Vortr~ige der 32. Tagung (Herbsttagung) der Deutschen Physiologischen Gesellsehaft veto 4. Oktober bis 8. Oktober 1966 in Berlin

Referate 1. Strom- und Spannungsmessungen an Motoneuronen der Katze

Von Lvx, If. D., und P. G. N~LsoN (National Institutes of Health, Bethesda, USA und Max-Pianck-Institut ffir 1)syehiatrie, Miinchen) An spinalen Motoneuronen wurden Stromspannungsbeziehungen mit eingepr/~gtem Strom mittels separierten Doppelmikroelektroden untersueht, die fiber die /iugere isolierte Metallplattierung kapazitativ entkoppelt wurden. Naeh hyperpolarisierenden Stromsprfingen und sehwachen Depolarisationen zeigte die Steilheit der Potentialverl/~ufe eine gut angen/iherte lineare Abh/~ngigkeit yon der Stromst/~rke innerhalb der ersten Millisekunden. Bei vielen Motoneuronen setzte danaeh ein zunehmender Potentialabfall [1], [2] ein. Messungen der Frequenz-Phasenbeziehung zwisehen Membranpotential und eingepr/igtem Strom in kleinem Amplitudenintervall liegen keine Abweichungen yon dam von I~ALz [3] vorgesehlagenen (linearen) Neuronmodell mit unfformer Membran und dominierenden Dendriten erkennen. Gelegentlieh wurden versehiedene Aktionspotentialformen beim selben Motoneuron beobaehtet; bei antidromer Erregung zeigten mit frfiherem Gipfel auftretende (somanahe) A.P. eine sehnellere Repolarisation bzw. ein kurz dauerndes, ausgepr/igteres hyperpolarisierendes Naehpotential. Unterstiitzt dutch ein F.I-I.S. International Fellowship (FO 5-TW-793). Literatur

[1] ITo, M., and T. Osm~.: J. Physiol. (Lend.) 180, 607--635 (1965). [2] N~Lso~r,t ). G., u. K. F~A~K: (in Vorbereitung) (1966). [3] RALL,W.: Exp. Neurol. 2, 503--532 (1960). Dr. reed. H. D. Lvx, l~ax-Planck-Institut ffir Psychiatrie, 8 Mfinehen 23, Kraepelinstr. 2 1 1)flfigers Arch. ges. Physiol. (IIerbsttagung 1966)

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2. Dynamisehe Analyse primiirer mad sekund~irer Muskelspindelendigungen mit und ohne Aktivierung einzelner Gamma-Fasern Von LEN:bIEI~STRAED,G., mid U. THODEI~ (Nobel Institut fiir hleurophysiologie, Karolinska Institut, Stockholm, Schweden) FulBextensoren der Katze wurden nach triangul~ren, sinusoidalen und parabolischen L~ngen-Zeit-Funktionen in Perioden zwischen 32 lind 0,5 see gedehnt mad entspannt und dabei die Entladungsfreqlienz deefferentierter Mliskelspindelendigungcn mit und ohne Aktivation durch statische und dynamisehe Gamma-l~asern untersucht. Um Impulsfrequenz-L~ngendiagramme zu erhalten, bildeten wir die jeweilige Impulsfrequenz der Entladungen auf der ¥-Achse, die MuskellUnge auf der X-Achse eines Kathodenstrahloseillographen ab. Zwei typische Antworten zeigten sich w~Lhrend der Stimulation statischer Gamma-Fasern. Bei bciden Typen feuerten die Spindeha unter statischen Bedingungen vermehrL lind die Gesehwindigkeitsempfindliehkeit vergliehen mit nichtaktivierten Sphideln blieb unver/~ndert. Primate Endigungen ver/inderten meistens bei Aktivierung ihre Lageempfindlichkeit nicht, wohingegen sieh bei sekmad/~ren Endigungen, die fast ausschlieglich yon statischen Gamma-Fasern aktiviert werden, die LageempfindHchkeit vorwiegend erhShte. Bei Stimulation dynamiseher Gamma-Fasern stieg die Geschwindigkeitsempfindliehkeit erheblich. Dr. G. Lxxl~xI~STI~A~I~, ]~obel Institut ffix Neurophysiologie, Karolinska Institut, Stockholm/Schweden

3. Die t~bergangsfunktion der Muskelspindel bei rampenfi~rmiger Muskeldehnnng Von SCH~I~, SoN~AS., und H.-D. H~A~scI~ (Physiologisches Institut, GSttingen) Bei rampenf6rmiger extr~fusaler Muskeldehnung gilt bisher (MATTH~,WS, 1964) die dynamische Antwort als Mal~ der differentiellen, die statische Antwort als Mal~ der proportionalen Spindelempfmdliehkeit. Experimentelle Nachprfifung mit Dehnungsl/£ngen yon 2--14 mm und Dehnungsgesehwindigkeiten yon 3--40 mm/sec ergab, dab die dynamische Antwort sowohl geschwindigkeits- als aueh 1/~ngenabh~ngig ist und bei geringen L/~ngen ein Maximum durchl/~uft. Bei gr61~eren Dehnungsl/~ngen zeigt die Antwort der prim/~ren Spindelendigung unter gfinstigen Bedingungen zwei getrennte Frequenzgipfel, deren initialer als Beschleunigungsantwort infolge yon Tr/~gheitskr~ften gedeutet wird. Der zweite Frequenzgipfel am Dehnungsende ist je naeh dem weehselnden Verh/~lthiS yon Differential und Proportional-Empfindliehkeit der Spindel sehr

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verschieden ausgepr/~gt. Nieht die aus ihm naeh bisheriger Konvention ermittelte dynamische Antwort ist ein echtes MaB fiir die differenticlle Spindelempfindliehkeit, sondern die Besehleunignngsan~wort. Den Ergebnissen wird ein mathematischer Ansatz gerecht, weleher die bei Muskeldehnung entwickelten elastisehen Reibungs- und Tr£gheitskr£fte in Rechnung setzt. Die regeltechnisehe Bedeutung der Aussagen wird kurz erSrte1%. Literatur

MAT~ttEWS,P. B. C. : Physiol. t{ev. 44, 219--288 (1964). Dr. reed. S. S. Se~]SR, PhysiologischesInstitut, 34 GSttingen,ttumboldtal]ee 7

4. Die Bedeutung der natiirlichen recurrenten Hemmung (NRH) fiir die Frequenz tonisch entladender Extensor-a-Motoneurone Von MEYEI~-LoH~tA~I,I,J., und tI.-D. I~ENATSCH (Physiologisches Instirut, GSttingen) An pr~collikuli~r decerebrierten Katzen entl~den Extensor-~-Motoneurone (MN), die dutch Dehnung des M. triceps snrae tonisch aktiviert werden, unabh£ngig yon den Dehnungsl£ngen (2--18 ram) mit konstanter statischer Frequenz. Nach Ausschaltung der Spannungsreceptoren durch Novocain-Infiltration der Sehne und Aponeurosen konnte keine ~nderung dieser Frequenzmonotonie der M-N-Entladungen erziel~ werden. Bei partieller pharmakologischer oder zentralnervSser Drosselung der Renshaw-Zellaktivit~t verschlechterte sich die Frequenzkonstanz bei variierten Dehnungsl~ngen. Die durch intermittierende elektrische Vorderwurzelreizung erzielbare antidrom-recurrente ttemmung (ARH) der ~LN-Entladungen war um so geringer, je grSBer die Dehnungsl£ngen waren. Die zur ARIt in inverser Beziehung stehende NRIt nahm demnach mit steigenden Dehnungsli~ngen zu. Hieraus wird gefolgert : 1. die NRH nimmt entscheidenden EinfluB auf die Frequenzlimitierung der durch Muskeldehnung induzierten MN-Ent]adungen; 2. die Zunahme der Aktivspannung des innervierten Muskels erfo]gt bei steigender Dehnungsl£nge allein dureh l~ekrutierung neuer MN. J. ME~rER-LomwA~,PhysiologischesInstitut, 34 GSttingen,Humboldtallee7

5. Erregbarkeit prim~irer Afferenzen beim Curarezittern der Katze Von T ~ ]~ItUGGE:NCATE~~-~.G., und K. SCHVLZE (Physiologisches Instirut, ~¢[iinchen) In friiheren Versuchen wurden beim Curarezittern l~eduktionen dynamischer Empfindlichkeiten und ErhShungen tonischer Entladungsmuster 1"

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prim/£rer Muskelspindelreceptoren gefunden. Diese VerKnderung der ReceptormeBfunktion beruht wahrscheinlieh auf gesteigerten Aktivit/~ten statisch wirkender Fusimotoneurone [1,2]. Interaktionskurven konditionierender Reize und Testreflexe an versehiedenen antagonistischen Muskelnerven, Verringerung yon D R P und DI~R zeigen, dab die pr/~synaptische Hemmbarkeit yon Ia-Afferenzen und Flexorreflexafferenzen unter Curareperfusiou allgemein abnimmt. Dies wurde durch intraspinale Testung der Erregbarkeit [3] prim/~rer Afferenzen yon t t a u t und Muskelspindeln (Ia) untermauert, da sieh in beiden F/~llen eine Verringerung der Erregbarkeit fand. Die Befunde werden als diffuse Freisetzung zentralnerv6ser Aktivit/~ten interpretiert, die wahrseheinlich auf interneuronaler Ebene mit den Reflexwegen der pr/~synaptisehen tIemmung interferieren. Dies bedeutet, dab sieh die beim Curarezittern ver~nderten Impulsmuster der Muskelspindelafferenzen an Motoneuronen verst~rkt durchsetzen k6nnen. Im Muskeldehnungsreflex inharente Sehwingungstendenzen, die einen essentiellen Mechanismus f/it die Entstehung des Zitterns darstellen, werden dadureh leiehter fibersehwellig und st/~rker manifest. MR Unterstiitzung der Deutsehen Forschungsgemeinsehaft. Literatur [1] T~.~¢BRUGGE~CATn,H. G.: Experientia (Basel) 20, 554 (1964). [2] H~.~ATSC~:Pflfigers Arch. ges. Physiol. (in Vorbereitung). [3] W~.~L:J. Physiol. (Lond.) 142, 1 (1958). Dr. It. G. Tm¢ BI~VGGn~CeAT]~,Physiologisches Institut der Universit~t, 8 Miinchen 15, Pettenkoferstr. 12

6. Langsame Potentiale im Nucleus graeilis der Katze Von SCHMIDT,R. F., M. E. VOGEL und M. ZI~M~RMA~ (Institut ffir Allgemeine Physiologie, Heidelberg) Nach elektrischer Reizung yon Hautnerven der Hinterextremit~t und natiirlicher Reizung yon Hautreceptoren kann auf der Oberfl~che des N. gracilis eine negative Potentialschwankung, gefolgt yon einem l~nger dauernden positiven Potential, abgeleitet werden. Das positive Potential ~ndert seine Polarit~t ca. 0,9 mm, das negative ca. 1,2 mm v o n d e r Oberfl~che des N. gracilis. Ableitung yon der Oberfl~ehe des N. gracilis und seiner Umgebung zeigen, daB das negative Potential aul~erhalb der Grenzen des Nucleus rasch abf~llt. Die positive Potentialschwankung nimmt ebenfalls nach rostral und lateral rasch ab, kunn aber nach caudal -- entlang des Tractus graeilis -- noch lange verfolgt werden. Diese Befunde zeigen, dab beide Potentiale im N. gracilis entstehen, was ffir das positive Potential bestritten wurde (THw~MA~, 1941). Die ]angsame

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Abnahme des positiven Potentials entlang dem Tractus gracilis deutet augerdem darauf hin, dab sie durch Depolarisation der primer afferenten Fasern verursacht und Ausdruck der pr&synaptischen Hemmung dieser Fasern ist. Literatur TEEEMAN,P. 0.: J. Neurophysiol. 4, 153--166 (1941).

Dozent Dr. R. F. SCHMIDT,Ins~itut fiir Allgemeine Physiologie, 69 Heidelberg, Akademiestr. 5

7. Supraspinale und pharmakologische Hemmung des spinalen Strychninkrampfes Von WAG~En, A., und M. R. KLEE (Max-Planck-Institut ffir Hirnforschung, Neuroanatomische Abteilung, Frankfurt a. M.) W&hrend intracelluliircr Ableitungen aus Vorderhornzellen im Lumbosacralmark von Katzen wurden Strychninkr&mpfe durch Injektionen yon 0,3 mg/kg i.v. Strychninsu]fat ausgelSst. Durch frequente l~eizungen des Lobus anterior des Kleinhirns (200 c/sec) konnten diese Krampfabli~ufe mit kurzer Latenz (max. 50 msec) vollst~ndig unterdriickt werden. Diese Hemmung wurde im Gegensatz zu den Befunden yon K A w ~ u. SASAKI [1] nicht durch eine Inaktivierung, sondern durch eine gcringe Hyperpolarisation und Stabilisierung des Membranpotentials b e ~ r k t . Einzelreize und kurze l~eizserien sti~rkerer Reizintensit&t kSnnen hingcgen einzelne Strychninwellen mit Latenzen yon 12--17 msec evozieren; hierbei zeigen die ausgelSsten Zellentladungen eine konstante Latenz. Injektionen yon 50 mg/kg i.v. Guajacol-Glycerin~ther (My 301) kSnnen f/Jr 5--20 rain in entgegengesetzter Reihenfolge die durch die Strychnininjektion ausgelSsten Ver&nderungen der polysynaptischen EPSPs [2] aufheben. Die zweite Depolarisationswelle wird vollst~ndig blockiert und die Amplitude des primaren E P S P stark reduziert. Diese Befunde, wie auch die fehlenden Ver/~nderungen monosynaptischer EPSPs durch Strychnin sprechen dafiir, da6 die Strychninkr~mpfe durch eine gesteigerte Aktivitiit erregender Interneuren ausgelSst und unterhalten werden. Literatur [1] KAw~I, I., and K. SASAKI:Jap. J. Physioh 14, 309--317 (1964). [2] KLn~, M. R., A. W~G~,~ u. B. A. B~ooKs: Pflfigers Arch. ges. Physiol. 289, 1~ 35 (1966).

Dr. A. WAG~E~, Max-Planck-Institut fiir Hirnforschung, Neuroanatomische Abteilung, 6 Frankfurt a. M.-Niederrad, Deutschordenstr. 46

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8. Untersuehungen zur 0rganisation des vestibulospinalen Systems Von Pm~CHT, W., J. GR~PO und A. WAG~R (Max-Planek-Institut fiir Hirnforsehung, Neuro-Anatomische Abteilung, Frankfurt a. M.) Bei decerebrierten Katzen wurden antidrome Feldpotentia]e und Eiuzelneurone im Vestibulariskerngebiet wiihrend elektriseher Reizung des Traetus vestibulospinalis (VS) bei Ca u n d L 1 und des medialen Langsbfindels (FLM) bei CA untersueht. Die Neurone wurden durch Winkelbesehleunigungsreize und elektrisehe Reizung des Nervus vestibularis auf ihre Verbindung mit den horizontalen Bogengangen untersueht [3]. Bei VS-Reiz finder man im !qucleus Deiters ein antidromes Feldpotential, wobei das yon L 1 induzierte Potential (2,3 msec) im cauda]en, das yon Ca (0,6 msee) auch im rostralen Kern zu finden ist [1,2]. FLM-Reiz bei Ca aktiviert im medialen Kern ein antidromes Feldpotential (0,6--0,7 msee). Die antidrom aktivierten Einzelneurone im Deiters reagieren nur vereinzelt auf Winkelbesehleunigung (7 Typ II). Von L 1 antidrom aktivierte Neurone werden yore Labyrinth polysynaptisch aktiviert; ihre Lokalisation entsprieht der afferenzfreien Zone [4]. Wahrend die Hauptneurone (Typ I) im medialen Kern fast keine antidrome Aktivierung zeigen und Typ I I nur in geringer Zahl, wird die Mehrzahl der Typ III-Neurone antidrom erregt. Letztere und Typ I I kSnnten demnaeh Bogengangsaktivitat direkt an spinale Systeme iibertragen. Literatur [1] ITO: Experientia (Basel) 20, 295 (1964). [2] Po~]~A~o, 0., and A. BRODAL:Arch. ital. Biol. 95, 166--195 (1957). [3] PR~CH%W., and H. Sm~Azv: J. Neurophysiol. 28, 1014--1028 (1965). [4] WALB~RG,F. : J. comp. I~em'ol. 110, 391--419 (1958).

Dr. W. PRiesT, l~ax-Planck-Institut fiir Hirnforschung, Abteilung, 6 Frankfurt a. M., Deutschordenstr. 46

Neuroanatomische

9. Depressoriseher Einflu~ auf bulb~ire und spinale segmentale sympathisehe Reflexe Yon WEIDII~GER, H., A. SATO und F. KIRCHNER (Physiologisehes Instirut, Heidelberg) In postganglion~ren sympathisehen Nierennnerven warden an Katzen die l~eflexantworten naeh Reizung gemisehter spinaler afferenter I~erven und dorsaler Rfickenmarkswurzeln beobaehtet. Die fibersehwellige Reizung 15st im Sympathieus ein frfihes und ein sp/~tes Antwortpotential (AP) sowie eine folgende Hemmungsphase aus. Das friihe AP wird nut auf entspreehend segmentaler Ebene des Riiekenmarks, das sp/~te AP und die Hemmungsphase fiber die Medulla oblongata umgesehaltet. Das frfihe AP kann im Gegensatz zum sp/~ten AP am intakten Tier mit

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l~egelmi~Sigkeit nur bei Reizung der den abgeleiteten symp~thischen l~eryen entsprechenden dorsalen l%fickenmarkswurzeln beobachtet werden. Durch depressorische Reizung der retikul~ren Strukturen der Medulla oblongata wird nicht nur das sp&te AP, sondern ~uch das friihe AP, das nur einen spinalen l%eflexweghat, gehemmt. Am Spinaltier ist nur das frfihe AP auslSsbar, das dutch depressorische l~eize nicht mehr gehemmt werden kann. Es besteht also vom depressorischen Areal in der Medulla oblongata eine direkte Hemmung auch auf segmentale sympathische l%eflexe. Dr. If. W~IDr~GEI~,PhysiologischesInstitut, 69 Heidelberg, Akademiestr.3 Dr. A. SATO,Department of Physiology,I-Iokk~idoUniversity Schoolof 1VIcdieine, Sapporo/J~pan

10. Rhythmische Eigenreflexschwankungen beim Mensehen und ihre Beziehuag zum Atemrhythmus Von SCHIVIIDT-VAI~DERHEYD]~I~, W., und tI. P. KO~,PeHEN (Physiologisches Institut, M/inehen) Beim Menschen wurde in gleichm&Bigen Intervallen yon 0,6 see der Patellarsehnenreflex meehaniseh ausgel5st und der l~eflexerfolg als Summenaktionspotential des M. quadrieeps fortlaufend registriert. Die Amplitude des Summenaktionspotentials zeigte spontane Schwankungen, meist in rhythmischer Form. Diese Reflexsehwankungen waren h~tufig der Atmung im Verh<nis 1:1 oder in einfachen ganzzahligen Frequenzverh<nissen zugeordnet. Bei willkfirlicher Variation der Atemfrequenz (Taktatmung) im Bereieh yon 6--15 rain folgten die l~eflexsehwankungen h~ufig der vorgegebenen Atemfrequenz. Die Einstellung auf diese Frequenz erfolgte schnell im Bereieh der spontanen Atemfrequenz und bei deren halbem Wert, langsam bei dazwisehenliegenden Frequenzen. Bei willk/irlicher Apnoe nach Spontanatmung liefen die l~eflexsehwankungen in der vorherigen Atemfrequenz welter. Bei Taktatmung stellte sieh w/~hrend der Apnoephase unabh~ngig yon der vorgegebenen Atemfrequenz in den Reflexsehwankungen eine Frequenz ein, die der Spontanatmungsfrequenz der Versuehsperson entspraeh. Es wird geschlossen, dab die beschriebenen Erscheinungen Ausdruck der zentralen Koordination zweier selbst&ndiger l~hythmen sind. Bei willkiirlieher Apnoe laufen zentral Aktivit&tsschwankungen in tier Atemfrequenz weiter. Dr. W. Sct~n~DT-VANDERm~YD~N,PhysiologischesInstitut der Universit/~t, 8 lVIiinchen15, Pettenkoferstr. 12

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11. Die Bedeutung des Aktionspotentials fiir die Dauer und Amplitude der Kontraktion des Herzmuskels Von MONAD, M., und W. Tl~tuTwv,I~¢ (Institut ffir Aligemeine Physiolotie, tIeidelberg) In einem 1 mm langen Abschnitt eines dfinnen Katzenpapillarmuskels wurde das Aktionspotential durch anodisehe Strompulse zu beliebigen Zeitpunkten (1--400 ms naeh dem Beginn der Erregung, Dauer des Aktionspotentials 500--600 ms, 28 ° C) beendet und gleiehzeitig die isometrische Kontraktion dieses Absehnittes gemessen. Zwischen der Dauer und Amplitude der Kontraktion und der Dauer des Aktionspotentia]s wurden fo]gende Beziehungen gefunden: 1.Die initiale Spitze des Aktionspotentials lSst eine Kontraktion aus, deren Amplitude 30--400/0 der maximalen Kontraktion bei unverkfirztem Aktionspotential betr/igt. 2. Verl/~ngerung des ,,Aktionspotentials" yon 1 ms bis zu 30 ms hat keine weitere Zunahme der Amplitude und des Zeitverlaufs der Kontraktion zur Folge. 3. Bei weiterer Verl/~ngerung des Aktionspotentials nehmen die Amplitude und die Zeit bis zum Erreichen des Spannungsmaximums zu. Die Kontraktion erreicht ihr Maximum bei einem Aktionspotential yon 180--200 ms Dauer. 4. Verl/ingerung des Aktionspotentials fiber 200 ms beeinfluBt die Kontraktion nicht mehr. 5. Wird unmittelbar nach einem zu einem Spitzenpotential reduzierten Aktionspotential ein 2. Spitzenpotential ausgelSst, so nirnmt die mechanische Spannung naeh Art einer Summation zu. Supported by N.I.H. Grant Hr. HE 09965-01. Dr. M. M o ~ , Institut ffir Allgemeine Physiologie, 69 Heidelberg, Akademiestr. 5

12. Automatief~rdernde Effekte tier Dehnung bei Purkinje~iden, Papillarmuskeln und Vorhoftrabekeln yore Rhesus-Allen Von KAUFMANN,1~. (Physiologisches Institut, Freiburg i. Br.) Die Entladungsfrequenz spontan sehlagender Schrittmacher aus Warmblfiterherzen kann sieh naeh Beobachtungen yon D]~oK (1964) bei m~l~iger Dehnung um etwa 10--20°/0 erh6hen. Eigene Untersuehungen an isolierten Purkinjefiiden yon Rhesus-Affen haben nunmehr ergeben, dal3 diese Effekte viel deutlieher zttm Vorsehein kommen (Zunahme yon mehreren 100 °/o), wenn die Pr/~parate auf fiber 150 °/o der Ruhel/inge ohne Belastung ( = 100°/0) gedehnt werden. Jenseits dieses Sehwellenwertes gewinnen Purkinj ef/~den regelm/iBig die typischen Eigenschaften frequent sehlagender Schrittmaeher. Hierbei erfolgt eine Versteilung der langsamen diastolisehen Depolarisationen bei praktisch unver/indertem Sehwellen- und erniedrigtem maximalen diastolischen P o t e n t i a l Anch die Frequenz Ba++-induzierter Sehrittmacherzellen (ANTo~I u. O~Em)ISS~,

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1965) ist in gleicher Weise dehnungsabhi~ngig. GewShnliches Arbeitsmyokard reagiert ebenfalls auf starke Dehnung (fiber 160°/0 Ruheli~nge) rege]mi~Big mit einer Umwandlung in Schrittmaehergewebe. Bei weiterer Extension fiber eine kritische Schwelle hinaus sinkt das Membranpotential progredient ab, bis schliei~lich bei allen Pr/~paraten die Automatic auf dem Niveau des Plateaus erlischt. Alle diese Effekte sind nach Entdehnung innerhalb yon 10--30 sec yell reversibe].

Literatur A~TO~r, H., u. E. OBERDISSE:Pfliigers Arch. ges. Physiol. 284, 259 (1965). DECK, K. A. : Pflfigers Arch. ges. Physiol. 280, 120, 131 (1964). Dr. R. KAUFI~I~NN,Physiologisches Institut der Universit~it, 78 Frciburg i. Br., Hermann Herder-Str~ite 7 13. Die Bestimmung der energetischen Bilanz des isoliert schlagenden Froschherzens Von SC~VC~HA~DT, S. (Institut ffir Angcwandte Physiologic, Marburg/ Lahn Neuere Arbeiten haben gezeigt, dal3 das isoliert in SuspensionslSsung schlagende Froschherz 1. auch mit seiner Aul~enfli~ehe Sauerstoff auf~finamt [2], 2. vor allem in h~moglobinfreier LSsung eine ausgesprochene Tendenz zeigt, bei unver~nderter meehanischer Ti~tigkeit auf die anaerobe Stoffweehselform fiberzugehen, falls nieht sicher fiberkritische Sauerstoffversorgungsbedingungen eingehalten werden [3]; die so erhaltenen Qo," Werte entsprechen dann nicht dem t~tsachlichen Energieumsatz. Bei der Neubearbeitung dieses Problems wurde yon uns eine Mel~kammer entworfen, die ,,Innen"- und ,,Aul~en"-Verbrauch des Iterzens getrennt erfa]~t und eine so rasche Durchmischung der SuspensionslSsungen erlaubt, da~ auch Messungen bei isometrischer Tatigkeit mSglich werden. Die 02-Bestimmung erfolgte ursprfinglich durch Einzelanalysen mit der Platin-Normalelektrode [1]. Dabei betrug die methodische Fehlerbreite ± 2,1 °/o. Da der pO2-Abfall durch das atmende Froschherz nicht wesentlich fiber diesem Betrag lag, wurde die Mei3kammer mittels eingebauter 15 ~-Eindrahtelektroden geringer Konvektionsempfindliehkeit auf kontinuierliche Messung umgestellt. Mit dieser Anordnung wurden neue Werte ffir den Absolutverbrauch des Herzens bei isotonischer Tatigkeit und fiber das Verh~ltnis yon AuBen- und Innenverbrauch erhalten.

Literatur [1] G L ~ I c ~ , U., u. D. Li~B]~s: Pflfigers Arch. ges. Physiol. 271, 431 (1960). [2] Li2BBE~S,D., U. K. BA~BE~=:Pflfigers Arch. ges. Physiol. 260, 87 (1954). [3] SCnVe~A~DT, S. : Pflfigers Arch. ges. Physiol. 280, 178 (1964). Dr. S. Scn~e~Aa~)% Institut fiir Angewandte Physiologie, 355 Marburg/Lahn, Lahnberge

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14. Uber die Bedingungen fiir die Sauerstof~versorgung des Y[yokards perfundierter Rattenherzen Von NIESEL, W., W. HtrgMA~N, U. GLO¥ und K. GROTE(Physiologisehes Insti~ut, Kiel) gattenherzen werden fiber die Aorta mit TyrodelSsung, deren 02-Druek varfiert wird, perfundiert und Durchblutung, AVD, 02-Druek sowie die mitttere Myoglobins/~ttigung an der tIerzoberfl/iche mit dem l~apidspektroskop ermittelt. Die mittlere 02-S/~ttigung des Myoglobins nimmt, falls das IIerz nieht mehr genfigend versorgt wird, mit sinkendem arteriellem O~-Druek und damit aueh mit sinkendem 02-Verbraueh ab. Die 02-S~ttigung wird bereits zu Null, wenn das I-Ierz noch zu etwa 40 °/0 mit O~ versorg~ wird. Dieser Befund kSnnte so gedeutet werden, dab sieh das lV[yoglobinvorzugsweise in Zellen finder, die im ven6sen Capillarbereieh liegen. Damit wfirde sowohl die Speieherfunktion als auch die Transportfunktion des Myoglobins ira kritischen Versorgungsbereieh eine besonders groge Rolle spielen. Der ven6se 02-Druek geht mit sinkendem arteriellem 02-Druek asymptotiseh gegen Null. Da bei Vorliegen einer Gegenstromversorgung des tIerzmuskels dutch die 02-Kurzsehlugdiffusion vom arteriellen in den ven6sen CapiIlarsehenkel eine lineare Abnahme des ven6sen 02-Druekes zu erwarten wgre, sehlieBen unsere Befunde eine Gegenstromversorgung aus. Doz. Dr. Dr. W. NI~S~L,PhysiologisehesInstitut der Universi~gt, 23 Kiel, Ohlshausenstr.40/60 15. Zur Frage der anaeroben Energiebereitstellung im Myokard Von KSBLE~, W., ~. J. Bl%ETSCKNEIDEl~, D. GI~EBE, L. E. OI%ELLANO und P. G. S P I E C K ~ A ~ N (Abteilung ffirExperimentelle Chirurgie der Chirurgisehen Universit~tsklinik, K61n-Lindenthal und Medizinisehe Universit~tsMin~, K6~u-Lindentha]) Da die anaerobe Energiebereitste]lung dureh die Glykolyse nieht ausreicht, den Energiebedarf des iseh~misehen Myokards zu decken, k o m m t es mit fortsehreitender Dauer des Sauerstoffmangels zu einem zunehmenden Energiedefizit, kenntHeh a m Zerfall der energiereiehen Phosphate PKr und ATP. Aueh bei Verminderung des Energieumsatzes im iseh/~misehen Myokard um rund eine Zehnerpotenz bleibt das Verh/iltnis yon gebildeter Milchsguremenge zu zerfallenen energiereichen Phosphatgruppen konstant. Der Anteil der anaeroben Energiebereitstellung am Energieumsatz des isehgmisehen Myokards -- 65--70°/o -- nimmt also bei Reduzierung des Energiebedarfs nieht zu, daffir ist vor allem die PhosphofruktoMnase-Reaktion verantwortlieh.

