ventrikel zuerst an der Spitze auftritt und von hier zur Basis fortschreitet. 10. Ableitung von Spitze des rechten und Spitze des linken Ventrikels. R-Zacke aufwärts. Negativität zuerst in der rechten Spitze (Abb. 15, 16). 11. Ableitung vom linken Atrium und Mitte bis Spitze des rechten Ventrikels. Hierbei gilt 1. A. zugleich als Ableitungsstelle für die Basis des 1. V. R-Zacke abwärts. Negativität im Spitzenteil des r. V. früher als im Basisteil des 1. V. (Abb. 17, 18a). 12. Ableitung von Basis des rechten und Basis des linken Ventrikels. Hier waren die Ergebnisse nicht ganz konstant, und es lässt sich aus dem Kurvenmaterial nicht mehr ersehen, warum in der Mehrzahl der Fälle die R-Zacke zwar abwärts, in einigen aber aufwärts gerichtet war. Mit Wahrscheinlichkeit ergibt sich aus diesen Aufnahmen, dass die Negativität zuerst in der Basis des 1. V. und dann erst in der des r. V. auftritt (s. Abb. 19 und 20). Auch wenn statt von der rechten Basis zur oberen Elektrode vom r. A. abgeleitet wurde, waren die Elektrographische Untersuchung des Erregungsverlaufesim Vogelherzen. 337 Kurven nicht ganz übereinstimmend, doch liegen auch hierfür nicht genug Einzelkurven vor. 13: En vom rechten ren und Spitze des linken Ventrikels. Hierbei gilt ‚die obere Flektrode zugleich als Ableitungsstelle des Basisteils des r. V. R-Zacke aufwärts. Negativität früher im Basisteil des r. V. als in der Spitze des 1. V. (Abb. 21, 22; die Abb. 22 wurde unmittelbar nach Abb. 10 aufgenommen). 14. Ableitung von Basis des aealken und Spitze des linken Ventrikels. R-Zacke aufwärts. Negativität früher in der Basis des r. als in der Spitze des 1.V. (Abb. 23, 12b, 13a). Aus den vorstehenden Versuchen ergibt sich die zeitliche Auf- einanderfolge des Auftretens der den Erregungsvorgang begleitenden Negativität in den verschiedenen Teilen des Hühnerherzens, und man gewinnt durch die Kombination der Einzelergebnisse die Reihenfolge: Rechter Teil des rechten Atriums, linker Teil des rechten Atriums, linkes Atrium, rechter Ventrikel Spitze, linker Ventrikel Basis, rechter Ventrikel Basis, linker Ventrikel Spitze (s. auch Tab. III). Als Hauptergebnis betrachten wir die Tatsache, dass der Er- regungsverlauf nach diesen Versuchen im rechten und linken Ventrikel des Vogelherzens ein gegensätzliches Verhalten zeigt. Während sich die Erregung im linken Ventrikel zuerst in dem Basisteil ausbreitet und danach erst im Spitzenteil auftritt, äussert sie sich im rechten Ventrikel zuerst im Spitzenteil, um danach in der Basis aufzutreten. Zur Übersicht über die diesem Ergebnis zugrundeliegenden Versuche sei besonders auf die Gegenüberstellung der Beispiele in Abb. II und 4, 12a und 6, 13b und 7 sowie auch auf 12a und 12b, 13b und 13a, endlich 18a und 18b hingewiesen, die jeweils von dem gleichen Herzen aufgenommen wurden. Hierdurch findet unsere früher auf Grund der Durchschneidungss- und Ligaturversuche am Übergangsbünde! des Hühnerherzens aufgestellte Annahme ihre volle Bestätigung, dass die vom Vorhof kommende Erregungswelle im rechten Ventrikel zuerst dem Spitzenteil der rechten Kammer- muskulatur, hiernach erst dem Basisteile zugeleitet wird !!). Für die gleichzeitige Annahme, dass noch vor dem Spitzenteil des 1) Mangold und Kato, Dies Archiv Bd. 160 S. 127.. 1914.. 22 338 Ernst Mangold: r. V. die Muskelklappe, die nach unseren früheren Versuchen direkte Fasern von dem sich um die Ansatzlinie der Muskelklappe herum- ziehenden Übergangsbündel erhält (s. Abb. 1), in Erregung versetzt wird, liessen sich aus den elektrographischen Untersuchungen natur- gemäss keine neuen Anhaltspunkte gewinnen, da sich deren Funktion, wie die der Papillarmuskeln des 1. V. und ebenso auch die des in der Septumwand des r. V. abwärts verlaufenden Schenkels des His’schen Bündels, offenbar nicht von der Herzoberfläche ableitbar äusserte. Die von uns damals gegebene Abbildung des Bündelverlaufes (Abb. 1) bleibt also vollkommen zurecht bestehen, nur könnten die für den 1. V. punktiert angedeuteten Fortsetzungen ausgezogen und die für den rechten angegebenen Bündelfasern noch weiter spitzenwärts ver- längert werden. Als derjenige Teil der Ventrikel, in dem die Erregung zuerst auftritt, erweist sich der Spitzenteil des rechten Ventrikels, gegen den, wie aus den beschriebenen Ableitungsergeb- nissen hervorging, nicht nur die Basis desselben, sondern auch die des 1. V. verspätet erscheint. Dies deutet darauf hin, dass sich die Erregungsleitung vom Vorhofsknoten her im rechten Herzen mit be- sonderer Leichtigkeit vollzieht, während sie nach und im linken Herzen beträchtliche Verzögerung erleidet. Diese kann zunächst beim Über- gang vom r. A. zum 1. A. gesucht werden, das sich ja, wie wir sahen, in Übereinstimmung mit den Verhältnissen am Säugerherzen gegen das r. A. verspätet; dann auch beim Übergang auf den 1. V., in dem auch wohl die Erregung zuerst die Papillarmuskeln betrifft, um dann erst die Ventrikelwandung in Funktion zu setzen. Im rechten Herzen scheint dagegen der gerade Abwärtsverlauf des Bündelschenkels in der Septumwand !) den Verlauf der Erregungsleitung zu begünstigen. Wenn Kahn?) die a.-v. Überleitungszeit nach seinen Messungen am Vogel-Ekg angesichts der fehlenden spezifischen Gewebe des Vogel- herzens auffallend gross findet, so liegt letzteres also vielleicht daran, dass in der Zeit zwischen P- und R-Zacke des Vogel-Ekg die Er- regungsleitung den ganzen Weg vom Vorhofsknoten nicht nur bis zur Basis, sondern bis zum Spitzenteile des r. V. zurücklegen muss und dass sie im 1. V. eine Verzögerung erleidet. III. Ergebnisse hinsichtlich der Dauer der Erregung | in den einzelnen Herzteilen. Nach der oben angedeuteten Auffassung der Aktionsstromkurve des Herzens zeigt bei der üblichen Anordnung eine aufwärts gerichtete 1) Siehe Abbildung dies Archiv Bd. 160 S. 126. 1914. 2) cs 5 Elektrographische Untersuchung des Erregungsverlaufesim Vogelherzen. 339 T-Zacke die längere Dauer bzw. das spätere Aufhören der Negativität im Basisteile, eine abwärts gerichtete die längere Dauer im Spitzen- teile an. Wird die Negativität als Ausdruck der Erregung genommen, so lässt sich entsprechend die längere Dauer bzw. das letzte Bestehen derselben im einen oder anderen Herzteile bestimmen. In dieser Hin- sicht ergibt unser Kurvenmaterial, dass die T-Zacke bei den Ab- leitungen 4—9 und 11—14 (s. Tab. I S. 332) stets aufwärts gerichtet (Abb. 10 zeigte hiervon eine Ausnahme) und nur bei der Ableitung 10 (Abb. 15 und 16) von rechter und linker Ventrikelspitze, abwärts gerichtet war. Hiernach lässt sich die unterschiedliche Zeit des Auf- hörens der Erregung in folgender Weise zusammenstellen (s. Tab. II). Tabelle II. Übersicht über die Reihenfolge des Aufhörens der Negativität in den verschiedenen Herzteilen. Die Art der Ableitung s. Tab. I bei entsprechender Nummer. Ableitung Aufhören der Negativität 7—9 in r. V. bas. später als r. V. sp. 12 a Vi sbası m. N SVebas! 13, 14 Av EiVesbası,, 4, Stra. sp: 10 Al VERSp. 1 Mer AV Sp: 11 ul NVEODAaSıyeR,, I EANVESSD: 6 ul ViıbasıH,., Kol v2 sp. Hieraus ergibt sich wieder die Reihenfolge des Aufhörens der Negativität in den verschiedenen Herzteilen, die wir in der Tab. III der Reihenfolge des Auftretens derselben gegenüberstellen, wobei wir von der Vorhofstätigkeit absehen. Tabelle III. Auftreten der Negativität Aufhören der Negativität zuerst in r. V. sp. zuerst in r. V. sp. danach kEayiobas. danach lavesp. e r. V. bas. > Isa. bas. zuletzt avesp: zuletzt r.. Ve 'bas. Im r. V. verschwindet die Negativität demnach zuerst in der Spitze, wo sie auch zuerst auftritt. Im 1. V. dagegen, in dem die Erregungs- welle zunächst von der Basis zur Spitze verläuft, verschwindet die Negativität ebenfalls zuerst in der Spitze. Dies deutet offenbar darauf hin, dass die Negativität im 1. V. entweder während der Ausbreitung 340 Ernst Mangold: auf den Spitzenteil auch in dem Basisteil noch weiter bestehen bleibt oder dass sie von der Spitze her nochmals in die Basis zurückkehrt. Nach dieser Darstellung unserer Versuchsergebnisse sei hier noch eine Bemerkung zur elektrographischen Methodik hinzugefüst. Wenn vom Verlaufe der Erregungswelle im einen oder anderen Ventrikel und von Spitze zur Basis oder von Basis zur Spitze gesprochen wird, so gilt für die hierüber aus dem zeitlichenVerlaufe der Negativität erschlossenen Folgerungen stets und ganz im allgemeinen der Vorbehalt, der sich an die Unzulänglichkeit dieser anscheinend so exakten und doch eben auch in ihrer Leistungsfähigkeit begrenzten Methode knüpft. Diese Unzulänglichkeit bezieht sich auf die nur sehr beschränkte Möglichkeit, bei Ableitung von der Herzoberfläche zu beurteilen, wie weit die tiefliegenden Schichten und Teile der Herz- muskulatur durch die mit ihrer Funktion verbundenen Potential- schwankungen an der oberflächlich abgeleiteten Aktionsstromkurve beteiligt sind. Wenn im r. V. des Vogelherzens die Negativität zuerst an der Spitze auftritt, so kann dies auf den tatsächlichen Beginn der Erregung in dem Spitzenteil der gesamten Wandmuskulatur des r. V. bezogen werden, da es sich um ein dünnwandiges Organ handelt. Es muss daraus auch geschlossen werden, dass der Vorgang der Über- leitung durch den Basisteil hindurch, in dem in der Septumwand des r. V. spitzenwärts verlaufenden Schenkel des His’schen Bündels, im oberflächlich abgeleiteten Eg nicht zum Ausdruck kommt. Auch werden die Verhältnisse hier dadurch noch vereinfacht, dass der r.V. keine eigentlichen Papillarmuskeln besitzt und dass auch die aus ihrer Verschmelzung entstandene Muskelklappe an der A.-V.-Grenze offenbar ihre Funktion nicht elektrographisch ableitbar äussert. Viel schwieriger liegen aber die Verhältnisse bei einem diekwandigen und mit Papillarmuskeln versehenen Organe wie dem 1. V., bei dem es wohl möglich erscheint, dass die von der Oberfläche abgeleitete Aktionsstromkurve nur die Potentialschwankungen der äusseren Schichten darstellt, während die der inneren Teile dadurch in un- kontrollierbarem Masse verdeckt werden und nicht oder doch nur durch Entstellung der Kurve der äusseren Teile im Eg zum Ausdruck gelangen. Hier bleibt uns also nur der Ausweg, den Erregungs- verlauf mit der oberflächlich abgeleiteten Negativitäts- welle unter dem Vorbehalte zu identifizieren, der die Möglichkeit schwächerer Ströme von anderer Richtung in den tieferen Teilen offen lässt. In weit höherem Masse sind ja diese Schwieriskeiten bekanntlich für die Beurteilung von Elektrogrammen vorhanden, die von der Oberfläche des Säugerherzens abgeleitet werden, und es bedeuten Elektrographische Untersuchung des Erregungsverlaufesim Vogelherzen. 34] hier die Versuche von Garten und seinen Schülern, mittels der Methode der Differentialelektroden die zeitlichen Verhältnisse der Aktionsströme der äusseren und inneren Herzteile miteinander und mit denjenigen des Haupt-Ekg in Beziehung zu setzen, erst den Anfang, diese Schwierigkeiten zu überwinden. IV. Das Elektrokardiogramm des Vogelherzens. Die äussere Ableitung am unverletzten Tiere hat bei Vögeln zuerst Buchanan!) zum Zwecke der Bestimmung der Herzfrequenz mit dem Capillarelektrometer unternommen. Die Ableitung erfolgte dabei vom Schnabel und einem Bein. In einer späteren Arbeit mit dem Saitengalvanometer ?) konnte Buchanan die Tatsache beobachten, dass die R-Zacke des Ekg bei den Vögeln in der entgegengesetzten Richtung zeigt, wie bei Säugern und Reptilien. Die T-Zacke fand sie bei Taube und Wildente mit derjenigen des Säuger-Ekg gleich- gerichtet, während Huhn und zahme Ente nach ihren Angaben merk- würdigerweise keine T-Zacke aufweisen sollten. Auch in einigen Kurven der Arbeit von Wertheim-Salomonson ?°), der die ontogenetische Entwicklung des Ekg hei Hühnerembryonen verfolgte und mit der fortschreitenden Differenzierung des Herzens in Beziehung brachte, erscheint die R-Zacke bei normaler Ableitung, wie sie der Verfasser anwandte, abwärts gerichtet, ohne dass der Ver- fasser näher auf diese Besonderheit des Vogel-Ekg eingeht. Weitere Beobachtungen über das Vogel-Ekg wurden seit dem Abschluss des experimentellen Teiles unserer vorliegenden Arbeit von Kahn *) mitgeteilt. Dieser Autor untersuchte bei Taube, Huhn und Gans die Einzelheiten des meist vom Nacken und Bauch abgeleiteten Ekg, seine zeitlichen und quantitativen Verhältnisse, sowie seine Ver- änderungen durch Kuraresierung und den Einfluss des Vagus. Kahn weist darauf hin, dass auch bei den grossen Haussäugetieren die Vor- schwankung des Ekg abwärts gerichtet sei, zum Zeichen, dass sich bei diesen Tieren die Kammer zu Beginn ihrer Tätigkeit an der Spitze zinkartig gegen die Basis verhält. Zugleich wird aber angegeben, dass dieser abwärts gerichteten Zacke meist eine kleine aufwärts ge- 1) Buchanan, The frequency of the heart-beat and the form of the electrocardiogram in birds. Journal of physiol. vol. 38 p. LXII. 1909, und The signifiecance of the pulse rate in vertebrate animals. Science Progress 1910 p. 60. 2) Buchanan, Comparison of the wild duck with the tame duck in regard to O, — metabolism, heart size and pulse rate. Journ. of physiol. vol. 47 p. IV. 1903. 3) Wertheim-Salomonson, Das Elektrokardiogramm von Hühner- embryonen. Dies Arch. Bd. 153 S. 553. 1913. 4) 1. ec. 342 Ernst Mangold: richtete Zacke vorangeht, so dass wir hieraus also doch wieder schliessen müssten, dass die Negativität in der Basis beginnt. Kahn sieht je- doch hier bereits eine Übereinstimmung, die ihn veranlasst, auf eine besondere Erklärung der abwärts gerichteten Anfangsschwankung beim Vogel-Ekg zu verzichten, um so mehr, als er sich auf den resignierten Standpunkt stellt, dass es doch vorläufig unmöglich sei, die anatomi- schen Verhältnisse in sichere Beziehungen zu feineren Details des Ekg zu bringen (S. 75). Unsere eigenen Aufnahmen des Ekg verschiedener Vogelarten, und insbesondere der Vergleich mit den oben beschriebenen Elektrogrammen bei direkter Ableitung vom freigelegten Herzen, veranlassen uns aber doch, aus dieser Reserve herauszugehen und den Versuch zu machen, die beiderlei Ergebnisse in Beziehung zu bringen. Auch scheint uns ein wesentlicher Unterschied zwischen dem Vogel-Ekg und dem der erwähnten Säuger darin zu bestehen, dass bei ersterem jene von Kahn erwähnte, kleine aufwärts gerichtete Zacke, die der abwärts gerichteten. Anfangsschwankung vorausgeht, so gut wie ausnahmslos fehlt, so dass. also gesagt werden kann, dass das Vogel-Ekg durch die rein abwärts gerichtete Anfangsschwankung eine besondere Stellung einnimmt. Wir wollen auf die gelegentliche Beobachtung einer abwärts gerichteten R-Zacke durch frühere Autoren noch ein- gehend zurückkommen. Bereits oben wurde begründet, warum wir für die Vorschwankung die Bezeichnung R-Zacke beibehalten. Auch Kahn weist schon darauf hin, dass eine genaue Identifizierung nur beim Vorhandensein aller drei Phasen der Vorschwankung, also der Q-, R- und S-Zacke, möglich ist. Nach Analogie der umgekehrten T-Zacke halten wir es, wie beim Eg, so auch beim Ekg des Vogel- herzens, für zweckmässig, von der Umkehrung der R-Zacke zu sprechen. Nach allem Vorhergesasten glauben wir, jedenfalls nicht missverstanden zu werden. Unsere Versuche mit äusserer Ableitung vom unverletzten Tiere beziehen sich auf Hühner, Tauben, Enten und Sperber. Die Ableitung erfolgte in den meisten Fällen von den beiden natürlichen Körper- öffnungen am oralen und aboralen Pole des Tieres, also von Schnabel und Kloake, mit dicken Fadenelektroden. Die Ableitungen vom Schnabel und rechtem oder linkem Bein ergaben hiermit überein- stimmende Elektrokardiogramme. Das Bein wurde hierbei entweder mit feuchter Gaze umwickelt oder in ein ableitendes Kochsalzbad versenkt. Auch die gerupfte Brusthaut wurde als obere Ableitungs- stelle verwendet. Als weitere Ableitungsmöglichkeiten für das Ekg ergaben sich beim Huhn noch Kamm-Kloake und Kamm-rechtes (oder linkes) Bein, endlich die von der Brust zu einem ‚Bein. Diejenige von Brust zur Kloake wurde von uns nicht versucht. Die Unterschiede _ Elektro graphische Untersuchung desErregungsverlaufesim Vogelherzen. 