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Im anoxisch perfundier~en Hundeherzen is~ das Verhgltnis der Glykolyserate zum Gesamtenergieumsatz mit 85--90°/o wesentlich hSher sis im isehgmischen Myokard. Unter anoxisehen Versuchsbedingungen wird der glykolytische FluB nicht wie im isch/~mischen Myokard dutch die Phosphofruktokinase kontrolliert, als geschwindigkeitsbestimmend sind vieImehr die Itexokinase- und Phosphorylase-t~eaktion anzusehen. Die Befunde kSnnen durch die Eigensehaften der Phosphofruktokinase erkl/~rt werden. Prof. Dr. H. J. BRWTSOa~ID]~R, Abt. f. Exper. Chirurgie, Chirurg. Universitgtsklinik, 5 KSln-Lindenthal

16. Ca++-unabh~ingige Adrenalin-Effekte auf ]~ontraktion mad Erschlaffung des Warmbliitermyokards (Rhesus-Affe) Von Tt~ITTI-IAlgT,I-I., A. FLECKENSTEIN UIld R. KAUFMANN (Physiologisches Institut, Freiburg i. Br.) Im Gegensatz zur positiv inotropen Ca++-Wirkung ist die Steigerung der isometrischen Kontraktionskraft dutch Adrenalin am Warmblfitermyokard charakteristiseherweise mit einer Verk/irzung der Erschlaffungsphase verbunden. Dieser Effekt ist unabh~ngig yon der i~ugeren Ca++Konzentration und li~Bt sich besonders kl~r bei maximaler Ca++-Aktivierung des eontractflen Systems demonstrieren (Cae++ 11 raM/l, Nae + 102 mM/1).Unter diesen Bedingungen zeigen isolierte Papillarmuskeln veto I~hesus-Affen unter dem EinfluB yon Adrenalin (2 rag/l) eine Verkfirzung tier Erschlaffungszeit auf etwa zwei Dritte] des Ausgangswertes. Amdererseits kann Adrenalin die isometrisehe Spannungsentwieklung isolierter Papillarmuskeln im Temperaturbereich zwischen 34 und 19°C um 30 bis 50 °/o fiber den -- dutch Ca++-Aktivierung erreiehbaren -- Maximalwert hinaus steigern. Auch der zeitlicho Verlauf dieser positiv inotropen Adrenalinwirkung spricht daf/ir, dab hierbei eine unmittelbare --yon einer Begfinstigung des Ca++-Influx unabh/ingige -- Beeinflussung des Kontraktionsprozesses vorliegt. Adrenalin besitzt also anscheinend bei Kontraktion und Erschlaffung von den Ca++-Effekten unterseheidbare Eigenwirkungen. Physiologisches Institut der Universitgt Freiburg i. Br., 78 Freiburg i. Dr., Hermann Herder-StraBe 7

17. Kontraktilit~itssteigerung des nicht hypodynamen Herzens dutch postextrasystolische Potentiation Von JAcoB, R., G. KISSLINO, E. E. OIINHAUS und J. SEOA~A-DoM~~ c E (Physiologisehes Institut, Wfirzburg) Unter Reizung mit elektrischen Doppelimpulsen (1,5--2 faehe Sehwellenintensit/~t, 2 msec Dauer, Distanz 160--190 msee) fiber reeh~sventrikul/ire

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Katheterelektroden waren bei Hunden mit geschlossenem Thorax (flache Morphin-Urethannarkose) im Vergleieh zum Kontrollstatus gleicher effektiver Frequenz eine Zunahme der isovolumetrischen Druekanstiegsgesehwindigkeit und der mittleren Austreibungsgeschwindigkeit, eine Konstanz oder geringe Zunahme des Sehlagvolumens und des arteriellen Mitteldrucks, eine absolute und relative Abnahme des endsystohschen Volumens sowie ein Rfiekgang der enddiastolisehen Ffillung des linken Ventrikels zu verzeichnen. Die Kontraktilit/~tssteigerung aul3ert sieh im Druek-Volumendiagramm in einer Versteilerung der endsystolischen Druck-Volumenbeziehungen und in einer Verschiebung der etwa fl/~ehengleichen Arbeitsdiagramme in den Bereieh geringerer Ausgangsvolumina. Die h/~modynamischen Ver~nderungen waren bei prim/~r herabgesetzter Kontraktionskraft (Nethalide, Barbiturate) ausgepr/~gter. Die Ergebnisse werden mit den Effekten positiv und negativ inotroper Substanzen vergliehen und im Hinblick auf die Beziehungen zwisehen Kontraktilit/~t und diastoliseher Ventrikelffillung diskutiert. Literatur

[1] BAVE~]~ISE~,E.: Klin. Wschr. 35, 369 (1957). [2] BRAVNWALD,~q. S., W. A. GAY, A. G. MORROW,and E. BRAV~WALD: Amer. J. Cardiol. 14, 385 (1964). [3] ULLRICH,K. J., G. RIEK]~R U. K. K ~ E R : Pfliigers Arch. ges. Physiol. 259, 481 (1954). R. JACOB,Physiologisches Institut, 87 Wfirzburg, RSntgenring 9

18. Veriinderungen der Herzdynamik unter Schrittmacherantrieb fiber reehtsventrikul~ire Katheterelektroden Von Om~HAVS, E. E., G. KISSLING und R. JACOB (Physiologisches Institut, Wfirzburg) An narkotisierten Hunden mit geschlossenem Thorax wurden die DruckVolumenrelationen sowie die zeitlichen Beziehungen der mechanischen Aktion des ]inken Ventrikels unter rechtsventrikul~rem Antrieb des Herzens fiber bipolare Katheterelektroden untersucht (Rechteckimpu]se yon 2 msec Dauer, doppelte Sehwellenintensit~t). Die absolute Abnahme yon Schlagarbeit und -]eistung bei einer gegebenen tterzfrequenz unter diesen Bedingungen beruht 1. auf einer Verminderung der enddiastolischen Ffillung, welche auf die mangelnde Koordination yon Vorhof- und Kammert£tigkeit sowie auf eine herabgesetzte Ersehlaffungsgeschwindigkeit mit Verkfirzung der frequenzbezogenen

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Ffillungszeit zuriickzuffihren ist, 2. auf einer Iter~bsetzung der Kontraktionsgeschwindigkeit und Abflaehung der endsystolischen Druck-Volumenkurven (und damit der potentiellen systolischen Arbeit und Leistung fiir clue gegebene diastolische Ausgangslage) a]s Folge der anormalen Erregungsausbreitung. Die Verkfirzung der Austreibungszeit bei kiinstlichem Schrittmacherantrieb ist somit -- zum mindesten im akuten Versuch -- nicht Ausdruck einer positiven Inotropie [2], sondern steht in direktem Zusammenhang mit der Abnahme des Schlagvolumens. Das Verhalten der Ausfreibungszeit wird unter Berficksichtigung der Befunde bei Anwendung elektrischer Doppelreize (postextrasystolisehe Potentiation) einerseits und bei Beta-Reeeptorenbloekade andererseits diskutiert. Literatur [1] JACOB,R., u. K. H. W~IOA~D: Pfiiigers Arch. ges. Physiol. 289, 37 (1966). [2] JU~-GM&NN,H., O. GIEBEL, H. H ~ s , G. RODEWALD, K. D. SCtIEPPOKAT1.1. M. ZiNOEN~E: Z. Kreisl.-Forsch. 54, 891 (1965). [3] WIOO~Rs,C. J. : Amer. J. Physiol. 73, 346 (1925). E. E. O~Nm~vs, Physiologisches Institut, 87 Wiirzburg, RSntgenring 9

19. Methodenkritik der Herzinnenvolumenbestimmungen nach dem Auswaschverfahren unter besonderer Beriicksichtigung des Injektionszeitpunktes Von SEGARRA-])OMEbTECH,J., und K. H. WEIGA_ND (Physiologisches Institut, Wfirzburg) ]3ei narkotisierten Hunden mit geschlossenem Thorax und in ModeHversuehen wurde der Einflu• des Injektionszeitpunktes (frfihe, mitt]ere und spi~te Diastole; Systole) auf die initiale Durchmisehung yon Testfarbstoff und Ventrikelinhalt untersueht, wobei die Streuung der errechneten Volumenwerte als Kriterium ffir die Giite der Mischung herangezogen wurde. Wi~hrend der gesamten Diastole ergabcn sich weder im Modellversueh noeh beim Herzen in situ signifikante Unterschiede der Absolutwerte und der statistischen Streuung in Abhi~ngigkeit vom Injektionszeitpunkt. I m Vergleich zu den direkt gemessenen Kontrollwerten zeigten die Schlagvolumina im Modellversuch keine Abweichungen, w£hrend die enddiastolischen Volumina um 10°/0 zu groB berechnet wurden. Die Variabilit~t fiir Va lag in situ unter konstanten hi~modynamischen Bedingungen bei 12 °/0. Bei systoliseher Injektion ergaben sich weir gr6t]ere Streuungen.

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Aus den Versuchen wird gesehlossen, dab der Zeitpunkt der Injektion yon untergeordneter Bedeutung flit die Mischungsbedingungen ist, sofern die Indicatorapplikation w~ihrend der Diastole vorgenommen wird. Dr. J. SE~AI~RA-Do~E~.C}{,Physiologisches Institut, 87 Wiirzburg, RSntgenring 9 20. Untersuehungen fiber die Fehlerbreite einiger N~herungsverfahren zur vereinfaehten oder automatisehen Auswertung yon Thermodilutionskurven Von SPIECKER~ANN,P. G. (Abteilung fiir Experimentelle Chirurgie der Chirurgischen Universit~tsklinik, KSln-Lindenthal) Ngherungsverfahren zur Auswertung yon Verdiinnungskurven reduzieren den Aufwand fiir die Bereehnung des Herzzeitvolumens, da die Rekonstruktion der Primgrkurve dureh semilogarithmische Extrapolation entfgllt. Bei einigen Methoden eriibrigt sich dariiber hinaus das Planimetrieren der Kurve. Gemeinsames Merkmal der Methoden yon WA~XE~ u.WooD, H~TZV,Let al., D e w und SLAMAU. PrrP~,~ ist, dab yon einem Kurventeil auf die Primgrkurvenflgehe gesehlossen wird. Diese Approximationsverfahren warden an 120 Tierversuchskurven und an 80 Modellkurven unter Variation der Fliisse und der Misehvolumina gepriift. Das Verhgltnis yon Primgrkurvenflgehe zur Teilfl~che (Korrekturfaktor) ist bei allen Methoden veto Misehvolumen und yon der Stromst~rke abh~ngig. Die Verfahren yon WAl~E~ u. Wood und SLA~A U. Pn~v,~ zeigen bei geringer Streuung nur einen kleinen gerichteten Fehler; sie ei'lauben eine exakte und rasehe Auswertung arterieller Thermodilutionskurven. Empfindlieher gegenfiber ~nderungen des Flusses und des Verteilungsvolumens sincl die Methoden yon HETZEL et al. und yon Dew; sie kSnnen fiir eine quantitative Auswertung nicht empfohlen werden. Literatur

Dew, P. : J. appl. Physiol. 7, 399 (1955). IIETZV,L, P.S., H.J.C. SWAN, A.A. R ~ m E z Dx A~EL~XO, and E. tL WooD: J. appl. Physiol. 13, 92 (1958). SLA~A,H., u. J. P~e]m: Z. Kreisl.-Forsch. 5~, 322 (1964). WAR~v,~, H. R., and E. H. WooD: J. appl. Physiol. 5, 111 (1952). Dr. P. G. SPIEeKER~IA~,Abteilung fiir Experimentelle Chirurgie der Chirurgischen Universitgtsklinik, 5 KSln-Lindenthal

21. ¥erst~irkung chemiseher Speziiit~iten dutch single file Diffusion Von I~]~CKMANN,K., und H. PAssow (II. Physiologisches Institut, Homburg/Saar) Bei gleichem Penetrationsmechanismus beruhen Untersehiede yon Permeabflitgtskonstanten ffir versehiedene passiv penetrierende Substanzen

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auf untersehiedlichen Werten fiir GMehgewichts- und Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten. Meist wird angenommen, dab grebe Permeabilit/~tsuntersehiede dutch groge Unterschiede yon ehemisehen Gleichgewiehtskonstanten bedingt sin& Bisher hat man aber keine Verbindungen aus Zellmembranen isolieren kSnnen, deren Spezifit/~t zur thermodynamischen Erklgrung des beobachteten Unterscheidungsverm6gens, etwa fiir K und Na, ausreicht. Wir mSchten daher darauf hinweisen, dag der Einflug yon Untersehieden zwisehen Gleiehgewichtskonstanten durch kinetisehe Effekte verstgrkt werden und dadurch zu grogen Permeabilit/~tsunterschieden fiihren kann : bei simultaner single file Diffusion zweier versehiedener Teilehensorten kann das Verh/~ltnis ihrer (unidirektionalen) Fliisse grSBer als der Quotient der Gleiehgewiehtskonstanten werden. Dieser ,,Verstgrkungseffekt" nimmt mit wachsender Porenlinge und wachsenden Konzentrationsgradienten der diffundierenden Teilchen zn und ist f/ir konstante Poren]gngen maximal bei grol3er Beweglichkeit und kleiner Konzentration der Leerstel]en in den Poren. Dr. K. t t E e K ~ , II. Physiologisehes Institut der UniversRgt des Saarlandes, 665 Homburg/Saar

22. Effects of Variations of pH and Ionic Strength on Anion Permeability of the Erythrocyte Membrane B y LACELLE, :P. L., and I{. PASSOW (II. Physiologisches Institut, tIomburg/Saar) The p H dependence of sulfate permeability on p H and chloride concentration was explained by pH-dependent variations of the concentration of fixed cations within the membrane and competition between chloride and sulfate anions for the limited quantity of these charges [1]. Such interpretation depends on the assumption that electrostatic factors rather than the chemical nature of the penetrating anion species control penetration, and consequently dependence on p i t and ionic strength of the penetration of additional anions has been studied. Similar to sulfate the permeability constants for the divalent anions suecinate and fumarate increase with decreasing p H and decreasing ionic strength. Monovalent lactate, and phosphate behave qualitatively similarly, even though in the latter case the proportion between mono and divalent anions varies with pH. Erythritol, supposedly traversing through the same aqueous channels as anions, exhibits no pt:I dependence. Apparently pI-I-dependent swelling of the membrane exerts little, ff any, influence on these penetration processes. This investigation was supported in part by Public Health Service fellowship 1 F3 AM 28, 349-01 from the National Institute of Arthritis and Metabolic Diseases.

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Re/erences [1] PAssow, H.: In: Biochemie des aktiven Transports, Colloq. Ges. Physiol. Chemie, 1Kosbach,Baden. Berlin, GSttingen, Heidelberg: Springer 1961. Dr. H. PAssow, II. Physiologisches Institut der Universitat des Saarlandes, 665 Homburg/Saar

23. ~ber den Meehanismus der Extrasystolen des Aeonitin-vergifteten Herzmuskels Von P ~ P ~ , K., und W. T~AVTWEIN (Institut ffir Allgemeine Physiologie, Heidelberg) Aconitin-vergiftete Herzmuske]fasern zeigen wahrend der Repolarisation eine zweite Plateauphase bei --60 inV. Es entstehen hier oft sehnelle Erregungssalven. Die Wirkung yon Aconitin (4 • 10-~ g/ml) auf die UIKennlinie yore Purkinjefaden warde beobachtet. Es wurde gefunden, dal~ die Na-Permeabiliti~t der Membran selektiv erhSht wird. Folgende Ergebnisse sprechen hierffir: 1. Ein zus~tzlicher negativer Strom unter Aconitin tritt genau in dem Potentialbereieh auf, in dem normalerweise Na-Str5me fliel~en. Er zeigt die gleiche Abhangigkeit yon der Depolarisationsgesehwindigkeit. Am Ruhepotential tritt kein zusatzlieher Strom auf. 2. Der Strom wird dureh Tetrodotoxin reversibel gehemmt. 3. In ONatrium zeigt sich keine Wirkung. Unter Aeonitin zeigt schon die station£re Kennlinie einen I~a-Strom, besonders aueh w~hrend der Repolarisation (im Gegensatz zur normalen Membran). Das zweite Plateau und die Extrasystolen kSnnen an Hand der ver~nderten Kennlinien gut interpretiert werden. Dr. K. P~PE~, Institut fiir Allgemeine Physiologie, 69 Heidelberg, Akademiestr. 5

24. Zur Wirkung von 4-Chloro-N-(2-furylmethyl)-5-sulfamyl-anthranils~iure (Lasix®) an der Membran des Skeletmuskels Von HUBER, V., und E.-M. SPECHT (Physiologisches Institut, Heidelberg) In Konzentrationen yon 0,5 g/l Ringer-LSsung verlangert 4-Chloro-N(2-furylmethy])-5-sulfamyl-anthranilsaure (Lasix@) in vitro das frfihe negative Naehpotential (F~EYGA~ et al., 1964) der Skeletmuskelfasern (Frosehsartorius). Die Dauer dieser intracellular naeh Einzelreiz abgeleiteten depolarisierenden Nachpotentiale verdoppelt sich etwa bei Zimmertemperatur (20--22°C) unter der genannten Konzentration. Dagegen nimmt die HShe der Nachpotentiale nur um das 0,4-faehe der Kontrollwerte zu. In Ringer-LSsung tritt nur bei einem Drittel der punktierten

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Fasern wiihrend des Naehpotentials eine vorfibergehende Zunahme der Oepo]arisation auf (PE~SSON, 1963), die unter Lasix® grSBer ist und an allen Fasern registriert wird. ~qaeh HU~TER U. NOBL]~ (1960) lassen die beschriebenen Befunde auf eine Abnahme der Chlorionenpermeabilit/~t unter Lasix® am Froschsartorius schlie~en. Literatur F~EYGA~G,W. H., D. A. GOLDSTEIN,and D. C. HELLAM: J. gem Physiol. 47, 929 (1964). HUTT~, 0., and D. NOBLE:J. Physiol. (Lond.) 151, 89 (1960). PERSSON,A. : Acta physiol, scand. 58, Suppl. 3 (1963).

Dr. U~SELHUBE~, Physiologisches Institut, 69 Heidelberg, Akademiestr. 3

25. Die Abh~ingigkeit des dureh Reizung induzierten Natriumtransportes v o m elektro-chemisehen Potential

Yon WESTP~AL, W., und P. LI~Bou~G (Physiologisches Institut, Wiirzburg) Das isolierte, in Krebs-Bicarbonatl5sung bei 38°C inkubierte ZwerehfeU der Ratte gewinnt Natrium und gibt Kalium ab. Diese Nettotransporte werden bei Reizfrequenzen von 12,5--200/min intensiviert. Die Analyse der Ionenbewegungen zeigt, da2 die Mittelwerte und ihre Streuungen keine Aussage fiber das Verhalten des einzelnen Praparates gestatten. Riehtung und Rate des Nettotransportes zeigen namlieh eine deutliehe und statistiseh gesieherte Korrelation mit dem elektro-ehemischen Potential, gegen das Natriumionen auswarts transportiert werden mfissen. Hut das elektro-chemisehe Potential einen Wert yon mehr als 2,5 cal m ~ q -1 Na +, dann fiberwiegt die Anzahl der Hemidiaphragmen, die wahrend der Reizung Natrium aufnehmen, ist dieser Wert aber geringer, dann geben die Praparate im Gegensatz dazu Natrium ab. Wird die Natriumaufnahme wahrend der Erregung bei der Berechnung berficksiehtigt, so verschiebt sich der Wert des kritischen Energiebedarfes auf ca. 3,0 cal ~mq-1 Na+. Literatur CONWAv,E.J., R.P. KERNA~, and J.A. ZADuNAISK:~: The sodium pump in skeletal muscle in relation to energy barriers. J. Physiol. (Lond.) 155, 263--279 (1961). C~]~]~s]~,R., S. E. E. HAs~Is]L and 1~. W. SevrOLES: Potassium movements in contracting diaphragm muscle. J. Physiol. (Lond.) 143, 307--324 (J 958).

Dr. W. WESTPHAL,Physiologisches Institut, 87 Wiirzburg, RSntgenring 9 2 PflfigcrsArch. ges. Physiol. (Herbsttagung 1966)

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26. Die Natrium-Permeabilit~it der Schniirringmembran yon Xenopus laevis mater dem Einflul] yon SkorpiongiR Von K O P ~ E N H S ~ , E., und H. SCHMIDT (I. Physiologisches Institut, Homburg/Saar) Nach Zusatz yon Skorpiongfft zur Ringer-LSsung wird das Aktionspotential des Ranvierschen Schniirrings bis zu l0 sec lang; voltage clampBefunde deuteten auf eine Verlangsamung der Iqatrium-Inaktivierung hin (A])AM u. Mitarb., 1966). Weitere Versuche zeigten, dab Skorpiongift (10-7 bis 10-8 g/ml) den dutch einen depolarisierenden Impuls ausgelSsten voriibergehenden Natrium-Einw£rtsstrom aul~erordentlich verl£ngert. Die Zeitkonstante ~ der Natrium-Inaktivierung wurde vor und nach Gifteinwirkung bestimmt; sie ergab sich aus dem Abfall der Maximalwerte der SofortstrSme (,,tails"), die bei Repolarisation zu verschiedenen Zeiten nach Beginn eines depolarisierenden Impulses gemessen wurden. Unter Gifteinwirkung konnten zwei Phasen der Natrium-Inaktivierung unterschieden werden. T~ der friihen Phase war 3--4 real, ~h der sp~ten Phase war etwa 200 mal so gro~ wie T~ der unvergifteten Faser; auBerdem war die h~-Kurve (Beziehung zwischen Membranpotential und NatriumSpitzenstrom w~hrend eines konstanten Testimpulses) abgeflacht; h~ nahm beim normalen Ruhepotential yon 0,65 auf 0,38 ab. Literatur AnAl, K. R., ill. SC]~II)T, R. S T ~ P ~ , and C. W]~Iss: Brit. J. PharmacoL 26, 666--677 (1966).

Dr. E. KOm'~5~ER, I. Physiologisches InstRut der Universit~t des Saarlandes 665 Homburg/Saar

27. Zur Physik biologiseher Membranen Von ELBa, M. (Hamburg) In Erg~nzung der Ionentheorie wird die erregbare Membran als ein Festk5rper mit Halbleitereigenschaften aufgefaBt, dessen Dielektrizit~tskonstante ~ ~ 2 aus Membrandicke und Ruhepotential erreohnet wird. Die daraus folgenden Coulombkr£fte zwischen den gleichnamigen Ionen •a+ und K + erzeugen die bemerkenswerten Eigensch~ften solcher Membranen, deren Rekombination mit Elektronen der Festk5rpersubstanz (Wegfa]l der Coulomb-Krgfte) zur Ausl5sung, zur Widerst~nds~nderung, zur Bildung des negativen Aktionspotentials und zum refrakt~ren Zustand ffihrt. Der Wechsel der hohen elektrostatischen Potentiale igB~ den Transport yon iWa und K durch die M e m b r a n auf Grund der enormen ]~rschfitterungen zu.

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Die Auffassung steht in ]~bereinstimmung mit alien physikalischen Experimenten und besti~tigt das Verhalten solcher Membranen unter chemischen Einfifissen. Energiebetrachtungen an der Nervenfaser lassen diese ~berlegungen als zul£ssig erscheinen, so dal3 erstmalig eine zwanglose Erkli~rung aller 1)h£nomene im Zusammenhang mit den morphologischen Erscheinungen mSglich ist. Dr.-Ing. M. EI~E, 2 Hamburg-Wandsbek, Rauchstr. 90 28. Die Abh~ngigkeit der Herzvolumina von Fiillungs- und Aortendruck Von VossIvs, G. (Institut ffir Animalische Physiologie, Frankfurt a. M.) In der Herzphysiologie wird angenommen, da~ das enddiastolische Ffiliungsvolumen VA und das Schlagvolumen Vs yore Ffillungs- und/oder Aortendruck direkt beeinflu~t werden, wenn fiberhaupt, wi~hrend das endsystolische ~estvolumen VR nur als das Summenergebnis der mathematischen ]3eziehung der drei Volumina VA ~ V~ -~ Vs zu betrachten ist. Wegen der engen Verknfipfung der Volumina kann die Gfiltigkeit dieser Annahme nicht ohne weiteres bewiesen werden. Deshalb wurden die yon W E z L ~ u. GEBHA~DT am Warmblfiterherzen experimente]l gewonnenen Resultate elner eingehenderen statistischen Analyse unterworfen mit folgendem Ergebnis: 1. /)as Schlag- und das l%estvolumen h£ngen, wenn fiberhaupt, direkt yore Aorten- und vom Ffillungsdruck ab und nlcht das enddiastolische Ffillungsvolumen. 2. Die Beeinflussung yon Rest- und Schlagvo]umen dutch eine quasidynamische #_nderung des Aortendrucks ist wesentlich ausgepr/~gter als diejenige durch eine so]che des Fiillungsdruckes. Die in den vorliegenden Versuchsergebnissen durch die statischen IIerzvolumina repritsentierte I)ynamik der tterzmuskelkontraktion ist deshalb in ihrer Abhangigkeit yon Fiillungs- und Aortendruck unter dynamischen Bedingungen erneut zu iiberpriifen. Doz. Dr. Gm~HAm)Vosslvs, Institu~ fiir Animalische Physiologie, 6 Frankfurt a. M.-Siid, Ludwig l~ehn-StraBe 14 29. Zur Beziehung zwischen dem Eingangswiderstand und dem peripheren Widerstand des hrteriensystems Von K~N~I~, TI~., und E. W ~ , T T m ~ (II. Physiologisches Institu~, Erlangen) Der periphere Widerstand leitet sich yon der fiir die Gewebedurchblutung ma~gebenden Druck-Str5mungsbeziehung ab. I)er Eingangswiderstand 2*

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charakterisiert die Beziehung zwischen Herz und Arteriensystem. Ffir den mittleren Druek und die mittlere Stromstarke (Frequenz Null) ist der Eingangswiderstand der Aorta gleich dem ,,abso]ut" definierten peripheren Widerstand. Ffir die pulsatorischen Komponenten von Druck und StrSmung ist der Eingangswiderstand durch die Eigenschaften der Arterien und den differentiellen peripheren Widerstand bestimmt. Er hat ein Minimum bei einer Frequenz, die am Mensehen und verschiedenen untersuchten Tieren (I-Iund, Katze, Kaninehen, Ratte) etwa mit der normalen Pulsfrequenz iibereinstimmt, und stellt sich fiir hShere Frequenzen auf den Wert des Wellenwiders~andes der Aortenwurzel ein, der um eine GrSBenordnung unter dem Wert des ,,absoluten" peripheten Widerstandes liegt. Zur Erkli~rung dieses im Sinne einer Optimalisierung der Herzleistung giinstigen Verhaltens wird an Hand eigener Befunde und der Litera~ur die Bedeutung der Inhomogenit£t des Arteriensystems und der Form der peripheren Druck-StrSmungsbeziehung diskutiert. Dr. T~. K]~NN]~Rund Prof. Dr. E. W]~TTERER,II. PhysiologischesInstitut, 852 Erlangen, Universitatsstr.17

30. Experimentelle Untersuchung iiber den Einflu8 des Kontraktionszustandes der glatten Musknlatur auf den Elastizit~tsmodul der Arterienwand Von ILIERTLEIN,EVA (II. Physiologisches Institut, Erlangen) Seit langem wird in der Literatur die Frage erSrtert, ob durch Verst~rkung des Kontraktionszustandes der glatten Gef~Bmuskulatur der Elastizit~tsmodul der Arterienwand erhSht, vermindert oder nicht ge~ndert wird. Eigene Versuehe fiber das Druek-Dehnungsverhalten warden an der vorwiegend muskul~ren Arterie des Rattensehwanzes durchgefiihrt. Unter statisehen Bedingungen wurden Druck-Durehmesser- bzw. DruckVolum-Beziehungen der excidierten Arterie gewonnen, wobei die glatte Muskulatur tells pharmakologisch unbeeinflu]t blieb, teils der Wirkung vasoaktiver Stoffe ausgesetzt war. Aus den MeBwerten ergab sich dureh Umrechnung der tangentiale E]astizit~tsmodul der Wand, der erwartungsgem~B mit wachsender Dehnung bzw. Wandspannung zunimmt. Es zeigte sich, dab die Resultate in eharakteristischer Weise yon der BezugsgrSBe abh~ngen. M_it zunehmender St~rke des Kontraktionszustandes der Muscularis steigt der Elastizit£tsmodul, bezogen auf gleiche Gef~l~durehmesser, immer stark an, w~hrend er bei Bezug auf gleiche Wandspannungen entweder wenig abnimmt oder etwa gleiehbleibt. Weitere Versuche unter dynamisehen Bedingungen sind im Gang. Die

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Ergebnisse werden unter Berficksichtigung der einschl/~gigen Literatur diskutiert. Dr. EvA I-Iv~TLEn¢,II. Physiologisches Institut, 852 Erlangen, Universit~tsstr. 17

31. Vergleich der Summationsf~ihigkeit der Gef~iBmuskulatur im Mesenterial- und Skeletmuskelkreislauf der Katze Von MAI~IL C.-P., und U. P~IP~I~ (Physiologisches Institut, Wiirzburg) Die nach elektrischer Reizung vasoconstrictorischer Fasern resultierenden Widerstandsanderungen ]assen sich bei konstanter Perfusion von Tcflkreislaufcn quantifiziercn. Die Form der erhaltenen Reizfrequenzantwortkurven im Bereich von l - - J 0 0 Hz scheint zumindest im Mesenterialgebiet prinzipie]l yon der I)urchstrSmungsart (volumenkonstant -druckkonstant) bzw. yore Reizort (pr&gang]ion&r: thorakaler N. splanchnicus ; postganglionar: periarterielles Mesentcrialgeflecht) unabhangig zu sein. Unter analogen Versuehsbedingungen zeigt die Gefa2muskulatur im Beinkreislauf (Ske]etmuskelstrombahn) im Vergleich zum Mesenterialkreislauf (Stromgebiet der A. mcsenterica cran.) eine deutlich schlechtere Summationsfahigkeit. W&hrend ffir eine maximale Constriction im Skeletmuskelkreislauf eine l~eizfrequenz gering fiber i0 Hz notwendig ist (0ptimalfrequenz ca. 15 Itz, P~IP~,I~ u. O]~NI~AUS, 1965), liegt diese ffir die mesenteriale Strombahn bei 25--50 Hz. Bei 10 Hz ergibt sich ffir den Beinkreislauf sine Constriction yon 81 °/o, fiir den Mesenterialkreislauf yon 51°/o (praganglionarc Reizung) bzw. 550/0 (post-ganglionare Reizung). Ahnlich deutliche Unterschiede ffir beide Teflkreislaufe lassen sich fiir die Kontraktionsgeschwindigkeit der Gefal]muskulatur nicht beobaehten. Priv.-I)oz. Dr. U. P]~IPER,Physiologisches Institut, 87 Wiirzburg, RSntgenring 9

32. Beeinflussung der fief~illmuskelkontraktilit~it (Muskelstrombahn der Katzenextremit~it) durch Arbeit der Skeletmuskulatur Von PEIPEI¢, U. (Physiologisches Institut, Wfirzburg) Beim nichtarbeitenden Skeletmuskel liegt die Optim~lfrequenz der Vasoconstriction (---- Mindestfrequenz ffir maximalen Reizerfolg) gering fiber i0 Hz (Grenzstrangreizung in ttShe yon L 3; volumenkonstante Perfusion der hinteren Katzenextremitaten, I ca. 15 ml/min • kg). Unter Arbeitsbelastung der perfundierten Skeletmuskulatur (periodische Reizung der Nn. ischiadici, Reizfrequenz 15--80 ttz, Reizdauer 1 sec, Reizpause

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2 sec) und unver~nderten Perfusions- und Reizparametern werden Basaltonus der Gef~l~mnskulatur und Ausmal~ der Vasoconstriction vermindert, bis bei maximaler Arbeit eine Grenzstrangreizung wirkungslos ist. Die Optimaffrcquenz wird mit zunehmender Arbeitsbelastung jedoch nicht ver£ndert: die Antwortreaktionen auf Reizfrequenzen yon 10 und 25 Hz nehmen gleichm~i~ig ab. Offenbar beeinflussen die veri~nderten Stoffwcchsclbedingungcn prinzipiell die Summationsf~higkeit der Gef ~ m u s k u l a t u r nicht. Die St£rke der Vasoconstriction wird durch eine Abnahme der Gef~l~muskelkontraktilit~t verkleinert, da auch hShere Konzentrationen der Ubertr~gersubstanz(Steigerung dcrRcizfrequcnz von 10 auf 25 Hz) keine Verst~rkung der Vasoconstriction hervorrufen kSnnen. Priv.-Doz. Dr. U. P~.IP~R, Physiologisches Institut, 87 Wiirzburg, RSntgenring 9

33.Die Reaktion der Gef~iBmuskulaturin situ auf rhythmischeDehnungsreize Von LVTZ, J. (Physiologisches Institut, Wiirzburg) VenendruckerhShungen 15sen an der intakten sowie nervSs isolierten Strombahn Vasoconstrictionen aus, die neben einem Auftreten bei statischen DruckcrhShungen solchen sinusfSrmigen Charakters bei Frequenzen yon 0,1 Hz an bis unter 0,008 Hz (Periodendauer 10 bis ~120 sec) aktiv zu folgen vermSgen. Das zeitliche Reaktionsoptimum liegt oberhalb yon T = 55 sec mit einem nur teilweisen Abfall nach noch l~ngeren Zeiten hill, es kommt vermut]ich durch das Zusammenspiel einer schnelleren phasischen (siehe unten) und einer tonischen Komponente (Dauerkontraktion) zustandc. Fiir 5fters zu beobachtende, durch akute ~nderungen des Venendruckes ausgelSste schnell abklingende Eigenschwingungen betr~gt die Periodendauer 20--30 sec. Beide Erschcinungen zeigen, dal3 sowohl, fiir eine ,Minutenrhythmik" als auch ffir Mayer-Wellen gfinstigc Reaktionsbedingungcn yon Sciten des Gefi~muskels vorlicgen; ffir die Frequenz dcr schnelleren Traubc-Hcring-Wellen ]ie~ sich nur ein passiver Verlauf nachweisen. Ffir das Amplituden- und Frequenzvcrhalten der Reaktion crgibt sich ein Verlauf (Bode-Diagramm), der stark dem bei nerv5s auf die periphercn Gefi~l~e erfolgender Erregungsfibertragung (PE~nz [1], STEGWMA~ [2]) i~hne]t und somit zcig~, wicweit die Gef~l~muskulatur der zeitlich bestimmende Faktor in der l~eaktionskette ist. Literatur PE~AZ, J., and P. B ~ E K : Arch. int. Physiol. Biochem. 71, 499 (1963). ST~.GEM~N,J., u. K. G~IS~.N:Pfliigers Arch. ges. Physiol. 287, 276 (1966).

Dr. J. LuTz, Physiologisches Institut, 87 Wiirzburg, RSntgenring 9

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34. Die oxydative Phosphorylierung der Leber-Mitochondrien nach Kreislaufunterbrechung Von BUSCH,W. E., und P. yon WIC~E~T (InstRut ftir 0rganische Chemie, Abteilung Biochemie, Hamburg) Die Mitochondrien in der Kaninchen]eber verlieren nach 6 Std Kreislaufunterbrechung nicht ihre F/~higkeit zur oxydativen Phosphorylierung. Nach einem langen Kreislaufstillstand liegen die Adeninnucleotide praktisch vollst/~ndig als Hypoxanthin, Xanthin und Harns/~ure vor. Diese Substanzen werden w/~hrend einer Redurchblutung rasch ausgeschwemmt. Eine Voraussetzung ffir die Wiederaufnahme der oxydativen Phosphorylierung ist ein ausreichendes Angebot an phosphorylierbarem Substrat. Bietet man den Zellen ]/~ngere Zeit Adenin, Hypoxanthin oder Inosin an, so werden unter Ausschaltung der de novo Synthese Nuc]eotide gebildet. Guanosin zeigte nur eine geringe Wirkung. Die Pyrimidinbasen und Nucleoside sowie 4-Amino-5-imidazolcarboxamid blieben wirkungslos. Die MSglichkeiten und der wahrscheinliche Weg der Nucleotidsynthese aus den Vorl/~ufern werden diskutiert. Dr. E. W. Busch, Institut fiir Organische Chemie, Abteilung Biochemie, 2 Hamburg 13, Papendamm 6

35. Der Abbau der Adeninnucleotide in der Kaninchenleber Von vo~ Bo~c~:]~, I. M., and E . W . Busc~ (InstRut fiir Organische Chemie, Abteflung Biochemie, Hamburg) Die Abbauprodukte der Adeninnucleotide in der Kaninchenleber wurden nach Kreislaufunterbrechungen yon 15--180 min untersucht. Die Messungen wurden mit der Ionenaustauschchromatographie ausgefiihrt, weft so auch sehr kleine Konzentrationen bequem analysiort werden kSnnen. AMP liegt zu Beginn der Experimente in hoher Konzentration vor (2,25 ~Mol/g nach 15 min) und f/~llt fast linear nach 3 Std auf 0,7 ~Mol/g ab. Im Gegensatz dazu steigt das Hypoxanthin yon 0,5 ~Mol/g nach 15rain auf einen 3 Std-Wer~ yon 2,0 ~Mol/g an. IMP, Adenosin, Adenin, Inosin und Harns/~ure liegen nur in geringen Konzentrationen vor. Lediglich das Xanthin erreicht nach 3 Std einen Gehalt yon 1 ~Mol/g. Es werden die Fermentaktivit/~ten mit den station/~ren Konzentrationen verglichen, sowie die wahrscheinlichen Abbauwege und die Erkl/~rungen fiir einen oxydativen Abbau im Sauerstoffmangel diskutiert. Dr. I. 1VI.vo~ Bo~CKV,,Institut fiir Organische Ohemie, Abteilung Biochemie, 2 Hamburg 13, Papendamm 6

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36. t~ber einen niehtexydativen Abbau yon Serotenin dutch Itattenlebermitoehondrien Von KAI~SlmK¥,K . P . , und W. HARDEGG (Physiologisches Institut, Heidelberg) Frfihere Untersuchungen fiber die ICinetik des Abbaus yon Serotonin durch Monoaminoxydase (MAO) aus Rattenlebcrmitochondrien liel~cn darauf schliel~en, dab neben dem oxydativen Abbau eine nicht unbctr~chtliche anoxydative Ver~nderung des Serotonins erfolgt. -- Mit dem gleichen Mi~ochondrienpr~parat wurde die Geschwindigkeit des Serotonin-Abbaus manometrisch, fluoreseenz-spektrometrisch und fiber die NH3-Freisetzung untcrsucht. Die fluorimetrisch gemessenen Werte lagen bis zum dreffachen hSher als die manometrisch und fiber die NH 3Freisetzung bestimmten Geschwindigkeiten. Der oxydative Abbau lgl3t sich durch Iproniazid hemmen, der anoxydative nicht. Oxydative Dcsaminierung und anoxydativer Abbau besitzen verschiedene Abhi~ngigkeit vom pH-Wert und yon dcr Versuchstemperatur. Im sauerstoff-freien Milieu wird kein N H 3 freigesetzt, w£hrend der fluorimetrisch gcmessene Abbau weiterl~uft. Dfinnschicht-chromatographisehe Untersuchungen sprechen daffir, dal~ entweder der Indolring aufgebrochen wird oder an der Seitenkette eine Dehydrierung stattfindet. Eine Koppelungsreaktion liegt vermut]ich nicht vor. Auf die physiologische und pharmakologische Bedeutung des neuen enzymatischen Abbauwegcs ffir Serotonin wird hingewiesen. Prof. Dr. WOI~GANGI-Ixl~DV.Gaund K. P. KARSUNI~Y,PhysiologischesInstitut der Universitat, 69 Heidelberg, Postfaeh 1347

37. Die Giirungsw~rme der Hale bei station~em und niehtstation~irem Stoffweehselablauf Von FI~ITZ,U., und H. PASSOW (II. Physiologisches Institut, Homburg/ Saar) Wenn bei dcr G~rung die Geschwindigkei~ des Glucoseverbrauches und die der Produktion yon Reservekoblehydrat, Bernsteinsi~ure, Alkohol und C02 konstant gcworden ist und keine •ettosynthese yon Phosphors~ureestern mchr erfolgt, dfirfen wir annebmen, dal~ der Zellstoffwechsel einen stationi~ren Zustand erreicht hat. Unter dieser Bcdingung ist die calorhnetrisch gemessene W~rmcproduktion innerhalb der Fehlergrenzen unserer Bestimmungsmethode ebenso grog wie bei irreversibler Ffihrung der Reaktion zu erwar~en w~re (zJH ---- --24,7 Kcal/Mol Glucose und ~- 14,0 Kcal/Mol glykosidische Bindung; die Wi~rmetSnung der Bernsteinsi~ureproduktion f~llt praktisch nieht ins Gewicht). Schliel~t man dagegen

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die nichtstationaren An- und Auslaufprozesse der Gi~rung in die Bilanz ein, so finden wir eine Warmemenge, die etwa 7 °/0 geringer ist als aus Reservekohlenhydratbildung und C02-Produktion mit den obigen Zahlen errechnet werden kann. Die thermodynamisehe Bedeutung dieses Differenzbetrages wird anhand der Gibbs-Itelmholtzschen G]eichung diskutiert. Dr. H. PAssow, II. PhysiologischesInstitut der Universit~t des Saarlandes, 665 ltomburg/Saar

38. Die Bedeutung yon O~-Drucldeldern flit die O~-Versorgung der Leber Yon K]~SSLE~,M. (Institut fiir Angewandte Physiologie, Marburg/Lahn) Durch Diffusion yon Sauerstoff aus der Capillare in das umliegende 02Versorgungsgebiet entsteht im Gewebe ein r~umliches Po -Verteilungsmuster. Diese Q-Druckverteilung ffihrt an 0rganoberfli~chen zur Ausbildung yon 02-Druckfeldern. Ffir die Messung soleher 02-Druekfelder wurde eine Platinmehrdrahtelektrode entwickelt, die ein l~egistrieren yon acht EinzelmeBwerten an definierten Punkten ermSglicht. Bei der Untersuchung der oberflachlichen 02-Druckfelder der Leber in situ und der perfundierten Leber zeigte es sich, dag diese in Abh/ingigkeit yon Durehblutung und Stoffwechsel starke Variationen aufweisen. Ein mittlerer 02-Druck kann deshalb nur fiir einen definierten und zeitlieh begrenzten Zustan4 angegeben werden, wobei sein Absolutwert die 02Versorgungslage des Gewebes nicht eindeutig eharakterisiert. Dagegen ergaben sich aus den Gradienten der O~-Druckfelder gewisse Anhaltspunkte ffir die GrSge der eellularen Atmung. Dr. 3£. K]:SSL]~R,Institut fiir AngewandtePhysiologie, 355 Marburg/Lahn

39. Konzentration und Kinetik der Atmungsfermente im Meerschweinchengehirn in vivo Von WoDIcK, R., D. SCHWXCKARDIund D. W. L~BBE~S (Institut ffir Angewandte Physiologie, Marburg/Lahn, Lahnberge) Nach Umbau des Rapidspektrometers [1,2] (Kieler Howaldtswerke) lassen sich yon Gewebeoberfl~chen in situ Reflexionsspektren erhalten. In den Spektren des durehbluteten Gehirns k6nnen die Atmungsfermente sehleeht erkannt werden, da die mittlere Konzentration des Itamoglobins sehr grog ist. Um das Gehirn mit h~moglobinfreier L6sung zu erni~hren, mu~te auf 20°C abgekiihlt werden. Im h£moglobinfrei perfun-

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dierten Gehirn lassen sich die einzelnen Komponenten der Atmungskette im Bereich der Bande gut an den Absorptionsspektren identifizieren. Die Konzentration ergibt sich durch Messung der Absorptions~nderung bei l~bergang yore oxydierten in den reduzierten Zustand. Um im refiektierten Licht gemessene Extinktionen auswer~en zu k6nnen, wurden Messungen an konzentrierten Hirnhomogenaten im durchfallenden und reflektierten Licht gemacht. Durch Vergleieh der gewonnenen Spektren mit dem Spektrum der intakten Gehirnrinde konnten empiriseh Umrechnungskonstan~en gewonnen werden, die es erlaubten, die Konzentration in vivo iIn Reflexionsspektrum zu bestimmen [Cytoehrom a 14,4 nMoI/g (fr), Cytoehrom b 21,6 n~ol/g (fr), Cytoehrom e 19,5 nMol/g (fr)]. Unter Normalbedingungen bei 20°C war der Redox-Zustand der Atmungsfermente Cytochrom a 5,50/0, Cytochrom b 16,4°/0, Cytoehrom c 8,70/o reduziert,

Literatur [1] Li~BB~RS,D. W., u. W. NIESEL:PfifigersArch. ges. Physiol.268, 286 (1959). [2] I~IESEL,W., I). W. LOBBERS, D. SCHNEEWOLF,J. RICHTER, and W. BOTTICHER:

Rev. Sci. Inst. 35, 578 (1964). Dr. D. W. LiiBBERS,Institut fiir angewandtePhysiologie, 355 Marburg/Lahn

40. Verlagerungen des corticalen Bestandpotentials bei Xnderungen des Atemminutenvolumens (AMV) Von SPECK~A~N,E . J . , Mfinster)

und It. CAsPE~S (Physiologisches Institut,

An der narkotisierten und reiaxierten Ratte, bei der die physiologischen Gleiehspannungsschwankungen im Rahmen der Schlaf-Wach-Periodik aufgehoben sind, verschiebt eine Steigerung des AMV das cortieale Bestandpotential schwellenlos zur negativen Seite des Ausgangsniveaus. Eine Verminderung der Ventflationsgr6~e geht umgekehrt zun£chst mit einer Positivierung der Cortexoberfi~che einher. Bei geringeren ~nderungen des AMV verlaufen die ausgel6sten Gleichspannungsverlagerungen mit den Schwankungen des Pa CO2 und des pH-Wertes parallel. Zu den gleichzeitigen Veriinderungen des eortiealen 1902 zeigen sie keine Beziehungen. Bei stSrkeren Senkungen des AMV schl~gt die prim~re Positivierung des Cortex naeh kurzer Latenz in eine stefle Negativierung urn. Diese negative Gleichspannungssehwankung geht mit einer Verminderung der Hirnrindendurchblutung einher. Sie ist yon den weiteren Veri~nderungen des Pa C02 und des pH-Wertes unabh~ngig und setzt in dem Augenbhek ein, in dem der corticale p02 einen kritisehen Wert unterschreitet. Die

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Verschiebungen des cortiealen Bestandpotentials bei Hypo- und Hyperventilation sind mit typischen Vergnderungen des neuronalen Aktivit~tspegels und der langsamen Wechselspannungskomponenten (EEG, direkte corticale Reizantwort) gekoppelt. Literatur

[1] GAse~s, H., E. Sen~Tz u. E. J. 8P~cm~A~: Z. Biol. 114, 112 (1963). Prof. Dr. g. CASPERS,1)hysiologischesInstitut der Universit~t, 44 Miinster/Westf.,Westring 6

41. Gleiehspannungspotentiale der eranialen Sch~ideloberfl~iche Von I~ISC~MAUI,B., und 0. VATT~ (Max-Planck-Institut fiir Hirnforschung, G5ttingen) An 14 ruhenden Kaninchen wurde mit Rowland-Elektroden ein positives Dauerpotential des Kopfes gegen das Ohr festgesteUt, das im Durchschnitt yon 4 Std an der Sch~delhant 4,85 ± 0,57 mV (a), am kn5chernen Sch~deldach 6,50 ~ 0,41 mV betrug mit Maximalwerten in der 3. Versuchsstunde (5,55 bzw. 7,02 mV). Erregung der Tiere durch Sinnesreize (I~ascheln, Streicheln) ver~nderte das Rnhepotential nicht. Narkotica der Fettreihe: Urethan (0,9 g/kg i.m.) und Nembutal (30 mg/kg i.v.) erh5hten das AusgangspotentiM um durchschnittlich 9,3 °/0, nicht dagegen das stark sedierende Taractan (4 mg/kg Lv.). Hegsehe Schlafreizung senkte das Gleichspannungspotential um 23,6 ~ 7,8o/0 (MF). T5dliche Barbituratgaben verminderten das GleichspannungspotentiM schon vor der letzten Sehnappatmung, die Abnahme setzte sieh nach dem Tode fort, so dag 12 rain nach der i.v. Injektion Potentialgleichheit eintrat. AnschlieBend wurde der Sch~del stark negativ. Diese Potentiali~nderung wird auf den Abbau des Donnanpotentials nach Absterben der Zellmembranen zurfickgeffihrt. Beim Menschen betrug das Schi~delpotential in Ruhe 6,7 mV, geistige Besch~ftigung wirkte eher reduzierend als steigernd. B. RIsemgAm, Max-Planck-Institut fiir I-Iirnforsehung,PhysiologischeAbteilung, 34 GSttingen,Bunsenstr. 10

42. Bestandspotential, gemessen am Plexus chorioideus yon Katze und Kaninehen in vitro

Von SCH6Nn, H. (Institut ffir Physiologie, Bochum) Der Plexus chorioideus des 4. Ventrikels wird dem anaesthesierten Tier entnommen und sofort in kfinstlichen Liquor cerebrospinalis gebracht, der bei 37°C mit 6o/0 C02 und 30o/0 02 in Ausgleich steht.

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Mit einer Ling-Gerard-Capillare yon 1 ix Spitzendurchmesser ~_rd tier Plexus punktiert. Gegen die Bezugselektrode in der BadlSsung 1/~$t sieh naeh dem Einstieh ein Potential von etwa --2 bis --5 mV ableiten. Bei Isosmie und konstant gehaltenem pH/~ndert sieh das Potential durch isolierte Variation der Na+-, K+., und C1--Ionenkonzentrationen. Es verschiebt sieh bei Verminderung der Na-+Konzentration naeh der negariven und bei Verminderung der C1--Konzentration naeh der positiven SeRe. Der Einflu$ yon Strophanthin wird untersucht. Dr. H. ScwO~E,InsbRu~f'drPhysiologie, 463 Bochum

43. Eine Faktorenanalyse yon evoked-potential-Schwellen naeh der Hauptaehsenmethode Von HOLM,E. (Physiologisches Institut, Heidelberg) Die Antwortpotentiale ccrebraler Kerngebiete auf Einzelrcize und ihre Ver~nderungen, beispielsweise dutch Pharmaka, lassen grSl3ere Funktionszusammenh~nge zun/~chst nur begrenzt erkennbar werden, da sie gleichsam ,,punktfSrmig" die Aktivit/~t umsehriebener Gebiete wiedergeben. Deshalb wurden nach evoked-potential-Ableitungen mit einem Satz bipolarer, en bloc eingefiihrter Elektroden die Sehwellen der Antwortpotentiale miteinander korreliert. Die akuten Versuche an 35 encdphale-isol6-Katzen betrafen folgende Hirnkerne: Amygdala, Hippocampus, Septum pellueidum, Nuel. dorsomedia[is Thalami, Hypothalamus, Reticularis. Da diese seehs Gebiete naeheinander als Reizorte und die jeweils nicht gereizten Kerne gleiehzeitig als Ableiteorte dienten, ergaben sieh 435 Korrelationen. Deren Vielfalt wurde mit Hilfe einer Faktorenmatrix iiberschaubar dargestcllt. Das Wesen und die Errechnung des Faktorenmusters werden im Prinzip erl~utert. Faktorenanalysen gestatten es grunds/~tzlich, beziiglieh multipler Funktionszusammenh~nge Modelle yon Wirkungsmechanismen zu entwickeln. Die vorliegenden Ergebnisse weisen auf eine weitgehende Sehwellendetermination dureh die jewefls gereizten Kerne und auf intraeerebrale Einflu~riehtungen hin. Dabei gliedern sich Effekte, die aus interferierenden Einflfissen resultieren, mehrdimensional auf. Dr. E. HOLM,PhysiologischesInstitut der Universit/~t, 69 Heidelberg, Akademiestr.3

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44. ~euronale Reizantwort im Corpus Striatum naeh thalamiseher Reizung und deren Ver~inderung durch mikroelektrophoretisch applizierte Substanzeu Von tiE,z, A., W. ZIEGLGXNSBERGER und It. J. v. F~EYTAG (MaxPlanck-Institut ffir Psyehiatrie, Miinchen) Die Versuehe wurden an nicht narkotisierten, mit Gallamin immobflisierten Kaninehen vorgenommen. Im Nucleus caudatus zeigte nur ein k]einer Tefl der Neurone spontane Entladungstatigkeit; Neuronenentladungen waren jedoeh in der l~egel dttrch Applikation yon Glutamins~ture oder Homoeysteinsi~ure auszu15sen. Alleinige elektrische Stimulation intralamin~rer (unspezifiseher) thalamischer Kerne bewirkte meist keine Neuronenentladungen, jedoeh ffihrte zusi~tzliehe Applikation der Aminosauren fast regelm£1~ig zu reizbezogener Entladungstiitigkeit. Diese bestand bei niedrigen Dosen aus etwa 1--5 Entladungen, deren Latenz bei verschiedenen Neuronen betr~chtlich (zwisehen 2--20 msee) varfierte. Nach hShereu Dosen folgte auf die Primi~rentwieklung eine Entladungspause yon etwa 50--200 msee Darter, an die sich eine mehr oder weniger ausgepr~gte Nachentladungsphase anschlolL ErhShung der Glutamat- oder Homocysteinsauredosis ffihrte sowohl zu Verkfirzung der Latenz der Prim~rentladung, als aueh zuVerkfirzung der Entladungspause vor den Nachent]adungen. Dopamin, NoradrenaIin und 5-ttydroxytryptamin hemmten die Entladungst~tigkeit. Dopamin, dessen Wirkung genauer untersucht wurde, verli~ngerte in kleinen Dosen sowohl die Latenz der Primi~raktivierung, als auch die Dauer des entladungsfreien Intervalls. Im Putamen wurde Spontanaktivit~t hi~ufiger, reizbezogene Entladungsti~tigkeit seltener beobachtet. Die Beeinflul]barkeit durch Substanzen war i~hnlieh wie im nucleus eaudatus. Priv.-Doz. Dr. ALB~T H~RZ, Max-Planck-Institut f'~ Psychia~rie, 8 M~inchen23, Kraepelinstr. 2

45. Hemmungsvorg~inge im Cortex prepiriiormis bei Reizung der Bulbi olfaetorii Yon CALLENS, ~V[., und J. COLL]~ (Neurophysiologisches Laboratorium, L6wen, Belgien) Die durch Reizung der Bulbi olfaetorii ausgel6sten Reaktionspotentialen im Cortex prepiriformis zeigcn eine erhebliche Amplitudensteigerung nach Ablation eines oder beider Bulbi olfaetorfi. Andrerseits wird eine Amplitudenabnahme beobachtet, wenn die Reizung eines Bulbus olfaetorius dureh eine eben subliminaren repetitiven Reizung des anderen

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Bulbus olfactorius bis eine Minute vorangegangen wird. Diese Ergebnisse deuten auf einen tonischen deprimierenden EinfluB der Bulbi olfactorii auf die Erregbarkeit des Cortex prepiriformis. Bei der uniceltul~ren Ableittmg zeigen best,immte Neuronen im Cortex prepiriformis eh~e tIemmung ihrer spontanen oder dttrch Reizung eines Bulbus olfaetorius ausgel6sten Aktivit~,t als Folge einer Reizung des anderen Bulbus olfactorius. Diese Itemmung ~@d wahrseheinlich dureh Interneuronen be~@kt, welche mit einer ausbruehartigen erh6hten Frequenz yon kurzer Dauer auf die Reizung des Bulbus olfaetorius nach ktirzerer oder langerer Latenzzeit antworten. Makro- und mikrophysiologische Analysen deuten auf einen post-synaptischen Mechanismns dieser Hemmungsvorgange. Doz. Dr. reed. MA~r~CALLENS,Laboratorium voor Neurofysiologie, Dekenstraat,6, Leuven,Belgien

46. Funktionelle und histologisehe Regeneration der Rieehnerven (Fila olf.) beim Goldflseh (Carassius auratus) Von Zr~r~L, H. P., R. A. W~STFmMA~und R. v. BAV~G~T~ (Physiologisehes Ir~stitut, G6ttingen) An grol~en Goldfischen ~mrde 6 Monate nach beidseitiger Durchschneidung der Riechnerven die funktionelle Regeneration des Geruchs-Lernverm6gens geprfift. In Einzelaquarien wurden einerseits sechs operierte, andererseits sechs unoperierte Fische darauf trainiert, anhand eines einstr6menden Geruchstoffes (Cumarin) den spi~teren Futterort zu erkennen. Ihr Verhalten mit und ohne Geruchsstoffeinstrom wurde fortlaufend aufgezeiehnet und statistisch ausgewertet. Unoperierte wie operierte Tiere beantworteten nach 70--100 Trainingssitzungen den Geruch deutlich positiv: Aktiviti~tssteigerung, Verweilen und Bisse am Geruchs- (und sp£teren Futter.)platz, Umkreisen der Geruchsquelle. Bei Einbringen zweier konkurrierender Geruchsstoffe (Cumarin ~ ,,Futter", Amylacetat--~ ,kein Futter") beantworteten beide Tiergruppen zun~ehst den starker konzentriert einstr6menden positiv, unabh~ngig yon seiner Natur. Sie lernten aber nach 20--30 Trainingssitzmlgen, die zum Futter fiihrende Geruchsqualit~.t (Cumarin) selbst bei erhebtich niedrigerer Konzentration zu erkennen und zu tokalisieren. Der im Training ausgebildete b edingte Reflex ]antet demnaeh bei einem Geruchsstoff: Geruch --~ Futter, bei zwei Geruchsstoffen: Geruch -~ Qua]it~t ~ Futter. Die histologisehe Aufarbeitung zeigte volle Regeneration der Ffla olfactoria. HANS PETER ZI]?PEL, PhysiologlschesInstitut,

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47. Elektromagnetische Induktion als Ursaehe bioelektriseher Potentialinversion Von NIED~m~, l~L, und 0. VATT~ (Max-P]anck-Institut fiir Hirn~brsehung, GSttingen) Potentialinversionen, wie sie zuerst bei 0berfigiehenableitung evozierter Rindenpotentiale beobaehtet wurden, verhalten sieh [1,2] wie induzierte Str5me. Die y o n den als KonvektionsstrSme aufzufassenden AktionsstrSmen ausgehende Induktion lii~t sieh grS~enordnungsmal~ig bestimmen : I n einem Sehrindenwiirfel des Ka.ninehens yon 2 mm Kantenl~nge sollen bei Antwortbeginn 10000 tiefe Urfits spezifisch erregt sein. Die aul~en negative Membranstelle soll 10 ~ Radius haben, die Leitungsgeschwindigkeit 20 cm/sec betragen. Die negative Aktionsstromphase dauert dann 0,1 msec. Auf 2 mm Weg]~nge entstehen 100 hintereinanderliegende Feldehen, deren ~Vechselinduktion nach M.¢xw~L L ~ = 4 :~ r 1 ÷ . 7 - x l r +

+ 4.r(-2--5-xfr

1

+ ~-ax~lr~- ~-~x~lr~ + . . .)

betr~gt (rl ---- 10 7 , x = r ~ - - r l ) . Fiir die koaxiale Induk~ion elnes Aktionsstroms zwischen r 2 = 20 ~ and r s = i ram (halbe Rindendicke) ist L,~,. = f 1 / d r ~

5 • 10 -11 H E ~ .