343 im Erfolge dieser verschiedenen Ableitungen liegen im wesentlichen nur in dem verschieden deutlichen Hervortreten der Vorhofszacke sowie der T-Zacke. Die T-Zacke war aber bei unseren Versuchstieren stets vorhanden und aufwärts gerichtet, auch beim Huhn und der zahmen Ente (s. Abb. 24), so dass wir die erwähnte Angabe von Buchanan, dass sie bei diesen fehle, als irrtümlich bezeichnen können und die von Kahn daran geknüpften Vermutungen (S. 78) hinfällig werden. Den von Kahn beschriebenen allgemeinen Typus des Vogel-Ekg können wir durchaus bestätigen. Wir beschränken uns daher auf die Wiedergabe einiger Aufnahmen, die in Abb. 24 das Ekg der Ente, in Abb. 25 und 26 das der Taube, in Abb. 27 das des Sperbers !), in Abb. 28 das des Haushuhns, sämtlich bei Ableitung vom Schnabel und der Kloake, ferner in Abb. 29 und 30 das des Huhnes bei Ab- leitung vom Schnabel und rechten bzw. linken Beine zeigen. Überall ist die rein abwärts gerichtete R-Zacke und die T-Zacke ausgebildet, während die Vorhofszacke zwar in den meisten Fällen als getrennte Erhebung deutlicher (Abb. 25, 26) oder weniger deutlich (Abb. 24 und 28) erkennbar ist, in anderen aber, infolge der grossen Herzfrequenz kaum (Abb. 30) oder gar nicht (Abb. 27 und 29) aus der T-Zacke, mit deren absteigendem Schenkel sie zusammenfällt, herauszuerkennen ist. Wie bereits für das Eg, so sei hier in Hinblick auf die Mitteilungen von Kahn auch für das Ekg des Vogelherzens hervorgehoben, dass wir keine besondere Zacke beobachten konnten, für die wir Anlass gehabt hätten, sie als Ausdruck der Sinustätiekeit anzusprechen. Der charakteristische Unterschied des Vogel-Ekg. mit dem vom Säugerherzen her bekannten, der in der ab- wärts gerichteten Anfangsschwankung des Ventrikels be- steht, weist darauf hin, dass die Negativität zuerst im Spitzenteil des Vogelherzens auftritt. Unsere vorhergehenden Untersuchungen gestatten nun, zum Vergleiche die direkt abgeleiteten Eg heranzuziehen. Dabei erscheint als zwanglose Bestätigung und Erklärung des Ekg die oben hervorgehobene Tatsache von besonderer Bedeutung, dass die Negativität im r. V. zuerst im Spitzenteil auf- tritt, wie es ja auch dem früher von uns gefundenen Verlauf der Er- regungsbahnen entspricht. Auch erinnern wir uns aus dem Ergebnis der Ableitung 11 (s. Tab. I S. 332) sowie der Zusammenstellung der Tab. III (S. 339), dass die Spitze des r. V. von allen Kammerteilen des Vogelherzens derjenige ist, dessen Tätigkeit nächst der Vorhofs- schwankung in allen direkt abgeleiteten Aktionsstromkurven als erste zum Ausdruck kommt. 1) In anderen Aufnahmen war auch beim Sperber die Vorhofszacke ausgeprägt. 344 Ernst Mangold: Die bei allen verschiedenen Ableitungen abwärts ge- richtete Vorschwankung (R-Zacke) des Vogel-Ekg findet demnach ihre Erklärung in der durch die direkten Elektro- sramme gefundene Tatsache, dass die Erregung im Vogel- herzen zuerst in der Spitze, und zwar in der rechten Spitze, auftritt. Die gesamte Aktionsstromkurve des Herzens im Ekg. weist daher hinsichtlich der Richtung der R-Zacke auch keine Übereinstimmung mit den Elektrogrammen bei Ableitung 4 oder 5 (s. Tab. I) und Abb. 4, 5, 6, 7, 18b), die sich nur auf den 1. V. bezogen, ebensowenig mit den- jenigen bei Ableitung 13 und 14 (vgl. Abb. 21, 22, 23, 12b, 13a) auf, bei denen die rechte Spitze nicht in Betracht kam. Dagegen zeigen die bei äusseren Ableitungen vom unverletzten Tiere gewonnenen Ekg mit denjenigen direkt von der Herzoberfläche abgeleiteten Eg, bei denen die Ableitungen 7, 8, 9 oder 11 (s. Tab. I S. 332) angewendet wurden, in denen also der Beginn der Negativität im Spitzenteil des r. V. zum Ausdruck kam (vgl. Abb. 9, 10, 1}, 12a, 13b, 14, 17, 18a), wie der Vergleich derselben mit den betreffenden Kurven ergibt, eine so vollkommene Übereinstimmung, dass es auch dem Geübten un- möglich sein würde, ohne Kenntnis davon, wie die Aufnahmen ent- standen, zu entscheiden, ob ein Eg oder Ekg vorliegt. V. Die Umkehr der R-Zacke im Eg und Ekg bei Vögeln und Säugern. Das übereinstimmende Ergebnis unserer früheren Untersuchung, in der der anatomische Verlauf der beiden Schenkel des atrioventri- kulären Überleitungsbündels im r. und 1. V. auf operativem Wege nach den entstehenden oder ausbleibenden Überleitungsstörungen verfolgt wurde, und der vorliegenden Arbeit, in der der Erregungsverlauf im r. und 1. V. auf elektrographischem Wege bei direkter Ableitung von der Herzoberfläche nach der an verschiedenen Stellen früher oder später einsetzenden Negativität bestimmt wurde, liest in der Tat- sache, dass die Erregung im Vogelherzen im 1. V. von der Basis zur Spitze, im r. V. dagegen von der Spitze zur Basis verläuft. Die weitere, hiermit im Einklange stehende Tatsache, dass die Erregung von allen Teilen der beiden Ventrikel zuerst in der rechten Spitze auftritt, liefert die Erklärung dafür, dass sich das Vogel-Ekg bei allen möglichen Ableitungsarten durch eine abwärts gerichtete R-Zacke auszeichnet, in einer Weise, die weitere Erörterungen vielleicht unnötig erscheinen lässt. Doch ist es angesichts der auch bei anderen Tieren gelegentlich beschriebenen Fälle von Abwärtsrichtung der. R-Zacke bei aufwärts bleibender T-Zacke unumgänglich, hier noch auf die in diesen Fällen gegebenen Erklärungen einzugehen, um zu prüfen, ob ähnliche Be- Elektrographische Untersuchung des Erresungsverlaufesim Vogelherzen. 345 dingungen wie dort etwa doch auch für die gleiche Erscheinung am Vogelherzen mit verantwortlich gemacht werden können. Hierbei muss naturgemäss das Vorkommen von abwärts gerichteter R-Zacke im Ekg ausser acht gelassen werden, wenn eine solche bei umgekehrter Ableitung, wie üblich, beobachtet wurde. In dieser Hin- sicht dürfte der Vorschlag von Eiger), entgegen der sonst gewöhn- lichen Art der Ableitung aus theoretischen Gründen die umgekehrte einzuführen, so dass Ausschlag nach oben in der Kurve nicht Negativität der Basis, sondern der Spitze anzeigt, teils aus historischem, teils schon allein aus dem praktischen Grunde kaum allgemeine Aufnahme finden, dass hierdurch der Vergleich der neuen Kurven mit der Fülle der bisher bereits veröffentlichten sehr wesentlich erschwert werden würde. Für unsere Betrachtung haben vielmehr zunächst diejenigen Fälle von abwärts gerichteter R-Zacke des Eg oder Ekg Bedeutung, die zu einer Richtungsänderung des Erregungsverlaufes in Beziehung stehen. Ein derartiges Vorkommen wird bekanntlich beim Froschherzen beobachtet, in dessen Aktionsstromkurve sich die R-Zacke abwärts richtet, sobald die Erregung infolge Reizung an der Spitze von hier ausgeht, während die T-Zacke dadurch nicht beeinflusst wird. Diese Umkehr der R-Zacke wurde unter anderem von Samoj- loff 2), Seemann °?), Schönleber *), de Boer°) beschrieben, und sibt dem Es oder Ekg ein charakteristisches Gepräge als Typus für die Spitzenreizung ®) ?), während der Basistypus die aufwärts gerichtete R-Zacke zeist. Auch für das Säugerherz wurde ein derartiges gegen- sätzliches Verhalten des Ekg bei ventrikulären Extrasystolen des l. und r. V. beim Hunde, wobei die letztere die abwärts gerichtete R-Zacks zeigte ®), auf den Ausgang der Erregung von Basis bzw. Spitze bezogen. Kahn?) erhielt jedoch für die Extrasystolen des Hunde- 1) Eiger, Die physiologischen Grundlagen der Elektrokardiographie. Dies Archiv Bd. 151 S. 1. 1913. 2) Samojloff. Dies Archiv Bd. 135 S. 417. 1910. 3) Seemann, Über das Elektrokardiogramm des isolierten Frosch- herzens. Sitzungsber. d. Ges. f. Morph. u. Physiol. München 1911. 4) Schönleber, Über die Wirkungsweise elektrischer Reize auf das Froschherz. Diss. Freiburg 1914. 5) de Boer, Die Folgen der Extraktreizung für das Elektrogramm des Froschherzens. Zeitschr. f. Biol. Bd. 65 S. 428. 1915. 6) Samojloff, Die Vagus- und Muskarinwirkung auf die Strom- kurve des Froschherzens. Dies Archiv Bd. 155 S. 477. 1914. 7) Eiger, Das Ekg als Ausdruck der algebraischen Summe der Aktions- ströme des einkammerigen und zweikammerigen Herzens. Dies Archiv Bd. 162 S. 433. 1916. 8) S. Kraus und Nicolai, Über das Elektrokardiogramm. Berliner klin. Wochenschr. 1907. 9) Kahn, Über das Elektrokardiogramm künstlich ausgelöster Herz- kammerschläge. Zentralbl. f. Physiol. Bd. 23 S. 444. 1909. 346 Ernst Mangold: 'herzens bei Reizung der Basis und Spitze des r. V. der Form nach identische Eg und führte demnach den Unterschied der atypischen. Ekg bei künstlich ausgelösten Ventrikelsystolen auf den Gegensatz von rechts und links, nicht auf den von Spitze und Basis, zurück. Auch hob Kahn die Bedeutung der Art der äusseren Ableitung des Ekg hervor, wie sie sich dann für die Extrasystolen des Hundeherzens auch aus den Versuchen von Rothberger und Winterberg!) er- gab, die bei Reizung der linken Ventrikelbasis je nach Ableitung von beiden Vorderpfoten oder vom Ösophagus zum Anus ein Ekg mit abwärts oder aufwärts gerichteter R-Zacke erhielten, in letzterem Falle zugleich mit umgekehrter T-Zacke. Auch Selenin?), der mit Hoff- mann?) das atypische Ekg des agonalen Hundeherzens mit seiner abwärts gerichteten ersten Schwankung als Ausdruck einer wahr- scheinlich auf den 1. V. beschränkten Hemisystolie bezieht, berichtet über die wechselnde Richtung der R- und auch der T-Zacke beim Hunde in ihrer Abhängigkeit von der äusseren Ableitungsart. Während bei der Einthoven’schen Ableitung I und II R aufwärts gerichtet. erschien, zeigte es bei Ableitung III vom linken Vorder- und Hinter- fuss die umgekehrte Richtung; hierbei war auch die T-Zacke abwärts gerichtet, nur bei Digitoxinvergiftung beschränkte sich die Umkehr auf die R-Zacke. Auch für das Pferde-Ekg ist, wie oben bereits erwähnt wurde, eine abwärts gerichtete R-Zacke beschrieben worden. Doch auch hier erwies sich die Art der Ableitung von grösster Bedeutung. Nörr ?) erhielt beim Pferde die abwärts gerichtete R-Zacke sowohl bei Ab- leitung von der rechten Vorderbrust zur linken Unterbrust, bei der die Aussicht besteht, möglichst nahe an Basis und Spitze des Herzens heranzukommen, wie auch bei Ableitung vom Ösophagus zum Anus. Bei anderen Ableitungsarten zeigte R dagegen aufwärts, wie es übrigens auch bei der erstgenannten Ableitung einen kleinen aufwärts gerichteten Vorschlag aufwies. Kahn?) dagegen erhielt bei Ableitung in der Längsachse des Herzens vom Hals zur Unterbrust ein aufwärts ge- richtetes R, ebenso auch bei einer weiteren Ableitungsart, während 1) Rothberger und Winterberg, Über das Elektrogramm künst- lich ausgelöster ventrikulärer Extrasystolen. Zentralbl. f. Herz- und Gefäss- krankheiten Bd. 4 S. 185. 1912. 2) Selenin, Zur physikalischen Analyse des Elektrokardiogramms. Dies Archiv Bd. 146 S. 319. 1912. 3) A. Hoffmann und Selenin, Zeitmessende Versuche über die elektrische Registrierung verschiedener Phasen der Herztätigkeit. Dies Archiv Bd. 146 32309. 1912: 4) Nörr, Das Elektrokardiogramm des Pferdes, seine lehnen und Form. Zeitschr. f. Biol. Bd. 61 = les Il 5) Kahn, Das Pferde-Ekg Dies Archiv Bd. 154 S. 1. 1913. Elektrographische Untersuchung des Erregungsverlaufesim Vogelherzen. 347 das Ekg nur bei queren Ableitungen von der rechten und linken Brust oder so, dass die Verbindungslinie der Ableitungspunkte die beiden Vorhöfe schnitt, die abwärts gerichtete R-Zacke aufwies. Auch bei Einthoven!) und Waller?) finden sich Ekg vom Pferde mit ab- wärts gerichteter R-Zacke. Nach Kahn ?°) soll, wie erwähnt, auch bei anderen grossen Haussäugetieren R abwärts gerichtet sein, jedoch meist mit einer kleinen aufwärts zeigenden Vorzacke. Beim Hunde ist im normalen Ekg, wie aus Einthoven’s *) Untersuchungen hervorgeht, R sowohl bei Ableitung I (r. und 1. Vorderpfote) und II (r. Vorder- und 1. Hinterpfote) wie auch bei III (l. Vorder- und 1. Hinterpfote) aufwärts gerichtet. - Einthoven geht in dieser inhaltsreichen Arbeit auch des näheren auf das Vorkommen der abwärts gerichteten R-Zacke im Ekg des Menschen ein, wie es bei Herzfehlern beobachtet wird und von ihm auch bereits vorher beschrieben war’). Einthoven fand aber auch hier eine vollkommene Abhängigkeit dieser Erscheinung von der Art der Ableitung. Während Ableitung I und II bei seinen Patienten übereinstimmend eine aufwärts gerichtete R-Zacke lieferten, ergab nur die Ableitung III die Abwärtsrichtung derselben. Die mit diesem Ergebnis untersuchten Patienten wiesen sämtlich eine Hyper- trophie des linken Herzens auf, so dass Einthoven zu dem Schlusse kam, dass beim Menschen aus der (Negativität oder, wie wir zur Vor- beugung von Missverständnissen sagen wollen) Abwärtsrichtung der R-Zacke bei Ableitung III auf das Vorhandensein einer Hypertrophie des linken Herzens geschlossen werden dürfe. Im Einklang mit dieser Deutung führt auch Samojloff®) die Extrasystolen bei einer Patientin, deren Ekg eine abwärts gerichtete R-Zacke aufwies, auf ihre Entstehung im 1. V. zurück. Auch Lewis’) bezeichnet bereits bei seinen zahlreichen Gegenüberstellungen experi- mentell beeinflusster und. pathologischer Elektrokardiogsramme die durch die Abwärtsrichtung der R-Zacke im typischen Ekg, bzw. der ersten Ventrikelschwankung im zweiphasischen atypischen Ekg, ver- änderte Kurve als den „Spitzen- und linken Ventrikeltypus‘. 1) Siehe Nörr l.c. 2) Waller, Electrokardiogram of horse. Journal of Physiol. vol. 47 p- XXXI--XXXIV. 1914. 3) Kahn, Das Vogel-Ekg siehe oben. 4) W. Einthoven, Weiteres über das Elektrokardiogramm. Dies Archiv Bd. 122 S. 517. 1908. 5) W. Einthoven, Le tel&cardiogramme. Arch. Internat. de Physiol. t. 4 p. 132. 1906. 6) Samojloff, Vorzüge der mehrfachen Ableitung der Herzströme bei Ekg-Aufnahmen. Dies Archiv Bd. 153 S. 210. 1913. 7) Lewis, The mechanism of the heart beat. London 1911. 348 BR Ernst Mangold: Die Umkehrung der R-Zacke gehört nach seinen Erfahrungen zu den gleichartigen Abweichungen von der Norm des Ekg, die bei der ex- perimentellen Beeinflussung des Hundeherzens, insbesondere dem Vor- hofsflimmern, sowie bei der Irregularität des menschlichen Herzschlages auftreten können. Sie liess sich am Hunde bei den durch direkte elektrische Reizung der Ventrikelspitze !), in einem Falle auch bei elektrischer Reizung der unverletzten Brust in der Basisgegend ?} hervorgerufenen Extrasystolen beobachten, während von anderen Stellen ausgelöste Extrasystolen keine Umkehr der R-Zacke aufwiesen; ebenso trat sie im Ekg menschlicher Patienten mit Herzfehlern auf, teils auch wieder nur bei einzelnen Ventrikel-Extrasystolen oder bei vollkommener atrioventrikulärer Dissoziation 2), teils auch in Fällen von Mitralstenose mit völligem Irregularis %). Auch bei diesen letzteren wieder zeigte sich deutlich die Abhängiekeit von der Art der Ableitung, indem R bei drei verschiedenen Ableitungen aufwärts und bei drei anderen, besonders bei derjenigen von der Herzspitzengegend zum Bauche, abwärts gerichtet war. Kraus und Nicolai’) beobachteten beim Menschen die reine Umkehr der R-Zacke nur bei schwer Herzkranken, vorübergehend bei Training herzschwacher Sportleute, ferner in einem Falle von Persistenz des Ductus Botalli 6). In der gleichen Weise wie Lewis beim Hunde, gelang es Lohmann ”) beim Menschen, und. zwar bei einem Patienten, dessen Herz infolge ausgiebiger Rippenresektion un- mittelbar unter der Haut lag, durch leichte Schläge mit dem Per- kussionshammer auf die Brusthaut über dem linken Ventrikel Extra- systolen auszulösen, die im Ekg die Umkehr der R-Zacke nach ab- wärts bei aufwärts bleibender T-Zacke, demnach also den Spitzen- und linken Ventrikeltypus, aufwiesen. Lohmann und Müller ®) haben auch im Anschluss an die Beobachtung der Umkehr der R-Zacke bei einer Reihe von Fällen mit angeborenen Herzfehlern und einem 1) 1. ce. S. 26, 153, 157, und Plate 4, Abb. 223. 2). ec. 82149 22h blog Sal CS lid: A) I, Ak, 5) Kraus und Nicolai, Über das Elektrokardiogramm unter nor- malen und pathologischen Verhältnissen. Klin. Wochenschr. Berlin 1907 Nr. 25, 26. 6) Kraus und Nicolai, Das Elektrokardiogramm des gesunden und kranken Menschen. Leipzig 1910 S. 278. 7) Lohmann, Das Elektrokardiogramm des Menschen bei direkter künstlicher Reizung des linken Ventrikels. Sitzungsber. d. Ges. z. Beförd. d. ges. Naturwissenschaft. Marburg 1912. 8) Lohmann und Müller, Das Elektrokardiogramm bei umehorenen Herzfehlern. Sitzungsber. d. Ges. z. Beförd. d. ges. Naturwissensch. Mar- burg 1913. Elektrographische Untersuchung des Erregungsverlaufesim Vogelherzen. 349 solchen von Mitralstenose, wobei freilich über die Art der Ableitung keine Mitteilung gemacht wurde, einen bedeutsamen Weg zur ex- perimentellen Hervorrufung dieser Umkehr am Versuchstiere gefunden. Die Autoren gingen dabei von einer Vermutung Grödels aus, wonach für diese Erscheinung die Veränderung der Herzlage infolge des Herz- fehlers, und damit zugleich die der Lagebeziehungen der Herzkammern zu den Ableitungsstellen, eine Rolle spielen könnte, eine Annahme, die durch die tatsächlich autoptisch zu beobachtende Drehbewegung des Herzens bei Mitralstenose infolge des nach links Hinüberdrängens des dilatierten rechten Ventrikels an Wahrscheinlichkeit gewann. Sie verursachten daher beim Kaninchen Drehbewegungen des freigelegten Herzens um seine Längsachse mittels eingebundener Seidenfäden. Hierbei ergab die Ableitung des Ekg von beiden Vorderpfoten tat- sächlich, dass die Rotation des Herzens die Umkehr der vorher aufwärts gerichteten R-Zacke hervorrief. Diese Versuche er- hielten neuerdings eine exakte Erweiterung und Bestätigung durch diejenigen von Boden und Neukirch !), in denen die Aktionsstrom- kurve des künstlich durchströmten Herzens mittels der sogenannten tluiden Ableitung, d. h. durch Eintauchen der Elektroden in die das Herz umgebende Lösung, aufgenommen wurde. Bei dieser Anordnung zeigte nun die Stromkurve des Hundeherzens bei möglichst physio- logischer Ausgangsstellung ein normales Ekg, während die Drehung des Herzens, so dass der r. V. um 60° weiter nach vorn (ventral) ge- richtet war, jeweils die Umkehr der R-Zacke nach abwärts hervorrief. Boden und Neukirch erhielten übrigens das gleiche Ergebnis auch am Kaninchenherzen nach Abtragung der Papillarmuskeln im r. V., wobei anscheinend der 1. V. allein schlug. Wenn wir uns mit diesen Angaben begnügen, so ergibt sich für die Umkehr der R-Zacke im Eg und Ekg in die Abwärtsrichtung eine ganze Reihe von Entstehungsmöglichkeiten: 1. Beim Frosch als Folge von Reizung des Ventrikels an der Spitze, so dass die Erregung bei diesen Extrasystolen von dort ausgeht. Spitzentypus. 2. Beim Hunde infolge Reizung der Spitze des 1. V., so dass bei diesen Extrasystolen ein atypisches Ventrikel-Ekg als Spitzen- und linker Ventrikeltypus mit abwärts gerichteter ersten Phase entsteht. Nach Kahn wird bei Reizung der Spitze des r. V. die gleiche Kurve wie bei Reizung der Basis erhalten, so dass es vor allem auf den Unter- schied von r. und 1. V. ankommt. Lewis erhielt jenes Ekg auch bei Auslösung der Extrasystolen am unverletzten Tiere. Nach Selenin - 1) Boden und Neukirch, Elektrokardiographische Studien am iso- lierten Säugetier- und Menschenherzen bei direkter und indirekter Ab- leitung. Dies Archiv Bd. 171 S. 146. 1918. 350 Ernst Mangold: spielt beim Hunde für die Auf- oder Abwärtsrichtung von R die Art der Ableitung eine grosse Rolle und ist besonders bei Abl. III die Umkehr zu erhalten. 3. Beim Pferde nur bei bestimmten Arten der Ableitung. 4. Bei Menschen mit Herzfehlern bei bestimmten Arten der Ablei- tung, besonders Abl. III. Hier wird. veränderte Erresungsleitung oder Lageveränderung des Herzens infolge Herzfehlers als Ursache angegeben. 5. Beim Menschen im atypischen Ekg ventrikulärer Extrasystolen. 6. Beim Kaninchenherz in situ bei Lageveränderung des Herzens im Sinne der Linksdrehung um die Längsachse. 7. Beim isolierten Hundeherz bei sogenannter fluider Ableitung als Folge einer Lageveränderung des Herzens im Sinne der Linksdrehung um die Längsachse. 8. Beim isolierten Kaninchenherzen als kolse der Abtragung der Papillarmuskeln im r.V. 9. Bei den Vögeln im normalen Ekg, unabhängig von der Ableitung, als Folge der in der r. V.-Spitze zuerst auftretenden Erregung. „ 10. Beim Hühnerherz in situ bei Ableitung des Es vom r.V. als Folge des Erregungsverlaufs im r. V. von der Spitze zur Basis. Für unser in 9 und 10 aufgeführtes Versuchsobjekt scheint sich nun aus allen vorhergehend herangezogenen Beispielen keine Veranlassung zuergeben, die in den ersten Abschnitten dieser Arbeit begründete Erklärung zu modifizieren. Nr. 8 entspricht im anatomischen Sinne den im r. V. des Vogelherzens ge- gebenen Verhältnissen, da hier ja auch die Papillarmuskeln fehlen bzw. zu jener breiten Muskelklappe verschmolzen sind. Während hier jedoch die Erregung infolgedessen auf die Ventrikelmuskulatur zuerst vom unteren Ende des Bündelschenkels im Spitzenteil über- geht, ist der r. V. des Kaninchenherzens nach Entfernung der Papillar- muskeln nicht mehr schlagfähig, und es schlägt der 1. V. dann offenbar allein, so dass im Ekg der l. V.-Typus des Säugerherzens auftritt, wie er dem beim Hunde (Nr. 2) entspricht. Hierbei spielt aber im Gegen- satze zu unserem Objekte die Art der Ableitung eine wichtige, nach den bisherigen Untersuchungen offenbar noch nicht erschöpfend. unter- suchte Rolle. Daher ist auch noch nicht ganz klar ersichtlich, wieweit beim Säugerherz der Gegensatz von r. und 1. V. oder der von Spitze und Basis dabei die grössere Bedeutung hat. Hier liegt auch wohl der Punkt, wo diese Untersuchungen mit den von Garten!) und seinen Schülern mittels der Methode der Differentialelektroden ge- wonnenen Ergebnissen in Einklang zu bringen sind, nach denen die Erregung in allen Teilen der Herzoberfläche fast gleichzeitig, aber 1) Garten, Über die Verwendung der Differentialelektroden am Säugetierherzen. Skandinav. Arch. f. Physiol. Bd. 29 S. 114. 1913. Elektrographische Untersuchung des Erregungsverlaufesim Vogelherzen. 351 doch sowohl im r. wie im 1. V. des Säugerherzens mit einem merk- lichen Vorsprung in der Spitze einsetzt. Auf eine sich aus der vorigen Zusammenstellung ergebende Schluss- folgerung glauben wir noch hinweisen zu müssen, dass es hiernach offenbar nicht angängig ist, die Veränderung einer Zacke des typischen Ekg in verschiedenen Fällen ohne weiteres auf gleiche Ursachen zurückführen zu wollen. Vielmehr lässt sich die Erklärung einer Veränderung einer Zacke des Ekg nur dann von einem auf den anderen Fall übertragen, wenn in beiden sowohl die anatomischen normalen oder pathologischen Verhältnisse wie auch die Versuchsbedingungen hinsichtlich der Lage des Herzens und der Art der Ableitung vollkommen die gleichen sind. VI. Versuche mit Ausschaltung des Vorhofsknotens. Bei den oben bereits erwähnten Untersuchungen !) über den Er- regungsursprung im Vogelherzen war es gelungen, das nach unserer damaligen Auffassung dem Sinusknoten des Säugerherzens entsprechende kardiomotorische Zentrum aufzufinden; eine bestimmte umschriebene, der Einmündung der grossen Venen unmittelbar benachbarte Stelle der rechten Vorhofswand s. Fig. 1, erwies sich bei Huhn, Gans und Ente als die einzige des Herzens, von der aus die Gesamtfrequenz sowie die Schlagfolge von A und V wirksam durch lokale Temperaturveränderung zu beeinflussen war. Die Kühlung dieser Stelle mittels einer Eiswasser- thermode rief Verlangsamung des ganzen Herzschlages hervor. In einigen Versuchen trat ausserdem eine Koordinationsstörung zwischen A und V in die Erscheinung, die sich durch Ventrikelautomatie mit umgekehrter Schlasfolge des V und A äusserte. Ein sogenannter nodaler, gleichzeitiger A-V-Rhythmus, der auf die Übernahme der Führung durch einen A und V gemeinsam beherrschenden Knoten an Stelle des durch die Kühlung reizlos ausgeschalteten hingewiesen hätte, liess sich dagegen nicht beobachten. In Anbetracht dieses unterschiedlichen Verhaltens zum Säugerherzen war damals auf die Nachprüfung mit dem Saitengalvanometer hinge- wiesen worden (S. 9), so dass hier jetzt noch kurz über das Ergebnis unserer einschlägigen Versuche berichtet sei. Die Kühlung der bezeich- neten Stelle der rechten Vorhofswand wurde teils wieder mit der Kalt- wasserthermode, meist aber mit dem Chloräthylspray herbeigeführt. Auch in diesen Versuchen liess sich eine Reihe von Überleitungs- störungen neben der gesamten Verlangsamung der Herztätigkeit be- obachten, die die früheren Ergebnisse vollauf bestätigten. Im Vorder- grunde stand auch jetzt wieder die Verlangsamung des Vorhofsschlages und demgegenüber die Tendenz des Ventrikels, einen schnelleren Delncı Dies Arch. Bd. 157% 8. 1. 1914, Pflüger’s Archiv für Physiologie. Bd. 175. 23 392 Ernst Mangold: [=] Rhythmus beizubehalten. Dies führte zu ganz entsprechenden Kurven, wie sie seinerzeit nach den Mechanogrammen mitgeteilt werden konnten. So zeigt die Abb. 31 in besonders typischer Weise, ganz wie Abb. 8 und 9 der früheren Arbeit, das plötzliche Einsetzen der Ventrikel- automatie, zwei Ventrikelsystolen, denen keine Vorhofstätigkeit vorangeht, während die P-Zacke vielmehr infolge der grossen Vorhofs- verspätung sich erst hinter die Vorschwankung einschaltet bzw. im zweiten Falle in gleicher Höhe der Kurve erscheint. Während sich in diesem Beispiele die Störung sofort wieder ausgleicht, um nachher allerdings noch mehrmals wiederzukehren, zeigt Abb. 32 in ähnlicher Weise das allmähliche Zurückbleiben des Vorhofs, das sich, infolge der Chloräthylkühlung plötzlich einsetzend, in dem immer weiteren Heranrücken der P-Zacke an die R-Zacke erkennen lässt; dadurch überholen die Kontraktionen des Ventrikels, der wieder seine vor- herige Frequenz ziemlich vollkommen beibehält, diejenigen des Vorhofs und ‘erscheinen in ihrem Ursprung selbständig und vorzeitig gegen diesen. Dabei kommt es dann nach der einen auf den Gipfel einer T-Zacke superponierten Zacke (bei dem dritten Kreuzchen der Abb. 32) gleich wieder zu einer Ventrikelaktion, die vielleicht durch die vorher- gehende Vorhofsaktion ausgelöst war, wenn man hierfür den Abstand zwischen P- und R-Zacke im Vergleich zum vorherigen normalen (im Anfang der Abb. 32) nicht für zu gross halten will. Im übrigen aber handelte es sich, wie der weitere Verlauf der Aufnahme noch zeigte, . um einen länger dauernden Zustand vollkommener Dissoziation zwischen Vorhofs- und Kammerschlag, der jedoch nach Aufhören der Kühlung, wie die ferneren Aufnahmen bewiesen, vollkommen wieder zurückging und der normalen, nur durch gelegentliche einzelne Unregelmässig- keiten unterbrochenen Schlagfolge wich. Ein gleichzeitiger A-V-Rhythmus kam auch in dieser neuen Ver- suchsreihe am Hühnerherzen nicht zur Beobachtung. Nur ganz vor- übergehend liess sich von einem solchen sprechen, so zum Beispiel in dem in Abb. 33 wiedergegebenen Falle, in dem auch wieder die P-Zacke stetig später auftritt, während der Ventrikel seinen früheren Rhythmus beizubehalten sucht, so dass es nach der ersten (durch das Kreuzchen bezeichneten) automatischen Kammeraktion zu einigen so gut wie gleichzeitigen Vorhofs- und Ventrikelschlägen kommt, ebenso wie nachher noch ein zweites Mal in unserer Abbildung. Auch in diesem Falle ging die Koordinationsstörung zurück. Bei den durch die reizlose Ausschaltung des von uns angegebenen kardiomotorischen Zentrums am Vorhof des Vogelherzens auftretenden Beeinflussungen der A-V- Schlagfolge scheint uns die Ventrikelautomatie im Vordergrunde des Interesses zu stehen. Während A infolge der Kühlung den Schlag verlangsamt, tritt bei V immer wieder die Tendenz hervor, einen Elektrographische Untersuchung des Erregungsverlaufesim Vogelherzen. 353 schnelleren Rhythmus beizubehalten oder wiederzugewinnen, so dass es häufig zu der V-A-Folge kommt und die Überleitungszeit As— Vs negativ wird. In den Zahn’schen !) Versuchen am Säugerherz dagegen trat dies bei Kühlung des Sinusknotens nur selten ein, wohl aber bei Erwärmung des Ventrikelteils des A-V-Knotens, wobei dieser unterste Teil des Aschoff-Tawara’schen A-V-Knotens sich von dem oberen, dem Atriumteile desselben, durch die eigene Funktionssteigerung selb- ständig macht. Obwohl sich beim Säugerherzen, wie sich auch aus den Versuchen von Brandenburg und Hoffmann ?) ergibt, die Folgen der Sinus- ausschaltung nicht stets in der gleichen Weise äussern und auch hier- nach eben gelegentlich die As— Vs-Zeit negativ wird, so legt doch be- sonders der Vergleich mit den Zahn’schen Ergebnissen über die funk- tionelle Differenzierung der kardiomotorischen Zentren des Säuger- herzens die Wahrscheinlichkeit nahe, dass es sich.bei der von uns durch die Abkühlung ausgeschalteten Stelle in der Wand des rechten - Vorhofs des Vogelherzens nicht um das Analogon zum Sinus- knoten, vielmehr zum oberen Teile des A-V-Knotens, also dem Atriumknoten des Säugerherzens handelt. Hier- durch bestätigt sich die Auffassung von Aschoff ?), der im Anschlusse an die Ausführungen des einen von uns sogleich geneigt war, jene Stelle mehr für den Atriumknoten als den Sinusknoten zu halten. Es entsteht hierdurch allerdings die neue Frage, wo der Sinusknoten beim Vogelherzen lokalisiert ist und ob ein solches kardiomotorisches Zentrum hier überhaupt besteht und eine funktionelle Bedeutung hat, die sich hier neben der des Atriumknotens zu erübrigen scheint. Über diese Verhältnisse werden erst neue eingehende physiologische, - besonders zunächst aber auch anatomische Untersuchungen, die hier dringend erforderlich erscheinen, Klärung bringen können. VII. Zusammenfassung. 1. Durch direkte elektrographische Ableitung von der Oberfläche des freigelegten, in situ schlagenden Hühnerherzens mit verschiedenen Kombinationen je zweier Ableitungsstellen wurde aus der Richtung der R-Zacke und T-Zacke der Ort des ersten Auftretens und des letzten Aufhörens der Negativitätswelle im Hühnerherzen bestimmt. 1) Zahn, Experimentelle Untersuchungen über Reizbildung und Reiz- leitung im Atrioventrikularknoten. Dies Archiv Bd. 151 S. 247. 1913. 2) Brandenburg und P. Hoffmann, Wo entstehen die normalen Bewegungsreize im Warmblüterherzen und welche Folgen für die Schlag- folge hat ihre reizlose Ausschaltung ? Medizin. Klinik. 1912 S. 1. 3) Aschoff, Diskussionsbemerkung zu Mangold. Erregungsursprung und -leitung im Herzen der Vögel und niederen Wirbeltiere. Deutsche med. Wochenschr. 1914 Nr. 20. 23* 354 Ernst Mangold: Elektrogr. Unters.d. Erregungsverl. im Vogelherzen . 2. Je nach den Orten der Ableitung ergaben sich hinsichtlich R- und T-Zacke typische Elektrogramme. 3. Für das Auftreten der Negativität in den einzelnen Teilen des Herzens wurde folgende zeitliche Aufeinanderfolge gefunden: rechter Teil des rechten Atriums (Vorhofsknoten), linker Teil des rechten Atriums, linkes Atrium, rechter Ventrikel Spitzenteil, linker Ventrikel Basisteil, rechter Ventrikel Basisteil, linker Ventrikel Spitzenteil. 4. Für das Aufhören der Negativität ergab sich die Reihenfolge: rechter Ventrikel Spitze, linker Ventrikel Spitze, linker Ventrikel Basis, rechter Ventrikel Basis. 5. Zwischen den vom rechten und linken Herzen aufgenommenen Elektrogrammen besteht ein typischer Gegensatz in der Richtung der R-Zacke, die in den Eg des rechten Herzens abwärts, in denjenigen des linken Herzens aufwärts zeigt. 6. Hieraus ergibt sich, dass die Erregung im rechten Ventrikel vom Spitzen- zum Basisteil, im linken Ventrikel vom Basis- zum Spitzenteil verläuft. 7. Dadurch bestätigt sich die auf Grund von Durchschneidungs- und Ligaturversuchen in einer vorangegangenen Arbeit gewonnene Anschauung über den Erregungsverlauf im rechten und linken Ventrikel des Hühnerherzens. S. Das Ekg der Vögel — untersucht wurden Huhn, Taube, Ente, Sperber — weist P-, R- und T-Zacke auf. Die T-Zacke ist, im Gegen- satz zu Angaben von anderer Seite, auch bei Huhn und zahmer Ente ausgebildet und stets aufwärts gerichtet. 9. Die R-Zacke des Vogel-Ekg ist bei allen verschiedenen Arten der Ableitung vom unverletzten Tiere abwärts gerichtet. Hierin liest ein charakteristischer Gegensatz zum Ekg der Säugetiere und des Menschen, bei denen reine Umkehr der R-Zacke stets nur bei be- stimmten Ableitungsarten, bei Herzfehlern oder bei Lageveränderungen | des Herzens beobachtet wird. 10. Die Abwärtsrichtung der R-Zacke im Vogel-Ekg findet ihre Erklärung in der durch die direkte Elektrographie von der Herzober- fläche gefundenen Tatsache, dass die Erregung im Vogelherzen zuerst in der Spitze, und zwar im Spitzenteil des rechten Ventrikels, auftritt. 11. Weder im Eg noch im Ekg des Hühnerherzens liess sich eine Sinuszacke beobachten. 12. Erneute Versuche mit reizloser Ausschaltung des an der Ein- mündungsstelle der Vena cava inferior in der Wand des rechten Vorhofs nachgewiesenen kardiomotorischen Zentrums deuten darauf hin, dass dieses nicht dem Sinus-, sondern dem Atriumknoten entspricht. Pflügers Archiv f. d. ges. Physiologie Bd. 175. Abb. 1a). Huhn 4. Abb. 1b. Huhn 5. Ableitung: Vena cava inf. — r. Atrium. Ableitung: Atriumknoten. — r. Atriumlinks. Abb. 2. Hulın 14. ' Abb. 3. Hulın 14. Ableitung: r, Atrium — ], Atrium. Ableitung: ]. Atrium — r. Atrium. Abb. 4. Huhn 15. Ableitung: 1. Atrium — 1. Ventrikelspitze. Vorhofszacke 1. Ventrikelspitze marklert. i Huln 13. . Atrikum — Abb. 6. Huhn 14. Ableitung: 1. Ventrikelbasis — 1. Ventrikelspitze Be ee Abb. 7. Huhn 17, = Ableitung: 1. Ventrikelbasis — m Luna, NE - Ableitung: Vena cava inf. — 1. Ventrikelspitze 1. Ventrikel-Spitzenteil, Mangold, Elektrographische Untersuchung, Abb. 9. Huhn 9. Ableitung: r. Atrium — r. Ventrikelspitze. Abb. 10. Huhn 14. Abb. 11. Ableitung: r. Atrium — Huhn 15. Ableitung: r. Atrium — ze. r. Ventrikelspitze. Abb. 12a Huhn 14. Ableitung: r. Ventrikelbasis — r. Ventrikelspitze. u Fr Abb. 12b. Huhn 14. Ableitung: r. Ventrikelbasis — 1. Ventrikelspitze. Abb. 13a. Huhn 17. Ableitung: r. Ventrikelbasis — 1. Ventrikelspitze. Abb. 14. Hulın 13. Ableitung: Vena cava inf. — r. Ventrikel-Spitzenteil. Abb. 13b. Huhn 17. Ableitung; r. Ventrikelbasis — r. Ventrikelspitze, Abb. 15. Huhn 16. Ableitung: r. Ventrikelspitze — 1. Ventrikelspitze. 