J betriigt pro Aktionsstrorn bei 4 • 10 -1~' C 4 . 1 0 -s Amp, ffir 10000 AktionsstrSme mit je 100 hintereinanderliegenden Feldchen 4- 10-2 Amp. A ist = 1/2 L J 2 ---- 4 • 10 -1~ Joule, entsprechend 4 . 1 0 - ~ Watt bei 10 msec Dauer des positiven Vorschlags oder 63 ~V an 1000 Ohm. ])as Zurficktreten der Gegeninduktion behandeit der Vortrag. Literatur

[1] V ~ E R , O. : Vision Res. 6, 61 --88 (1966). [2] -- Elektromedizin (ira Druck). N. N ~ D ~ ¢ , Max-Pl~nck-Institut fib' Hirnforschung, Physiologische Abtei]ung, 34 GSttingen, Bunsenstr. 10

48. Die Wirkung peripherer Afferenzen ans dem ST. isehiadieus auf (lie Carotissinusdruek-Bhtdruek-Kennlinie des narkotisierten Hundes Von UL~I]~, II.-V., J. H ] ~ m r n ~ und J. S ~ ] ~ E ~ A ~ (Institut fiir Normale und Pathologisehe Phy~ologie, KSln) Frfihere Untersuchungen [1] haben gezeigt, dab Afferenzen, die dm'eh elektrische Reizung eines zentralen Spinalnervenstumpfes ausgel6st

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werden, den Blutdruck st/~rker erhShen, wenn die Pressoreeeptoren ausgesehaltet sind. Diese Befunde legen nahe, danaeh zu fragen, in welcher Weise periphere Afferenzen zentral verrechnet werden. Die Verreehnung kann auf zwei Weisen erfolgen: 1. Der Verst£rkungsfaktor im Regelkreis kSnnte vergrSSert werden. Dieses wiirde bedeuten, dab die Carotissinusdruek-Blutdruek-Beziehung (Kennlinie) versteilert wfirde. 2. Die Afferenzen kSnnten zu den pressoreceptorisehen Afferenzen addiert werden (Sollwertsverstellung). i n diesem Fall wiirde die Kennlinie zu hSheren Drueken verschoben. An acht ttunden, die mit Morphin-Chloralose narkotisiert und deren Motorik durch Suceinyleholin ausgesehaltet worden war, wurde die Kennlinie in der sehon friiher besehriebenen Weise [2] mit a n d ohne Reizung des IN. isehiadieus aufgenommen. Es zeigte sieh, dal~ die Kennlinie bei im Mittel unver/inderter Steilheit in der Regel zu hSheren Drueken verschoben wurde. Die untersuchten Afferenzen wirkten also ira Sinne einer Sollwertsverstellung.

Literatur [1] ST~GE~L~, J.: Zum Meehanismus der Pulsfrequenzeinstellung durch den Stoffwechsel. II. Der EinfluB elektrischer Reizung eines zentralen Spinalnervenstumpfes auf den K_reislauf des Hundes. Pfliigers Arch. ges. Physiol. 276, 493 (1963). [2] --, u. H. MiiLLER-Bi)TOW: Zur regeltheoretischen Analyse des Blutkreislaufes. I. Die zentrale Verreehnung der Signale aus den einzelnen Pressoreeeptorenfeldern. Pflfigers Arch. ges. Physiol. 287,247 (1966). Doz. Dr. reed. J. ST]~G~A~N, Institut fiir Normale und Pathologische Physiologie der Universit~t, 5 KSln, Robert Koch-Stral~e 39

49. Zur Frage der Chemoreceptorenerregung dutch Hypotonie und ihrer Riickwirkung au~ den arteriellen Blutdruck Von WIE~EILW., IN.OTT uIld I). KIWULL (Institut fiir Physiologie, Bochum) DieBeziehungen zwischenBlutdruck und derReflexaktivitiit desGlomus caroticum wurden annarkotisierten, vagotomiertenKaninchen untersueht. 1. Chemoreceptorenerregung durch Hypoxie oder andere Ursachen bewirkte auch bei dieser Tierart neben Atmungssteigerung Blutdruckerh6hung. ])as quantitative Verh/~ltnis dies er beiden Reaktionen variierte dabei yon Tier zu Tier bis zu reinen Atmungs- bzw. Blutdruck~drkungen als Extremvarianten. 2. Senkung des arteriellen Mitteldruckes im gesamten Kreislauf bis auf etwa 50 m m Hg dutch Blutentzug aus der A. femoralis bewirkte keine sichere Atmungssteigerung, insbesondere keine Steigerung des ehemoreflektorisehen Atmungs- oder Kreislaufantriebs (Naehweis durch kurzfristige K/~lteblockade beider Sinusnerven).

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3. Bei starker lokaler Blutdrucksenkung im Sinus-Glomus-Gebiet (durch Abklemmung gr61~erer Arterienverbindungen sowie regulierbaren avShunt) k a m es zu chemoreflektorischer Atmungs- und Btutdrueksteigerung; die entspreehende Schwelle lag j edoeh rege]m~Big unter 20 m m H g Sinusdruck (Messung im S t u m p f der A. carotis ext.). Diese Befunde zeigen, da~ die Chemoreeeptoren des Kaninchens gegen Herabsetzung der DurchblutungsgrSl~e - - anders als gegen Verminderung des Sauerstoffdrucks - - sehr unempfindlieh sind. Sic besitzen demnaeh ffir die Blutdruekrege]ung keine Bedeutung. Die sich daraus ffir den Erregungsmechanismus dieser Reeeptoren ergebenden Aspekte werden besprochen. Priv.-Doz. Dr. W. WIEMER, Institut ffir Physiologie der Ruhruniversit~t, 463 Bochum, Friedcrik~str. 11

50. Untersuchungen fiber die Schwankungen der Reaktionszeit im Herzrhythmus Von ENG~L, P., und G. HILD~B~A~DT (Institut ffir Arbeitsphysiologie und 1%ehabilitationsforschung, Marburg/Lahn) Zur ni~heren Analyse der yon B I ~ E N U. Mitarb. (1963) bei nur grober Unterteilung der Herzperiode gefundenen Reaktionszeitschwankungen im H e r z r h y t h m u s wurde bei 43 gesunden Versuchspersonen die akustische Reaktionszeit mit Vorsignal j e 100 real gemessen. Die Zeitpunkte des ]%eizeinfalis innerhalb der Iterzperiode warden unter Verwendung des Elektrokardiogramms mittels eines Koincidenzmessger~tes (Herst. : Fa. Vogel, Giel~en) in 20 Klassen yon je 5°/0 der Herzperiodendauer bestimmt. Bei einer mittleren Reaktionszeit yon 160 msec lag das Minimum unabh~ngig yon der Herzperiodendauer bei einem l%eizeinfall yon durchsehnittlich 275 msec vor Beginn der R-Zacke im Elektrokardiogramm. Die Amplitude der I%eaktionszeitschwankung im Herzrhythmus n a h m mit steigender Iterzfrequenz ab. Aus der konstanten zeitlichen Zuordnung des Reaktionszeitminimums zur nachfolgenden Herzrevolution wird geschlossen, da9 die zur Steigerung der Reaktionsgeschwindigkeit ffihrenden kardialen Afferenzen yore Vorhof ausgehen. Mit Unterstfitzung der Deutschen Forschungsgcmeinschaft. Literatur

B I R ~ , J. E., P. V. CARI)ONjr., and S. L. PHILLIPS: l~e~ction time as ~ function of the cardiac cycle in young adults. Science 140, 195--196 (1963). Dr. P. E~G~L und Prof. Dr. G. HILD~BRANDT,Institut fiir Arbeitsphysiologie und Rehabilitationsforschung der Universit~t, 355 Marburg/Lahn, Deutschhausstr. 2 3 Pflfigers Arch. ges. PhysioL (Herbs~tagung 1966)

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51. Schoek durch akute Verminderung der Sauerstofftransportkapazit~it des Blutes Von SCHMIDT,H. D., und J. SCHMI~ (Abteilung ftir Experimente]le Chirurgie der Chirurgischen Universit~tsklinik, Heidelberg) Die tierexperimentellen Schockmodelle sind dureh vermindertes Blutvolumen und/oder verminderten arterielten Blutdruek gekennzeiehnet. Es wird eine Schockform standardisiert, die zu einem irreversiblen Sehoekzustand bei normalem Blutdruck und normalem Intravasalvolumen fiihrt. 24 narkotisierten Hunden wird in 60 min Blur entzogen und gleiehzeitig mindestens dieselbe Menge Spenderserum oder Plasmaexpander (Haemaecel, Makrodex) infundiert. Der H/~moglobingehalt wird dadureh auf 30--40o/0 des Kontrollwertes gesenkt. Wenn bei kleinen Blutentnahmen eine Blutdrucklabilitiit auftritt, werden die entzogenen Erythroeyten zurfiekgegeben (nach durehsehnittlich 4--7 Std) und der H~moglobingehalt normalisiert. 84°/0 der Tiere sterben 10 Std sparer im irreversiblen Sehock. W/~hrend der akuten An~mie nimmt kontinuierlieh der Blutdruek yon 123 auf 84 mm Hg ab, die Herzfrequenz steigt auf etwa 200 Sehl~ge/min an. Die arterielle 02-Si~ttigung sinkt auf 81,5°/0, die venSse auf 46,1 °/0. Die Harnausscheidung bleibt w~hrend der An~mie erhalten und steigt naeh EryChroeytenrfiekgabe. Der arterielle pit bleibt im Normbereieh. Post mortem finder sieh meist blutig serSse Flfissigkeit im Abdomen. Der Endzustand wird bei diesem experimentellen Sehockmodell allein dureh vorfibergehende Verminderung der Sauerstofftransportkapazit/~t bei nieht reduzierter H/~modynamik herbeigeffihrt. Dr. H. D. SCm~DT, Ab~eilung f'fir Experimentelle Chirurgie, Chirurgische Universit/~tsklinik, 69 Heidelberg 52. Schock durch gesteuerte Hypox~imie Von M]~HMwL,H., K. YA~'Ac~:ER~, H.D. SCHMIDT und J. SCHMI]~ (Abteflung ffir Experimentelle Chirurgie der Chirurgischen Universitiitsklinik, Heidelberg) Nach GvYwo~ [1] tritt im h~morrhagisehen Sehoek bei verminderter 02-Aufnahme ein 02-Defizit auf. Dureh gesteuerte O~-Mangelatmung geling~ es, an narkotisierten Hunden Schoek zu erzeugen. Einer Gruppe yon Hunden werden bei Spontanatmung Gasgemische yon 6,5--10,6 °/o O~ f/Jr im Mittel 350 min angeboten. Gegen/iber dem Ruhewert steigt die O~-Aufnahme, so dab kein 02-Defizit zu messen ist. Minimaler arterieller pH bei den vier Uberlebenden 7,3, bei den vier Nieht. l~berlebenden 7,02.

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14 Hunde einer zweiten Gruppe werden kfiustlieh mit dem Ruheatemminutenvolumen beatmet. Muskelrelaxation mit Alloferin. Gasgemische mit 8,5--12% O~ werden ffir im Mittel 195 rain verwandt, pit oder minimale venSse S/~ttigung erweisen sieh als unverl£$1iehe Kriterien ffir die Sehwere des Sehocks und erlauben keine Voraussagen fiber Reversibiht/~t oder Irreversibil~t/~t, da die Uberlebenden eine minimale venSse S/~ttigung yon 37°/o und einen minimalen pH yon 7,23 zeigen, die NiehtUberlebenden haben 46,5°/o O2-S/~ttigung und pH 7,37. Ubersehreitet das Q-Defizit 135 ml/kg, wird der Schock letal. Hypoxie mit konsekutiver Gewebshypoxidose scheint ein wichtiger pathogenetiseher Faktor zur Sehockaus15sung zu sein, da Blutdruck und Intravasalvolumen fiber die Schockdauer normal sin& Literatur

[1] GvYToN,A. C.: Fed. Proc. Suppl. 9, 51--60 (i961). H . ~ E ~ L , ChirurgischeUniversit~tsklinik,AbteilungffirExperimentelleChirurgie, 69 Heidelberg, Kirschnerstr. 1

53. ~ber das Auftreten yon Erythrocyten-Aggregaten in Abh~ngigkeit vom Schergrad in vitro Von SCHMID-SCH()NBEI~,i . , P. GAEttTGENS, K. G. PASCHKE und H. HmSCH (Institut ffir normale und pathologische Physiologie, KSln) Die Viscositi~t des Blutes nimmt mit abnehmendem Schergrad zu. Aus der Anwendung der Cassonschen Gleichung folgerten WE~S at al. theoretisch, dal~ sich die Erythroeyten bei niedrigen Sehergraden in Abh£ngigkeit vom Fibrinogengehalt zu Aggregaten zusammenlagern. Es wird eine Methode beschrieben, mit der das Auftreten yon Erythroeyten-Aggregaten bei gleiehzeitiger Messung yon Schergrad und Scherkraft optiseh nachgewiesen werden kann. In allen untersuchten Proben yon Menschen- und Hundeblut mit and ohne Antikoagulantien traten bei niedrigen Sehergraden Erythroeyten-Aggregate auf. Eine ErhShung des Schergrades bewirkte eine reversible Verkleinerung und sehliel31ieh AuflSsung vorhandener Aggregate. Die ItShe desjemgen Sehergrades, bei dem noeh Aggregate vorlagen, war proportional der Sedimentationsrate. Die Aggregationsneigung des Blutes konnte dutch Verdiinnung ohne Zugabe yon Dextranen verschiedener Molekulargewichte verandert werden. Wurde die Aggregationsneigung aufgehoben, so stieg die Viseosit/~t bei niedrigen Schergraden weniger an als bei Normalblut. Die Anwendung der Cassonsehen Gleichung auf die Mel~ergebnisse ermSglicht die Berechnung der maximalen Scherkr/~fte, denen die Aggregate standhalten. 3*

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Literatur GAsso~, N.: In: t~heology of Disperse Systems, C. E. MILLS (Ed.). New York: Pergamon Press 1959. MERRILL,E. W., G. C. COK~LE%A. BRrrTO~, and R. E. W]~LLS:Circular. Res. 13, 48 (1963). Dr. HOL~]~ Semv~I])-Se~5~B]~,Institut fiir normale und p~thologische Physiologie der Universit£t, 5 KSln-Lindenthal, Robert Koch-StraBe 39

54. ~ber das Anftreten yon Erythrocyten-Aggregaten in Abh~ingigkeit vom Schergrad in vivo Von GAEHTGE~S, P., H. SCHMID-Sc~6NB]~IN, H . A . DICK~ANS und It. H m s c ~ (Institut ffir normale und pathologische Physiologie, KSln) Erythrocyten lagern sich in vitro bei niedrigen SchergTaden zu Aggregaten zusammen. Dabei hiingt Zahl und GrSBe der jeweils vorhandenen Aggregate bei jedem Sehergrad ab yore Verhi~ltnis zwischen aggregierenden und seherenden Kr~ften. In einem durehstrSmten Gef~B liegen keine einheitliehen Schergrade vor, diese verteilen sieh vielmehr entspreehend dem Gesehwindigkeitsprofil fiber den Gefi~i3querschnitt. Der durchsehnittliche Schergrad ist nm so niedriger, je langsamer die StrSmung und je grS~er der l~adius des Gef£l~es ist. An der Niekhaut des isolierten Hundekopfes wurde die Mikrozirkulation bei Ver~nderung der aggregierenden Kr£fte des Blutes (Zugabe yon Dextranen versehiedener Molekulargewichte) und bei Veri~nderung der seherenden Kri~fte (~nderung des Perfusionsdruckes) beobaehtet. In jedem einzelnen Gef~Babschnitt traten bei Senkung des Perfusionsdruckes Erythrocyten-Aggregate um so eher auf, je hSher die in vitro festgestellte Aggregationsneigung des Blutes war. Bei allen Perfusionen wurden Aggregate zuerst in Venolen und zuletzt in Arteriolen beobachtet. Bei einer Ver~nderung der wirksamen Scherkr~fte dureh lokale Anwendung yon vasoaktiven Substanzen bei konstantem Perfusionsdruek wurden gleiehsinnige Veri~nderungen beobaehtet. Dr. PETERGA]~rGE~S, Institut ffir normale und pathologische Physiologie der Universit~t, 5 KSln-Lindenthal, Robert Koch-StraBe 39

55. Untersuchungen tiber Strombahnsystem und Gasaustausch in der Placenta des Meerschweinchens Von FISCHer, W. M. (Physiologisches Institut, Mainz) Der Austausch der Atemgase in der Placenta hi~ngt wesentlich yon der Beziehung der Stromriehtung des maternalen und fetalen Blutes zueim

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ander und damit der speziellen Anlage des Strombahnsystems ab. l~ber die Meerschweinchenplacenta haben bisher BA~TELS U. Mitarb. (1965) beriehtet und auf das Vorliegen eines Gegenstrom- oder multivil]Ssen Strombahnsystems gesehlossen. Wir untersuchten nunmehr Strombahnsystem und Gasaustausch in der Meersehwehlehenplacenta, um die fiir die menschliehe Placenta gewonnenen Ergebnisse (TH~ws u. Mitarb., 1965) iiberpriifen zu kSnnen. Dabei wurden naeh Injektion der Gef/~l]systeme histologisehe Pr/~parate angefertigt, Plastoid-Maeerationspr~parate hergestel]t und das Strombahnsystem rekonstruiert. AuBerdem punktierten wir naeh Hysterotomie unter NaC1-LSsung maternale und fetale Arterien und Venen anaerob und gleiehzeitig und bestimmten in den so gewonnenen Blutproben 02- und C02-Druck , pH-Wert, [HCOa-]Konzentration sovAe den Verlauf der maternalen und fetalen 02-Bindungskurven. Die Ergebnisse maehen ein multivillSses Strombahnsystem wahrscheinlich und lassen die Placenta des Meersehweinchens als Modell zur ]~berprfifung der ffir die mensehliehe Placenta gewonnenen Ergebnisse geeignet erscheinen. Literatur

BA~T~LS,H., W. R E ~ R 1 ) T U. D. ~LYASS~: Pfliigers Arch. ges. Physiol. 283, R 44 (1965). T]tEWS, G., W. M. FISCHER U. H. ~. VOGEL: Pflfigers Arch. ges. Physiol. 286, 257

(1965). Dr. W. ~I. FISCHER,Physiologisches Institut der Universit~t, 65 Mainz, Saarstr. 21

56. Regeltheoretische Untersuehungen der Druek-Stromst~irkebeziehung an der isolierten Rattenniere Von BASAl, E., und C~. W~xss (Physiologisches Institut, Hamburg) Isolierte Rattennieren warden kfinstlich perfundiert. Die Autoregulationsf£higkeit der Pr~parate wurde durch eft1 Druck-Stromst~rkediagramm geprfift. Bei sprunghafter ErhShung des Perfusionsdruekes yon niedrigen Ausgangsdrucken (0, 40, 60 m m H g ) auf Drueke < 1 0 0 m m H g ist AP

A~ -- const. Bei Spriingen auf Drucke > 100 mm Itg steht das Maximum der StromstArke ira selben Verh~ltnis zu der Druck£nderung wie bei kleinen ])rueksprfingen, wird aber verzSgert (nach 2--3 sec) erreieht. Ansehliel~end fi~llt die Stromst£rke auf ein Minimum ab, das in seiner re]ativen HShe v o n d e r Amplitude des Drucksprunges abh~ngt und nach etwa 5 see erreicht wird. In einer weiteren Versuchsreihe wurde der Perfusionsdruek sinusfSrmig ver£ndert und die Frequenzabh~ngigkeit der Stromsthrke untersucht. Es

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land sieh ein Maximum der Stromst~rkeamplitude (Resonanzmaximum) zwischen 0,1 und 0,2 tIz. Ein Minimum zeig~e sieh zwischen 0,012 und 0,04 ttz. Die Ergebnisse der linearisierten Auswertung sprechen daffir, dab der wirksame Reiz ffir die AuslSsung der reaktiven Erh6hung des AP Str6mungswiderstandes yon -A}-' also yon der Steilheit der Druek/~nderung und nicht allein yon A P, der Druekamplitude, abhangt. I)ipl.-Phys. E. Bxs~, PhysiologischesIns~itut, 2 Hamburg 20, Martinistr. 52

57. Die Wirkung yon ~nderungen der Na-Konzentration im Perfusionsmedium und der Gr6Be des tubuNiren Na-Transportes auf die Glucosereabsorption tier isolierten Rattenniere Von RumbAS, G., und Cm W~Iss (Physiologisches Institut, Hamburg) Isolierte Rattennieren warden mit haemaccelhaltiger N~hrlSsung perfundiert. Bei einer Glucosekonzentration im Perfusionsmedium yon 4mM/1 und normaler l~a-Konzentration (145 raM/l) wird fiber die gesamte Versuchsdauer 98--99°/0 der filtrierten Glucose reabsorbiert. Senkung der l~a-Konzentration des Perfusionsmediums bis auf 50 raM/1 bei unvergnderter Glucosekonzentration bewirkt eine Verminderung der prozentualen Glueosereabsorption auf 90°/0 der filtrierten Menge. Bei Na-Konzentrationen < 10 mlV[/1 sinkt die prozentuale Glueosereabsorption auf etwa 40°/0 . U m das Tm-Glucose zu bestimmen, wurde die Glucosekonzentration im Perfusionsmedium auf 25 raM/1 bei normaler I~aKonzentr~tion erh6ht. Obwohl unter diesen Bedingungen die prozentuale Glucosereabsorption unter 800/0 liegt, lieB sieh kein festes Tin-Glucose ermitteln. Die reabsorbiei~e Glucosemenge ~nderte sich gleichsinnig mit der Menge des netto-transportierten Na, unabh~ngig davon, ob die Abnahme des Netto-I~a-Transportes durch eine Verminderung des tubuliiren l~a-loads oder durch eine Hemmung des Na-Transportmeehanismus zustandekam. Mit abnehmendem Netto-Na-Transport verschiebt sich das Verhi~Itnis netto-transportierte Na-Menge/reabsorbierte Glucosemenge zugunsten der Glucose. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dab die GrSBe des tubul~ren Na-Transportes und nieht die !qa-Konzentration im Perfusionsmedium die Reabsorptionskapazit~t der TubuH ffir Glucose beeinfluBt. Dr. G. RUmbAS,PhysiologischesInstitut, 2 Hamburg 20, Martinistr. 52

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58. Die Bedeutung des Anions fib den renaltubul~iren Na+-Transport -Untersuehungen zur Verkniiplung des Na + mit Substanztransporten Von VOGEL, G. (Biologisches Institut Madeus, KSln-~erheim) Wird isolierten kiinstlich perfundierten Nieren yon I~ana ridibunda Na2SO4 start NaC1 angeboten, dann verh/ilt sich wegen der behindergen Penetration des S04-- des Na+, Ms besiBe sein Transport eine limitierte Kapazit~t [1]. Dieser Befund impliziert zwei Fragen: 1. die nach der Bedeutung des Anions fiir den Ne+-Trensport und 2. die naeh der Bedeutung des Na+-Transportes ffir andere Substanztransporte, de die Versuchsanordnung Variation des Na+-Transportes bei konstantem Na+Angebot gestettet. Deshalb wurde in Perfusionsversuchen des Na-Chlorid (MG 58,45) dutch Na-Benzolsulfemat (MG 180,16) und Ne-eyclohexansuffemet (MG 201,23) ersetzg : den Nieren wurden Na-SMze mit Anionen steigender Gr6Be angeboten. Auger dem Ne-Trensport wurde der yon Glucose und PAI~ gemessen, l~esultat: Mit zunehmender GrSge des Anions sinkt der Na+-Transport. Mit seiner Verminderung werden die netto transporgierten ~engen yon Glucose (t~eebsorption) und PAt~ (Sekretion) verkleinert. Die Befunde unterstreichen die Bedeutung des Na+-Transportes ffir die Verknfipfung yon renal-tubuli~ren Substanztrensporten mit Na+. Literatur [1] VOGEL,G., u. W. K~6GE~: Die Bedeutung des Transportes, der Konzentration und der Darbietungsrichtung yon Na+ fiir den tubuliren Glucose- und PAil-Transport. PfliigersArch. ges. Physiol. 288, 342 (1966).