3) Ablonie 3133 sing Elektrogramme bei direkter Ableitung von der Oberfläche des Hühnerherzens. Zeitschreibung in Abb. 1-33 stets < 1), Sek. Tafel III, Abb. 16. Hulın 17. Abb. 17. Huhn 8. Ableitung: r. Ventrikelspitze — Ableitung: 1. Atrium — r. Ventrikel-Spitzen- 1. Ventrikelspitze. teil. Vorhofszacke markiert. dan sonen Abb.18a. Huhn12. Abb. 18b. Huhn 12. Ableitung: 1. Atrium — r. Ventrikel-Spitzenteil. Abb. 19. Huhn 17. Ableitung: 1. Atrium — Ableitung: r. Ventrikelbasis — 1. Ventrikelspitze. 1. Ventrikelbasis. Abb. 20. Huhn 16. Abb. 21. Huhn 9. Ableitung: r. Ventri EB) — Ableitung: r. Atrium — 1. Ventrikelb: ” 1. Ventrikelspitze. Abb. 22. Huhn 14. Abb. 23. Ableitung: r. Atrium — Ableitung: r. Ventrikell 1. Ventrikelspitze. l. Ventrikelspitze. Verlag von Julius Springer in Berlin. Al Ir 2 ie eh wi ER ie A) Pflügers Archiv Bd. 175. Abb. 24. Ekg der Ente. Abb. 25. Ekg der Taube. Vorhofszacke markiert. . Vorhofszacke markiert. Abb. 26. Ekg der Taube. Abb. 27. Ekg des Vorhofszacke markiert. ‚Sperbers. Abb. 28. Ekeg des Abb. 29. Ekg des Abb. 30. Ekg des Huhns. Huhns. Huhns. Vorhofszacke markiert. Ableitung: Schnabel — r. Bein. Ableitung: Schnabel — 1. Bein. Ableitung: Schnabel — Kloake. ; Abb. 31. Eg des Hühnerherzens. Ventrikelautomatie bei Kühlung des Atriumknotens. Vorhofszacke markiert. Mangold, Elektrographische Untersuchung. Tafel IV. "JIOBLIBUL YOLIIS USFUOSLNUOS YOIMp HN9wzsdurgjugjoytlyusA “UHBRLIUIS YOMP SNY9BZSJOUIOA "SUSFOUNUMIIIY SOP ZUnyny 1aq alyeuromepoyLiyuaA 'suezaoulouyng sep SH gg "day "FIOTNIBUL OYILZSFOUIOA 'SUSFOUNUMILIIY SEP Zunfyny 194 AryewuogmejayLLyuoA 'suszIoulaugng sep 34 'zE 'dqYy ın. inger in Berli lius Spr Verlag von Ju y k- v ri a Die früheren Zählungen der Erythrocyten im Blute verschiedener Tiere sind teilweise mit grossen Fehlern behaftet. Von R. Marloff, approb. Tierarzt aus Melbach. (Aus dem physiologischen Institut der Universität Giessen.) (Eingegangen am 20. Februar 1919.) Inhalt. Seite I. ESTER er Ve BE RER HERREN EL TRR 355 Paseinzapien der Untersuchung . ..2....... REIFE 356 SpMiesnoden der Untersuehung. - ... 2... 4. = - Demi 396 4. Resultate der Untersuchung. ... . . RE Ne ER RE N 359 PrHsammmentassung‘ und. Schluss. u... „man. anal 2 ne Se. 364 1. Einleitung. Die neueren Untersuchungen über die Methode der Erythrocyten- zählung, besonders die von Brünings!) und Bürker ?), haben er- geben, dass die bisher am meisten verwendete Thoma’sche Methode und die mit dieser verwandten Methoden. mit einer Reihe schwer wiegender Fehler behaftet sind, von welchen der bedenklichste, die ungleichmässige Verteilung der Erythrocyten auf der Zähltläche, durch das Senkungsbestreben dieser spezifisch schwereren Gebilde in der spezifisch leichteren Verdünnungsflüssigkeit bedingt ist. Allein durch dieses relativ grosse Senkungsbestreben fällt das Zählresultat bei normalem menschlichen Blute um wenigstens 7% zu hoch aus. Dieser Fehler ist aber kein konstanter, der in Rechnung gezogen werden könnte, er variiert vielmehr, je nachdem die Erythrocyten schwerer oder leichter sind, was bei normalem Blute verschiedener Personen besonders infolge des verschiedenen Gehalts der Erythrocyten an Hämoglobin der Fall zu sein pflegt. Ganz gewaltig gross kann aber der Fehler bei Zählung in verschiedenartigem Blute werden, ergab sich doch Bürker°), dass, wenn Erythrocyten des Menschen sich in 1) W. Brünings, Ein neuer Apparat für Blutkörperchenzählung. Dieses Archiv Bd. 93 S. 377. 1903. 2) K. Bürker, Zählurg und Differenzierung der körperlichen Ele- mente des Blutes Tigerstedt’s Handk. d. physiol. Methodik, Bd. 2 Abt. 5 S. 36. 1913. 3) K. Bürker, Das Grundübel der älteren Zählmethoden für Erythro- 356 R. Marloff: Hayem’scher Lösung in 30 Minuten um 3 mm senken, sich Ratten- erythrocyten unter denselben Bedingungen um 2 mm, Taubenerythro- cyten um 4 mm und Froscherythrocyten gar um volle 13 mm senken, das sind Unterschiede von 33 bzw. 500%. Daraus wird man schon schliessen dürfen, dass die bisherigen Zählungen farbstoffreicher Erythro- cyten wenig Wert haben. Um zu einem genaueren Urteil über die hier obwaltenden Ver- hältnisse gelangen und um die Grösse der Fehler abschätzen zu können, . habe ich auf Veranlassung von Herrn Professor Dr. Bürker eine entsprechende Versuchsreihe am Blute verschiedener Tiere, besonders von Haustieren, und vergleichend auch am Blute des Menschen durch- geführt. 2. Prinzipien der Untersuchung. An demselben Blute sollte zunächst eine Zählung der Erythrocyten nach der Thoma’schen, darauf eine nach der Bürker’schen Methode, welche von den obengenannten Fehlern frei ist, durchgeführt werden. Zur Aufklärung sich ergebender Differenzen sollte folgendermaassen verfahren werden. Es sollte zunächst die Senkungsgeschwindiskeit der Erythrocyten in der Verdünnungsflüssigkeit ermittelt und in Be- ziehung zu den Differenzen gesetzt werden, wobei zu erwarten war, dass, je grösser die Senkungsgeschwindigkeit ausfiel, um so grösser auch der Fehler bei Anwendung der Thoma’schen Methode sein musste. Da ferner die Senkungsgeschwindigkeit der Erythrocyten eine Funktion der Grösse derselben und besonders ihres Hämoglobingehaltes zu sein pflegt, so sollte der Hämoglobingehalt des betreffenden Blutes bestimmt und mit Hilfe der ermittelten Zahl der Erythrocyten der mittlere Gehalt eines Erythrocyten an Hämoglobin berechnet werden. Der letztere Wert musste gleichfalls in naher Beziehung zu dem Zähl- fehler des Thoma’schen Methode stehen. 3. Methoden der Untersuchung. Unter strengen Kautelen für quantitative Bestimmungen wurden 25 cmm Blut abgemessen und in 4975 cemm Hayem’scher Lösung ein- getragen, so dass das Blut 200fach verdünnt war. Bei Blutarten, welche arm an Erythrocyten waren, wurde eine schwächere Verdünnung gewählt. In diesen Blutmischungen sollten die vergleichenden - Zählungen der Erythrocyten und zugleich die Bestimmung der Senkungsgeschwindigkeit vorgenommen werden. Aus derselben Schnittwunde wurden weitere 25 cmm Blut ge- wonnen und zu 2475 cmm 0,1 %,iger Sodalösung, welche die Erythro- eyten und seine Beseitigung, mit besonderer Rücksicht auf Versuche im Hochgebirge. Dieses Be Bd. 152 S. 278. 1913. Die früheren Zählungen der Erythrocyten im Blute versch. Tiere usw. 357 eyten auflöst, hinzugefügt; es wurde so 100fach verdünntes Blut er- halten, das zur Hämoglobinbestimmung diente. Darauf wurde in der zuerst genannten Blutmischung die ver- gleichende Zählung nach der Thoma’schen und der Bürker’schen Methode durchgeführt. Um unter möglichst identischen Bedingungen zählen zu können, wurde eine Bürker’sche Zählkammer zuerst nach Art der Thoma’schen Methode gefüllt. es wurde also ein Tröpfchen der Blutmischung auf die Zählfläche gebracht und dann erst das Deck- glas aufgelegt und gezählt. Dann wurde dieselbe Kammer nach der Bürker’schen Methode gefüllt, d. h. es wurde das Deckglas vorher aufgelegt, durch Klammern aufgedrückt und dann erst die Blutmischung durch Kapillarität in den Zählraum befördert und ausgezählt. In beiden Fällen wurden die Räume über 320 Quadraten berücksichtigt und die ermittelten Zahlen in die Schemata eingetragen !). Nunmehr war das Senkungsbestreben der Erythrocyten in der Blutmischung festzustellen. Dabei handelt es sich um das Problem des Falles im widerstrebenden Medium. Zuerst wurde so verfahren, dass die Blutmischung in senkrecht gestellte Glasröhrchen gebracht und beobachtet wurde, um welche Strecken sich der Blutkörperchenspiegel in einer bestimmten Zeit senkte. Es ergab sich nun, dass die Senkungsgeschwindigkeit abhängig ist von der Weite der Röhrchen, indem bei engen Röhrchen (2,5 mm lichte Weite) die Senkung rascher erfolgt als bej weiten (7,5 mm lichte Weite). Bei engen Röhrchen ging ferner die Senkung in der Mitte der Flüssigkeitssäule rascher vor sich als am Rande. Bei weiten war es umgekehrt. Auch die Temperatur hatte insofern einen Einfluss, als bei höherer Temperatur das Senkungsbestreben grösser war als bei niederer. Um zu vergleichenden Werten zu kommen, wurden daher Röhrchen von 5 mm lichter Weite und 50 mm Länge benutzt und in ein Wasserbad von 20°C. eingetaucht. Einen Durchmesser von 5 mm pflegen auch die Tröpfchen der Blutmischung, welche man auf die Zählfläche der Thoma’schen Zählkammer bringt, zu haben. Die Röhr- chen waren ferner entweder selbst mit einer Millimeterskala versehen, oder sie wurden zur Vermeidung der Parallaxe ohne eine solche vor einer in Millimeter geteilten Spiegelglasskala befestigt und mit dieser zusammen in das Wasserbad versenkt. | Ein in dieser Weise mit meinen Erythrocyten angestellter Versuch ergab folgendes Resultat: Versuch vom 21. März 1918. Blut von mir wird 200fach mit Hayem’scher Lösung verdünnt und in ein 5 mm weites, 50 mm langes, vor einer Spiegelglasskala befestigtes 1) Genaueres über die Art der Zählung siehe in der S. 355 Anm. 3 zitierten Arbeit von Bürker 8. 57. 358 R. Marloff: Röhrchen eingefüllt. Skala samt Röhrchen wird in ein Wasserbad von 20°C. eingetaucht. Zeit Stellung des Blutkörperchen- spiegels 5h 98’ 1,20 cm 5h 53’ | 1,35 „ 6h 08’ 150 „ 6h 23’ 1,65 Die Senkungsgeschwindigkeit ist also konstant, was theoretisch zu erwarten ist, sie beträgt in 15 Minuten 0,15 em. In 1 Minute würden also diese Blutkörperchen in der Zählkammer gerade die Kammerhöhe von 0,1 mm durchfallen. Es war klar, dass auf diese Weise nur Minimalwerte zu erhalten waren, da ja nur die Senkung der am langsamsten fallenden Blut- körperchen beobachtet werden konnte. Um nun auch die Maximal- werte zu ermitteln, sollte folgendermaassen vorgegangen werden. In die eine Abteilung des zum Bürker’schen Vergleichsspektroskop !) gehörenden Absorptionströgchens wurde die Blutmischung luftblasen- frei eingefüllt und mit Hilfe der Deckplatte abgeschlossen. Dann wurde das Tröschen in dem Wasserbad aufrecht hingestellt und die Blutkörperchen der Senkung überlassen. Nachdem sich alle auf dem Boden angesammelt hatten, sollte das Trögchen um 180° gedreht und so der frühere Bodensatz zum Senken auf die frühere Decke ver- anlasst werden. Bei der Drehung entstanden aber solche Wolken, dass die Beobachtung nicht möglich war. Auch die Verfolgung der Senkung eines mitten in die Hayem’sche Lösung gebrachten Tropfens der Blutmischung war nicht einwandsfrei durchzuführen, die Senkung des Tropfens als Ganzes erfolgte viel zu rasch. 2 Schliesslich wurde, um die Verhältnisse möglichst gleich denen auf der Zählfläche zu machen, in nunmehr einwandsfreier Weise folgendermaassen verfahren. Unter einem Leitz’schen Binokular- mikroskop, in dessen Gesichtsfeld die Erythrocyten plastisch erscheinen, wurde auf das Zählnetz der Bürker’schen Zählkammer ein Tröpfchen der Blutmischung gebracht, ein Blutkörperchen, das in der Kuppe des Tröpfehens scharf im Gesichtsfeld erschien, ins Auge gefasst, mit Hilfe der Mikrometerschraube das Körperchen bei der Senkung ver- folgt und mit einer Stoppuhr die Zeit bestimmt, innerhalb welcher das Körperchen die Zählfläche eben erreichte oder auch nur sich um l) K..Bürker, Ein kleiner Universalspektralapparat. Hoppe-Seyler’s Zeitschr. f. physiol. Chemie Bd. 63 S. 295. 1909. Die früheren Zählungen der Erythrocyten im Blute versch. Tiere usw. 359 eine bestimmte Strecke senkte. Aus der Anzahl der Skalenteile, um welche die Mikrometerschraube nachgedreht werden musste, ergab sich die Höhe des Fallraums. Die Skala wurde ausgewertet und mit den Angaben der Firma in Übereinstimmung gefunden, 1 Skalenteil - entsprach 0,004 mm. In dieser Weise wurde in zehn verschiedenen Tröpfchen die Senkungs- geschwindigkeit je eines Blutkörperchens bestimmt und für 50 Mikro- meterskalenteile, das sind 0,200 mm Fallhöhe, in Sekunden berechnet. Endlich war noch der Hämoglobingehalt eines Erythro- cyten festzustellen, was in folgender Weise geschah. Das mit der 0,1 %igen Sodalösung 100fach verdünnte Blut wurde in das Absorptions- trögchen des Hüfner’schen Spektrophotometers gefüllt und der Ex- tinktionskoeffizient @’, aus dem Drehungswinkel @ im Wellenlängen- gebiete 535,6— 542,1 uu, das ist in der Region des nach Grün zu ge- legenen Absorptionsstreifens des Oxyhämoglobins, bestimmt, wobei &’, = — log cos? o. Daraus und aus dem Absorptionsverhältnis A’,, das im gegebenen Falle 1,25-10? betrug, ergab sich dann die Konzentration c nach der Beziehung aA: Der Wert c gibt das Hämoglobin in Grammen in 1 ccm der Lösung an. Zur Prüfung der beiden Lichtbündel auf Gleichheit wurde das von Bürker in diesem Archiv (Bd. 167 S. 144. 1917) beschriebene Rauch- glas verwendet. War c bekannt, dann auch C, d. h. die in 100 emm Blut enthaltene Hämoglobinmenge in Grammen. Durch Division der in 1 emm Blut . vorhandenen Hämoglobinmenge mit der in 1 cmm Blut enthaltenen Blutkörperchenzahl ergab sich der Gehalt eines Blutkörperchens an Hämoglobin c,; er soll in 101? & ausgedrückt werden. Im folgenden sollen nunmehr die Resultate der an tierischem Blute durchgeführten Versuche mitgeteilt werden. Versuche an mensch- lichem Blute, auf welches sich hauptsächlich die Bürker’schen Unter- suchungen beziehen, werden zum Vergleiche herangezogen. 4. Resultate der Untersuchung. Die Versuche wurden der Reihe nach an Menschen-, Frosch-, Tauben-, Kaninchen-, Pferde-, Rinder-, Hunde-, Schweine- und Ziegenblut an- gestellt. 1) Genaueres über die Methode siehe bei K. Bürker, Gewinnung, qualitative und quantitative Bestimmung des Hämoglobins. Tigerstedt’s Handb. d. physiol. Methodik Bd. 2, 1. Hälfte, Abt. 1, S. 281. 1911. 360 R. Marloff: Menschenblut. Das Blut wird aus den Fingerkuppen entzogen. Versuch vom 25. März 1918. Blut von Herrn M. | Erythrocytenzahl nach Thoma 4,99 Millionen = „ Bürker 4,30 ” Unterschied 16 %,. Senkungsgeschwindigkeit der Erythrocyten bei 14,5°C. Zimmertemperatur: FRallzeit tur Fallzeit 50 Mikrometerskalen- Versuch ee ; in Sekunden teile = 0,200 mm Hr wre in Sekunden 1 39 130 118 2 130 305 7 3 50 135 135 4 60 152 127 5 75 193 129 6 BB) 145 132 7 54 104 96 SEE 21 40 95 g a 175 108 10 40 100 125 TOT TER: Summen]. er Summe: 1182 Mittel: 118 Die Kammerhöhe von 0,100 mm wird also durcehschnitt- lich in der Zeit von 59 Sekunden durchfallen, Senkungs- geschwindigkeit in 1 Minute 0,102 mm. Hämoglobingehalt: Extinktionskoeffizient der Oxyhämoglobin- _ lösung e’, = 1,145, Gehalt der Blutlösung c = 1,43-10° g, Gehalt in 100 ccm Blut C = 14,3 g, Gehalt eines Erythrocyten unter Zu- grundelegung des richtigen Wertes von 4,30 Mill. c, = 33-101? go. Versuch vom 5. April 1918. Blut von mir. Erythrocytenzahl nach Thoma 6,26 Millionen Eh “a „»„ Bürker 5,43 & Unterschied 15%. Senkungsgeschwindigkeit bei 14,8% C.: Die früheren Zählungen der Erythrocyten im Blute versch. Tiere usw. 361 2 Fallzeit für Fallhöhe in Mikro- Fallzeit 50 Mikrometerskalen- Versuch meterskalenteilen in Sekunden teile = 0,200 mm in Sekunden 1 103 3 163 2 55 170 154 3 66 215 163 4 17 45 132 5 68 ; 2325 165 6 75 285 190 7 50 135 135 8 33 120 182 9 60 170 142 Summe: 1426 Mittel: 158 Die Kammerhöhe wird durchschnittlich in 79 Sekunden durchfallen, Senkungsgeschwindigkeitin 1Minute 0,076mm. Hämoglobingehalt: e’, = 1,120, c = 1,40-10? g, C = 14,0 g, er 26210, '? 2. Versuch vom 6. April 1918. Blut von Herrn B. Erythrocytenzahl nach Thoma 5,68 Millionen mebucker 4,81 Unterschied 18%. en sehwindekei B bei 15° C.: Fallzeit für Mersneln Fallhöhe in Mikro- | Fallzeit | 50 Mikrometerskalen- meterskalenteilen in Sekunden teile — 0,200 mm 2 AR in Sekunden 1 7 174 SNSLEEI 2 79 163 116 3 60 117 98 4 75 184 123 5 43 104 121 6 66 160 121 7 61 136 ll 8 53 90 85 9 35 80 114 10 60 1 NONE res Ih, SIE SE ee Summe: 1116 Mittel: 112 Die Kammerhöhe wird durchschnittlich in 56 Sekunden durchfallen, Senkungsgeschwindigkeit 0,107 mm in 1 Min. Hämoglobingehalt: @’, = 1,330, c = 1,66-10° g, C = 16,6 g, 35.1012 2. Schon aus diesen Versuchen an Menschenblut geht hervor, dass zwischen dem Fehler, welcher der Thoma’schen Methode anhaftet, der Senkungsgeschwindigkeit und dem Hämoglobingehalt eines Erythro- 362 R. Marloff: cyten eine nahe Beziehung besteht, insofern, als je grösser letzterer Wert ist, um so grösser auch erstere Werte ausfallen. Dass die einzelnen Erythrocyten desselben Blutes verschieden schnell fallen, rührt von den Verschiedenheiten (wechselnde Grösse und Gestalt, wechselnder Gehalt), welche diese Gebilde normalerweise zeigen, her, und’ davon, dass sie nicht immer ganz gerade Wege beim Fallen zurücklegen, sich drehen und von den Nachbarerythrocyten gestört werden können. Besonders feste Beziehungen sind zwischen dem Gehalt eines Erythrocyten an Hämoglobin und der Senkungsgeschwindigkeit nach- weisbar, den Werten 33, 26 und 35 entsprechen die Werte 0,102, 0,076 und 0,107. Es liest daher nahe, für klinische Zwecke aus der Senkungs- geschwindiskeit auf den Färbeindex der Erythrocyten zu schliessen. Gleich der folgende Versuch an den kernhaltigen, grossen und schweren Erythrocyten des Frosches weist besonders eindringlich darauf hin, welche erhebliche Differenzen hıer bestehen können. Frosehblut. Zur Zählung der Erythrocyten wurde das dem Herzen entnommene Blut auch hier 200fach verdünnt, der Grösse der Erythrocyten wegen aber die doppelte Kammerhöhe von 0,200 mm mit Hilfe eines mit einem Einschliff von 0,100 mm Tiefe versehenen Deckglases hergestellt und die Zählung in den Räumen über den grossen Quadraten von 1/5 emm vorgenommen. 125 solcher Räume wurden ausgezählt, die ermittelte Zahl war dann nur noch mit 200 zu multiplizieren. Versuch vom 11. April 1918. Erythrocytenzahl nach Thoma 1,066 Millionen Br „ Bürker 0,452 = Unterschied 136 %! Senkungsgeschwindigkeit bei 20,0° C.: Fallzeit für Vesuch Fallhöhe in Mikro- Fallzeit 50 Mikrometerskalen- meterskalenteilen in Sekunden teile = — (0,200 mm las in men 1 52 36 an Tee = 96 52 97 3 39 22 28 = 7 54 35 2 67 36 27 6 50 3 35 7 26 20 98 6) 50 28 98 9 63 30 24 10 ER a en. | Summe: Se TE Mittel: 5) Die früheren Zählungen der Erythrocyten im Blute versch. Tiere usw. 363 Die Kammerhöhe von 0,100 mm wird durchschnittlich schon in 16 Sekunden durchfallen, Senkungsgeschwindig- keit in 1 Minute 0,375 mm. Hemnoslobingehalt: ©, - 1,165, e = 1,46-1072 8, @ = 14,6 g, er 0 ‘2. Die Erythrocyten des Frosches enthalten also etwa zehnmal mehr Hämoglobin als die des Menschen; damit im Zusammenhang steht ihr grosses Senkungsbestreben und der grosse Fehler von 136%, der durch dieses in die alte Methode eingeführt wird. Taubenblut. Das Blut wurde aus den Gefässen an der Innenseite des Ober- schenkels entzogen und in der gleichen Weise untersucht wie Menschenblut. Versuch vom 16. April 1918. Erythrocytenzahl nach Thoma 3,79 Millionen Ei » Bürker 22,80 N Unterschied 35 %. Senkungsgeschwindigkeit bei 20°C.: Fallzeit für Versuch Fallhöhe in Mikro- Fallzeit 50 Mikrometerskalen- meterskalenteilen in Sekunden teile = 0,200 mm in Sekunden 1 3 13 101 2 35 79 100 3 38 &4 110 4 28 69 123 5 45 90 100 6 58 101 87 7 123 182 74 8 21 59 131 9 64 115 90 10 68 107 79 Summe: 995 Mittel: 100 Die Kammerhöhe wird durchschnittlich in 50 Sekunden durchfallen, Senkungsgeschwindigkeit in 1 Minute 0.120 mm. Hämoglobingehalt: e’, = 1,218, c = 152-107 g, C = 152 g8, a, = De Die Erythrocyten der Taube enthalten also fast doppelt so viel Hämoslobin als die des Menschen; das Senkungsbestreben und der Zählfehler ist daher auch grösser. 364 R. Marloff: Kaninchenblut. Die Entziehung des Blutes geschah aus den Ohrgefässen. Versuch vom 18. April 1918. Erythrocytenzahl nach Thoma 6,35 Millionen = „ Bürker 5,85 ne Unterschied 9%. Senkungsgeschwindigkeit bei 22°C. : Rare für erh Fallhöhe in Mikro- . Fallzeit 50 Mikrometerskalen- meterskalenteilen in Sekunden teile = 0,200 mm in Sekunden 1 70 228 163 2 46 229 249 3 10 32 160 4 sl 142 229 b) 42 153 182 6 25 90 180 7 69 220 169 8 50 160 160 ) 30 115 192 10 15 50 166 EN Summe: 1850 Mittel: 185 Die Kammerhöhe wird durchschnittlich in 93 Sekunden durchfallen, Senkungsgeschwindigkeit 0,065 mm. Hämoslobingehalt: en: OA ce W205 EA &, = AT, Dem geringeren Hämoglobingehalt der Kaninchenerythrocyten ent- spricht eine geringere Senkungsgeschwindigkeit und ein geringerer Zählfehler. Pferdeblut. Das Blut wurde aus der Vena jugularis entnommen. Versuch vom 23. April 1918. . Erythrocytenzahl nach Thoma 8,19 Millionen. Bürker 7,32 ® „> Unterschied 12%. Die früheren Zählungen der Erythrocyten im Blute versch. Tiere usw. 365 Fallzeit für Veen Fallhöhe in Mikro- Fallzeit 30 Mikrometerskalen- meterskalenteilen ın Sekunden teile = 0,200 mm | | in Sekunden 1 75 . &os 183 2 25 110 220 3 18 62 172 4 38 130 171 5 17 65 191 6 97 120 222 7 12 50 208 8 62 215 173 9 30 135 225 10 74 285 192 Summe: 1957 Mittel: 196 Die Kammerhöhe wird durchschnittlich in 98 Sekunden durchfallen, Senkungsgeschwindigkeit 0,061 mm. Eiimoslobinsehalt: e, = 1,141, e = 1,43-1072 8, OQ=Z14,3 g, Et € Nach dem bekannt grossen Senkungsbestreben der Pferdeerythro- cyten im Plasma des Pferdeblutes hätte man eine grössere Senkungs- geschwindigkeit in der Zählkammer erwarten sollen. Dass aber diese Erwartung sich nicht erfüllt hat, ist insofern begreiflich, als der Hämo- globingehalt eines Erythrocyten relativ klein ist, daher auch das Senkungsbestreben in der Hayem’schen Lösung. Für das grosse Senkungsbestreben der Pferdeerythrocyten im Plasma des Pferde- blutes müssen besondere Umstände in Betracht kommen. z Rinderblut. Die Blutentnahme erfolste aus den Gefässen des Ohrs. Für Rinder- blut ist Hayem’sche Lösung keine so geeignete Verdünnungsflüssigkeit wie für die anderen Blutarten, da die Rindererythrocyten darin Neigung - zur Asslutination zeigen und Stechapfelform annehmen. Versuch vom 25. April 1918. Erythrocytenzahl nach Thoma 7,01 Millionen !) ir WeBürker 651 A Unterschied 8%. Senkungsgeschwindigkeit bei 17,5° C.: 1) Nur 160 Quadrate ausgezählt. 366 R. Marloff: | Fallzeit für Fallhöhe in Mikro- Fallzeit 50 Mikrometerskalen- Versuch meterskalenteilen in Sekunden teile = 0,200 mm in Sekunden 1 32 120 187 2 27 115 213 3 45 265 294 4 25 90 180 5 38 105 138 6 (65) 270 159 Ü 40 222 277 8 54 250 232 9 50 175 175 10 63 245 194 Summe: 2049 Mittel: 205 Die Kammerhöhe wird durchschnittlich in 103 Sekunden durchfallen, Senkungsgeschwindigkeit in 1 Minute 0,058 mm. Hämoglobingehalt: e’, = 0,938, c = 1,17:103 eo, C = 11,7 9, c, 8 Or Die Senkungsgeschwindigkeit und der Zählfehler entsprechen den Erwartungen. Hundeblut. Die Blutentziehung erfolgte aus den Gefässen des Öhres. Versuch vom 26. April 1918. Erythrocytenzahl nach Thoma 8,21 Millionen IR „ Bürker 6,65 en Unterschied 23%. Senkungsgeschwindigkeit bei 18,0 C.: = Fallzeit für Versuch Fallhöhe in Mikro- Fallzeit 50 Mikrometerskalen- meterskalenteilen in Sekunden teile = 0,200 mm in Sekunden \ 60 165 137 - 50 130 130 3 12 35 146 4 90 295 125 d 40 130 162 6 45 115 128 X 55 135 123 Sn 39 98 126 I 50 145 145 10 70 200 143 Summe: 1365 Mittel: 137 Die früheren Zählungen der Erythrocyten im Blute versch. Tiere usw. 367 Die Kammerhöhe wird durchschnittlich in 68 Sekunden durchfallen, Senkungsgeschwindigkeit in 1 Minute 0,083 mm. Emoslobingehalt: =, 1,354, e 1.69.1079 C 16.92, 2310, 12 2. Bei den hämoglobinreicheren und sich rascher senkenden Erythro- eyten des Hundes ist auch der Zählfehler wieder grösser. Schweineblut. Das Blut stammte aus den Gefässen des Ohres eines jungen Tieres. Versuch vom 30. April 1918. Erythrocytenzahl nach Thoma 7,01 Millionen t) a \SnBürker 6,20 R Unterschied 13%. Senkungsgeschwindigkeit bei 14,0 C.: Fallzeit für orsnch Fallhöhe in Mikro- 1 Fallzeit 50 Mikrometerskalen- meterskalenteilen in Sekunden teile = 0,200 mm in Sekunden 1 35 97 139 2 27 130 241 3 45 155 172 4 37 150 203 d 3 180 209 6 30 120 200 1 80 310 194 8 32 140 219 9 66 250 189 10 40 165 206 Summe: 1972 Mittel: 197 Die Kammerhöhe wird durchschnittlich in 99 Sekunden durchfallen, Senkungsgeschwindigkeit in 1 Minute 0,061 mm. Eomenlobingehalt:’e/, = 0,931, ce = 1,16-107° 8, @ = 11,6 5, c, = 19-1012 g. Die gegenüber den Erythrocyten des Hundes hämoglobinärmeren Erythrocyten des Schweines weisen ein geringeres Senkungsbestreben auf, das seinerseits den Zählfehler kleiner ausfallen lässt. Besonderes Interesse verdiente schliesslich noch das Ziegenblut mit seinen so kleinen, zahlreichen Erythrocyten. 1) Nur 160 Quadrate ausgezählt. Pflüger’s Archiv für Physiologie. Bd, 175. 24 368 R. Marloff: Ziegenblut. Das Blut wurde den Ohrgefässen entnommen. Noch mehr als bei Rinderblut macht sich hier Agglutination und Stechapfelform in der Hayem’schen Lösung störend geltend. Zur Zählung musste 400fach verdünnt werden. Bei 200facher Verdünnung war nicht nur die Zählung wegen der grossen Zahl der Erythrocyten sehr erschwert, es kam noch die genannte, starke Agglutination hinzu. Selbst bei 400facher Verdünnung war die Asglutination noch nicht ganz ver- mieden. Man hat also hier mit grösseren Fehlern infolge der ungleich- mässigen Verteilung der Erythrocyten zu rechnen. Versuch am 2. Mai 1918. Erythrocytenzahl nach Thoma 13,92 Millionen 4 vr Buürker 13,10 4 Unterschied 6%. Senkungsgeschwindigkeit bei 21,0 C.: Fallzeit für Versuch Fallhöhe in Mikro- . Fallzeit 50 Mikrometerskalen- meterskalenteilen in Sekunden teile = 0,200 mm in Sekunden 1 30 140 993 2 30 142 996 3 32 295 352 4 27 123 298 5 47 240 255 6 20 155 388 7 10 55 275 8 21 145 345 9 30 180 300 10 60 410 349 Summe: 2954 Mittel: 295 Die Kammerhöhe wird durchschnittlich in 148 Sekunden durchfallen, Senkungsgeschwindigkeit in 1 Minute 0,041 mm. Hämoglobingehalt: e’, = 0,677, c = 0,8510? g, CO =858, ee Entsprechend dem Umstande, dass sich die Ziegenerythrocyten als die hämoglobinärmsten der bisher untersuchten Erythrocyten erwiesen haben, ist auch ihr Senkungsbestreben und der Zählfehler am kleinsten. 5. Zusammenfassung und Schluss. Um zu einem Gesamtüberblick zu gelangen, seien die an den ver- schiedenen Blutarten erzielten wichtigsten Resultate in der folgenden Te Die früheren Zählungen der Erythrocyten im Blute versch. Tiere usw. 369 Tabelle zusammengestellt, und zwar geordnet nach dem Hämoglobin- gehalt eines Erythrocyten. Ela | sa > Erythrooyten- | Unter. | 4:8 | SS @| 838 | 2583 zahl in Millionen a0 ög |. | 3858| a5. Blutart Sach o. Er 3 = Erb E zenten Ess TE 257 23,7 Bürker| Thoma I= ee = 5 Frosch... | 0,452 | 1,066 136 14,6 | 322 16 | 085 Taube... | 2,80 3,79 35 15,2 54 >50 | 0,120 Mensch ... | 481 5,68 18 16,6 35 56 | 0,107 Mensch . . | 4,80 4,99 16 14,3 33 59 | 0,102 Mensch . .. | 5,43 6,26 15 14,0 26 79 | 0,076 Eumdeere | 665 | .801 23 | 169 25 68 0,088 Kaninchen. | 55 | 635 9 12,1 21 93 | 0,065 Pferd ...| 72 | 819 12 14,3 19 98 | 0,061 Schwein... | 620 | ol 13 11,6 19 99 | 0,061 ende. ..| 651 7,01 8 11,7 ı8s | 108 | 0,058 Zieee ...| 1310 | 139% 6 8,5 7 I 18: | 0041 Betrachtet man zunächst die drei letzten Spalten, so ergibt sich auf das Deutlichste, dass zwischen dem Hämoglobingehalt eines Erythro- eyten und der Fallzeit desselben bzw. der Senkungsgeschwindigkeit eine feste Beziehung besteht: Je grösser der Hämoglobingehalt ist, um so kleiner die Fallzeit bzw. um so grösser die Senkungsgeschwindig- keit. Die kleine Abweichung von dieser Regel beim Hundeblut will unter den gegebenen Umständen bei der sonstigen Übereinstimmung nicht viel besagen. In den extremen Fällen, beim Frosch und bei der Ziege, sind die Unterschiede ganz gewaltig, stehen doch den Werten für den Frosch- erythrocyten von 322-1012 sg, 16 Sekunden und 0,375 mm die Werte von 7-1071? o, 148 Sekunden und. 0,041 mm für den Ziegenerythrocyten gegenüber. Je grösser das Senkungsbestreben ist, um so grösser sind nun auch im allgemeinen die Fehler bei der Zählung nach Thoma, wie sich aus der vierten Spalte ergibt. Aus den Untersuchungen geht demnach mit aller Deut- lichkeit hervor, dass die bisherigen Zählungen der Erythro- ceyten im Blute verschiedener Tiere wenig Wert haben, so- fern es sich um schwerere Erythrocyten handelt und die bisher am meisten empfohlene Hayem’sche Lösung als 24. * 370 R. Marloff: Die früheren Zählungen der Erythrocyten usw. Verdünnungsflüssigkeit benutzt wird. Für Rinder- und Ziegen- blut ist die Hayem’sche Lösung wenig geeignet, weil sie Agglutination, und Stechapfelform zustande kommen lässt. Hier müssen also neue Versuche mit verbesserter Methodik zur genauen Ermittlung der Erythrocytenzahl der Tiere einsetzen, es muss ferner der Einfluss der Art der Verdünnungsflüssigkeit auf das Zählresultat noch genauer geprüft und endlich das rasche Senkungs- bestreben der Pferdeerythrocyten im Plasma des Pferdeblutes, das im Widerspruche zum Hämoglobingehalte dieses Erythrocyten steht, aufgeklärt werden. Studien zur Theorie der Reizvorgänge. V. Mitteilung: Der Verlauf der Dauererregung. Von Prof. Dr. phil. et med. August Pütter, Bonn. Mit 5 Textabbildungen. (Eingegangen am 22. Februar 1919.) Die Theorie der Reizvorgänge, wie ich sie in den ersten Abhand- lungen dieser Reihe !) entwickelt habe, ist noch erheblicher Erweite- rungen bedürftig und auch fähig. Auf eine ausserordentlich wichtige Erweiterung führt die theo- retische Betrachtung der experimentellen Erfahrungen, die über den Verlauf von Dauererregungen vorliegen. Die erste Gruppe von Erscheinungen, die hier erörtert werden müssen, bezieht sich auf die „Ermüdung‘““ oder ‚„Umstimmung‘‘ durch Dauerreize, d. h. auf die Abschwächung, die die Reizwirkung erfährt, wenn ein Reiz langdauernd mit unveränderter Stärke dasselbe reiz- bare System trifft. Die zweite, kleinere Gruppe von Erscheinungen bezieht sich auf das ‚„Anklingen‘ der Erregung, auf den Anstieg der Erregung vom Beginn der Reizung bis zu dem Augenblick, in dem sich der Erregungs- zustand nicht mehr merklich von dem Maximum der Erregung unter- scheidet. Als Beispiel wählen wir wieder die Erscheinungen der Dauererregung dss menschlichen Auges, da hier verhältnismässig reichliches Zahlen- material vorliegt. 1. Die Umstimmung. Die Tatsache der Umstimmung wird durch die Theorie, wie sie bisher entwickelt worden ist, noch nicht dargestellt. Wenn ein stärkerer Reiz dauernd mit unverminderter Intensität auf das Auge einwirkt, so wird seine Wirkung mit der Zeit schwächer. Die Abnahme der Reizwirkung lässt sich messend verfolgen. 1) Studien zur Theorie der Reizvorgänge, I.—IV. Mitteilung. Dieses Archiv Bd. 171 S. 201—261. 373 August Pütter: a) Allgemeine Theorie. Nach den bisher entwickelten Gleichungen für den Ablauf der Reizvorgänge sollte nach kurzer Zeit!) praktisch der höchste Wert der Konzentration der R-Stoffe erreicht sein, und es sollte dann keine weitere Änderung mehr auftreten. Tatsächlich beobachten wir eine Abnahme der Reizwirkung. Nach unserer Auffassung bedeutet das eine Abnahme der Kon- zentration der R-Stoffe. Wie kann sie zustande kommen ? Wieder müssen wir eine Grösse, die wir bisher als Konstante be- trachtet haben, als Variable darstellen, und zwar führen mathematische wie physiologische Überlegungen dazu, dass es die Grösse r sein muss, die diese Veränderungen erleidet. Wir hatten bisher angenommen, dass die einzige Wirkung der Reize darin bestünde, dass sie die Reaktion beschleunigen, durch die die R-Stoffe aus den S-Stoffen entstehen. Eine solche Beschleunigung kommt in einer Vergrösserung der Reaktionskonstante q zum Aus- druck. Es ist aber klar, dass unter der Wirkung von Reizen auch die Durchlässigkeit der Wand des Reizraumes für die R-Stoffe er- höht werden kann. Das Maass für diese Durchlässigkeit ist der Diffusionskoeffizient r; wird er grösser, so stellt sich bei jeder Reiz- intensität das Gleichgewicht der R-Stoffe bei niedrigerer Konzen- tration als vorher ein. Im Modell würde eine Vergrösserung von r eine Erweiterung der Ausflussöffnung des unteren Gefässes bedeuten, und es ist ohne weiteres klar, dass dadurch, unter sonst unveränderten Bedingungen, die Höhe des Wasserstandes im unteren Gefäss, d. h. die Grösse 7, abnehmen muss. Für die Veränderung des Diffusionskoeffizienten liegt es wieder am nächsten, eine lineare Abhängiskeit von der wirksamen Grösse anzunehmen. Wir können zunächst die Möglichkeit der Annahme prüfen, dass unter der Wirkung eines Reizes, der unendlich lange eingewirkt hat, die Zunahme der Grösse r proportional der Reizintensität J ist. Es liest aber noch eine zweite Annahme über die Veränderung von r sehr nahe: Es ist daran zu denken, dass r eine Funktion der jeweiligen Konzentration der R-Stoffe im Reizraum, d. h. eine Funk- tion von y sein könnte, ja man könnte ganz von der Vorstellung ab- sehen, dass der Reiz direkt auf die Grenzschicht des Reizraums wirkt und den Diffusionskoeffizienten verändert, und könnte annehmen, l) Zeit des ‚„Anklingens‘‘ siehe unten. Studien zur Theorie der Reizvorgänge. V. 373 dass nur die Steigerung der Konzentration der R-Stoffe diese Ver- änderung bewirkt. Für die Wahl der Annahme ist die Übereinstimmung mit den Be- obachtungstatsachen maassgekend. Die Prüfung der verschiedenen Möglichkeiten ergab, dass die Beobachtungen am Auge richtig dar- gestellt werden, wenn man r als Funktion von J und von y darstellt, so dass im Grenzfalle, d. h. wenn der Reiz J unendlich lange ein- gewirkt hat, r dargestellt wird durch den Ausdruck: Berner ml. ee. (1 Hier bezeichnet r, den Wert, den r im Grundumsatz hat, also in unserem Fall 0,1. Für den Wert y = y, soll r den Wert r, annehmen, daher ist der Ausdruck (y — y,) einzuführen. y, ist = 9,9. Die Beizahl k setzen wir = 0,000012. Sie ist als das Produkt zweier Beizahlen aufzufassen. Die eine von ihnen misst die Wirkung von J, die andere die Wirkung von y auf die Grösse von r. Wären beide gleich, so müssten sie in unserem Falle beide 0,00346 sein. Der Ausdruck für den Wert y,, d. h. für den Grenzwert, den y nach unendlich langer Zeit erreicht, lautete, wie früher gezeigt !): q — 100 Er Rn Blech Ren ne a En Bisher hatten wir r = 0,10 gesetzt. Diesen Wert bezeichnen wir jetzt als r,, während für r der Ausdruck r =0,1 [1 + 0,000012 (y— 9,9) J] einzusetzen ist, so dass wir die Gleichung erhalten: q 1 10 20,001 18 70:00003 2772 3,9) 712, y,, = 100 (3 Den Ausdruck 100 wollen wir als 7 bezeichnen, denn a — 01l+q er stellt den höchsten Wert dar, den y erreichen würde, wennr=r,= 0,1 bliebe. Wir erhalten dann die Gleichung: H ’© "1 + 0,000012 (y,— 9,9) J oder aufgelöst nach y, — (1 — 0,000119.J) + V(1 — 0,000119 J)?