Prof. Dr. Gi~Tm~RVow]m,BiologischesInstitut 5{adaus, 5 KSln-Merheim,OstmerheimerStrage 198

59. Die Beziehung zwisehen Per~usionsdruek und Perfusionsstromst~rke bei der mit Paraffiniil per~undierten isoHerten Rattenniere Von L~IC~TW~ISS,H.-P., und CmW~Iss (Physiologisches Institut, Hamburg) Isolierto Rattennieren wurden mit O~-ges~ttigtem Paraffin61 bei 37°C perfundiert. Die gewonnene Druek-Stromst~rkebeziehung hat die Form einer typisehen Autoregulationskurve. Nach Hypoxie oder nach Einwirktmg yon Papaverin war keine Autoregulation mehr naehweisbar. W/~hrend der Perfusion mit Paraffin61 beginnt die reektive Zunahme des Str6mungswiderstandes bei niedrigeren Drueken els bei der Perfusion mit Haemeceell6sung. Des Verhi~ltnis der Stromsti~rken zwisehen der I-Iaemaeeel- un4 der Paraffinperfusion bei gleicher Temperatur und

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gleichem Druck betrug in] Mittel 10 : 1, das Viscositatsverhiiltnis Paraffin6]/HaemaccellSsung dagegen 14:1. Der Unterschied wird dadurch erk]i~rt, dab Paraffin fin Gegensatz zu einer waBrigen L6sung nicht filtriert wird und deshalb der interstitie]le Druck bei der Paraffinperfusion niedriger ist. Die transvasale Druckdifferenz sollte entsprechend gr6Ber sein. Ein erh6hter Dehnungszustand der GefaBe und ein verminderter Str6mungswiderstand wi~ren die Folge. Die bei gleichem GefaBinnendruck h6here Wandspannung wahrend der Paraffinperfusion wiirde im Sinne der sogenannten myogenen Hypothese der Autoregulation die schon bei niedrigeren Drucken einsetzende Autoregu]ation erk]aren. Dr. H.-P. L~ICHTW]~ISS,PhysiologischesInstitut, 2 Hamburg 20, Martinistr. 52

60. Die Wirkung einer respiratorischen Acidose aui die Nierendurchblutung Von THf~]~,V., und H. Kn~cHH]~IM(Physiologisches Institut, Heide]berg) An Hunden in oberfl£ch]icher Pernoktonnarkose wurde w$hrend Beatmung mit 10°/0 COs in Luft die ])urchblutung der linken A. renalis und au[~erdem der p02, der pC02 und der pH in der A. femoralis fortlaufend gemessen. ])er pCOu steigt wi~hrend dieser Beatmung auf 70 mm tIg, der pH sinkt auf 7,09. Der Blutflu• in der A. renalis nimmt um 14 °/0 zu (erste Versuchsbedingung). Ist zus~tzlich der pO e auf Werte unter 70 mm ttg oder der Blutdruck dutch Entbluten auf 60 mm ttg gesunken, oder ist das Tier schon mehrere Stunden im Versuch, dann nimmt der BlutfluB bei einer CO~-Beatmung allerdings ab (zweite Versuchsbedingung). ])er Nierenwiderstand (Blutdruck durch ])urchflul~ pro Nierengewicht) betrug bei der ersten Versuchsbedingung 39,4, in tier zweiten 57,6. ErhSh~ man den I~ierenwiderstand durch l~oradrenalin oder Hypertensin, so bewirkt eine respiratorische Acidose eine FluBzunahme, obwohl das Tier unter die zweite Versuchsbedingung f~llt. Die Wirkung der CO~-Beatmung bestand auch dann in einer Flul~zunahmc, wenn die motorische Rinde oder der N. femoralis elektrisch gereizt wurden. Dr. H. KI~C~IM, PhysiologischesInstitu~, 69 Heidelberg,Akademiestr. 3

61. Die Wirkung der Dauerinfusion yon einigen Stoffwechselinhibitoren au~ Elektrolyt- und Harnstoff-Konzentrationsgradientenin der Rattenniere Von HELLEI~,J. (Institut fiir Kreis]aufforschung, Prag) Der Aufbau des Konzentrationsgradienten yon Natrium in dem Igierenmark wird meis%ens durch den aktiven Transport yon Natrium in dem

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aufsteigenden Schenke] der Itenleschen Schleffe erkliirt. I n der friiheren Arbeit ( I t ~ L L ~ u. TAT& Pfliigers Archiv, im Drnck) wurde abet gezeigt, dab naeh einmaliger Injektion yon einigen Stoffwechselinhibitoren keine Erniedrigung des Gradienten eintritt. Eine der m6glichen Erkl/~rungen dieses Migerfo]ges ist die niedrige Konzentration des Inhibitors in dem Nierenmark. Deshalb wnrde eine Dauerinfusion (20--40 min) yon KCN, Monoiodacetat und K C N ~-Monoiodacetat bei narkotisierten R a t t e n durchgeffihrt. I n allen F/~llen k a m es deutlich zu einer Erniedrignng des Gradienten; die gr613te Erniedrignng wurde nach der Infusion beider Inhibitoren gemeinsam beobachtet. Diese Ergebnisse sprechen daffir, dag wahrseheinlich auf Grund der niedrigen Konzentration im Nierenmark keine ]4ndernng in den Gradienten nach einmaliger Injektion der Inhibitoren eintrat. Die Tatsache, dag die I(CN- sowie Monoiodacetatinfusion zu einer Erniech'igung des Gradienten fiihr~, sprieht daffir, dag die Energie zum aktiven Natriumtransport aus aeroben sowie anaeroben Quellen stammen diirfte. Dr. JIfgf ~IELLER,Institu~ fiir Kreislaufforschung, Praha-KrS, Bud~jovick~ 800, Tsehechoslowakei

62. Die Nierenammoniakbilanz Von HILLS,A. G., und E. L. I~EID (University of Miami, School of Medicine, Miami, Florida, USA) Der physiologische steady-state der Nierenammoniakbilanz lal3t sich durch folgende GMchung ausdrfieken: V = A 1 + A2

(1)

(V-----Ammoniakversorgung, A 1 = Ammoniakausflug im Harn, A 2 = Ammoniakausflug im Nierenvenenblut). Ammoniakversorgnng setzt sich zusammen aus AmmoniakzufluB und Neubildung in den Nieren. Gleichung (1)gilt ffir alle S/~ugetiere und ist yon der Art des Ammoniaktransportes unabh/~ngig. Setzt m a n voraus, dag Ammoniak nur passiv als N H a transportiert wird, und dag binsichtlich N H a zwischen Urin und Gewebe in der Papille (p), bzw. zwisehen Nierencapillarblut und eorticalem Gewebe (c) Gleichgewieht herrseht, dann gilt : V = l q . [NH3] ~ + ]c~. [NH3] c .

(2)

/c1 und/% sind als Produkt der Flugrate des Urins bzw. des Nierenvenenblutes und des betreffenden Verhi~ltnisses G e s a m t a m m o n i a k : N H a zu bereehnen, welches in beiden Fallen v o m p I t - W e r t der Flfissigkeit bestimmt ist. Setzt m a n Gleiehheit yon [NHa] ~ und [NH~] c voraus, so kann m a n die NIt3-Konzentration in den Nieren als Funktion yon/c 1 berechnen,

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da V, k 1 and k 2 bekannt sind. Da w~hrend Wasserdiurese die experimentellen Sch~tzungen der corticalen und papill~ren I~Ha-Konzentrationen ann~hernd mit den theoretischen Werten fibereinstimmen, scheinen w£hrend Wasserdiurese die oben erw~hnten Voraussetzungen bereehtigt zu sein. A. G. HmLS, University of Miami, School of ~Iedicine, miami, Florida/USA

63. Lokalisation und pharmakologisehe Beeinflussung der 3',5'-AMPPhosphodiesterase in der Rattenniere Von SC~VLTZ, G., und G. S]~FT (Pharmakologisches Institut der Freien Universit~t Berlin) Nach heutiger Ansicht wird die durch Vasopressin bedingte Antidiurese durch Aktivierung der Nieren-Adenyl-Cyclase vermittelt. Das bei der Reaktion A T P - ÷ 3',5'-AMP entstehende eyelische Adenylat sell ffir die Ver~nderung der Wasserpermeabilit~t in den distalen Absehnitten des Nephrons verantwortlich sein. Die 3',5'-AMP-Konzentration kann andererseits auch durch die A k t i v i ~ t einer den Abbau yon 3',5'-AML kata]ysierenden Phosphodiesterase beeinflu~t werden. Die Aktivit~t dieses Enzyms ist im Nierenmark wesentlieh hSher als in der Rinde. Verschiedene Diuretica, z. B. Hydrochlorothiazid, Furosemid und ~ h a cryns~ure, hemmen die 3',5'-AMP-Phosphodiesterase in vitro, in r i v e an der Rattenniere aber nur solehe, die bei diesem Tier eine natriumeliminierende und beim Diabetes insipidus eine ,,antidiuretische" Wirkung besitzen. Auch nach Gabe yon Acetazolamid, das nur ein sehr schwacher Hemmstoff der 3',5'-AMP-Phosphodiesterase ist, ]i~t sich keine Abnahme der Aktiviti~t dieses Enzyms in der Niere naehweisen. Priv.-Doz. Dr. G. SE~T, Pharmakologisches Institut der Freien Universit~t Berlin, 1 Berlin 33, Thielallee 69--73

64. Frequenz-Selektivit~it im akustisehen System der Katze Von OEI-ILSCI-[LAGEL,H. K., M. BLANK lind B. v. WESTEI~NHAGEN (MD~xPlanck-Institut ffir Hirnforschung und Hals-, Nasen- und 0hrenklinik, G6ttingen) Aus dem CGM waeher Katzen wurden Erregungsmuster mit Glas-Mikroelektroden abgeleitet. Zur physiologischen Reizung wurden Schallpulse yon 50 und 100 ms Bauer benutzt, die aus SinustSnen, wei~em oder gefiltertem Rauschen bestanden. Es wird fiber Neurone berichtet, deren Bestfrequenz im Sinne einer Reizfrequenz-Zuordnung ermittelt wurde. Deren Erregungsmus~er zeiehnen

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sieh dureh besonders geringe Latenzen in einem engen Bereich um die Bestfrequenz aus. AuBerdem treten in diesem Bereich EPSPs noeh vor den ersten Spikes auf. Die Erregungsmuster in diesem Bereich ergeben fiber einer gemeinsamen Frequenzachse aufgetragen ein einheitliehes Bild. ]~ine Deutung dieser Zusammenh~nge wird fiber den Begriff der ,,lateralen Inhibition" versueht. Dr. M. BLA~K, Max-Planck-Institut f'fir Hirnforschung, Physiologische Abteilung, 34 G6ttingen, Bunsenstr. 10 Dr.B. vo~WEsT~3:AG~, Hals-, I~asen- und 0hrenklinik der Universit/~t GSttingen, 34 G6ttingen, Geiststr. 5

65. EPSPs im Erregungsmuster von Zellen des Corpus genieulatum laterale und Mediale der waehen Katze Von BLAzer, M., H. K. O~HLSCn~Xo~L und B. v. WEST~mq~AG~ (MaxPlanck-Institut ffir Hirnforschung und Hals-, Nasen- und Ohrenklinik, G6ttingen) Mit Glas-Mikroelektroden wurden naeh Freflegung Einzelableitungen aus CGL und CGM spin~lisierter Katzen registriert. Die waehen Tiere wurden elektroencephalographisch fiberwaeht. Zur physiologisehen Reizung wurden Lichtblitze bzw. Tonpulse versehiedener Dauer, Energie und Frequenz sowie Pulse aus gefiltertem und weiBem Rausehen benutzt. Bei Reizung der Sinnesorgane ergeben sich eharakteristisehe Erregungsmuster. Dabei werden teflweise EPSPs anstelle yon Spikes beobachtet. Im akustischen System werden auBerdem im Bereieh der Bestfrequenz E P S P s als feste Bestandteile der Erregungsmuster zeitlieh vor den Spikemustern gefunden. Das Auftreten yon EPSPs in Erregungsmustern ~ r d diskutiert. Dr. M. BL~K, l~ax-Planck-Insti~ut fiir Hirnforschung, Physiologische Abteflung, 34 GSttingen, Bunsenstr. 10 Dr.B. v o ~ W ~ s T ~ r ~ o ] ~ , Hals-, Nasen- und Ohrenklinik der Universitgt G6ttingen, 34 GSttingen, Geiststr. 5

66. Einzelpotentialmessungen an schmerzerregbaren Einheiten in tier Medulla oblongata der Katze Von DUNKER, E., K. U. GOTTSCHALDTund G. GaUBEL (Physiologisehes Institut, Hamburg) In Fortsetzung friiherer orientierencler Versuehe [1] versahen wir die Eekz~hne yon Ober- und Unterkiefer mit fibereinanderliegenden Amal-

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gamffillungen und eingelassenen Zuffihrungsdr~hten fiir Rechteckreizimpulse. Die wenigen hierdurch erregten (niemals spontanaktiven) Einheiten fanden sich gleichseitig in den medialen Randpar~ien des sensiblen Trigeminuskerns und deren Umgebung bis 3,7 mm rostra] und I mm caudal v o m Obex. -- Die Latenzzeiten der registrierten Antwortpotentiale sind normal verteilt mit einem Mitte]wert yon 9,06 ~ 0,08 ms, kiirzeste Latenz 4 ms. Es besteht eine negative lineare Korrelation von Latenz auf Reizintensit/it (P < 0,1 °/0)und yon Latenz auf Reizfrequenz (P ---=0,1bis 5 °/o). Die Normalverteflung der Spikeintervalle yon Mehrfachantworten ist sehief, Mittelwert 5,42 ~ 0,17 ms. Die Wahrseheinlichkeitswerte der jeweils ersten oder einzigen reizbedingten Entladung zeigen eine relativ steile S-fSrmige Reizintensit/itsabh/ingigkeit. Die Intensit/~tsfunktionen der zweiten, dritten und weiteren Antwortspikes sind zunehmend flacher, die wirksamen Intensit/itsbereiche naeh hSheren Werten hin verschoben. Die Korre]ation yon Zahl der Antwortspikes auf Reizfrequenz ist teils hochsignifikant positiv, tells negativ, entspreehend nntersehied]ichen Best-Reizfrequenzen. Mit Unterstiitzung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.

Literatur [1] GRUBEL,G., U. E. DUNKER:Pflfigers Arch. ges. Physiol. 281, 37 (1964). Prof. Dr. reed. E~IcH DU~CKn~,Physiologisches Institut der Universitiit, 2 Hamburg 20, ~artinistr. 52

67. Die kritisehe Bandbreite (Frequenzgruppe) im Sinnesorgansystem 0hr Von SPICENG,M. (I. Physiologisches Institut, Erlangen) Zahlreiche psychoakustische Untersuchungen der Akustik (Fw~DTI~LLm~ u. ZWlCKEt~) zeigen, dab bei Bewertung der Lautst~rke dem GehSr angebotene Geriiusche in bestimmte Frequenzb~tnder (Freqnenzgruppen) zerlegt werden. Diese subjektiv bestimmten Frequenzgruppen lassen sieh, trotz ihrer geringen Breite (A]~ ~ 160 Hz bei ]o = 1000 tIz) objektivieren (lurch die am wachen Menschen extracranial ableitbaren spezifischen Potentialschwankungen, die dureh akustisehe l~eize ausgel6st werden kSnnen. Mit dem Nachweis dieser kritischen Bandbreiten bereits im Mikrophonpotential der Meerschweinchenschnecke l~l]t sich ein Entstehungsort jenseits der Sinneszellschicht mit hoher Wahrscheinlichkeit ausschlieBen. Dipl.-Ing. M. Sm~a~G, I. Physiologisches Institut der Universiti~t, Erlangen-l~iirnberg, 852 Erlangen, Universitatsstr. 17

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68. Komplexe akustiseh evozierte Potentiale der wachen Katze (implantierte Elektroden--AI) Von DAVID, E., P. FINKE~ZELL~ und M. S P n ~ G (I. Physio]ogisches Institut, Erlangen) Die an wachen Tieren mit eingeheil~en Mehrfache]ektroden direkt fiber dem akustischen Projektionsrindenareal abgeleiteten und gemittelten komplexen Antwortpotentiale auf SchaHreizung unterscheiden sich wesentlich yon entsprechenclen Potentia]en narkotisierter Tiere (KIA~-G). Sowohl die Potentialschwankungen nach Click- als auch solche nach Sinustonreizung weisen Komponenten mit unterschiedlicher Abh~ngigkeit vom Schalldruckpegel auf. Im Gegensatz zu den re]ativ frfihen, dem ]angsamen l~indenpotential narkotisierter Tiere entsprechenden Komponenten (0--30 ms nach Reizbeginn), die dem Weber-Fechnerschen Gesetz zu gehorchen scheinen, ]assen die Potentialschw~nkungen im Zeitbereich von 100--180 ms eine Reizst£rke-Erregungsbeziehung erkennen, die am besten durch ein Potenzgesetz der Form E ~ R n ( n ~ 0,3) besehrieben wird. In Erganzung entspreehender Untersuehungen am AuBenschadel des wachen Menschen (KEII)EL u. SPI~ENQ), wfl'd die Ortsabh/~ngigkeit der registrierten Potentialschwankungen bei versehiedenen Schallreizfrequenzen diskutiert. Dr. E. DAVID, I. Physiologisches Institu~ der Friedrich Alexander Universitat Erlangen-Niirnberg, 852 Erlangen, Universitatsstr. 17

69. Corticale Antworten des Menschen auf den Ausfall einzelner vibratorischer Reize einer periodischen Reizfo]ge Von KLINKE, R., und H. FI~UtISTOI~FEI~ (I. Physiologisches Institut, Erlangen) Die GrSl~e cortiealer Reizantworten nimmt mit zunehmender Reizfolgefrequenz ab. Neben Adaptation und Ermiidung spielt mSglicherweise bei diescm Vorgang auch ein Verrechnungsprozel3 der Art eine I{olle, dal3 bei einer periodischen Reizfolge der Organismus ein Pradikat~bilitatsmodell entwirft, durch das Zeitpunkt und Art des jeweils nachsten Reizes vorausgesagt werden. In diesem Falle mill]re sich beim Ausfal] einzelner Reize ein charakteristisehes Potentialbild zeigen. Derartige Potentiale ]assen sich am wachen Menschen tatsachlich ableiten, wobei sich erweist, dal3 das Potential auf den Ausfal] eine ahnliche Ver]aufsform zeigt wie eine norma]e Reizantwort. Die Latenzzeiten erhShen sich jedoch um etwa 100 msec. Der auf den Ausfall folgende l~eiz wird mit einer gegeniiber der normalen Reizantwort um den Faktor 116 vergrSt]erten Amplitude beantwortct.

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0hne Zweife] wird das Potential auf einen Reizausfall an noeh unbekanntern Ort im ZNS dureh das Mil]verh~ltnis zwisehen dem gespeicherten Reizmuster und dem ta~s~chliehen Ereignis hervorgerufen. ])r. R. KLII~K~,I. Physiologisches Institut der Universit~t Erlangen-Niirnberg, 852 Erlangen, Universit~tsstr. 17

70. Die Bedeutung des Reizortes fiir die Intensit~itsabh~ingigkeit vibratorisch ausgeliister corticaler Antworten des Menschen Von FI~UtISTORFEI~,It. (I. Physiologisches Institut, Erlangen) Es werden die evozierten Potentiale auf vibratorische Reizung der Fingerbeeren und der Lippen verglichen. W£hrend die Grundform des Potentialverlaufs bei beiden Reizorten iibereinstimmt, finder sich bei genauerer Untersuchung folgender Unterschied: Die Intensit£tsfunktion der durch Reizung der Fingerspitzen ausgelSsten corticalen Antworten zeigt im doppellogarithmischen Koordinatennetz einen Knick bei etwa 40 dB fiber der Empfindungsschwelle. Unterhalb des Knicks verl£uft die Funktion nahezu achsenparallel, oberhalb dessen tritt eine Steignng yon etwa 0,5 auf. Bei Reizung der Lippen finder sieh dagegen nur das steile Stfick der Intensit£tsfnnktion, das direkt oberhalb der subjektiven Schwelle beginnt und sich nach 30--40 dB einem S£ttigungswert n£hert. Es wird diskutiert, ob die Ursache der unterschiedlichen Steilheiten im Vorliegen versehiedener Receptorenpopulationen zu suchen ist. Dr. II.F~U~STO~FE~, I. Physiologisches Institu~ der Universit~t ErlangenNiirnberg, 852 Erlangen, Universi~tsstr. 17

71. Afferenzen ~iir Druck, Beriihrung und Vibration yon palmaren Handfl~ichen und Fingern beim Rhesusaffen Korrelationen zu psyehophysisehen Befunden beim )Iensehen

Von DARIAN-S~ITtt, ~., H. ~t. KORNHUBER, V.B. MOUNTCASTLE und W. H. TALBOT (Department of Physiology, Johns Hopkins University, Baltimore, Md.) Die myelinisierten afferenten Fasern im Iq. medianus aus der ttandinnenflache des Rhesusaffen melden (auGer Muskel-, Sehnen- nnd Gelenkafferenzen) 3 Typen yon Mechanoreceptoren; 2 cutane Receptor~ypen; 1. mit langsamer, 2. mit rascher Adaptation, 3. subcutane, sehr rasch adaptierende PacinikSrperchen. Die langsam adaptierenden Hautreceptoren messen vorwiegend Position oder Druck und haben bei Eindrficken verschiedener Tiefe eine lineare Reizantwortbeziehung [1], die sich ahnlieh an langsam adaptierenden Neu-

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ronen des somatosensiblen Affencortex und psychophysiseh beim Menschen finder. Die Vibrationsantworten haben ein Schwe]lenminimum um 10 Hz. Die raschadalotierendenHautreceptorensind naeh ihren Vibratio nsantworten Geschwindigkeitsmesser mit Minimum der Sehwellenamplitude bei 50 Hz. Die PacinikSrper messen vorwiegend Gesehwindigkeits~nderungen. Die Vibrationskennlinie (doppelt logarithmisch) ist steiler als 1:1 zwischen Geschwiudigkeits- und Besehleunigungsdetektion. Das Minimum ihrer Schwellenamplitude liegt bei 300 Hz, GrSBenordnung 1 ~. Obwoh] die PaeinikSrperchen subeutan liegen, sind sie die einzigen Meehanoreceptoren, die auf Luftanb]asen antworten. Naeh Oberfl~chenanaesthesie der Haut ist psyehophysisch die Vibrationsschwe]le am Daumenballen oberha]b 80 Hz unver~ndert, unterhalb stark erhSht.

Literatur [1] MOUNTeASTLE,V. B., W. H. TALBOT,and It. H. KOlC~]tU]3Et~:In: Cib~ Sympos.

Vol. Touch, heat, and pain. London: Churchill1966. Prof. V. B. MOU~TCASTLE,Department of Physiology,Johns Hopkins Med. School, Baltimore 21205 Md., USA Doz. Dr. H. H. Ko~tvBw~, Neurologische Klinik mid Abteilung fiir Neurophysiologieder Universit~t, 78 Freiburg i. Br., Hansastr. 9

72. Plethysmographische Untersuchungen an Fingern und am Unterarm Von RIECK~lCT,H. (Physiologisches Institut, Tfibingen) Mit Hilfe geeigneter ,,Manschetten" ist die Venenversehlul~p]ethysmographie auch am Finger anwendbar. Man kann so gleichzeitig sowohl die Hautdurehblutung (Finger) als auch die Muskeldurehblutung (Unterarm) unter versehiedenen Bedingungen quantitativ untersuehen und miteinander vergleichen. Es wird fiber solehe Untersuchungen bei Temperatureinwirkung, Arbeit, Hypnose, autogenem Training und ¥ogaiibung berieh~et und gezeigt, wie sich diese Faktoren auf die Durchblutung der beiden GefaBgebiete auswirken. Dr. ~I. gI~C~ng%PhysiologischesInstitut, 74 Tiibingen, Gmelinstr.5

73. Die Wirkung hypertoner L6sungen auf die intestinale Durchblutung Von Mv,ssM~, K., W. B ~ D ~ T , , Tm LANO~ und M. K~A~Mw~ (Abteilung ffir Experimentelle Chirurgie der Chirurgischen Universit~ts-K]inik, Miinchen) Von bestimmten hypertonen LSsungen, z. B. yon Mannit, is~ ffir einzelne Organe, besonders ffir die Niere, ein durchblutungssteigernder Effekt

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nachgewiesen worden. Dabei w£rd diskutiert, ob es sich um einen spezie]l pharmakologischen Effekt yon Mannit oder um eine allgemeine Wirkung der Hypertonizitiit handelt. In Versuchen an Hunden, in denen entweder /der ven6se Abstrom aus der Leber oder aus dem Mesenterialgebiet direkt fortlaufen4 gemessen wurde, kann gezeigt werden, dab vergleichbare S~eigerungen der Intestinaldurchblutung bei gleichzeitiger Zunahme des HVZ sowohl durch Infusionen i~quimolarer LSsungen yon Mannit, Glucose, L~vulose und Sorbit-Rheomacrodex als auch dureh Harnstoff und Natriumchlorid zu erzielen sind. Dieser durchblutungssteigernde Effekt verhielt sich -- in bestimmten Grenzen -- umgekehrt proportional zur Gr6Be der Ausgangsdurchblutung und war nur bei sehr hohen Ausgangsdurehb]utungswerten nicht nachweisbar. Unterschiede zwischen den angewandten L6sungen waren ledigHch im Abklingen der Reaktion nach Infusionsende festzustellen. Auf Grund dieser Befunde muB die Durchb]utungssteigerung als allgemeiner Effekt der ttypertoniziti~t der L6sungen aufgefaBt werden; die Anwendung solcher L6sungen ffir die Schocktherapie wird diskutiert. Dr. K. l ~ s s ~ g , Chirurgische Universi~tsklinik, 8 Mfinchen 15, NuBbaumstr. 20

74. Die Wirkung yon Isoproterenol und Acetylcholin au~ die Durchblutung der Leberarterie Von SCHOLT]:IOLT,J., W. Locm~E~, I~. l~v.N~ und T. SItl~iISttI (Physiologisches Institut, Dfisscldorf) In Morphin-Chloralose-Urethan-Narkose wurde an Hunden die Durchb]utung der Leberarterie und der Pfortader mit einem elektromagnetischcn Flowmeter bestimmt. Aul~erdem wurden der periphere arterielle Blutdruck, der Pfortaderdruck nnd der Druck in der unteren Hohlvene gemessen und alle GrSl~en gleichzeitig registriert. Isoproterenol, infundiert in die Lcberarterie oder in die Pfortader, ffihrt zu einer eindeutigen Steigerung des arteriellen Einstroms, ohne dabei Wirkungen auf den Pfortaderdruek und die I)fortaderdurchblutung auszulSsen. Die Isoproterenolwirkung ist durch Indcral@ roll zu blocken. Acetylcholin bewirkt ebenfal]s eine Steigerung des arteriellen Einstromes unabhangig davon, ob es in die Leberarterie oder in die Pfortader infundiert wird. Daneben kommt es aber bei arterieller Infusion zu einer ErhShung des Pfortaderdruckes. Die Befunde zeigen, dal~ neben dem bekannten adrenergischen constrictorischen Mechanismus ein adrenergischer dilatatorischer und choliner-

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gischer dflatatorischer Meehanismus bestehen. Hinsichtlich der Bedeutung der Leberarterie fiir die Regulation der Leberdurchblutung ist wichtig, dab die arterielle Durchblutung yon der ven6sen Seite her beeinfluBt werden kann. Dr. J. SC]tOLT~OLT,Physiologisehes Institut der Universit~t, 4 Diisseldorf, Moorenstr. 5 75. Einfliisse gel~illwirksamer Substanzen auf die Vormagendurchblutung wacher Ziegen Von tI61~ICKE, H., und tt.-J. EH~LEI~ (Physiologisches Institut der Tier/~rztlichen Hochschule, Hannover) Bei Ziegen wurde eine A. carotis in einen Hautsch]auch gelegt und eiu elektromagnetischer Durchblutungsmei3kopf an der A. ruminalis dextra implantier~. Nach Abheilung warden Pulsfrequenz, arterieller Druck und Durchblutung der Pansenarterie fortlaufend registriert. Die Beeinflussung dieser Werte (lurch 5--10 rain dauernde intraven6se Infusionen gef&l~wirksamer Substanzen wurde untersucht. Noradrenalin, Adrenalin, Serotonin, t t t t L - E x t r a k t (Tonephin), Hypertensin, Phenylalanin2-LysinS-Vasopressin (Octapressin), Antihistaminica (Sovento], Avil), aber auch Furcht, Schmerz und Laufbandarbeit vermindern die Pansendurchblutung. Histamin, Isoproterenol (Aludrin), Carbaminoyl-cholin-ehlorid (Lentin) und Phenyl-butyl-nor-ox-yephedrinChlorhydrat (Dflatol) vermehren den BlutflulL Acetylcho]in ffihrt zu keiner Veriinderung oder zu einer leichten I)urchblutungsverminderung. Obwohl sich der Pansen in seinen Funktionen grunds/~tzlich vom einh6hligen Magen der Nichtwiederk~uer unterscheidet, entsprechen die bei der Ziege gefundenen Durchblutungsver~nderungen doch im wesentlichen denen, die yon anderen Untersuchern am Magen des Hundes beobachtet wurden [1,2]. Literatur [i] JAco]3so~, E. D. : Gastroenterology 48, 85 (1965). [2] RvDIeK, J., L. S. L]~MB,W. G. GiiNTHER~OT~et al.: Surgery 58, 47 (1965).