+4- JH -0,000012 0,000024 J | Ye 1) Siehe Bd. 171 8. 210. 374 August Pütter: Wie früher gezeigt wurde !), ist für das menschliche Auge 1 q = 0,01 (1 + ",). In dieser Gleichung ist y, = 9,9. Den Ausdruck für 7 haben wir gleichfalls bereits früher ent- wickelt ?), er ist: (10 — 0,099 I) + V(10 — 0,099 I)? + 4,04:99-J 2,02 \ H (3 b) Die Grenze der Umstimmung. Um das Beispiel der Umstimmung des menschlichen Auges zu verfolgen, berechnen wir die Tabelle 1. Sie enthält im ersten Stabe die Intensität des Reizes in theoretischem Maass, im zweiten den Wert von H, berechnet nach Gleichung 5, im dritten Stabe den Grenz- wert y,„, der angibt, wie hoch die Konzentration der R-Stoffe nach vollendeter Umstimmung für eine bestimmte Reizintensität ist (be- rechnet nach Gl. 4), und endlich im letzten Stabe das Verhältnis des Wertes y, zu H. Tabelle 1. Intensität J Höchster Wert | Grenzwert von y in theoretischem |von y für r—=0,1 first co Yo: Maass H= yo = 0,5 13,49 13,48 0,999 5,0 27,33 27,00 0,995 50,0 12,99 71,50 0,980 100,0 99,05 92,0 0,930 200 135,2 110 0,810 500 202,7 122 0,602 1000 271,6 117 0,432 2.000 399,3 107 0,300 5.000 500,0 88 0,176 10 000 617,3 74 0,120 20 000 713,0 97 0,080 50 000 853,2 42 0,0495 100 000 915,3 32,9 0,0360 200 000 954,0 25,4 0,0266 500 000 980,7 18,5 0,0190 1.000 000 991,0 15,1 0,0152 2.000 000 995,05 13,1 0,0132 10 . 10 999,9 10,75 0,0108 100 . 10 1000 10,0 0,0100 Dieser letzte Wert gibt ein Maass für den Umfang der Um- stimmung, und er ist es, den wir mit den Resultaten der Beobachtung 1) Siehe Bd. 171 8. 242. 2) Siehe Bd. 171 8. 242, Gleichung 15. Studien zur Theorie der Reizvorgänge. V. 375 vergleichen müssen, denn diese geben an, welchen Bruchteil der Hellig- keitsempfindung im ersten Moment der Reiz von konstanter Intensität nach langer Zeit noch auslöst. In der Versuchsreihe, die v. Kries mitteilt, akt der Reiz, dem er die Intensität 1,0 zuschreibt, eine derartige Umstimmung, dass die scheinbare Helliskeit nach 160 Sekunden noch 0,15 der Helligkeit im ersten Augenblick beträgt. Wir wollen annehmen, dass nach 160 Sekunden praktisch die volle Umstimmung erreicht ist, wie sie theoretisch erst nach unendlicher Zeit erreicht werden würde. Ein Reiz, der im Grenzfall eine Umstimmung im Verhältnis 1:0,15 be- wirkt, hat nach unserer Tabelle 1 in theoretischem Maass den Zahlen- wert 6800. Stellt die Theorie die Verhältnisse richtig dar, so müssen die Werte der Umstimmung, die bei anderen Reizintensitäten be- obachtet worden sind, mit den Zahlen übereinstimmen, die für die entsprechenden Intensitäten berechnet worden sind. Inwieweit dies zutrifft, zeigt die folgende Tabelle 2. Die beobachteten und berechneten Werte für die Grenze der Umstimmung stimmen in befriedigender Weise überein, wie die Vergleichung der beiden letzten Stäbe der Tabelle 2 zeigt. Tabelle 2 Reizintensität J fg [ee Grenze der Umstimmung in willkür- | . I :H 7 lichem ‚m Wlae- I Yo = =; Maass nach retischem B " v. Kries Maass berechnet | beobachtet 1,0 6 800 550 82 0,15 0,15 1,95 13 300 663 66,5 0,10 0,09 3,9 26 500 712 92,5 0,068 0,08 34,7, 235.000 945 24,0 0,0253 0,03 Wir dürfen also behaupten, dass die Tabelle 1 in der Tat eine getreue Darstellung der Umstimmung nach unendlich langer Zeit ist, eine Darstellung, aus der wir auch für die Reizintensitäten, über die keine Beobachtungen vorliegen, zutreffende Aussagen machen können. Es ergibt sich danach folgendes Bild von der Abhängigkeit der Umstimmung von der Reizstärke: Bei schwachen, der Nullschwelle nahen Reizintensitäten ist die Umstimmung unmerklich gering. Sie kann ja erst merklich werden, wenn ihr gesamter Umfang grösser als die Unterschiedsschwelle ist. Die Unterschiedsschwelle beträgt für das menschliche Auge, wie oben gezeigt, 0,99 Einheiten. Eine eben merkliche Umstimmung wird erst durch einen Reiz von der Intensität J = 46 bewirkt. Da die Nullschwelle bei J = 0,12 liest, ist dieser eben merklich umstimmende Reiz 382mal so stark wie der Schwellenreiz. 376 August Pütter: Der Umfang der Umstimmung, d. h. das Verhältnis H:y, wird immer grösser, je stärker der Reiz ist; dagegen wird der Wert, den y nach vollendeter Umstimmung hat, nur bis zu einer Reizintensität von J = 500 grösser, dann aber wieder kleiner. Bei einem Reiz von J = 500, d. h. einem Reiz von der ca. 4200fachen Intensität des Schwellenreizes, erreicht der Wert von y,, ein Maximum, oder mit anderen Worten, ein Reiz von der 4200fachen Intensität des Schwellenreizes wirkt nach genügend langer Einwirkung stärker als jeder andere schwächere oder stärkere Reiz. Wächst die Reizintensität zu sehr hohen Werten an, so tritt eine neue Erscheinung auf: der Wert von y, wird dann so klein, dass 7-07 7 70 702 703 70? 705 70° 07° „0° Abb. 1. er wenpiger als 0,99 Einheiten von y, (in unserem Falle 9,9) verschieden ist; d.h. bei sehr langer Einwirkung eines sehr starken Reizes ist der Zustand vollendeter Umstimmung unmittelbar nicht mehr von dem ungereizten Zustande zu unterscheiden, es findet keine merkliche Erregung mehr statt. Für das Auge würde dieser Zustand, in dem Y, < (9,9 + 0,99), d.h. < 10,89 ist, erst bei einer Reizintensität von etwa 9,5 Millionen erreicht werden, d. h. durch einen Reiz, dessen Intensität die des Nullschwellenreizes um das 79000000fache über- trifft. Die Dauerwirkung solcher Reize ist nicht beobachtet und dürfte der Beobachtung unzugänglich sein, da schwere Schädigungen des Auges den Versuch vorher beenden würden. Die Abb. 1 gibt eine Übersicht über die Umstimmung in ihrer Abhängigkeit von der Reizstärke. Studien zur Theorie der Reizvorgänge. V. in c) Der zeitliche Verlauf der Umstimmung. Die Umstimmung bedarf, um praktisch vollständig zu werden, einer recht langen Zeit. Erst nach 160 Sekunden ist der Grenzzustand annähernd erreicht. Die Theorie der Reizvorgänge erfordert auch die Kenntnis des Gesetzes, nach dem sich die Umstimmung ihrem Grenzwerte nähert. Als Beobachtungsmaterial dient wieder dieselbe Zahlenreihe von v. Kries, deren Endwerte wir eben schon benutzt haben, um das Gesetz der Umstimmung nach beliebig langer Reizdauer auf- zustellen. Die folgende Tabelle 3 enthält die Zahlen. Sie gibt für vier ver- schiedene Lichtstärken und für Umstimmungszeiten von 3 Sekunden bis 160 Sekunden die scheinbare Helligkeit eines reagierenden Lichtes, ausgedrückt in Bruchteilen der Helligkeit, mit der das Licht im ersten Moment der Darbietung aufgefasst wird. Tabelle 3. (Nach v. Kries)!}). Scheinbare Abschwächung nach Licht- — | en. a RE Et; a nn 160 Sekunden 1 0,91 081 0,66 0,58 | 0,43 0,23 0,15 1,95 0,86 0,74 | 0,62 Da 0,18 0,09 3,9 0,82 071 | 0,62 0,34 0,21 0,14 0,08 34,7 | 0,74 057 | 042 0,25 0,16 | 0,08 0,03 Die rächstliegende Annahme über den zeitlichen Verlauf der Um- stimmung ist die, dass die Umstimmung um so langsamer erfolgt, je näher sie bereits ihrer Grenze ist. Hatten wir für r als Grenzwert nach unendlich langer Zeit den Ausdruck gefunden: r 0,1 [I + 0,0012 (y, 99) I] so müssen wir für den Wert, den r nach der Zeit { erreicht, den Aus- druck wählen: = 0179270000012 ZINN FU ee. . (6 Hier bedeutet ® eine Beizahl, die eine Funktion von J und y sein muss. Die Lösung ergibt also auf alle Fälle eine sehr verwickelte und transzendente Gleichung. 1) v. Kries in Nagel’s Handb. Bd. III S. 216. 1904. 378 August Pütter: Man kann sich aber mit einer näherungsweisen Lösung helfen. Die tatsächlichen Verhältnisse werden mit hinreichender Genauigkeit dargestellt, wenn man setzt: kt r = 0,1 [1 + 0,000012- (9, — 9,9) (1 — e— || - 7 Der Zahlenwert der Beizahl k hängt von der Wahl der Zeiteinheit ab. In den Beobachtungen ist die Zeiteinheit die Sekunde, in unseren Rechnungen dagegen ist es die theoretische Zeiteinheit, deren Länge wir in einer früheren Abhandlung zu 2,2 o berechnet haben }). Wir rechnen mit dieser theoretischen Zeiteinheit weiter und setzen die kt Beizahl k = 0,013. Die Werte von @ = Vi 99) sind dann Yo A für die Intensitäten, für die wir den Verlauf der Umstimmung durch Beobachtung kennen, die folgenden: J= 6800 und y, = 82,0 entspricht @ = 0,0000185 = 13200 . ur 0603 7,2 70820,00001A= J= 2650 „ y,-=5235 Te 0.0000 7935000 00090°240 „0 = 0,00000682. Wie gut sich die tatsächlichen Beobachtungen mit diesen Zahlen- werten darstellen lassen, zeigen die folgenden Tabellen 4—-7. Sie sind berechnet nach der Gleichung: H 1 + 0,000012 (y„— 939) J(1—e 975 Der Wert von y, ist nach der oben (S. 373) aufgestellten Glei- chung 4 berechnet. = (8 Tabelle 4. Umstimmung durch einen Reiz J=68S00; 7=550; y„=32. Ren: y berechnet y beobachtet Zeit in Sekunden in Teilen in theoretischem | in Teilen von der grössten t Maass H Helligkeit 3 478 0,865 0,91 6 423 0,770 0,81 10 367 0,662 0,66 20 293 0,533 0,58 40 208 0,378 0,43 Sons 141 0,257 0,23 160 102 0,185 0,15 oo: 82 0,150 1) Siehe dieses Archiv Bd. 171 8. 227 ff. Studien zur Theorie der Reizvorgänge. V. 379 Tabelle 5. Umstimmung durch einen Reiz J=13300; H= 663; y„= 66,5. Zeit ın Sekunden y berechnet in theoretischem | in Teilen von t Maass H 3 568 0,855 6 490 0,740 10 420 0,630 20 320 0,480 40 223 0,336 80 143 0,215 160 96 0,145 60) 66,3 0,100 Tabelle 6. Yy beobachtet in Teilen der grössten Helligkeit = cSo>ooo2_oQ9 own _& SODPDPDDPROD Umstimmung durch einen Reiz J= 26500; H= 772; y.— 32. Zeit in Sekunden y berechnet in theoretischem in Teilen von H t Maass 3 625 0,81 6 545 0,71 10 462 0,60 20 330 0,425 40 223 0,290 80 141 0,184 160 88,5 0,115 16.) 52,5 0,068 Tabelle 7. y beobachtet in Teilen der grössten Helligkeit ss = —_ oOoOoOooOooo9—< oSOS+HDWn -I00 QORPrHRRmD rue Umstimmung durch einen Reiz J=235000; H= 945; y.„ = 2. Zeit in Sekunden y berechnet in theoretischem t Maass 3 681 6 537 10 420 20 270 40 175 S0 97 160 57 a 24 in Teilen von 0,725 0,570 0,445 0,285 0,185 0,102 0,060 0,0253 Yy beobachtet in Teilen der grössten Helligkeit 0,74 0,57 0,42 0,25 0,16 0,08 0,03 Abb. 2 zeigt bildlich für die grösste und die kleinste der verwendeten Reizstärken die hinreichende Übereinstimmung zwischen der an- genäherten Berechnung und der Beobachtung. 380 August Pütter: Infolge der Verwicklung, die dadurch gegeben ist, dass r nicht nur als Funktion von J, sondern auch als Funktion von y variiert, wurde zwar eine ganz exakte Durchführung der Theorie der Um- stimmung unmöglich, aber es gelang doch, eine näherungsweise Lösung zu finden. Wir können sagen, dass die Theorie in befriedigender Weise Rechenschaft gibt von dem zeitlichen Ablauf und von den Grenz- zuständen der Umstimmung, wie sie durch Reize verschiedener Stärke bewirkt wird. Hier berühren sich meine Untersuchungen mit den Ergebnissen einer Arbeit von Harald K. Schjelderup!), die sich gleichzeitig mit meinen ersten vier Studien zur Theorie der Reizvorgänge im Druck #44] 40 60 80 700 720 740 700 Abb. 2. befunden hat. Die Grundanschauung des Verfassers, dass die Reize in den Sinnesorganen bestimmte Substanzen zersetzen, dass diese Zersetzung proportional der Reizintensität und der jeweiligen Kon- zentration der zersetzbaren Stoffe sei, und dass die Nachlieferung dieser Stoffe um so rascher vor sich gehe, je weiter ihre Menge von der Maximalmenge entfernt sei, decken sich vollkommen mit meinen Grundannahmen. Es fehlt aber bei Schjelderup die Berücksichtigung der Diffusion, durch die die Zersetzungsprodukte der sensiblen Stoffe, deren Konzentration maassgebend für die Erregung ist, vom Orte ihrer Entstehung fortdiffundieren. Durch die Einführung dieses Momentes 1) Über die Abhängigkeit zwischen Empfindung und Reiz. Zeitschr. f. Psychologie Bd. 80. 1918. Studien zur Theorie der Reizvorgänge. V. 381 erhalten meine Gleichungen eine viel allgemeinere Anwendbarkeit als die einfachen Exponentialgleichungen, mit denen Schjelderup arbeitet. Auch die Verwicklung, die sich für das Auge daraus ergibt, dass q und r nicht nur Funktionen von J, sondern auch von y sind, kommt bei der einfacheren Behandlung dieses Autors nicht in Betracht. Seine Darstellung der Umstimmung ist dementsprechend nur eine grob genäherte. Die Abweichungen zwischen Theorie und Beobachtung werden von ihm dadurch erklärt, dass sich im Auge eine grössere Anzahl verschiedener zersetzbarer Substanzen befänden, deren Zer- setzungskurven sich übereinander lagern. Eine solche Annahme scheint näher zu liegen als die meinige, die nur mit einer Art sensibler Stoffe für jedes System arbeitet, denn die Fülle der verschiedenartigen Substanzen, die wir überall in lebenden Gebilden finden, ist ja bekannt. Gerade von dieser Vorstellung der unübersehbaren Mannigfaltigkeit der Einzelprozesse aus sind ja stets die schwersten Einwände gegen die Möglichkeit einer mathematischen Behandlung physiologischer Vorgänge erhoben werden. Man argumen- tierte so: in den Vorgängen, die wir an lebenden Systemen beobachten, haben wir die Summe der vielen Einzelvorgänge zu sehen, und es ist unmöglich, aus den Beobachtungen die Schar der Unbekannten zu bestimmen, die an allen den einzelnen Vorgängen beteiligt sind. In dieser Art der Betrachtung liegt die Voraussetzung, dass die Einzel- prozesse ganz getrennte Ketten von Vorgängen, zum Beispiel von chemischen Reaktionen darstellten, die sich gegenseitig gar nicht be- einflussen, und dass die Erfolge dieser Einzelprozesse sich einfach addieren zu dem erkennbaren Gesamterfolg, den wir beobachten. Auch Schjelderup schreikt die Formel, die der Ausdruck des Er- regungsvorganges sein soll, als Summenformel. Wäre diese An- schauung richtig, so hätte in der Tat eine mathematische Behandlung physiologischer Fragen unter der Annahme einfacher physikalisch- chemischer Verhältnisse nur einen sehr problematischen Wert, denn man kann dann jede stetige Kurve, durch die sich die Abhängigkeit eines Lebensvorganges von irgendwelchen Grössen darstellen lässt, dadurch ‚erklären‘, dass man sie aus einer beliebigen Anzahl von Einzelkurven zusammensetzt. Das ist aber eine rein formale Lösung, der man an und für sich keinerlei Wert für die physiologische Forschung zusprechen kann. Die Grundannahme, von der aus mir eine erspriessliche Anwendung einfacher physikalisch-chemischer Vorstellungen, die in mathematischer Form ausgedrückt werden können, auf die Lebensvorgänge möglich scheint, ist eine ganz andere; es ist die Annahme, dass die Gesamtheit der ungeheuer mannigfaltigen Einzelvorgänge in einem lebenden 382 August Pütter: System nicht unbeeinflusst nebeneinander herlaufen, sondern ein physikalisch-chemisches System bilden, in dem die einzelnen Stoff- arten durch chemische Reaktionen miteinander verknüpft sind und durch Diffusion zueinander gelangen. In einem solchen System wird der Gesamtumsatz nach dem Prinzip der begrenzenden Faktoren geregelt. Für die Form der gesetzmässigen Beziehungen, die wir zwischen Veränderungen an dem System und den Einwirkungen, die sie hervorrufen, erkennen können, ist der langsamste oder der rascheste Vorgang maassgebend. Das kann ein physikalischer Vorgang sein. Zum Beispiel kann die maximale Menge Sauerstoff, die eine lebende Zelle verbraucht, durch die Geschwindigkeit der Diffusion des Sauer- stoffs zur Oberfläche der Zelle hin begrenzt sein, ganz gleichgültig, ob nachher in der Zelle eine oder sehr viele verschiedene chemische Sub- stanzen mit diesem Sauerstoff oxydiert werden. Handelt es sich um eine Reihe miteinander verknüpfter chemischer Reaktionen, so be- obachten wir im ganzen nur die Geschwindigkeit des langsamsten Vorganges, denn er begrenzt die Geschwindigkeit der rascheren Vor- gänge !). Aus diesem Grunde scheint es mir methodisch notwendig, nicht auf die Vielheit der Substanzen als Erklärungsprinzip zurückzugreifen, denn damit kann man alles erklären, und das bedeutet, dass man nichts erklärt. Die Frage ist, ob es gelingt, ein physikalisch-chemisches System zu finden, das zahlenmässig richtig die Erscheinungen ab- zuleiten gestattet, die ein lebendes System zeist. Dass sich in der Tat auf dieser Basis der Verlauf der Umstimmungs- kurve entwickeln lässt, zeigen meine Ausführungen. 2. Das Anklingen der Erregung. Die zweite Gruppe von Erscheinungen, die die Gleichungen be- schreiben müssen, durch die der Verlauf der Dauererregung dargestellt wird, beziehen sich auf das Anklingen der Erregung. Einer exakten Durchführung der Theorie, soweit sie sich auf das Menschenauge bezieht, steht ausser derselben Schwierigkeit, die wir bei der Lehre von der Umstimmung trafen, noch die weitere entgegen, dass für das Auge die Grösse q nicht nur eine Funktion von J, sondern auch von y ist. Wir fanden ja für q den Wert q = 0,01 ( + a) Auch hier greifen wir zu Vereinfachungen und werden zeigen können, dass sich die Beobachtungen, die über das Anklingen vor- 1) Siehe hierzu auch meine Ausführungen über das Prinzip des lang- samsten Vorganges, in „Vergleichende Physiologie“. Jena, G. Fischer. 1911. Studien zur Theorie der Reizvorgänge. V. 383 liegen, durch die vereinfachten Berechnungen qualitativ richtig und quantitativ angenähert darstellen lassen. Was wir exakt berechnen können, ist der Wert H, die Konzentration, die die Erregungsstoffe erreichen würden, wenn keine Umstimmung stattfände. Für die angenäherte Berechnung ersetzen wir nun das wirkliche reizbare System, in dem die Reaktionskonstante q sich als Funktion von y ständig ändert, durch ein gedachtes System, in dem q für jede Reizstärke konstant ist und einen solchen Wert hat, dass der Wert von H in diesem System der gleiche wird wie in dem wirklichen System. Der Verlauf der in dieser Art berechneten Kurve unterscheidet sich von der wirklichen Kurve dadurch, dass sie zuerst weniger steil steigt, dann aber im weiteren Verlauf etwas steiler. Die beiden Kurven schneiden sich also. Die Unterschiede im Verlauf sind in den späteren Momenten des Anklingens nur gering. Wie diese Rechnung durchzuführen ist, mag ein Beispiel zeigen. Für J = 100000 hat H den Wert H = 915,3. In einem System, in dem r = 0,1 ist (in dem also keine Umstimmung stattfindet) und q = 0,01(1 + J), ist der höchste Wert von y, der nach unendlich langer Zeit erreicht wird: 100 q Ja O1-(1.2g) dieser Wert soll gleich H (d. h. 915,3) sein, also: 0,01(1+J) a 1001 a) Jar 070: Allgemein ergibt sich für die Berechnung von J’ die Gleichung: 1,01 7 — 10 10-0014 Nach dieser Gleichung sind die Werte von J’ in Tabelle 8 berechnet. Die Zeit des Anklingens wird nach der allgemeinen Formel be- rechnet: 27% (9 lg) Da in der Nähe der Grenzwerte von y das zweite Glied des Aus c-re A+tot 1 r nt Yy [100 + ar, +.d.e | druckes in der Klammer en, verschwindend klein wird, rech- nen wir mit der vereinfachten Gleichung: q — — ——_ (100 + der), Pflüger’s Archiv für Physiologie. Bd. 175. 25 384 Ä August Pütter: y hat hierbei stets den Wert (H — 0,99), denn sobald y sich auf 0,99 Einheiten (Grösse der Reizschwelle!) dem Werte H genähert hat, ist das Anklingen beendet. Der letzte Stab der Tabelle 8 enthält die Zeiten des Anklingens in Sekunden. Tabelle 8. Höchster ee Zeit des Anklingens Reizstärke | Wert von Reduzierte net in theore- Y ohne Um-| Reizstärke stante tischem En stimmung. Maass Sekunden J H Jg” N t 0,2 10,98 0,111 — 16,98 3,81 0,0124 0,5 13,49 0.367 — 26,7 13,0 0,0286 1,0 15,92 0,618 | — 37,9 18,3 0,0404 2,0 19,67 1,01 — 49,5 | 22,9 0,0502 5,0 27,33 1,81 — 63,6 28,2 0,0622 10,0 36,08 2,74 — 712,5 32,0 0,0704 20,0 48,42 4,04 — 79,5 36,6 ' 0,0805 50,0 12,55 6,82 — 86,3 42,6 0,0940 100 99,05 10,0 — 0,0 44,8 0,0980 200 135,02 14,6 — 92,65 47,5 0,1041 500 202,7 24,5 — I! Sr 0,116 1000 26 36 — 96,35 55,9 0,122 2.000 359,3 55 — 97,24 58,5 | 0,129 5.000 500,0 99 — 98,02 62,0 0,136 10 000 617,3 159 — 98,40 65,0 0,143 230 000 713,0 247 — 98,61 66,0 0,145 50 000 859,2 580 — 98,84 67,4 0,148 100 000 915,3 1070 — 98,92 68,1 0,150 Nach dieser Berechnung würden also die Zeiten, die das Anklingen erfordert, um so länger sein, je grösser die Reizintensitäten sind, und die Zeiten würden bei niederen Reizintensitäten rasch, dann immer langsamer zunehmen. Die Zeit des Anklingens würde eine Exponentialfunktion der Reizintensität sein. Diese Forderung der Theorie scheint den experimentellen Er- fahrungen durchaus zu widersprechen, denn nach den Bestimmungen, die in der Literatur vorliegen, soll die Zeit des Anklingens mit Saiyanden Reizintensität rasch abnehmen. Allgemeine Gültigkeit kann dieses Ergebnis aber zweifellos nicht beanspruchen, denn von den schwächsten wirksamen Reizen angefangen, muss man zunächst auf alle Fälle ein Gebiet erwarten, in dem das Anklingen um so länger dauert, je stärker der Reiz ist, denn für den eben wirksamen Reiz (Nullschwelle) ist die Zeit des Anklingens gleich Null. Eine eben merkliche Empfindung tritt als solche über die Schwelle und wird nicht stärker. In der bisher entwickelten Theorie des Anklingens ist die Um- stimmung nicht berücksichtigt. Es liegt nahe, daran zu denken, Studien zur Theorie der Reizvorgänge. V. 385 dass durch sie die Zeit des Anklingens für stärkere Reize kürzer wird. Ob diese Annahme ausreicht, um die Beobachtungen darzustellen, lässt sich leicht entscheiden. Nach der Theorie der Umstimmung, wie sie oben entwickelt wurde, muss die Konzentration der R-Stoffe zunächst rasch steigen, einen Gipfelpunkt erreichen und dann langsam fallen. Das Anklingen ist beendet, wenn sich die Konzentration der R-Stoffe bis auf 0,99 Ein- heiten dem Gipfelpunkte genähert hat. Um diesen Zeitpunkt zu berechnen, geht man am einfachsten so vor, dass man die Zeiten berechnet, nach denen y einen bestimmten prozentualen Teil der Grenzhöhe H erreicht hat, unter der Voraus- setzung, dass keine Umstimmung stattfände. Dass man ferner die Zeiten berechnet, innerhalb deren infolge der Umstimmung der Wert von H um 1%, abnimmt. Eine geügend angenäherte Lösung der ge- stellten Frage bekommt man dann durch eine zeichnerische Darstellung der Verhältnisse, da man die kleinen Kurvenstücke, um die es sich hier handelt, ohne merklichen Fehler als gerade Linien ansehen kann. Bei der Berücksichtigung der Umstimmung verfährt man so, dass man annimmt, der höchste Wert, den y ohne Umstimmung erreichen würde, der Wert H, sei schon bei f = 0 erreicht, und nun setze so- gleich die Umstimmung ein. Die Zeit, innerhalb deren infolge der Umstimmung der Wert von H um 1% abnimmt, ist zu berechnen aus der Gleichung; y=H[1 + 0,000012 (y„— Y)J(l—eP4]-1... (10 Wenn H um 1°% verkleinert werden soll, so muss der Ausdruck 0.000012 (y„— 9,9) J (1 — e 9%) = 0,01 werden. Für J = 6800 und y, = 82 fanden wir o = 0, 0000185 l), und wir erhalten zur Berechnung von ? die Gleichung: 0,01 BL! 5,9 (1 Ar e — 9;0000185 Di aus der folst: { = 91 oder in Sekunden ausgedrückt = 0,2 Sekunden. In derselben Weise berechnen sich die 1%-Zeiten für: _ J= 13200 und y, =66,3 bei $ =0,0000143;5 £=75,0 =0,165 Sek. J= 26500 „ y„=-52,5 „ P=0,0000110; t=64,0 =0,141 J=235000 ‚„ 4,240 ‚ ® =0,00000682; {= 39,8 = 0,0872 Die Zeiten, in denen im Anklingen ohne Berücksichtigung der Umstimmung bzw. 97, 98 oder 99% des Wertes H erreicht werden würden, ergeben sich aus der Gleichung: E00 10 ern Do ” 1) Siehe oben S. 378. 25 * 386 August Pütter: Danach werden erreicht: 0,97 H nach 34,91 = 0,0768 Sekunden, 0,98 H » 39,01 = 0,0860 = 0,99 H „ 45,81 = 0,1010 x 0,995 H » 92,81 = 0,1160 Bi 0,9975H ,„ .59,87 = 0,1318 = Mit Hilfe dieser Zahlen können wir den Verlauf der Kurve der Dauererregung in der Nähe ihres Gipfels bestimmen. Es sind drei Zeitpunkte, die uns wichtig sind: die Zeit, nach der der Gipfelpunkt der Kurve erreicht wird, und die Zeiten, in denen der Wert von y (die Ordinate der Kurve) um 0,99 Einheiten kleiner ist als auf der Gipfelhöhe. Es gibt für alle stärkeren Reize zwei solche Zeitpunkte. Der eine wird im Anklingen erreicht, der zweite bei der Umstimmung. Zwischen diesen beiden Zeitpunkten ist die Kon- zentration der Erregungsstoffe nicht merklich von der Konzentration im Gipfel der Kurve verschieden, denn der Unterschied ist < 0,99, d. h. kleiner als die Unterschiedsschwelle. Da wir die Erregung pro- portional der Konzentration der Erregungsstoffe setzen, ist demnach zwischen diesen beiden Punkten die Erregung praktisch konstant, da die Unterschiede unmerklich sind. In den beiden folgenden Tabellen 9 und 10 sind die erforderlichen Zahlen berechnet. Tabelle 9 gibt die Daten, die zur Berechnung der Zeit notwendig sind, innerhalb deren durch die Umstimmung H um 1% verkleinert wird. Diese 1 %-Zeiten sind in den beiden letzten Stäben der Tabelle 9 in theoretischem Maass und in Sekunden angegeben. Tabelle 9. Grösste | Wert von : 1%0 Zeit Reiz- Konzen- |ynach voll- u in theore- intensität | tration der | endet. Um- stimmung tischem m R-Stoffe | stimmung Maass Sekunden | 200 135,20 110,0 0,000112 570 1,26 500 202,7 122 0,0000548 260 0,571 1000 271,6 117 0,0000397 187 0,411 2000 359,3 Erz -0,0000295 145 0,318 6 800 990,0 82 0,0000185 91 0,200 13 300 663 66,5 0,0000143 75 0,165 26 500 u 52,5 0,0000110 64 0:141 235 000 945 24,0 0,00000682 39,8 0,0872 1000 000 991,0 15,1 0,00000570 28,4 0,0624 Studien zur Theorie der Reizvorgänge. V. 3837 Tabelle 10. | SR : : Be en |amdeih, antensität ne das An- |der Gipfel- die Ab- merkbar I klingen be-| punkt er- nahme wird, in J Ymax endet ist | reicht ist |merkbarist| Sekunden 200 135,1 49 | 126 660 1,45 500 202,2 52 63,6 195 0,43 1000 270,76 öl 98,9 123 0,272 2.000 391,9 50,5 59,6 97 0,213 6.800 546,9 49,5 54,0 68 0,150 13 300 658,2 49,0 99,0 64 0,141 26 500 766,05 47,0 490 97 0,126 235 000 934,25 44,0 45,0 49,5 0,109 1.000 000 976,25 41,7 42,4 45,0 0,099 Tabelle 10 enthält im zweiten Stabe die Werte, die y im Maximum erreicht. Diese Werte bleiben um so weiter hinter den Werten von H zurück, je höher die Reizintensitäten sind. In den Stäben 3—5 sind die Zeiten angegeben, nach denen die Erregung sich im Anklingen bis auf den Schwellenwert der Erregungshöhe nähert, dann die Zeiten der Gipfelhöhe der Kurve und endlich die Zeiten, nach denen y um den Schwellenwert abgesunken ist. Im letzten Stabe ist die Zeit bis zur eben merklichen Abnahme der Erresung in Sekunden umgerechnet. Der dritte Stab dieser Tabelle gibt also die Zeiten des Anklingens unter Berücksichtigung der Umstimmung. Wie die Zahlen zeigen, nimmt in der Tat diese Zeit bei Reizintensitäten, die höher als 500 sind, mit wachsender Reizstärke ab. Die Abnahme erfolgt aber sehr langsam. Beträgt bei J = 500 die Zeit des Anklingens 52 {oder 0,114 Se- kunden, so ist sie bei J = 10% erst auf 41,7 ft oder 0,092 Sekunden gesunken. Verglichen mit den Angaben Exner’s!) über die Zeiten des An- klingens verschieden starker Reize, können diese Ergebnisse nicht als in Übereinstimmung mit der Erfahrung bezeichnet werden. Exner gibt als Dauer des Anklingens für Reize, die so stark sind, dass sie in kurzer Zeit eine merkliche Umstimmung bewirken, folgende Zeiten: 1) Sigmund Exner, Über die zu einer Gesichtswahrnehmung nötige Zeit. Sitzungsber. d. k. Akad. d. Wiss. Wien, math.-mat. Kl. Bd. 58, II. Abt. S. 601—632. 1868. 388 EN. August Pütter: Reizstärke 1: Zeit des Anklingens 0,2873 Sekunden, &} 2 : e) ” »? 0,2460 ”> P>) 4: 2 „> 2» 0,2000 2 „> 8: ” ”) B2) 0,1508 >> Einen solchen Einfluss der Reizstärke auf die Zeit des Anklingens vermag die Theorie nicht zu erklären, und ausserdem ist die längste Zeit des Anklingens nach der Theorie kürzer als die kürzeste Zeit, die Exner findet. Bedeutet diese Unstimmigkeit wirklich ein Versagen der Theorie ? Ich glaube nicht. Exner bestimmt zwei Zeitpunkte: den Augenblick, in dem ein anklingender Reiz (zweiter Reiz) eben noch schwächer erscheint als ein Vergleichsreiz (erster Reiz), der 17—18 o vor ihm einzuwirken begonnen hat, und den Augenblick, in dem der zweite Reiz eben merklich stärker erscheint als der erste, dessen Helliskeit infolge der Umstimmung schon abnimmt. Dieser zweite Punkt be- deutet also den ersten überhaupt feststellbaren Punkt der Um- stimmungskurve. Aber auch der erste Punkt stellt gar nicht den Augenblick dar, den wir als das Ende des Anklingens definierten, vielmehr einen Punkt, der mehr oder weniger weit jenseits des Gipfel- punktes der Erregungskurve liegt und überhaupt keinen aus- gezeichneten Punkt der Erregungskurve darstellt. Der Theorie kann also diesen Angaben gegenüber nur die Aufgabe erwachsen, den Nachweis zu erbringen, dass der einzige scharf de- fivierte Punkt der Erregungskurve, den Exner bestimmt, sich aus ihr ableiten lässt. Dieser Punkt ist, wie betont, der erste feststellbare Punkt der Umstimmungskurve und hat mit dem Anklingen nichts zu tun. Über seine Lage gibt nun in der Tat die Theorie vollkommen Rechenschaft. Zweierlei ist ohne weiteres klar: die Zeiten bis zur eben merklichen Abnahme der Erregung müssen immer länger sein als die Zeiten des Anklingens, und diese Zeiten müssen stark von der Reizstärke ab- hängen, denn für die Reizstärke J =46 wird die Zeit bis zur eben merklichen Abnahme der Erregung durch die Umstimmung unendlich lang! Wir hatten ja oben (8. 375) festgestellt, dass für diese und alle schwächeren Reizintensitäten die Umstimmung überhaupt nicht mehr merklich wird. Wie aus dem letzten Stabe der Tabelle 10 zu ersehen ist, nimmt tatsächlich die Zeit bis zur eben merklichen Umstimmung rasch mit steigender Reizstärke ab, und wenn wir annehmen, dass die Stärke des Reizes, den Exner als Einheit nimmt, in theoretischem Maass den Wert J = 1000 hat, so erhalten wir für diese wie für die höheren Reizstärken gute Übereinstimmung zwischen Beobachtung und Rech- nung, wie die folgende Tabelle 11 zeist. Studien zur Theorie der Reizvorgänge. V. 389 Zeit bis zur eben merklichen Ab- nahme der Erregung Tabelle 11. Reizstärke ee nach Exner berechnet 1000 1 0,300 2000 2 0,242 8000 8 0,158 beobachtet 0,2984 0,2603 0,2063 0,1555 Abb. 3 erläutert bildlich die Abhängigkeit der Zeit, innerhalb deren die Abnahme der Erregung merklich wird, von der Reizstärke. Als Ab- szissen sind die Reiz- intensitäten in loga- rithmischem Maass- stab aufgetragen, als Ordinaten die Zeiten bis zur eben merk- lichen Umstimmung in theoretischen Ein- heiten. Können wir hier- nach Exner’s An- gaben als theoretisch aufgeklärt ansehen, so bleiben noch eine Anzahl weiterer Be- stimmungen über das Anklingen der Reiz- wirkung übrig, mit denen sich die Theo- rie abfinden muss. Es sind die Angaben von Martius!). Seine Zahlen unterscheiden 701 #0 702 703 Abb. 3. sich von denen Exner’s zunächst durchgängig dadurch, dass sie viel kleiner sind, und Martius betont auch besonders, dass ihm so lange Zeiten, wie Exner sie für das Anklingen der Erregung findet, nicht möglich erscheinen. Hierin stimmen wir Martius zu. 1) Götz Martius, Über die Dauer der Lichtempfindungen. Beiträge zur Psychologie und Philosophie Bd. 1 S. 275—366. 1902. 