Dr. It. H51~I~-~CKE, 3 Hannover, Bischofsholer Datum 15 76. Die lokale Durchblutung in verschiedenen Regionen des Hirnstammes im Schlai und bei der Arousal Von BAVST, W. (Physiologisches Institut, Heidelberg) Die Versuche wurden an Katzen mit chroniseh implantierten Elektroden durehgeffihrt. Zur Durchblutungsmessung dienten W~rmeleitsonden 4 Pflfigers Arch. ges. Physiol. ( t t o r b s t t a g u n g 1966)

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naeh B ~ z u. I-IE~SV~L. Die Durchblutung wurde in der Reticularis mesencephali und im Rhombcncephalon in der Gegend des Tractus solitarius gemessen. Im paradoxen Sehlafstadium kommt es, verglichen mit der Durchblutung wi~hrend des Sehlafes mit synchronisiertem EEG, zu einem Durehblutungsabfall im Mesencephalon und zu einer Stcigerung im Rhombeneephalon. ~Ieben diesen tonischen Durchblutungsi£nderungen finder man im paradoxen Sehlaf in beiden ttirnstammabsehnitten phasisehe Durchblutungsschwankungen. W/~hrend der Arousal sind die Durchblutungsi~nderungen weniger konstant. Trotzdem zeigt sich auch bier eine deut]iche Tendenz zu entgegengesetzt verlaufenden Durehblutungs/~nderungen im Mesencephalon und Rhombeneephalon. Dabei steigt die Durchblutung w~hrend einer Weckreaktion im Mesencephalon an, w/ihrend sie im Rhombencephalon abfiillt, wiedcrum bezogen auf das Durchblutungsniveau im Schlaf mit synehronisicrtem ]~EG. Die Ergebnisse kSnnen folgendermaSen gedeutet werdcn: Im Schlaf steigt der lokale Stoffweehsel im Rhombencephalon, w/~hrend er im Mesencephalon abnimmt. Bei dcr Weckreaktion liegen die Verh/~]tnisse umgekehrt. Priv.-Doz. Dr. W. BAvsT,1NeurologischeKlinik der Universit~L 4 Diisseldorf,Moorenstr.5

77. Die Messung der regionalen Hirnrindendurehblutung mittels W~irmeClearance Von KA~zow, E. (Physiologisches Institut, G6ttingen) Die Durchblutung eines yon hochfrcquentcm Wechselstrom durchfiosscnen bzw. geheizten Gewebsarcals l£gt sieh nach ciner fr/iher angegebencn Beziehung in ml/min bercehnen (Pflfigers Arch. ges. Physiol. 273, 199 [1961]). Die Masse des Gewebsareals kann aus seiner W~rmekapazit/~t ermittelt werden. Dadurch wird es m6glieh, die spezifische Durehblutung (ml/min- g) umsehriebener Teile der Hirnrinde fiir jedcn Zeitpunkt der fortlaufenden Durehblutungsmessung zu bestimmen. Die W/trmekapazit/it bedingt bei rasehen £nderungcn dcr dem Gewcbe zugefiihrten Wgrme (Iteizleistung) eine Verz6gerung der Einstellung eines neuen Temperaturgleichgcwichtes. Aus dem zeitlichen Verlauf der Temperatnr I~Bt sich die im Gcwebe gespeieherte W~rme ermitteln. Dcr Quotient aus Speicherw~rme and Temperatnriinderung ergibt die W£rmekapazit~t, der Quotient aus Wgrmekapazit/~t and spczifischer Wgrme des Gewebes die Masse des durehblutcten Gewebsareals. Doz. Dr. E. I~Nzow, PhysiologischesInstitut der Universit~t, 34 GSttingen,ttumboldtallee 7

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78. Die Wirkung yon akuten Acidosen und Alkalosen des Blutes auf die cerebrale, eorticale Durchblutung Von BwTz, E., und D. ttv,vsE~ (Physiologisches Institu~, Marburg/Lahn) Bei narkotisierten Katzen (25 mg/kg Pentobarbital) bewirkte intraven6se Injektion yon isotonen HC1-L6sungen nur eine geringe Verschiebung des extracellul~ren pit der Gehirnrh~de (hSufig in alkaliseher Richtung). Der corticale Kohlendioxyddruck, der mit einer teflonbespannten pHE]ektrode registriert wurde sowie der mit einem Ultrarotabsorber (UlnAS) gemessene endexspiratorische CO~-Gehalt wurden dabei vermindert. Injektionen yon NaHCOa ffihrten bei deutlichen ErhShungen des arteriellen pH ebenfalls nnr zu geringen Verschiebungen des extracellul~ren corticalen pit. Dabei wurde der corticale pH erniedrigt, wenn der PCO 2 anstieg. Die regionale, corticale, cerebrale Durehblutung wurde mit einem W~rmeleitmesser fortlaufend registriert. Bei normalen Tieren zeigte sich eine deutliche Abhi~ngigkeit der regionalen, corticalen Durchblutung yore extracellul£ren pH. Wenn der extracelluli~re pH-Wert vermindert wurde und der arterielle Blutdruck gleichb]ieb, stieg die corticale Durchblutung an. Der corticale Sauerstoffdruck, dermit einer Mehrdrahtplatinelektrode registriert wurde, i~nderte sich richtungsm$13ig wie die Durchbintung. Beim Gehirn6dem war eine Abh~ngigkeit der eorticalen Gefi~13widerstSnde yore extracellul~ren pit nicht mehr in gleicher Weise erkennbar wie beim normalen Gehirn. Doz. Dr. E. BETZ,PhysiologischesInstitut, 355 Marburg/Lahn,Deutschh~usstr.2

79. Fluoreseenzmikroskopischer~achweis eines ,,gradient of permeability" im mesenterialen Stromgebiet yon Warmbliitern Von I-IAvcI~, G. (Physiologisches Ins~itut, Wtirzburg) Die Permeabilit/~t der terminalen Strombahn des Mesenteriums nembutalnarkotisierter Kaninchen, Katzen und Ratten wurde im ~Iinblick auf die Existenz eincs ,,gradient of vascular permeability" (Rous, G~DI~G u. S~ITH, 1930) fluorescenzmikroskopisch untersucht. Als Farbstoffindica~or diente das plasmaeiwefl3-affine Fluorochrom Brillantsulfofiavin. Intraven6se Applikation der wiil3rigen LSsung (0,1--1°/0) ergab eine graduelle Zunahme der transmuralen Farbstoffpassage yon der arteriellen zur ven6sen Capfllarbettseite mit einem Maximum im Bereich der Venolen bzw. kleinen Sammelvenen. Bei Verwendung bereits farbstoffbeladenen Plasmas land sich ein Farbstoffaustritt lediglich an der venSsen Capillarseite. Die Auspragung war nieht unabhangig vom Capillarbett4*

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muster und besonders deutlieh l~ngs sogenannter Briiekengef~Be und an langen Capillaren. ErhShung des kolloid-osmotisehenDruckes ~nderte am Farbstoffaustrittsmodus niehts, hingegen verwisehte der ,,gradient of pemeabflity" naeh venSser (portaler) Stauung. Er war nicht oder nur abgesehw~eht nachweisbar in der afibrinogen~misehen Phase nach langsamer Thrombininfusion infolge allgemein verminderter Permeabilit~t. Die Ergebnisse werden als Best~tigung eines ,,gradient of permeability" aueh im mesenterialen Endstromgebiet des Warmbliiters interpretiert. I, iteratur

Rous, P., H. P. G~L~r~G,and F. S~TH: J. exp. l~Ied.51, 807 (1930). Dr. med. G. HAVCK,PhysiologisehesInstitut der Universit~t, 87 Wfirzburg,RSntgenring9 80. Die Proliferation der humanen Granulopoese (Supravital-Beobachtungen) Von IRENE BOLL (I. Innere Abteilung des St~dt. I~rankenhauses, Berlin-NeukSlln) Die Proliferation besteht bei Weehselgeweben aus Regeneration und Reifung. Die Mitoseh~ufigkeit, im fixierten Pr~parat der Mitose-Index, ist der Parameter der Regeneration. Fiir die Granulopoese fanden wir bei Patienten mit normaler Leukocytenzahl im Blut fiir die teilungsf&higen Granuloblasten: Myeloblasten, Promyeloeyten, Myeloeyten und Metamyeloeyten einen Mitoseindex yon 14°/00. In unter Gewebekulturbedingungen iiberlebend erhaltenem Knochenmark dauerten die Granuloblastenmitosen im Mittel 80 min. Daraus erreehnet sieh eine Mitoseh&ufigkeit yon 11 °/oo/h. - - Die Reffung veto Promyeloeyten zum Segmentkernigen dauerte 96 Std und beinhaltete 2--3 isoheteroplastische Mitosen mit einer Generationszeit yon 30 Std. Somit dauert die Zellverdopplungszeit der gesamten Granulopoese dreima] l~nger (91 Std) als die Generationszeit der reffenden Granulopoese. Die aus dem Mitoseindex erreehnete Zellverdopplungsrate der gesamten Granulopoese betr~gt ein Drittel der beobachteten reifen Granulopoese. Hieraus folgert, dab neben der reifenden Granulopoese eine ruhende mit sehr langen Generationszeiten, wahrseheinlieh isohomoplastisch sieh vermehrend, vermutlich als biologische Reserve in allen teilungsf~higen Vorstufen vorhanden ist. Literatur

BOLL,I.: Granulocytopoeseunter physiologischenund pathologischenBedingungen. Berlin, Heidelberg,Mew York: Springer 1966. Priv.-Doz. Dr. I ~ E Bonn, St&dtisches Krankenhaus NeukSlln, I. Innere Abt., 1 Berlin 47, l~udowerStral~e 56

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81. Erythroeytendeformierung dutch Noradrenalin im normalen und h~imorrhagisehen Tier Von B~AASCH,D. (Physiologisches Institut, Marburg/Lahn) Die bikonkave Erythroeytenform wird durch Infusion von Noradrenalin i.v. aufgehoben. Es entstehen mehr oder weniger ausgeprggte Steehapfelformen. Der Meehanismus dieser Zellverformung ist nicht bekannt. Der Anstieg der freien Fettsguren, wie er naeh NA-Infusion beobaehtet ~ r d , kann nicht die alleinige Ursaehe sein. Bei ErhShung der Infusionsrate yon 2 auf 8 v/min • kg, oder bei Erniedrigung des Blutdrueks auf 40 mm Hg dureh Entblutung l£1~t sich die im Normaltier beobaehtete Zelldeformierung nicht mehr nachweisen. Es w~rd die Frage diskutiert, ob die verminderte Durchblutung -- besonders des Darmgebietes -die Aussehwemmung zelldeformierender Substanzen verhindert. Dr. D. Bmu~se]~,PhysiologischesInstitut, 355 Marburg/Lahn,Deutschhausstr.2 82. Die Sauerstoffbildungskurve einzelner Erythroeyten bei hypo- und hyperehromen An~imien Von W~D~cx, F., mad P. GEm~rsG (Physiologisches Institu~, Mainz) Mit einem mikrophotometrischen Verfahren warden einzelne Erythrocyten hyper- und hypochromer Angmien vor und nach Behandlung untersucht. Bei den hyperchromen Anamien ging mit einer Verlagerung der Verteilungskurve des Erythrocytendurchmessers zu grSl]eren Durchmessern eine rechtsschiefe Verteilung der Halbs~ttigungsdrucke tier Sauerstoffbindungskurve der roten BlutkSrperchen einher. Nach Behandlung wurde bei diesen FgUen mit der Normalisienlng des Erythrocytendurchmessers eine ann~hernde Normalverteilung der Halbsiittigungsdrucke beobaehtet. Die Verteflungskurven des H~moglobingehaltes der roten Blutzellen wiesen bei diesen Erkrankungen ebenfalls eine deutliche Rechtsverlagerung auf. Der Hi~moglobingehalt einzelner Megalocyten war doppelt so grol~ wie derjenige normaler Zellen. Die Hi~moglobinkonzentration in den Megalocyten war deutlieh geringer als in den Zellen mit normalem Durchmesser. Bei den hypochromen An~mien land sieh bei rechtsschiefer Verteflung des Erythrocytendurehmessers eine linksschiefe, zu kleineren Werten verlagerte Verteilung des H~moglobingehaltes der roten BlutkSrperchen. Die Halbs~ttignngsdrucke solcher Erythrocyten waren zumeist erhSht. In einem Fall nahm die Verteflungskurve des tI~moglobingehaltes und diejenigen der Halbs£ttigungsdrucke nach der Behandlung eine Normalverteilung an. Priv.-Doz. Dr. F. WALI)~ex,PhysiologischesInstitu~ der UniversitgL 65 Mainz

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83. Untersuehungen fiber den Gasaustauseh der Erythroeyten Von MOLL, W., und G. GRos (Institut ffir Physiologie der Med. Hochschule, Hannover, und Physiologisches Institut, Tfibingen) Der station~re C02-Durchtritt dutch Erythrocytenschichten wurde bei unterschiedlichen C02-Drucken bestimmt. Die Messungen ergaben, da~ neben der Diffusion yon gelSstem CO 2 ein Transport yon gebundeneln CO 2 erfolgt, der Rfickschlfisse auf die intraerythrocytiire H~moglobindiffusion zuliii~t. Zur Ermittlung des Diffusionswiderstandes yon Erythrocytenmembranen wurde die Diffusion yon CO 2 und N 2 in Erythrocytenschichten mit intakten Zellmembranen sowie in Hi~molysaten gleicher Hi~moglobinkonzentration gemessen. Hierbei konnte kein wesentlicher Membranwiderstand nachgewiesen werden. Um die Konzentrationsabhiingigkeit der Reaktionsldnetik yon Hb und O~ zu prfifen, wurde clio Oz-Si~ttigung yon Hi~moglobin in 14g°/0igen LSsungen mit den Salzkonzentrationen der Ery~hrocyten fiir einzelne Sauerstoffdrucke bestimmt. Die Abhi~ngigkeit der 0xygenationsgeschwindigkeit der Erythrocyten yon den Diffusionskoeffizienten yon 02 und I-Ib, yon dem Membranwiderstand und yon den Reaktionskonstanten wurde mit ttflfe einer elektronisehen Rechenanlage ngherungsweise dargestellt. Dr. W. MOLL,Institut fOr Physiologie, 3 tIannover, Podbielskistr. 380

84. Die Beziehungen zwischen versehiedenen AtemgasgrSBen und dem S~iure-Basen-Status des Blutes bei Hypothermie Von GI~OTE,J., W.-D.WffNscH~R und G. TH~ws (Physiologisches Instirut, Mainz) Grol~e operative Eingriffe werden in zunehmendem Umfang in ttypothermie vorgenommen. Ihre Durchfiihrung erfordert unter anderem eine genaue Kenntnis der wechselseitigen Abh~ngigkeit zwischen den verschiedenen AtemgasgrSl~en und dem Si~ure-Basen-Status bei bestimmten niederen Temperaturen. Um die Wechselbeziehungen zwischen dem O~-Druck, dem C02-Druck, der 02-Si~ttigung, dem C02-Gehalt und dem pH-Wert des Blutes bei 28 und 32 ° C zu ermitteln, wurden folgende Untersuchungen durchgefiihrt : a) Aufnahme der Sauerstoffbindungskurve des Blutes gesunder Versuchspersonen bei verschiedenen CO~-Drucken, b) Bestimmung des S~ureBasen-Status des Blutes bei untersehiedlicher O~:S~ttigung. Die Sauerstoffverbindungskurven wurden nach dem Verfahren yon NI]~SEL u. TI~V~ws (1961) direkt aufgenommen, wi~hrend der S£ure-

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Basen-Status nach der lVfethode yon SICOAARD-A~Dw~S]~N u. AST~Lr~ (1960) bestimmt wurde. Die ermittelten Daten erlauben es, Nomogramme aufzustellen, aus denen m a n die wechselseitige Abh£ngigkeit zwischen dem /90,, dem Pco2, dem pH-Wer~, dem C02-Geh~lt und tier 02-S£ttigung des Blutes ablesen kann. Sie ermSglichen es, mit Hflfe yon zwei der genannten GrSi~en die fibrigen ohne l~echnung zu bestimmen und somit schnell einen Einblick in die besonderen Bedingungen des Transportes und Austausches der Atemgase sowie des S/~ure-B~sen-Status bei Itypothermie zu gewinnen. Literatur NIESEL, W., u. G. T]tEWS: Ein neues Verfahren zur schnellen und genauen Aufnahme der Sauerstoffbindungskurve des Blutes und konzentrierter HamoproteidlSsungen. Pflfigers Arch. ges. Physiol. 273, 380 (1961). SIGGA.ARD-A~DERSE~,0., K. E~GEL, K. JORGENSEN, and P. AsT~ur: A micro method for the determination of ]oH, carbon dioxide tension, base excess, and standard bicarbonate in capillary blood. Scand. J. clin. Lab. Invest. 12, 172 (1960). Dr. Dr. J. GaOT~, Physiologisches Institut der Universit/~t, 65 Mainz, Saarstr. 21

85. Die C0~-Spannung im arteriellen Blur, im tIirnvenenblut und im Liquor eerebrospinalis w~ihrend der tIyperventilationsapnoe Von PL~SCHKA, K., W. Us~G~I~ und C. AL~E~s (W. G. KerckhoffInstitut der Max-Planck-Gesellschaft, Bad Nauheim) Bei kfinstlich beatmeten Hunden in Nembutalnarkose wurde die C02Spannung im arteriellen Blur, im Hirnvenenblut und im cisternalen Liquor zum Zeitpunkt des Aussetzens und zum Zeitpunkt der Wiederkehr der Phrenicusaktionspotentiale nach Hyper- und Hypoventilation bestimmt. I n ~bereinstimmung mit frfiheren Befunden [1] war der axterielle CO2-Druck beim Wiederauftreten der Ak~ionspoten~iale stets hSher als der beim ErlSschen gemessene. Die entsprechende Differenz war ffir das Itirnvenenblut wesentlich kleiner, w/~hrend im Liquor umgekehrt die C02-Drucke beim Wiederseinsetzen der Phrenicusaktionspotentiale tiefer lagen als beim Aussetzen. Da die C02-Spannung des arteriellen Blutes im nichtstation~ren Zustand der C02-Spannung am Wirkungsort vorauseflt, wird aus der U m k e h r der PCO~-Differenz im cisternalen Liquor geschlossen, da~ hier die Anderungen des C0~-Druckes den ~nderungen am Wirkungsort nur mit einer VerzSgerung folgen. Die geringste Phasenverschiebung schein~ ffir das Itirnvenenblut zu bestehen.

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Doppelseitige Vagotomie ffihrte zur deutliehen Senkung der C02-Schwelle, die sowohl im arteriellen Blur, wie auch im Hirnvenenblut und Liquor im gleichen Mal]e zu erkennen war. Literatur

[1] PL~Sem~A,K., C. ALB~RS U. E. H~RD: Pfliigers Arch. ges. Physiol. 286, 142--158 (1965). Dr. K. PLEsem~A, W.G. Kerckhoff-Herzforschungsinstitut Gesellschaft, 635 Bad Nauheim, Parkstr. 1

der )/Iax-Planck-

86. Feinere Lokalisation der an der Regulation yon Atmung und Kreislauf beteiligten Gebiete an der ventralen Oberfl~iche der Medulla oblongata Von SC~Li(~E, M., und H. It. Lo~scn-Kw (Institut fiir Physiologie, Boehum) Yon MITCHELL, LOESCHCKE, SEVERYSTGHATJS,~ICHA.RDSOI~TILl. MASSION [Ann. N. ¥ . Acad. Sci. 109, 661--668 (1963)] wurde ein Gebiet auf der ventrolateralen Seite der Medulla oblongata bei der Katze besehrieben, von dem aus dureh Si~ure und verschiedene Drogen Reaktionen yon Atmung und Blutkreislauf ausl6sbar waren. Eine feinere Lokalisation dieser Wirkungen wurde dureh Kiihlung mit einer mit Mikromanipulator an verschiedenen Stellen der Oberfli~ehe der Medulla oblongata aufgesetzten Thermode versucht, deren kreisfSrmige Kiihlfl~ehe einen Durchmesser yon 1 mm hatte. Die Medulla oblongata wurde damit auf etwa 5°C gekiihlt. Eine Stelle wurde gefunden lateral der Hypoglossuswurzel und etwa auf der H6he der rostralen Begrenzung des Wurzeff£chers, an der Kiihlung auf einer Seite zu einem Abfall des Atemzugvolumens um etwa 50 °/0 ffihrte. Der Effekt wurde nach Durchschneiden der Sinusnerven und der Vagi deutlieher. AuBerdem wurden J~nderungen des arteriellen Drucks beobachtet. Prof. Dr. tL H. LOOSe,eKe, Institut fiir Physiologie, 463 Bochum, Friederikastr. 2

87. Zur Analyse der VerteilungsstSrungen in der lunktionell inhomogenen Lunge Von VoGeL, H. R., und G. T~]~ws (Physiologisches Institut, Mainz) Mit dem Verfahren des ,,inspiratorisehen 0~-Sprunges" nach TH~WS u. Mitarb. (1965) ist die MSgliehkeit gegeben, die Verteflungsungleiehmi~l~igkeiten des Ventilations-Perfusions-Verhi~ltnisses in der funktioneU inhomogenen Lunge quantitativ zu erfassen. Eine methodische Schwierigkeit dieses Verfahrens beruht auf der Notwendigkeit, schnelle ~mderungen der arteriellen Atemgaswerte fortlaufend zu verfolgen.

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Es wurde daher ein neues Verfahren entwickelt, das die Bestimmung der Ventilations-Perfusions-Relation in der inhomogenen Lunge allein aus den Atemgasen gestattet. Damit ist die Ermittlung der verteilungsbedingten AaDo~ und aADco ~ auf unblutigem Wege mSglich. AuGerdem erfal~t man damit zus~tzlich die 0~-Diffusionskapaziti~t der gesamten Lunge. Die Versuchsperson atmet ein Gasgemisch ans 02, COs, He und lx~2, das nach einer gewissen Zeit dutch ein Gemisch aus den gleichen Gasen, aber ver~nderten Konzentrationen ersetzt ~ r d . Dabei werden fortlaufend registriert: der alveoli~re 02-Partialdruck mit Hilfe einer schnellanzeigenden 02-Platinelektrode (Einstellzeit < 0,1 see), der endexspiratorische CO~-Partialdruck, Helium-Einwaseh- bzw. -Auswasehkurven sowie direkt Atemfrequenz und Atemminutenvolumen. Die theoretischen Grundlagen, die Auswertung der Mel3daten und die AnwendungsmSglichkeiten des neuen Verfahrens werden erl~Lutert. Literatur TH~ws, G., u. K. Sem~rmT: Analyse der Verteilung yon Ventilation und Durchblutung in der funktionell inhomogenen Lunge nach dem Verfahren des ,,inspiratorischen Sauerstoffsprunges". Pfiiigers Arch. ges. Physiol. 282, 259--275 (1965). Dr. H. R. VOGV,L, Physiologisches Institut der Universit~t, 65 Mainz, Saarstr. 21

88. Gasaustausch in den Kiemen des Haifisehes Von PlI~mL J., und D. SCHU~IA~ (Abteflung Physiologie, Max-PlanckInstitut fiir Experimentelle Medizin, GSttingen) Der Gasaustausch in den Kiemen yon narkotisierten GroBgefleekten Katzenhaien (Seyliorhinus stellaris) wurde auf der Zoologisehen Station in Neapel untersucht. Gemessen wurden der 02- und C02-Druck im Einund Ausatemwasser, im arteriellen und venSsen Blur. In vielen F~llen wurde gefunden, dal3 der Oe-Druck im arteriellen Blur betr/iehtlich hSher als im Ausatemwasser war. Dieser Befund kann mit drei Meehanismen erkl~rt werden: 1. Der Sauerstoff wird aktiv transportiert, was jedoeh unwahrseheinlich ist. 2. Blur und Wasser strSmen in den Kiemen gegensinnig (VAN DAM): es liegt ein Gegenstrom-Diffnsionsaustausch-System vor. 3. Mehrere Blutcapi]laren stehen in K o n t a k t mit Atemwasser an verschiedenen Stellen l~ngs der Strombahn des Atemwassers. Dieses ,,serial-multicapiU~re System" entsprieht dem ,,multivillSsen Strombahnsystem", das BA~T]~LSu. MOLL ffir den Gasaustauseh in der menschlichen Placenta vorgesehlagen haben.

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Aus anatomischen Griinden ist anzunehmen, dab das Gegenstromsystem bei den Knoehenfischen, das ,,serial-multicapfll~re System" bei den Haifischen die grSBere Rolle spielt. Literatur D ~ , L. vA~: On the utilization of oxygen and regulation of breathing in some aquatic animals. Dissertation, Groningen 1938. BART~,LS,H., and W. MOLL:Pflfigers Arch. ges. Physiol. 280, 165--177 (1964). Dr. J. PIIPEg, Max-Planck-Institut fiir Experimentelle Medizin, Abteilung Physiologie, 34 G6ttingen, Hermann Rein-StraBe 3

89. Zum Meehanismus der Harnkonzentrierung Von K~A~E~, K., E. B~SSENO]~, D. BEa~E~BEC~:, H. W. REINI~AI~DT und H. B~EC~T~LS~AVE~ (Physiologisehes Institut, Mfinehen) An extracorporalen perfundierten Nieren bzw. an Nieren, die mittels Peyerkanfilen an die Halsgefii~e yon narkotisierten Hunden angeschlossen waren, wurde die Kinetik der Itarnkonzentrierung untersucht. Bestimmt wurden: Kreatininclearance, Load und Ausscheidung yon Harnstoff und Natrium und das U / P osmo!. AuBerdem wurden Gesamt- und Markdurchblutung der Niere gemessen. Unter Antidiuresebedingungen sinkt bei Perfusionsdruckminderung auf 50--60 m m t t g das U / P osmol yon 4 - - 5 auf 1--2 ab. Mit naehfolgender Steigerung des Perfusionsdruekes und entspreehendem Anstieg des GFI~ erhSht sieh die osmolare Konzentration des Itarnes proportional zum G F R (0,145 Amosmol/min • ml GFR). Die Zunahme der I{arnkonzentrierung bei versehiedenen Perfusionsdrucken ist unter i.v. ttarnstoffinfusion bedeutend beschleunigt (0,328 Amosmol/min • ml GFR) gegenfiber den Kontrollwerten. Die Befunde werden im Hinblick auf die Rolle des Harnstoffes (BwnLI~X, NIESEL) bei der ttarnstoffkonzentrierung im inneren Mark diskutiert. Prof. Dr. reed. K. KRA~wxx,Physiologisches Institut der Universit~t, 8 Mfinchen 15, Pettenkoferstr. 12 90. ~ber die Weehselwirkung zwisehen NaC1- und Harnstoffkonzentrierung in der Rattenniere Von STI~]~LLOW,D., H. I:~SSKENBLECKund W. NI~SEn (Physiologisches Institut, Kiel) ~ b e r Verweilkatheter werden in den Magen der Versuchstiere kontinuierlieh 1,5 m]/Std 300, 600 oder 900 mosm NaC1-LSsungen mit Harnstoffgehalten yon 0, 250 oder 500 mosm infundiert und gleichzeitig fiber Blasenverweflkatheter der }tarn gesammelt. Naeh einer Versuchsperiode yon 2 Tagen werden Sehnitte der Niere herge~tellt und diese auf Natrium, Kalium und Harnstoff analysiert.