390 August Pütter: Seine Untersuchungen wurden in der Weise durchgeführt, dass ein Vergleichsreiz dauernd einwirkte und nun festgestellt wurde, wie lange ein anderer Reiz von derselben oder einer grösseren Stärke ein- wirken musste, um ebenso hell zu erscheinen wie der Vergleichsreiz. Es wurde weder auf einen bestimmten Adaptationszustand des Auges geachtet, noch angegeben, wie lange der ‚dauernd‘ wirkende Ver- gleichsreiz eingewirkt hatte in dem Moment, in dem die Wirkungs- gleichheit mit dem anklingenden Reiz festgestellt wurde. Es ergeben sich, wie leicht zu erkennen, für die experimentelle Feststellung der Zeit des Anklingens ganz eigenartige Schwierigkeiten. Die sinnliche Feststellung wird immer darin bestehen, dass zwei Reize verglichen werden, von denen der eine sich im Anklingen befindet. Anzugeben ist, wie lange der anklingende Reiz einwirken muss, um ebenso hell zu erscheinen wie der Vergleichsreiz. Könnten wir die Helligkeit des Vergleichsreizes konstant halten, so wären die Ver- hältnisse leicht zu übersehen. Diese Forderung können wir aber gerade Demmeesar me zZ Abb. 4. nicht erfüllen. Nur ganz schwache Reize bewirken, wie oben gezeigt wurde, keine merkliche Umstimmung, alle stärkeren Reize stimmen das Auge um, d. h. ihre Helligkeit nimmt mit der Zeit ab. Lasse ich also den Vergleichsreiz dauernd einwirken und bestimme die Zeit, während deren ein Reiz von der gleichen Intensität einwirken muss, um ebenso hell zu erscheinen wie der Vergleichsreiz in dem gegebenen Augenblick, so gibt mir die Beobachtung etwas ganz anderes als die Zeit des Anklingens. Sie gibt die Zeit, innerhalb deren der Reiz einen gewissen Bruchteil der grössten Helliskeitsempfindung hervorruft. Abb. 4 erläutert leicht in übertriebener Weise, was in den Versuchen von Martius bestimmt worden ist. Wie wir oben sahen, beginnt die Umstimmung schon bei Reizen merklich zu werden, deren theoretische Intensität J = 46 ist. Die Beobachtungen, die die Zeit des Anklingens feststellen sollten, sind bisher durchweg bei weit höheren Reizstärken ausgeführt worden. Studien zur Theorie der Reizvorgänge. V. 391 Wir dürfen also nicht erwarten, in den Beobachtungen die Bestätigung unserer Rechnungen über das Anklingen zu finden. Trotzdem können wir zeigen, dass die Theorie des zeitlichen Verlaufs der Dauererregung vollständig ist, dass also auch ihre Angaben über das Anklingen richtig sein müssen. Um diesen Nachweis zu erbringen, müssen wir zeigen, welche Beobachtungen die Theorie fordert, wenn die Versuche so angeordnet werden, dass sie die Zeit angeben, während welcher ein Reiz einwirken muss, um die gleiche Helligkeitsempfindung auszulösen, die der gleiche Reiz bei einer Einwirkung von bestimmter längerer Dauer hervorruft. Wir können mit der Betrachtung des Grenzfalles beginnen: Ein Vergleichsreiz wirke unendlich lange ein (d. h. praktisch etwa 3 Minuten). Er bewirkt dann volle Umstimmung. Es soll angegeben werden, wie lange ein Reiz von derselben Stärke einwirken muss, um die Hellig- keitsempfindung auszulösen, die der Vergleichsreiz nach vollendeter Umstimmung noch auslöst. Die Berechnung ist in Tabelle 12 durchgeführt. Sie gestaltet sich ganz einfach, wie an einem Beispiel gezeigt werden mag. Tabelle 12. Wirkung Zeit, bis im Anklingen Reizintensität 2 durch J der Wert yo en Integrationskon- al J tant . t theore- redu- Umstim- Ede in theore- tisch ziert tischem in re Maass Sekunden I I Yo € d t 50 6,82 71,5 6,74 — 85,57 40,3 0,0890 100 10,0 86,0 9,89 — 89,02 25,4 0,0560 200 14,6 110 14,44 | — 91,32 15,8 0,0348 500 24,5 122 24,25 — 93,10 8,5 0,0188 1000 36. 117 39,68 -- 93,56 4,94 0,0109 2.000 55 107 54,44 | — 93,76 2,92 0,00642 8.000 99 88 98,0 — 92,89 1,3 0,00286 10000 | 159 74 157,4 — 92,90 0,62 0,00136 Der Reiz J = 100 ist — wie oben gezeigt wurde — zu ersetzen durch einen Reiz J’ = 10,0, der in einem System, indemg = 0,01 (1+J') ist, denselben Wert von H (H =: 99,05) erzeugt, wie ihn J = 100 im menschlichen Auge erzeugt. Unter der Wirkung des Reizes J = 100 sinkt bei Dauerreizung der Wert von y bis auf 92. Es ist zu berechnen, nach welcher Zeit J’ = 10 den Wert von y auf 92 bringt. Die Formel für diese Rechnung ist: a 0,11 (1 aa c-0,l-e bi1t Tone Ve + dee 1 ). 393 August Pütter: Die Integrationskonstanten sind c = 9,89, d= — 89,2. Es folst also: 92,92 = 100 — 0,98-e „112 — 89,02.e — 11, Da der Ausdruck 0,98-e 111? verschwindend klein wird, ver- einfacht sich die Gleiehung in: 7,08 = 89,02-.e 11 it = 25,4. Da die theoretische Zeiteinheit 2,2 o beträgt, so ist der gesuchte Zeit- wert = 0,0560 Sekunden. Der letzte Stab der Tabelle 12 zeigt, dass die Zeit des Anklingens mit wachsender Reizstärke sehr rasch abnimmt, wenn man Vergleichs- reize verwendet, die unendlich lange eingewirkt, d. h. vollständige Um- stimmung hervorgerufen haben. Wir haben jetzt alle Daten zu einer vollständigen Theorie des Anklingens beisammen. In übersichtlicher Weise zeigt Abb. 5, welche Beobachtungen die Theorie vorhersagt. In der Abb. 5 sind als Abszissen die Reizintensitäten in logarithmischem Maassstabe auf- getragen, als Ordinaten die Zeiten des Anklingens in theoretischen Zeiteinheiten. Bei schwachen Reizen, die noch keine merkliche Umstimmung bewirken, muss die Zeit des Anklingens mit wachsender Reizstärke zunehmen. Dies zeigt das Kurvenstück A—B. Vom Punkte C an, der einer Reizstärke von J =46 entspricht, macht sich die Um- stimmung geltend. Könnten wir Versuchsbedingungen schaffen, unter denen der an- klingende Reiz gerade dann dem Vergleichsreize gleich erscheint, wenn dieser seinen höchsten Wert (Ymax) erreicht, so würde das Kurven- stück C—D die Zeiten des Anklingens geben. Das Anklingen würde dann bei J = 500 die längste überhaupt mögliche Zeit erfordern, nämlich Z = 52 oder 0,1148 Sekunden, und würde bei grösseren Reiz- stärken langsam abnehmen. Ganz anders gestaltet sich die Sache, wenn der Vergleichsreiz so lange eingewirkt hat, dass er seine umstimmende Wirkung voll ent- wickelt hat. Die Beobachtungen, die dann zu erwarten sind, zeist das Kurvenstück B-E. Es ist leicht zu ersehen, dass bei dieser Art der Beobachtung die Zeit des Anklingens bzw. die Zeit, die man so bezeichnet hat, sehr rasch mit wachsender Reizstärke abnimmt. Die längste Zeit des Anklingens, die man bei einer solchen Versuchs- anordnung erhalten kann, beträgt 41,0 { = 0,0904 Sekunden, und zwar erfordert ein Reiz von der Stärke J = 46,8 diese Zeit. Die Versuche, die tatsächlich ausgeführt sind, entsprechen weder den Bedingungen des einen noch des anderen Grenzfalles. Wir können zunächst von ihnen nur das eine sagen, dass die Werte für die Zeit Studien zur Theorie der Reizvorgänge. V. 393 des Anklingens, die sie ergeben, zwischen den Kurvenstücken BE und C D liegen müssen, soweit sie sich auf Reize beziehen, die stärker als 46 sind. Für schwächere Reize spielt die verschiedene Art der Beobachtung keine Rolle, aber für sie liegen Beobachtungen über- ‚haupt nicht vor. Bemerkenswert ist, dass Martius als längste Zeit des Anklingens 0,089 (für Deetjen) und 0,093 Sekunden (für Martius) fand, also EB 30 20 70 serade den Wert (0,0904 Sekunden), den wir als längsten möglichen Wert für J = 46 angaben, wenn der Vergleichsreiz seine umstimmende Wirkung entfalten kann. Der Reiz, mit dem Martius diese Zeit erhielt, war der schwächste, den er verwendete, und er war so schwach, dass eine Halbierung nicht mehr möglich war, da sonst der Eindruck zu schwach wurde. Bei so schwachen Reizen spielt die Umstimmung noch keine be- sondere Rolle, denn für einen Reiz J = 50 ist bei voller Umstimmung 394 August Pütter: die Zeit des Anklingens immer noch f = 40,3 oder 0,089 Sekunden, also kaum merklich gegenüber dem theoretischen Maximum verkürzt. Es ist klar, dass wir alle Zahlen erhalten können, die Martius über das Anklingen angibt, denn sie liegen alle zwischen den beiden Kurvenstücken BE und CD. Da aber bei den Versuchen niemals an- gegeben ist, wie lange der Vergleichsreiz gewirkt hat, können die Be- obachtungen nicht zur Bestätigung der Theorie herangezogen werden. Nehmen wir an, dass der schwächste Reiz, mit dem Martius ge arbeitet hat, J = 50 war, und dass unsere Theorie zahlenmässig richtig ist, so können wir angeben, wie lange er seinen Vergleichsreiz in den einzelnen Bestimmungen hat einwirken lassen. Wie die folgende Tabelle 13 zeigt, würde die Beobachtung meist nur einige Sekunden erfordert haben, nur für J = 1600 ergibt sich die lange Darbietungs- zeit von 43,2 Sekunden. Tabelle 13. e Zeit, nach der der Zeit des „An- Ha Vergleichsreiz Aedeetiäinike klingens“ Ynach asT durch die Um- Zeit H stimmung dem nach | theore- Werte y (Stab 4) Martius | tisch entspricht J Sek. t t in Sekunden 100 0,079 36 96,9 99,05 4,5 200 0,068 al 129 135,02 17,4 400 0,055 25 167 180 5,0 800 0,036 16,4 199 244,2 8,1 1600 0,012 | 5,44 147 324,2 43,2 Wenn es nur die Absicht dieser Untersuchungen wäre, durch irgend- welche Formeln die Zahlen von Beobachtungsreihen mehr oder minder angenähert darzustellen, so wären die Ergebnisse des letzten Ab- schnitts sehr wenig befriedigend. Es handelt sich aber um etwas ganz anderes! Es handelt sich darum, mit Hilfe der Theorie Kritik an Beobachtungen zu üben. Unsere Theorie, die auf Anschauungen besründet ist, die physi- kalisch-chemisch und physiologisch sehr naheliegend sind, ja nach dem gegenwärtigen Stande unserer Kenntnisse als zwingend bezeichnet werden müssen, hat sich bereits in ihrer Anwendung auf einige Grund- fragen der Lehre von den Reizwirkungen bewährt. Es war ja auf Grund dieser Theorie möglich, die Lehre von der Nullschwelle und von den: Unterschiedsschwellen zu klären, es gelang die Darstellung der Verhältnisse der Umstimmung, und zwar in ihrem ganzen Verlauf vom ersten nachweisbaren Punkte der Umstimmung an bis zum Grenz- zustande, der nach beliebig langer Zeit erreicht wird. Nach solchen Studien zur Theorie der Reizvorgänge. V. 395 Erfolgen darf die Theorie gegenüber den Beobachtungstatsachen eine selbständige Stellung einnehmen und Kritik an ihnen üben. Wir kamen nun auf Grund einer solchen kritischen Betrachtung zu dem Ergebnis, dass über die Frage, wie lange es dauert, bis eine Erregung nicht mehr merklich von der stärksten Erregung verschieden ist, die der betreffende Reiz überhaupt hervorzubringen vermag, über- haupt keine Beobachtungen vorliegen. Die Methode, mit der Martius diese Frage sowohl als ou den ganzen Verlauf des Ansteigens der Erregung im Beginn einer Dauer- reizung zu verfolgen gesucht hat, bedarfeiner Vervollständigung. Es muss zur Ermittelung des Punktes der Erregungskurve, der in den einzelnen Versuchen tatsächlich beobachtet wird, zunächst eine Eichkurve des Vergleichsreizes aufgenommen werden, aus der zu ersehen ist, wie seine Helligkeit mit der Zeit abnimmt. Es muss dann ferner bei jedem Versuch, in dem Wirkungsgleichheit zwischen dem anklingenden Reiz und dem Vergleichsreiz festgestellt wird, nicht nur die Einwirkungs- dauer des anklingenden Reizes genau gemessen werden, sondern auch die des Vergleichsreizes. Endlich müssen die Beobachtungen bei einem bestimmten Zustande der Dunkeladaptation ausgeführt werden. Über alle Versuchsergebnisse, die mit einer solchen Methodik ge- wonnen werden können, gestattet die Theorie ganz bestimmte Voraus- sagen, so dass die Durchführung der Versuche ein guter Prüfstein für ihre Leistungsfähigkeit sein wird. Um die bisherigen Leistungen der Theorie in das rechte Licht zu rücken, muss noch auf einen Punkt hingewiesen werden: Exner’s Beobachtungen über den ersten feststellbaren Punkt der Umstimmungs- kurve konnten richtig abgeleitet werden, wenn als Länge der theore- tischen Zeiteinheit der Wert von 2,2 o eingesetzt wurde. Die Länge dieser Zeiteinheit ist aus Beobachtungen berechnet, die v. Kries über die Reizstärke, die eine eben merkliche Erregung am dunkel- adaptierten Auge hervorruft, und ihre Abhängigkeit von der Reizzeit angestellt hat !). Das sind Beobachtungen, die auf einem ganz anderen Gebiet zu liegen scheinen als Exner’s Versuche über den Beginn der Umstimmung, und trotzdem bewährt sich die dort ermittelte Länge der theoretischen Zeiteinheit. Gewiss ein schöner Beweis dafür, dass die Theorie wesentliche Zusammenhänge des Geschehens in den reiz- baren Systemen richtig erfasst hat. 3. Zusammenfassung. Es ist also jetzt für das menschliche Auge die Aufgabe gelöst, die darin bestand, eine Gleichung zu finden, in der die jeweilige Kon- 1) Siehe dieses Archiv Bd. 171. 396 . August Pütter: zentration der R-Stoffe als Funktion der Reizintensität J, der Zeit {und des jeweiligen Zustandes des reizbaren Systems (ausgedrückt durch y) erscheint. Die Grundgleichung der Theorie der Reizvorgänge (Gl. 6 in Abhandl. I S. 213) hat sich bewährt, nachdem eine Reihe von Erweiterungen an ihr vorgenommen worden sind. Zu- sammenfassend können wir sagen: die jeweilige Konzentration der Erregungsstoffe (R-Stoffe), d. h. die Grösse y, wird für das mensch- liche Auge dargestellt durch die folgende Gleichung: a ee Be a ) ara —iH N = Eee 100 + ae dee aa: wenn wir setzen: = ch (i + Du) N (2 y rn + lyS Yu) I0le er) [rg ha DEN ee De: VJ (y, — 30) Alle Beobachtungen über die Wirkung von Dauerreizen werden richtig dargestellt, wenn man setzt: 00 0,01 ONE 0.0000 DE 00 Wenn g, = 0,01 und r, = 0,1 ist, so ist y, = 9,9. Die Gleichungen 2—4 nehmen also folgende Gestalt an: q = 0,01 (1 +° u) r=0,1[1 0.000012 (y „N I (l-—enPh] 0,013 ee, 90) Die Integrationskonstante c ergibt sich aus der Gleichung: Ban) N eesee = und da x,= 99 ist, aus der Gleichung: 29 e=%% E + 0,01 (1 + F )| — 100. Die Integrationskonstante d ergibt sich aus Gl. 1, wenn man in ihr y = 9,9 und 7 — Orsetzt, Soll der Verlauf der Erregung nicht vom Zustande völliger Dunkel- adaptation aus verfolgt werden, so ändern sich die Werte für x, und y, und damit auch die der beiden Integrationskonstanten c und d. Studien zur Theorie der Reizvorgänge. V. 397 Die Gl. 1, durch die die Grösse y dargestellt wird, ist transzendent. Ihre Auflösung ist nur durch Probieren zu gewinnen, sie stellt eine Kurvenschar dar, von der jede Einzelkurve die Verhältnisse bei einer bestimmten Reizintensität gibt. Jede Kurve steigt rasch an, erreicht einen Gipfelpunkt und fällt dann sehr langsam ab. Die Gipfelhöhe steigt mit steigender Reizintensität. Die Zeit nach Beginn der Reizung, in der die Gipfelhöhe erreicht wird, wächst zunächst mit steigender Reizintensität und nimmt dann langsam ab. Der Endwert, dem die Kurve nach unendlich langer Zeit zu- strebt, nimmt zunächst mit steigender Reizintensität zu, erreicht für J = 500 (etwa) ein Maximum und fällt dann. Er wird schliesslich bei den höchsten Reizintensitäten kleiner als der Endwert bei Null- schwellenreizung. Die Zeiteinheit in der Gleichung ist (beim menschlichen Auge) 2,2 c, die Schwelle wird erreicht, wenn y um 0,99 Einheiten wächst. Die Gleichung gestattet zahlenmässig richtig abzuleiten: 1. die Zeiten, die bei jeder Reizintensität nötig sind, um eine Nullschwellenreizung zu bewirken; 2. die Grösse der Unterschiedsschwellen für beliebige Reiz- intensitäten; RN 3. den zeitlichen Verlauf der Umstimmung durch Reize beliebiger Stärke, von dem ersten feststellbaren Punkt der Umstimmungskurve an bis zum Grenzzustand vollendeter Umstimmung. Die Gleichung gestattet ferner eine Kritik an den Beobachtungen über das Anklingen der Erregung und Vorhersagen über die Erscheinungen, die hier zu beobachten sein werden, wenn auf die Punkte geachtet wird, deren Wichtigkeit für den Ausfall der Be- obachtungen aus der Theorie hervorgeht. Berichtigung. In dem Beitrage von A. v. Tschermak, Julius Bernstein’s Lebens- arbeit, dieses Archiv Bd. 174 Heft 1/3, sind folgende Korrekturen vorzunehmen: S. 41 Textzeile 12 von unten statt ‚‚das innerliche Positivwerden“ zu setzen: das äusserliche Positivwerden. S. 42 Textzeile 5 von unten statt ‚des inneren Stromes‘ zu setzen: des äusseren Stromes. Autorenverzeichnis. Abderhalden, Emil, Studien über den Einfluss der Art der Nahrung auf das Wohlbefinden des einzelnen Individuums, seine Lebensdauer, seine Fortpflanzungsfähigkeit und das Schicksal der Nachkommen- schaft. S. 137. Blum, Ernst, Die Querschnitts- beziehungen zwischen Stamm und | Ästen im Arteriensystem. 8.1. Buddenbrock, W.v., Die vermut- liche Lösung der Halterenfrage. S. 125. Liljestrand, Dr. G., Vergleich der Wirkung von Atropin und 1-Hyos- cyamin auf den isolierten Säuge- tierdünndarm. S. 111. Mangold, Ernst, Elektrographi- sche Untersuchung des Erregungs- verlaufes im Vogelherzen. Nach gemeinsam mit Frl. Elsbeth Haas ausgeführten Versuchen. S. 328. Marloff, approb. Tierarzt R., Die früheren Zählungen der Erythro- evten im Blute verschiedener Tiere sind teilweise mit grossen Fehlern behaftet. S. 355. _ Meyerhof, Otto, Über die Atmung der Froschmuskulatur. S. 20. Meyerhof, Otto, Zur Verbrennung der Milchsäure in der Erholungs- periode des Muskels. S. 88. Neugarten, cand. med. Trude, Der Einfluss der H-Ionenkonzen- tration und der Phosphorsäure auf Erregbarkeit und Leistungsfähig- keit der Muskeln. S. 94, Pütter, Prof. Dr. phil. et med. August, Studien zur Theorie der Reizvorgänge. V. Mitteilung: Der Verlauf der Dauererregung. S.371. Tschermak, A. v., Bioelektrische Studien an der Magenmuskulatur. I. Mitteilung: Das Elektrogastro- gramm (Egg) bei Spontanrhythmik des isolierten Froschmagens. 8.165. Wachtel, Dr. Curt, Die Allgültig- keit des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik. S. 109. Pierersche Hofbuchdruckerei Stephan Geibel & Co. in Altenburg. TTTTE 05756 ECHENEN N rl *iaia? ala { {; PALHEN * ae nd =. H "ie r u © ALS IEEA PL ATHT SER AT) . + Rn =. "> Fo Bee © IE Ri BEHERE E D3 De 4 >; SR - ee Be 3 ee U - De En 325 ee 4 ge 2 Te Zur Dr az Gear. 273 Se 5-94 ED rd - NOKBE hr 2 ss Be = ad e7 Be Pe ee rn "