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Es zeigt sieh, dab unter diesen Versuehsbedingungen mit steigender Itarnstoffzuffihrung die Harnstoffkonzentrationen in den Schnitten der Papille starker ansteigen als die des H a m s und dab die Konzentrationen in der Papille hSher als die des Harns werden. Diese Befunde schlieBen aus, dab der Harnstoff durch passive intrarenale Rezirkulation zur Harnstoffkonzentrierung beitr/~gt. Sie stehen jedoch im Einklang mit einem Konzentrierungsmode]l, bei dem NaC1 in der Papille aktiv aus den Sammelrohren in die ttenleschen Sehleffen gefSrdert wird und die IIarnstoffkonzentriernng im inneren Mark rein passiv dutch Diffusion und Osmose auf Grund der wasserabffihrenden Wirkung des Natriumchlorids erfolgt. Doz. Dr. Dr. W. NIES]~L,Physiologisehes Institut der Universit~t, 23 Kiel, Ohlshausenstr. 40/60

91. Stromst~irke und Reabsorption in proximalen Harnkan~ilchen der Rattenniere w~ihrend erhiihter Ureterdrucke Yon STEINHAUSEN, M. (Dept. of Physiology, Cornell University Medical College, New York, N.Y., USA, und Physiologisches Institut, Heidelberg) Um den EinfluI3 der Weite proximaler Tubuluslumina auf die tubulare Reabsorption zu prfifen, wurden folgende GrSBen vor und nach Ureterdrucksteigerung auflichtmikroskopisch gemessen: Tnbulusradien, Passagezeit von Lissamingrfin, Kollapszeit (Zeit zwischen Abklemmung der Aorta und Kollaps der proximalen Harnkanalehen) und Flfissigkeitsreabsorption zwischen gespaltenen 0]tropfen. Ureterdrucksteigerung auf 40 mm Hg ergab eine Zunahme der proximalen Lumenradien um 26 °/o, w/~hrend hierbei die Passagezeit 7 fach verlangert war. Die tubulare Stromstarke war um 77°/o vermindert. Eine 15 fache Verl/ingerung der Kollapszeit lieg auf eine Abnahme der tubularen Reabsorption sehlieBen, w~hrend der gespaltene Oltropfen eine unveranderte F1/issigkeitsreab. sorption anzeigte. Diese Diskrepanz mag zum Tell auf einer Anreicherung schwer reabsorbierbarer Substanzen im Tubulussystem wahrend Ureterdrucksteigerung zuriiekzuftihren sein -- nicht abgesehlossene Versuehe mit dem gespaltenen 01tropfen unter Verwendnng yon Tubulusurin nach Ureterdrucksteigerung deuten auf eine Verminderung der Reabsorption hin. Wir beobachteten ferner mit der Methode des gespaltenen 01tropfens gleiehgroge Tubulusdilatationen vor und naeh Ureterdrucksteigerung, so dab die konstante Reabsorption einer physiologisehen KochsalzlSsung in den 01tropfenexperimenten keine Sehlugfolgerungen im Hinbliek auf den Effekt einer Tubulnsdilatation nach Ureterdrucksteigerung zulassen. Dr. M. S T ~ U S E ~ , Dept. of Physiology, Cornell University ~edic~l College, New York, N. Y., USA

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92. Die tubuliire Resorptionskapazitiit fiir isotone NaC1-L~sung bei unterschiedliehen Glomerulumfdtraten und unter Angiotensineinwirkung Von NAGV,L, W., M. HO~ST~.~, M. W~mL, K. T~U~A~ und J. SCribeRmANN (Physiologisehes Institut, Miinehen) I m proximalen Tubulus der Warmbl/iterniere variiert die Resorptionskapazitat fiir isotone NaC1 LSsung (C) mit dem Tubulusradius (r) (1), der Quotient C/r~ scheint konstant zu sein (2). An Rattennieren in Antidiurese wurde C/r2~ (Spezifisehe Resorptionsrate KR) im proximalenTubulus mit spontan variierenden Glomerulumfiltraten (0,36--1,17 ml/min/g Niere) mit 73,7 ~ 3 , 1 . 1 0 -3. sec -1 konstant gefunden. Die tubulare 0celusionszeit naeh Abklemmung der Nierenarterie blieb im Mittel mit 14,1 sec bei Glomerulumfiltraten zwisehen 0,4 und 2,2 ml/min/g Niere ebenfalls konstant und zeigte nieht die yon LEYssAo [3] angegebene reziproke Beziehung zum Glomerulumfiltrat oberhalb 0,8 ml/m~n/g Niere. Kn ist danaeh kein regulierender Faktor fiir die GrSl~e des Glomerulumfiltrates yon Nieren in Antidiurese. Bei ErhShung der intratubularen oder der peritubularen Angiotensinkonzentration bleiben K~ mit 72,9 _u 10,2 bzw. 73,7 ± 10,3 • 10-~ • sec-1 und die Okklusionszeit gegeniiber den Kontrollwerten unver/~ndert. Mikroperfusionen einzelner Henleseher Sehleifen ergaben bei angiotensinhaltigem Perfusat keine Abweiehung yon der in Kontrollversuchen gefundenen Beziehung zwisehen Natriumnettoresorption und Perfusionsstromstarke. Die Natriumresorption im proximalen Tubulus und in der ttenleschen Sehleife wird daher durch Angiotensin nicht direkt beeinfluBt.

Literatur BRV~NER,F.P., F. C. R~cToRjr., and D.W. SV.LVlN:J. clin. Invest. 45, 603 (1966). G~RTZ,K. tI., J.A. ] ~ o o s , G. B~vN, and H. D. P~O~T.: Pfliigers Arch. ges. Physiol. 285, 360 (1965). Lv.vss~o, P. P.: Acta physiol, scand. 64, 167 (1965). Dr. W. N~ov.L,Physiologisches Institut, 8 iKiinchen 15, Pettenkoferstr. 12

93. Intratubul~rer Druck, glomeruliirer Capfllardruck und Glomerulumfiltrat nach Furosemid und Hydrochlorothiazid Von Du•E, Tin, II. H. K~Aus~, K. M. KOCH und B. OCHWADT (MaxPlanck-Institut ffir experimentelle Medizin, Abteilung Physiologic, GSttingen) Narkotisierten Ratten wurden 40 mg/kg Furosemid bzw. 10 mg/kg HydroeMorothiazid i.v. injiziert. Die Flfissigkeitsbilanz wurde durch gesteigerte Infusion yon isotoner KoehsalzlSsung ausgeglichen gehalten.

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Der Blutdruek der Tiere lag im Autoregulationsbereich. Nach ttydrochlorothiazid stieg der ttarnfluB yon 0,017 auf 0,04 ml/min und der proximale intratubul~re Druck yon 11,5 auf 17 mm Hg, w~hrend das Glomerulumfiltrat um 17°/0 abnahm. Der nach der Methode yon G~R~z gemessene glomerul~re Capillardruck blieb dabei konstant. Nach Furosemid dagegen nahm das Glomerulumfiltrat um 6°/0 zu, obwohl der HarnfluB auf 0,22 ml/min und der intratubul~re Druck auf 27 mm Itg stieg. Gleiehzeitig nahm der glomerul~re Capfllardruek urn 15 ram Hg zu. Die Befunde erlauben den Sehlul~, dab die Senkung des Glomerulumfiltrates nach Hydroehlorothiazid allein durch einen erhShten Druckabfall am StrSmungswiderstand des Nephrons infolge der verminderten Wasserrfiekresorption zustande kommt. Das Verhalten des Filtrates naeh Furosemid trotz st~rkerer Zunahme des intratubul~ren Druckes ist mit der Zunahme des glomerul~ren Capillardruekes zu erkl~ren und weist auf eine zus~tzliehe vasoaktive Wirkung bin. Literatur G~RTZ,K. H., J.A. MxNaos, G. B~Amv u. H.D. PAGET.: Pflfigers Arch. ges. Physiol. 288, 369 (1966). Dr. Tm D ~ E , Max-Planck-Institut ffir experimentelle ~edizin, Abteilung Physiologie, 34 GSttingen, ttermann Rein-Stral3e 3

94. Zur Frage der Permeabilit~it des Warmbliiternephrons fiir PAH Von DEETJElV, ~., W. E. BUNTIG und D. H'~BEI~LE(Physiologisches Instirut der Universit~t, Mfinchen) Mikroperfusionsexperimente an einzelnen proximalen Tubulussegmenten mit LSsung yon p-Aminohippurs£ure (PAtt) haben ergeben, dab am Orte der PAH-Sekretion kein F A g aus der Tubulusflfissigkeit zurfiekdiffundiert, solange der Sekretionsmechanismus ffir P A H ungestSrt ~st. Wird gleiehzeitig das peritubul~re Capfllarblut mit PAH beladen, dann kann sieh radioaktiv markiertes PAIt aus der DurchstrSmungsflfissigkeit mit cellul~rem P A H austausehen. Die Undurchl~ssigkeit der Zelle ffir P A I t wird daher durch den auf die Basalseite der Zelle zu lokalisierenden l~Att-Transportmeehanismus verursaeht sein. Wird dieser sehr empfindliehe MecMnismus n£mlieh gehemmt -- w% z. B. bei Abkfihlung der Niere um wenige Grad, im Schoek, bei Cyanidinfusion, bei ErhShung des pH-Wertes in der Tubulusflfissigkeit -- dann kann entsprechend dem Konzentrationsgradienten eine PAH-Nettodiffusion in beiden Richtungen dureh die Tubuluszelle erfolgen. Im Bereieh der Henleschen Sehleife besteht stets aueh bei normaler Nierenfunktion eine PAH-Durehl~ssig-

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keit der Tubuluswand, die bei entsprechenden Gradienten in beiden Richtungen einen Netto-Diffusionsstrom erlaubt. Priv.-Doz. Dr. PETWRD]~TJ~.~, Physiologisches Institut, 8 Miinchen 15, Pettenkoferstr. 12 95. Spannungsklemmen an Krebsmuskelfasern Von DUDEL, J., M. MOI~AD und R. I:~UD]]L (Institut ffir Allgemeine Physiologie, Heidelberg) Der m. contractor epimeralis yon Flul3krebsen (siehe [1]) wurde in einem Versnchsbad aufgespannt. Seine ca. 40 Fasern sind etwa 2 mm lang nnd 100--300 ~ dick. Einzelfasern wurden mit zwei Capillarmikroelektroden punktiert, eine diente zur Potentialmessung, die andere zur Applikation yon Strom, so dab durch ein Regelsystem [2] das Mcmbranpotential auf beliebige Werte eingesteUt werden konnte. Bei sprunghafter Membrandepolarisation um 10--80 mV iliel]t in den ersten Millisekunden ein groBer positiver kapazitiver Strom. In den n~chsten Mftlisekunden ist der Strom klein, er steigt im Verlaufe yon Sekunden auf einen positiven Maximalwert. Strom-Spannungsbeziehungen wurden mit verschiedener, jewefts konstanter Depolarisationsgeschwindigkeit aufgenommen. Im Bereich des Ruhcpotentials und darunter ist die Membranleitfiihigkeit klein, nnabhi~ngig yon der Depolarisationsgeschwindigkeit. Bei grSl~erer Depolarisation nimmt die Membranlcitfihigkeit stark zu, bei klcinen Depolarisationsgeschwindigkeiten (0,1 V/s) mehr als bei grol3en (10 V/s). Wahrscheinlich sind die Befunde als ein verzSgerter Anstieg der Kalinmoder Chloridleitf~higkeit bei Depolarisation zu interpretieren. ErhShung der extracellul~ren Calciumkonzentration verringert die Membranleitf~higkeit im nntersuehten Sp~nnungsbereich. Literatur [1] OnKA~D,R. K. : J. Physiol. (Lond.) 16], 103--115 (1962). [2] TRAUTWEIN,W., J. DUDEL,and K. P~pE~: J. cell. comp. Physiol. 65, Suppl. 2 79--87 (1965).

Dr. J. DVDEL,Institut ffir Allgemeine Physiologie, 69 Heidelberg, Akudemiestr. 5 96. Die Kontraktionskrait einzelner Krebsmuskelfasern in Abh~ingigkeit yon Amplitude und Dauer yon Depolarisationssehritten Von DV])~L, J., M. M01~AD und R. ROD~L (Institut fiir Allgemeine Physiologie, Heidelberg) An einzelnen Krebsmuskelfasern wurde mit einer Dehnungsmei3streffenbriicke die Kontraktionskraft isometrisch gemessen und gleichzeitig

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mR der oben besehriebenen Anordnung [1] das Membranpotential ver~ndert. Die Kontraktionskraft erreicht erst etwa 10 see nach einem Depolarisationssehritt ihren jeweiligen MaximaRvert. Oberhalb einer KontraktionsschweUe bei --50 mV [2] steigt die maximale Kontraktionskraft steil mit der Depolarisation, sie erreieht bei --10 mV 10 kp/em ~. Ein Depolarisationssehritt kons~anter Amplitude (z. B. auf --30 mV) wurde in seiner D~uer yon 1 msee bis 10 see variiert. Die m~ximale Kontraktionskraft stieg bis zu 100 msee Depolarisationsdauer etwa proportional, weitere Verl~ngerung der Depolarisationsdauer braehte eine relativ geringer werdende Kraftzunahme. Naeh dem Ende eines Depolarisationssehrittes stieg die Kontraktionskraft immer noch an. Die Versp~tung des Kontraktionsmaximums gegeniiber dem Ende der Depolarisation betrug bei Depolarisationsschritten unter 10 msee Dauer etwa 50 msee, sie vergrSl~erte sieh auf 90 msec bei Depolarisationsdauer um 60 msee, und sie fiel bei l~ngeren Depol~risationsdauern wieder ab. Eine Interpretation dieser Befunde in bezug auf den ,,active state" der Kontraktion wird versucht.

Literatur []] ])UDEL,J., •. ~Ol~2~DU. ]:~.~UDEL: Pflfigers Arch. ges. Physiol. (vorangehende Mi~teilung). [2] OI~K~I~D,1~. K. : J. Physiol. (Lend.) 161, 103--115 (1962). Dr. J. Dt~D~L,Ins~itu~ ffir Allgemeine Physiologie, 69 Heidelberg, Ak~demiestr. 5

97. Die AuReilung der ADP-, ATP- und Orthophosphat-Fraktionen in der ruhenden und kontrahierten Skeletmuskulatur in jeweils zwei Komponenten unterschiedlicher Liislichkeit Von JA~KE, J. (Physiologisches Institut, Freiburg/Br.) In vorausgegangenen Untersuchungen mit H~Ois als Tracer wurde am isolierten Frosehreetus gezeigt, da~ die direkt mit Perehlors£ure extrahier~e Orthophosphat-Fraktion aus mehreren Komponenten untersehiedricher Umsetzungsgeschwindigkeit besteht [1]. Als erster Sehritt zur Aufteflung der intracellulgren Phosph~tverbindungen wurde jetzt eine fraktionierte Extraktion nach vorausgegangener in-vivo-Markierung mit Phosphor-32 vorgenommen [2, 4]. D~bei ergab sich, dab nach der 1. und 2. Xthunol-Extraktion 0,25 ~M/g ADP, 0,15 ~M/g ATP und 0,34 ~M/g Orthophosphat ira Muskelrfickstand verbleiben. Diese ,,sehwerlSsliehen" Phosphat-Komponenten werden erst dureh Naehextraktion mit Perchlors~ure aus der Muskulatur freigesetzt. Die ,,sehwerlSsliehen" ADPund Orthophosphat-Komponenten zeiehnen sieh au~erdem dureh eine geringere relative spezifische Aktivitat aus als ihre entsprechenden

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,,leiehtl6sliehen" Komponenten im/~thanol-Extrakt. Dagegen shad beide ATP-Komponenten dutch die relative spezifisehe Aktivitiit nieht unterscheidbar. Der EinfluB yon Deoxycholat bzw. langdauernder Muskelt~tigkeit wird untersucht. Es daft angenommen werden, dal~ die,,schwer16slichen" Komponenten auf Grund ihrer relativen Verteilung und Umsetzungsgesehwindigkeit den Adenosinphosphaten und dem Orthophosphat des Aethas entspreehen [3, 5]. Literatur [1] JXNKE,J., P. MA~zvr~ u. A. FLWCKv.Z~sT~rs:Pfliigers Arch. ges. Physiol. 282, 119 (1965). [2] K~xvs~, E. G., u. A. WOr,LW~BE~G]~:Acta biol. reed. germ. 18, 7 (1964). [3] NL~TOZ~Osx,A., M. A. GowEA, and J. Ga~RG~.~Y: J. biol. Chem. 235, 1707 (1960). [4] S~YD~IA~, K., W.F. It. M. ~ O ~ A ~ S , and A. W ~ L ~ : Biochim. biophys. Aeta (Amst.) 65, 443 (1962). [5] ULBRV.e~%~., N. GRV~O~R, F. Jx~s~ u. S. WA~,~a~: Biochim. biophys. Acta (Amst.) 45, 443 (1960). Doz. Dr. J. JA~X~, Physiologisches Institut der Universit~t, 78 ]?reiburg i. Br., ttermann tterder-Str~l~e 7 98. Der Einflull eines Kaliummangels auf den Lithium-Konzentrationsquotienten zwisehen dem Extra- undIntraeelluNirraum der Skeletmuskulatur Von LoD~, H., und G. S ] ~ T (Pharmakologisches Institut der Freien Universit~t, Berlin) Lithiumionen werden in den Zellen der Skeletmuskulatur gegen einen Konzentrationsgradienten angereichert. Bei einem cellul~ren Kaliumdefizit, das durch Gabe yon Diuretiea bei Ratten mit einer Aminonneleosidnephrose oder bei adrenalektomierten Tieren auftritt, nimmt auch der Li+, Lithium-Konzentrationsquotient ~ ab. Der LithiumveI~eilungsraum wird infolgedessen ebenfalls reduziert. In den Leberzellen ist die LithiumKonzentration geringer als in der extracellul~ren Flfissigkeit. Sie steigt an, wenn der Natrium-Gehalt der Zellen nach Adrenalektomie zunimmt. Dr. G. SC~VLTZ,Pharmakologisches Institut der Freien Universit~t Berlin, 1 Berlin 33, Thielallee 69--73 99. Temperatureinfiiisse auf die Spontanaktivit~it yon isolierter glatter Muskulatur (Taenia coli des Meersehweinehens) Von GOLE~HO~]~, K., und D. y o n Lo~ (Physiologisches Institut, Marburg/Lahn) Mechanisehe Spannungsentwicklung und elektrische Aktivit~t wurden gleichzeitig registriert. Unter normalen Bedingungen wird die hoeh-

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frequente Folge der Aktionspotentiale (urn 60/min) yon einer langsameren t~hythmik mit einer Periodendauer yon 1--3 min (Minuten-Rhythmik) fiberformt. Wghrend die Aktionspotential-Folgefrequenz eine typische Temperafurabhgngigkeit mif einem positiven statischen Temperaturkoeffizienten besitzt (BffL]31~¢O, 1961; GOLEN~OFEN, 1965), erwies sich die Minuten-Rhy~hmik als auffallend unabhgngig yon der Temperatur. Ausgehend yon 35°C finden sich mif abnehmender Temperatur leichte, aber unsystematische Frequenzgnderungen, hgufig wird die Minutenl~hythmik vorfibergehend undeutlich oder tritt ganz zurfick. Die Zahl der Aktionspotentiale pro minutenrhythmische Akfivitgtswelle nimmt mit sinkender Temperatur kontinuierlich ab, his schlief31ich Mhmten-Rhythmik und Aktionspotentialrhythmik zusammenfallen. Bei weiterer Kiihlung setzt dann die regelmg$ige Aktivitgt vSllig aus. Die Minimalfrequenz ffir eine regelmgl~ige Aktionspot~ential-Entladung ent~spricht somit der Normalfrequenz der Minuten-Rhythmik. Die kritische Temperatur fiir die Spontanaktivitgt liegt meist zwischen 15 und 20°C, bei mehrsffindigen Untersuchungen in diesem Temperaturbereich sinks sie allmghlich ab.

Die Untersuchungen wurden yon der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefSrdert (Go 130/3). Literatur BiYLBRING,E. : Die Physiologie des glatten Muskels. Pfliigers Arch. ges. Physiol.

278, 1--17 (1961). GOLE~OFEN, K. : Rhythmische Dehnung der glatfen Muskulatur vom Blinddarm des Meerschweinchens, Pfliigers Arch. ges. Physiol. 284, 327--346 (1965). Prof. Dr. reed. K. Gor.ENrrOFm¢,cand. reed. I). v. Lo~, Physiologisches Institut, 355 Marburg/Lahn, Deutschhausstr. 2

100. Wirkung der Sensibilisierung auf die Magensekretion Von GROZA, P., und M. CO~NV,ANU (Institu~ fiir Norm~le und Pafhologische Physiologie ,,D. D~nielopolu", Bukarest) Diese Untersuchungen wurdea auf Grund der Voraussetzung unternommen, daft Acetylchohn und Histamin sowohl im magensekretorischen als ~uch im anaphylaktogenen Mechanismus eine t~olle spielen. In diesem Sinne ffihrten wir an Hunden mif isolierter Magent~sche eine Versuchsreihe aus, in welcher wir nachwiesen, dal~ die mit Pferdeserum (5 ml i.m. und 1 ml i.v.) hervorgerufene Allergic zu eincr Zunahme der S~ftmenge und des Pepsins in der ira kleinen Pawlowschen Magen durch Ffitterung erzeugten Sekretion fiihrt 5 Pfliigers Arch. ges. Physiol. (:gerbsttagung 1966)

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Diese Wirkung wurde einem AcetylcholinfiberschuB zugesproehen, wie aus der Zunahme der Pepsin- und Acetyleholinkonzentration im Magensalt und Blur hervorgeht. Die Zunahme der Aeetyleholinkonzentration ist der Cholinesteraseabnahme proportional. Ffir die Rolle des Aeetyleholins in diesem Prozel~ sprieht aueh die bedeutende Zunahme der yon Gastrin bei der Sensibilisierung hervorgerufenen Magensaftmenge, sowie die gegenseitige Anregung der dureh Gastrin hervorgerufenen und der Acetyleholinsekretion. Eine Gegenprobe dieser Angaben besteht darin, dab im Magen mit denerviertem Vagus unter denselben Umst~nden die Sekretion abnimmt. Unsere Versuehe erweisen die Bedeutung des Aeetylcholins in den allergischen Prozessen des Magens, ohne dabei dem ttistamin eine Rolle abzusprechen. P. GROZA, Bd. Aviatorilor nr. 69, Bukarest, R. S. RomAnia

101. Der Wasserdurchtritt durch die Pansenwand bei Ver~inderung der 0smolarit~it im Panseninhalt Von ENGELHARDT, W. Y O N (Physiologisehes Institut der Tier~rztlichen Hochschule, I-Iannover) Bei Ziegen wurde der ventrale Pansenendblindsaek isoliert; die Funktionsf~higkeit wurde fiber 4--6 Monate kontrolliert. Nach Zugabe einer frischen hyper- oder isotonischen Pansenflfissigkeit oder einer SalzlSsung, die der chemisehen Zusammensetzung der Pansenflfissigkeit ~hnelt und wit diese ebenfalls flfichtige Fetts~uren enth~lt, wird der Pouchinha]t nach einigen 8tunden gegenfiber dem Blur hypotoniseh (Osmolarit~tsdifferenz etwa 40 mosm). Eine ]etts~ure]reie hyper- oder hypotonisehe SalzlSsung wird dagegen nach einigen Stunden isotonisch. Wenn die osmotisehen Gradienten zwisehen Pouehinhalt und Blur in beiden Riehtungen 30 mosm nicht fibersteigen, effolgt kein Nettowasserflul~ dureh die Pansenwand; erst bei einem osmotisehen Druek im Pouch yon mehr als 325 mosm fliel~t Wasser zu, bei Werten unter 265 mosm fiieBt Wasser aus. Die K +- und C1--Konzentrationen in der Pouehfifissigkeit sind nahezu konstant; die Abnahme der bla+-Konzentration wird diskutiert. Zur Erkl~rung dieser Ergebnisse wird ein Dreimembranmodell der Pansenschleimhaut vorgesehlagen. Dr. W. yon ENGF~V,~A~DT,Physiologisches Institut, 3 Hannover, Bischofsholer Datum 15

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102. Untersuehungen fiber die bronehomotorisehe Reaktion bei Arbeit Von HILD~BI~A~D~, G., und L. P6LLMAN~ (Institut fiir Arbeitsphysiologie und Rehabflitationsforschung, Marburg/Lahn) Vergleichende spirographische und pneumometrisehe Untersuchungen des AtemstoBes wghrend Tretarbeit yon 30, 60, 90 und 120 W a t t ergaben, dab die in frtiheren pneumometrisehen Untersuchungen (HILDEBI~A~DT U. CI;~TZE, 1965) gefundene Hneare Zunahme des Atemstoges mit steigender Arbeitsbelastung spirographiseh nur dann naehgewiesen werden kann, wenn start der iibliehen exspiratorisehen 1-see-Xapazitgt nur die 1/4-see-Kapazitgt gewertet wird. Bei kontinuierlieh steigender Arbeitsbelastung (10 W a t t / m i n ) bis zu 200 W a t t nimmt die pneumometriseh gemessene maximale Exspirationsstromst/~rke gleiehfalls in weitem Bereieh linear zu. Zwisehen der individuellen Steflheit des Anstiegs nnd dem Leistungspulsindex besteht eine positive Korrelation, so dab beim Trainierten aueh die bronehomotorische I~eaktion auf Arbeit geringer ist. Die dureh Aludrin®-Inhalation erzielbare AtemstoBzunahme ist wesentlieh geringer als die bei Arbeit. Es wird gesehlossen, dag die Steuerung der Bronehialweite bei Arbeit integrierender Bestandteil der zentralen Atmungsregulation ist und nieht auf die Adrenalinaussehfittung zurfiekzufiihren ist. Literatur ttIImEm~I~DT, G., u. It. Cm~Tz~: Pneumometrische Untersuchungen fiber die bronchomotorische Reaktion bei Arbeit. Int. Z. angew. Physiol. 21, 247--268 (1965). Pro£ Dr. G. HIL1)Em~A~D%Institut ffir Arbeitsphysiologie trod l~ehabilitationsforschung der Universitgt, 355 Marburg/Lahn, Deutschhausstr. 2

103. Telemetrisehe Untersuchungen an Pianisten und Geigern beim Konzertieren Von BASSA~, L. (Institut f/Jr Arbeitsphysiologie, Berlin-Lichtenberg) Im Rahmen systematischer Erforschung verschiedener Formen der Beanspruchung des Menschen sind telemetrische Untersuchungen an Pianisten und Geigern behn Auftritt -- als Modell ffir psychisch-emotionelle Beanspruchung -- durehgeffihrt worden. Die Ergebnisse zeigen: 1. l~/ir die psychisch-emotionelle Beanspruchung sind einige der Gesetzm~gigkeiten der Anpassung des Organismus bei k6rperlicher Beanspruchung in roller Kraft. 2. Die Reaktionen des I(reislaufes w~Lhrend des Konzertspielens zeigen bestimmte Besonderheiten, die durch einen schnellen und stark ausgepr~gten Wechsel der Momentanwerte der Herzschlagfrequenz zum Ausdruck kommen. Diese Vergnderungen sind nieht nur vom Grad der 5*

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k6rperliehen und emotionellen Anstrengung, sondern auch vom InhaR der Leistung abh~ngig. 3. Die beobaehteten Besonderheiten der Reaktion des Kreislaufes (der Herzsehlagfrequenz) ffihren den Autor zu der Annahme, dab bei psychiseh-emotioneller Beanspruchung die Regulation der Herzschlagfrequenz vorwiegend durch die neuralen Komponenten des nenro-humoralen Meehanismus erfolgt. Daffir sprechen auch seine Untersuchungen bei geistiger Beanspruehung. Doz. Dr. reed. h~bil. L. BASSAN,Insti~ut ffir Arbeitsphysiologie, X 1134 Berlin-Lichtenberg,N61dnerstr.40--42 104. Die Klimaabh~ingigkeit der chemischen W~meregulation bei leichter Arbeit Von I~ITZYNG,J., D. KUTTAurld A. BL]~ICI~ERT(Physiologisches Institut, Hamburg) Zur Kl~rung der Frage einer Sollwertverstellung thermoregulatorischer Zentren bei kSrperlicher Arbeit wurden Energieumsatz und Kerntemperatur bei leiehter Arbeit (5 mkp/sec, Fahrradergometer) untersucht. Unter diesen Versuchsbedingungen besteht bereits zwisehen 1t ° und 25°C eine deutliehe Klimaabh/~ngigkeit der Kerntemperatur. W/~hrend bei 25°C eine Arbeitshyperthermie nachweisbar ist, f/~llt die Kerntemperatur bei ll°C im Verlauf der Arbeit ab. Der O~-Verbraueh als MaB des Energieumsatzes ist dabei nicht zur Kerntemperatur korreliert. Im Gleichgewiehtszustand (Ruhe- und Endwerte nach einer Stunde Arbeit) h/~ngt der 02-Verbrauch hingegen yon der AuBentemperatur ab. Der Befund spricht gegen die yon NIELSEN (1938) angenommene regulative Verstellung thermoregulatorischer Zentren (Sollwer~versteUung) durch Arbei~. Literatur

NIELSEN,1~.: Die Regulationder KSrpertemperaturbei ~uskelarbeit. Skand. Arch. Physiol. 79, 193 (1938). Dr. J~Rov.~KITZr~O,z. Z. Elisabethenkrankenhaus, 785 LSrrach 105. Training, Akklimatisation und Arbeitshyperthermie Von BEGE1KAN1%F. (Physiologisches Institut, Hamburg) Es wird fiber die Arbeitshyperthermie bei sehwerer Arbeit (15 mkp/sec, Fahrradergometer) an untrainierten und im neutralen (15°C) und warmen Klima (30°C) trainierten Versuchspersonen berichtet. Bei untrainierten Versuchspersonen ist das Niveau der Arbeitshyperthermie naeh

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1 Std Arbeit zwischen 15 und 35°C AuBentemperatur (50°/0 r.F.) durehgehend klimaabh/~ngig. Nach Training im Neutralklima sinken die Arbeitsendwerte der Kerntemperatur fiber den ganzen untersuehten Klimabereieh ab, zwischen 15--25°C ist eine Klimaabh/~ngigkeit nur noeh angedeutet. Nach Training im warmen Klima sink~ das Hyperthermieniveau welter ab, der Bereich der K]hnaabhKngigkeit wird hingegen kaum gr6Ber. Die Befunde werden im ttinblick auf die Hypothesen der Sollwertverstellung thermoregnlatoriseher Zentren (NIeLSEn, 1938) und der P-Regelung mit StSrgrSBenaufschaltung diskutiert. Literatur

NIELSEN,M. : Die Regulation der KSrpertemperatur bei Muskelarbeit. Skand. Arch. Physiol. 79, 193 (1938). FI~IED~IC~B~aV.MA~CN,z. Z. I. Medizinische Klinik der Universit~t, 2 Hamburg 20

106. Muskul~re Chemoreceptoren und Arbeitshyperpnoe Von STEGE~A~N, J., nnd D. B6NING (Insti~nt ffir Normale und Patho]ogische Physiologie, KSln) A s M c s s ~ u. NI]~ns~ (1964) haben gezeigt, wenn man bei Fahrradergometerarbeit an den 0berschenkeln die Durchblutung absperrt, die Ventilation IYs konstant bleibt, aber das arterielle pC02 absinkt. Kompensation von pCO 2 durch Zumischung yon COs zur Einatmungsluft l ~ t dagegen die Ventilation ansteigen. Dieser zusgtzliche Atemantrieb kann auf zwei MSglichkeiten zurfickgefiihrt werden: 1. Auf die Wh'kung yon Metaboliten auf die Chemoreceptoren der Muskulatur. 2. Auf die Wirknng einer wegen der Ermfidung versti~rkten Innervation, die entweder direkt oder indirekt fiber das Muskelspindelsystem erfolgen kann. Mit gieicher Versuchsanordnung sperrten wit die DurchbIutung bis zu 18 rain, liei]en abet nur zu Beginn der Drosselung eine Arbeit 2 rain lang durchffihren. ~ a c h einer verst~rkten Ventilation wi~hrend der Arbeit, die wohl vorwiegend durch die nicht abgebnndene Mnskulatur ausgelSst wurde, erfolgte w~hrend der Ruheperiode bis zum Abbindungsende ein kontinuierlicher Anstieg yon ~E und Abfall yon pC02. Diese Befnnde ]assen vermuten, dab die Arbeitshyperpnoe durch Chemoreceptorenwirkung erfolgt. Literatur

As~vss]~N,E., and M. NIELSE~: Experiments on nervous factors controlling respiration and circulation during exercise employing blocking of the blood flow. Acta physiol, scand. 60, 103 (1964). /)oz. Dr. reed. J. ST~G]~A~, Institut ffir ~ormale und Pathologische Physiologie der Universit~t, 5 K5ln, Robert Koch-StraBe 39

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107. The Metabolic Cost of Isometric Muscle Contractions in Man By J o s ~ A ~ s , W. T. (Department of Physiology, Dalhousie University, Halifax, N. S., Canada) The oxygen cost (determined by the sum of the net 0~ consumption over resting level while contracting plus 0~ debt) at four levels of muscle contraction tensions (10, 20, 30 and 40 kg) was compared with a control experiment with 0 kg contraction tension. Altogether, 190 experiments on five healthy male subjects under 4 experimental conditions were performed while ventilation and oxygen consumption were measured. Both net oxygen consumption over resting level while contracting and oxygen debt increased proportional to the contraction tension, oxygen debt having a slightly steeper slope. The oxygen cost amounted to 0.66 ml O~ per g muscle force per hour at a contraction tension of 30 kg and to 1.437 ml 0~ per g muscle force per hour at a contraction tension of 60 kg. This indicates a remarkably low metabolic cost for this maximum isometric contraction tension. W. T. JOS]~Nm~NS,Department of Physiology, Dalhousie University, Halifax, N. S., Canada

108. Das adaptive Verhalten der reinen Stiibchennetzhaut des ,,Bush. Baby", Galago crassicaudatus Von DebT, E. (Abteilung ffiv Experimentelle Ophthalmologie [II. Physiol. Abt.] des W. G. Kerckhoff-Instituts der Max-Planck-GeseUschaft, Bad l~auheim) In ]~bereinstimmung mit der Duplizitatslehre des Sehens zeigt die elektroretinographische Untersuchung der reinen Stabchennetzhaut des Halbaffen Galago crassicaudatus (,,Bush-Baby") eine hohe absolute Empfindlichkeit, eine geringe Verschmelzungsfrequenz fiir intermittierende Lichtreize und eine maximale Spektralempfindlichkeit ira blaugrfinen Bereich [1]. Eigene Versuche an fiinf Tieren der gleichen Species bestatigen bei Ganzf'eldbeleuchtung die genannten Befunde fin dunkeladaptierten Zustand, zeigen jedoch unter Helladaptation unter anderem eine Verschiebung der Spektralempfiudliehkeit yon einem Maximum bei 515 m~ (bei einer adaptiven Beleuehtung unterhalb 0,1--1 Nit) nach einem Maximum bei 550 m~ (bei einer adaptiven Beleuchtung oberhalb 1--10 Nit.) Die mit der gleichen Apparatur untersuchte Purkinje-Verschiebung des mensehlichen Auges liegt etwa im gleichen adaptiven Leuchtdichtebereich [2]. Hier wie dort wechselt die Form der Belichtungspotentiale mit steigender adaptiver Beleuehtung yon elektropositiv (skotopische bWelle) fiber elektronegativ erneut zu elektropositiv (photopisehe x-Welle).

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Literatur [1] DARTI~ALL,H. J.A., G.B. AI~DEN, H. IKEDA, C. P. LUCK, l~. E. I:~OSENBERG, C. ~. H. PEDLER,and K. TANSLEY:Vision Res. 5, 399 (1965). [2] VANLrrE, G. It. N[.: Vision Res. 6, 185 (1966). Prof. Dr.E.DoDT, Abteilung ffir Experimentelle Ophthalmologie des W. G. Kerckhoff-Instituts der Max-Pl~nck-Gesellschaft, 635 Bad hT~uheim,Parkstr. 1

109.VAdaptive Parameter tier Blauversehiebung der Spektralsensitivit~it des Kaninehenauges Von KSINSIK, R. (Abteilung ffir ExperimenteUe Ophthalmologie [II. Physiol. Abt.] des W. G. Kerckhoff-Instituts der 1Kax-Planek-Gesellsehaft, Bad-Nauheim) Mit der Methode der konstanten elektrisehen Antwort wurde die spektrale Verteilung der Augenempfindliehkeit dezerebrierter Kaninehen in Abhangigkeit yon der Leuchtdichte und der spektralen Zusammensetzung der adaptiven Beleuehtung geprfift. In Ubereinstimmung mit den bei Ableitung vom Sehnerven des Kaninchens gemachten Beobaehtungen [1] zeigt sieh elektroretinographiseh bei ttelladaptation anstelle einer Purkinje-Versehiebung der Spektralempfindliehkeit zu l~ngeren Wellenl~ngen eine Versehiebung zu kfirzeren Wellenlangen (,,B]auversehiebung"). Die Versehiebung erfordert eine hohe adaptive Beleuchtung (1 000 Nit = 106. Dunkelsehwelle im Elektroretinogramm) und ist bei Ver. wendung blaufreier Adaptationsliehter wesentlich starker als fiir weiBes Xenonlieht gleieher skotopiseher Wirksamkeit. Elektronische Mittelung der Potentiale mit Hilfe eines Digitalreehners ergib~ auf kurzwellige und ]angerwellige Liehtreize versehiedene PotentiaKormen. Die Amplituden der als Antwort auf kurzwellige Liehtreize beobaehteten Potentiale zeigen bei intermittierender Reizung eine starkere Frequenzabhangigkeit als bei Reizung mit mit~el- und langerwelligen Liehtern. Literatur [1] DODT,E., u. V. EL]~us: Pfliigers Arch. ges. Physiol. 262, 301 (1956). Dr. R. Ksn~sIK, Ab~eilung fiir Experimentelle Ophthalmologie des W. G. Kerckhoff-Ins~i~uts der lYIax-Planck-Gesellschaf~,635 Bad Nauheim, Parkstr. 1

110. Dynamisehes Verhalten yon retinalen und genieul~en Neuronen bei Beleuchtung des Feldzentrums mit versehiedener Intensit~it Von S~KM~N, B., M. A L c ~ x Y und R. SCH~IDT (1Kax-Planck-Institut fiir Psychiatrie, Mfinchen) Die Aktivitatsanderungen im Tr. opticus und Corpus geniculatum laterale nach Ein- und Ausschalten punktfSrmiger Lichtreize im Feldzentrum wurden geprfift und quantitativ ausgewertet. Die Abhangigkeit der initialen Reaktion nach Ein- und Ausschalten des Liehtes yon der Lieht-

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intensit~t ist meistens nicht dureh eine einfaehe Funktion zu beschreiben. Die Adaptationszeiten retinaler Neurone sind umgekehrt proportional zur Liehtintensit£t. Die steady-state-Aktivitgt ist nicht bei allen Neuronen direkt mit der Intensitgt korreliert. I m Gegensatz zu retinalen Neuronen zeigen die genicul~ren Neuronen eine raschere Adaptation an DauerHchtreize und phasische Reaktionen sind hgufiger. Oscillationen der Aktivit~t unmittelbar nach Reizbeginn werden mit zunehmender Intensit~t grSl~er, jedoeh gndern sich die Perioden nieht. Die steadystate-Aktivit~t yon Genieulatum-Neuronen kann zwar auch yon der Reizintensitgt abh~ngig sein, doch sind die intensit~tsbedingten Anderungen absolut und relativ geringer als bei retinalen Neuronen. Das Verhalten yon on- und off-Zentrum-Neuronen kann weder im Geniculatum noch im N. opticus als einfaeh reziprok bezeichnet werden. Die Ergebnisse werden besonders im Hinblick auf die Eingangs-Ausgangsfunktion des Genieulatum besproehen. Dr. B. SniffilY, l~ax-Planck-Institut fiir Psychiatrie, 8 Miinchen 23, Kraepelinstr. 2

111. Die Afferenz des visuellen Cortex und ihre cortieale Verarbeitung Yon ITO, M.0 und O. D. CI~EUTZFELDT(Max-Planck-Institut fiir Psychiatrie, Miinchen) Mit Mikroelektroden wurde bei Katzen die Aktivit~t yon cortiealen Zellen und yon Genieulatumfasern direkt unter dem eorticalen Ableitep u n k t registriert und die Reaktion auf lokalisierte Liehtreize verschiedeher Form quantitativ ausgewertet. Die geringe corticale Reaktion auf diffuse Liehtreizung kann weitgehend durch das Verhalten yon Genieulatumneuronen bei entspreehenden Reizbedingungen erkl~rt werden. Die excitatorisehen Felder yon eorticalen on-center-Neuronen sind grSBer als die yon on-eenter-Neuronen des Geniculatums. Bei intraeellulgrer Ableitung land sieh, dab die Anzahl yon on-off-gehemmten Neuronen (C-Neurone nach JUNG u. G ~ O s s ~ ) grSl~er ist als aufgrund extracellul~rer Untersuchungen vermutet. Auch werden diese Neurone sowohl durch diffuses als auch dureh lokalisiertes Lieht gehemmt. Beispiele ffir Potenzierung der binoeulgren Afferenz an eortiealen Neuronen werden gezeigt. - Ein einfaches Mode]l der cortiealen l~aehrichtenverarbeitung l~l~t sieh noch nicht aus den Versuchen ableiten, jedoch ist das quantitative Verhalten yon eorticalen Neuronen bei Punkt-Licht-, Bewegungs- und binoeulgren Reizen nur dureh Konvergenz zahlreieher genicul~rer on- und off-Zentrumfasern zu erklgren. Dr. M. I~o, Max-Planck-Institut fiir Psychi~trie, 8 Miinchen 23, Kraepelinstr. 2

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112. Synaptisehe Ubertragung im Corpus genieulatum laterale und im visuellen Cortex Von C~EVTZFnLDT, 0. D. (Max-Planck-Institut ffir Psychiatrie, Mfinchen) Durch Vergleich der Aktivitiit yon Opticusfasern und yon Neuronen des Corpus geniculatum laterale (CGL) bzw. yon CGL- und Cortexneuronen (extra- und intraceHuliire Ableitungen) unter gleichen Reizbedingungen k6nnen die ~Jbertragungseigensehaften der Neurone des CGL und des visuellen Cortex (Area 17) bestimmt werden. Aus einem Vergleich der Entladungsfrequenzen und der ~bergangsfunktionen nach Reizsprfingen, dem Verhalten bei stution~ren und bewegten Reizen sowie bei besonderen Reizmustern und aus der Gr6Be der rezeptiven Felder der Neurone in den verschiedenen Stationen kann auf die Zahl yon ,,spezifischen" synaptischen Eing/ingen der Neurone geschlossen werden, wenn Zeitverli~ufe und additives Verhalten yon E P S P bekannt sind. Der auf diese Weise untersuehte Ubel%ragungsmechanismus im CGL ist relativ einfach. Offenbar konvergieren nut wenige Opticusfasern direkt auf ein Geniculatumneuton. Indirekte, vorwiegend inhibitorische Verbindungen besteheu zus/~tzlich fiber rekurrierende Kollateralen. Am Cortex last sich die Zahl der konvergierenden Radiatiofasern auf einzelne Neurone noeh nicht abschatzen, doeh liegt sie wesentlieh h6her als im CGL. AuBerdem finden sich im Cortex Neurone mit verschiedenen ]~bertragungseigenschaften und versehiedener funktioneller Bedeutung ffir die Erregungsver~rbeitung. Dr. O. D. CREVTZF~r.])%Max-Planck-Institut f'dr Psychiatrie, 8 Miinchen 23, Kraepelinstr. 2

113. Reaktionspotentiale im Pulvinar nach Reizung der visuellen Afferenz und des visuellen Cortex Von TAGHAYY,A., und P. NIETHAI~DT(Max-Planck-Institut ffir Psychiatrie, Mfinchen) An Katzen wurden die Reaktionspotentiale (RP) aus dem Pulvinar, dem Corpus geniculatum laterale und dem visuellen Cortex nach diffusem Lichtreiz oder nach elektrischer Reizung des Tractus opticus abgeleitet. AuBerdem wurden die R P im Pulvinar nach Cortexreizung und im Cortex naeh Pulvinarreizung untersucht. Die cortico-pulvinare Latenz in beiden Richtungen betri~gt etwa 0,5 msec. Die Latenz des dutch Lichtreizung ausgelSsten R P im Pulvinar ist I msec ]anger als im Corpus geniculatum laterale und 2 msec kfirzer als im Cortex. Die Form des visue]len R P im Pulvinar li~Bt eine cellulare Reaktion vermuten, so dab es sich offenbar

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nieht nur um Potentiale yon durehgehenden Fasern handelt. Die Ergebnisse werden mit anatomisehen Befunden vergliehen. Dr. A. TAGH~VY,Max-Planck-Iusti~ut fiir Psychiatrie, Abteilung fiir experimentelle Neurophysiologie, 8 Nfiinchen23, Kraepelinstr. 2

114. Beobaehtungen am sogenannten binoeul~iren Kontrast im monocul~iren und b i n o e u l ~ e n Sehen Von S~])~MA~N, F. (Abt. fiir •europhysiologie, Freiburg i. Br.) Die ovalen HemmhS/e im Dove-Kreuz, die an den Kreuzungsgrenzen sichtbar werden, sind -- wie binoculi~rer Wettstreit [1] -- im Nachbild zu beobaehten. Die KreuzbalkenlSschung dutch Wettstreit erfolgt im Bild und Nachbild yon der Kreuzung her und nieht umgekehrt. I-Iemmh6fe enthalten dig Farben des Bil4es oder Nachbfldes, dessen Balken den Hof erzeug~e. H6he und Breite 4er Hemmh6fe waehsen mit zunehmender Breite der Balken, dig den ]~emmhof tolerieren mfissen. Im Gegensatz zum Binnenkontrast wandern die Hemmh6fe nicht mit rascher Verschiebung der Balken, sondern bleiben am Ort, sofern sie nicht gel6scht und neugebfldet werden. I m Wettstreit kann das Bfld eines Auges gel6seht werden, ohne dab sein negatives Naehbfld gel6scht ~rd.

HemmhSfe und Wettstreit sind nicht spezilisch ]iir blnoculiiren Kontrast. Man sieht sic monoculSr, wenn man entsprechende Naehbilder naeheinander und iibereinander erzeugt oder mit dem Nachb~d eines Balkens das Bfld des anderen betrachtet. Die GrSBe der HemmhSfe ist bei dieser Monocularbetrachtung dieselbe wie unter ann/~hernd vergleiehbaren binoeuli£ren Bedingungen.

Literatur [1] PIEPE~, E. : ]~ber den binocul/~ren Wettstreit der Nachbilder. Pfliigers Arch. ges. Physiol. 289, I~ 30 (1966). Dr. F. SI~¢D~A~, Neurologische Klinik mit Abt. ffir Neurophysiologie der Universit/~t, 78 Freiburg i. Br., Hansastr. 9

115. Kurzzeit-Iniormationsspeieherung, Liisehung lind langfristige Inter~erenzperiodizifiiten dutch zentrale Konvergenz a~erenter Sinneserregungen beim Mensehen Von T ~ c ~ , D., und H. J. F r s c ~ (Physiologisches Institu~, Kiel) Bei niederfrequenter Sinusreizung der retinalen und vestibul~ren Receptoren und ~egistrierung der ausgelSsten stetigen Augenbewegungen betri£gt die maximale Schwingungsdauer, bei weleher der l~eaktions-

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ablauf eine mit dem Reiz iibereinstimmende Periodizit~t aufweist, beim erwachsenen Mensehen 10--25 see. Reizunterbreehungen (bis 14--18 set) ohne Phasenversehiebung lassen den Reaktionsablauf unbeeinflul~t. Der normale Grenzwert der Kurzzeitinformationsspeieherung im menschlichen Gehirn betr£gt 20 see. Einlaufende Information wird naeh dieser Kurzspeicherzeit gel5seht, wenn keine Ubertragung auf Langzeitspeicher stattgefunden hat. MSgliehkeiten eines ,,zeitliehen Brfiekensehlages" zwisehen Kurz- und Langzeitspeiehern scheinen dureh das teehnische Modell des Schwebungssummers als Niederfrequenzgenerator vorgezeichnet. Bei entspreehender Einstellung yon Amplitude und Phase ist ein vestibul~rer dureh einen frequenzgleichen optokinetisehen Sinusreiz auszul5schen. Geringe Frequenz~nderung bei einem der Reize erzengt zentralnerv5se Interferenzperiodizit~ten (,,Schwebungen") mit einer Periodendauer bis 4--5 rain, eine fiir den InformationsfibertragungsprozeB ausreiehende Zeitspanne. DiG funktionelle Entwieklung dieser Systeme wird vergleiehend untersueht (frfihkindliche Speieherzeit: 3 see). Stammhirnseh~digungen bewirken drastisehe Speieherzeitverkiirzungen. Prof. Dr. D. TRINCKER, Abteilung f'fir Neurophysiologie und Kybernetik des PhysiologischenInstituts, 23 Kiel, Olshausenstr.40/60

116. Die zentrale Thermosensitivit~t beim Vogel und ihre Bedeutung fiir die Temperaturregulation Von RAUT~Bm~G, W., (Physiologisehes Institut, Giel~en und W.G. Kerckhoff-Institut cter Max-Planek-Gesellsehaft, Bad Nauheim) Fiir die VSgel liegen -- im Gegensatz zur Klasse der S~ugetiere -- bisher keine Befunde vor, die sichere Itinweise auf die Bedeutung zentraler thermosensitiver Strukturen fiir die Temperaturregulation geben. Wit untersuehten daher, ob in Ubereinstimmung mit neuen Befunden am S~ugetier [1] aueh beim Vogel thermoregulatorische Reaktionen dureh Temperatur~nderungen im Riickenmark ausgelSst werden kSnnen. Methode: Als Versuchstiere dienten eingewShnte wache Feldtauben, denen mehrere Tage vorher ein U-fSrmiger Poly~thylenschlaueh als Thermode in den thorakalen Absehnitt des Wirbelkanales eingeffihrt worden war. Gemessen wurden der Sauerstoffverbrauch, die Temperaturen im Rectum, Zwisehenhirn, Wirbelkana], an versehiedenen IIautstellen und die elektromotorisehe Aktivit~t des M. peetoralis. Ergebnisse: Bei Indifferenztemperatur fiihrte ]okale Kfihlung im Wirbelkanal naeh welfigen Sekunden zu starkem Muske]zittern und einer deutlichen Steigerung der W/~rmeproduktion. Dureh Senkung der Umgebungstemperatur ausgelSstes K~ltezittern konnte dureh zus~tzliehe Kfihlung

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im Wirbelkanal verst~rkt, durch isolierte Erw~rmung des Rfickenmarkes dagegen vollsti~ndig unterdriickt werden. Die Befunde beweisen, dab auch beim Vogel zentralnervSse thermosensible Strukturen einen bedeutenden Einflu~ auf die Temperaturregulation haben. Literatur

[1] S~oN, E., W. RX~T~B~RG, R. THAU~ U. M. I~I~: Pfliigers Arch. ges. Physiol. 281, 309 (1964). Dr. W. R~VT]~NB~G, W. G. Kerckhoff-Institut der Max-Planck-Gesellschaft, 635 Bad Nauheim, Parkstr. 1 117. Der EinflulI lokaler W[irmung im Wirbelkanal auf die Hautdurchblutung am wachen Hund Von JESS~N, C., K.-A. M~U~WR a n d E. S ~ o ~ (W. G. Kerckhoff-Institut, der Max-Planck-Gesellschaft, Bad Nauheim, und Physiologisches Institut, Giei3en) Durch Kfihlung des Rfickenmarks kann an narkotisierten Hunden neben dem K~ltezittern eine Vasoconstriction an den Pfotenballen hervorgerufcn werden [2], wahrend das Auftreten einer Vasodilatation bci W a r m u n g des Rfickenmarks nieht beobachtct wurde [1]. Es steUte sieh daher die Frage, ob am wachen H u n d durch isolierte Wi~rmung des Rfickenmarks ~nderungen der Hautdurchblutung ausgelSst werden kSnnen. Methode : Bei niedriger Umgebungstemperatur wurde das Riickenmark mittels chronisch imp]antierter Sonden [1] gew~rmt. ~ e b c n dem Sauerstoffverbrauch wurden fortlaufend registrier~ : Rectaltemperatur, Wirbelkanaltemperatur, Hypothalamustemperatur, t t a u t t e m p e r a t u r am Thorax, an den Pfotenballen und Unterschenkeln. Ergebnis: Am wachen H u n d kann bei peripherer Kfihlung durch isolierte Wiirmung des Rfickenmarks ein Anstieg der t t a u t t e m p e r a t u r an den Extremit~ten hervorgerufen werden, der wegen konstanter Umgebungsbedingungen anf eine Vasodilatation zurfickgcffihrt werden mul~ und zu einer raschen Senkung der K e r n t e m p e r a t u r fiihrt. Trotz des Abfalls der R e c t a l und H y p o t h a l a m u s t e m p e r a t u r k o m m t es zu einer anhaltenden t t e m m u n g des K£ltezitterns. Die beschriebenen Reaktioncn sind den ii_nderungen der Hautdurchblutung bei Wi~rmung im anterioren H y p o t h a l a m u s vergleichbar. Literatur

[1] R&VT~NBERG,W., U. E. S~o~: Pflfigers Arch. ges. Physiol. 281, 332--345 (1964). [2] Snwo~,E., W. RAVTENBERG, R . T ~ V ~ u. M.I~rz~: Pflfigers Arch. ges. Physiol. 281, 309--331 (1964). Dr. C. JESSE,, W. G. Kerckhoff-Institut der Max-Planck-Gesellschaft, 635 Bad Nauheim, P~rkstr. 1

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118. Der Einflul~ der Riickenmarkstemperatur auf die Reflexantwort phasischer und toniseher a-Motoneurone Von ST~LT~, W.-J., und F. W. K n u s s M A ~ (W. G. Kerckhoff-Institut der Max-Planek-Gesel]schaft, Bad Nauheim) I m I~ahmen der Untersuehungen fiber die Bedeutung der Temperatur ffir die Funktionen des l~fickenmarkes wurde die Wirkung isolierter Rfiekenmarkskfihlung auf die l~eflexaktivierbarkeit phasischer und toniseher ~-Motoneurone untersucht. Vor der K/ihlung toniseh antwortende Einheiten wurden schon bei geringen Temperatursenkungen zu spontaner Aktivit/it angetrieben. In den meisten F~llen stieg dabei aueh die Frequenz der Dehnungsantworten. Bei weiterer Temperatursenkung nahm die Frequenz w/thrend der Reflexdehnung ab, ohne dab jedoch die Spontanaktivit/~t immer gleichzeitig mit verschwand. Phasische Einheiten wurden erst nach grSBerer Temperatursenkung zu toniseher Dehnungsantwort oder zu spontaner T~tigkeit angetrieben, wenn die Frequenz der urspriinglich tonisch reagierenden Fasern durch die Temperatursenkung sehon wieder vermindert war. Die Beeinflussung der Reflexaktivierbarkeit der a-Motoneurone dureh Temperatur/~nderung erfolgt nicht fiber die 7-Muskelspindelschleife, da sie aueh naeh deren Durchschneidung bestehen bleibt. Es wird angenommen, dab einer der Grfinde f/Jr die untersehiedliche Temperaturempfindlichkeit in der unterschiedlichen Zellgr6ge der tonisehen und phasischen a-Motoneurone zu suchen ist [1]. Literatur [1] t t E ~ A ~ r , E., G. SO~JEN, and D. O. CA~N~ER: J. Neurophysiol. 28, 560--580 (1965).

Dr. F. W. KLVSS)~A~qbr,W. G. Kerckhoff-Institut der ~ax-Planck-Gesellschaft, 635 Bad Nauheim, Parkstr. 1

119. Steuerung des K~iltezitterns beim Meersehweinchen Von W~/~Nv,~BE~G,W., und K. BI~ffcK (Physiologisches Institut, Marburg/L) In vorausgegangenen Untersuehungen [1] wurde gezeigt, dab Kaltezittern beim Meersehweinchen durch umschriebene Erwarmung im cervicalen Anteil des Vertebralkanals mittels Hochfrequenzstrom unterdriickt werden kann. In weiteren Versuchen an 4--8 Wochen alten unnarkotisierten Meerschweinehen wurden die Sehalentemperatur (MeBstelle: Subcutis fiber os sacrum) und die Ccrvicalmarktemperatur unabh/tngig voneinander varfiert. Die Temperatur/inderungen im Cervicalmark wurden durch Kfihlung bzw. Erw/~rmung des interscapularen FettkSrpers -- dessen Gef/~Bsystem mit dem plexus venosus int. des Vertebralkanals kommuniziert -- mittels wasserdurchstrSmter PVC-R6hrchen

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erzielt. Bei Subcutantemperaturen von 37--35°C (20--16°C Umgebungstemperatur) mul3te zur Unterdrfickung des K~ltezitterns (elektromyographisch bestimmt) die Cervicalmarktemperatur bis auf 40,5°C erhSht werden. Bei hoher Subcutantemperatur (39--39,5°C, Umgebungstemperatur 30--32°C) andererseits konnte die Cervicalmarktemperatur bis auf 38°C gesenkt werden, ehe Ki~ltezittern einsetzte. Die ermittelten Schwellentemperaturen fiir K~ltezittern folgen ni~herungsweise einer rechtwlnkligen Hyperbel. Es ist danach zu vermuten, da~ das Produkt der Temperaturabweichungen yon zwei Reeeptorenfeldern -- t t a u t und Cervicalmark -- das AusmaB des K~ltezitterns bestimmt. Eine Thermosensitivitit des Hypothalamus war nicht nachweisbar. Literatur

[1] BROCK,K., u. W. WUNNENBERG:Pflfigers Arch. ges. Physiol. 290, 167 (1966). Dr. W. Wii~BV.RG und Prof. Dr. K. BRiic~, Physiologisches Institut, 355 Marburg/Lahn, Deutschhausstr. 2

120. ,,Sollwertverstellung" der K~rpertemperatur; eine k~ilteadaptative Modiilkation Von B ~ c K , K., und W. W ~ B ~ G burg/L.)

(Physiologisches Institut, Mar-

Neben erhShtem Grundumsatz und non-shivering Thermogenese lieI~ sieh am Meersehweincheu eine weitere k~lteadaptative Modifikation nachweisen: Senkung der Schwellentemperaturen ffir die AuslSsung yon K~ltezittern. Dieser Befund wurde an zwei Gruppen yon Tieren erhoben, die bei 3 ° (,,Kalttiere") bzw. 30°C (,,Warmtiere") aufgezogen worden waren, und bei denen KSrperschalen- und Cervicalmarktemperatur unabhi~ngig voneinander variiert wurden [1]. Bei Subcutantemperaturen (gemessen fiber os sacrum) yon 36--38°C (ca. 20°C Umgebungstemperafur) trat bei Warmtieren Kiltezittern nach Unterschreitung einer Cervicalmarktemperatur yon ca. 40°C auf, w~hrend bei den Kalttieren letztere auf 39--38,5°C gesenkt werden muBte, ehe K~ltezRtern einsetz~e. Bei Subeutantemperaturen yon 38--38,5°C (28--30°C Umgebungstemperatur) konnte bei den Kalttieren die Cervicalmarktemperatur auf 37--35 ° C, bei den Warmtieren nur auf 39,5°C gesenkt werden, ohne dal3 Ki~ltezittern auftrat. Die Zittersehwellen einer Gruppe Neugeborener deckte sieh mit der der Warmtiere. Die Sehwellenverschiebung gewihrleistet beim Ka]ttier eine stabile Einstellung der mittleren XSrpertemperatur auf einem tieferen Niveau, wodureh der energetisehe Aufwand ffir die Temperaturregelung reduziert wird.

1%eferate

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Literatur [1] WiY~N~ERG, W., u. K. BRi)eK: vorausgehendes 1%efera%. Prof. Dr. K. BRiieK, Physiologisches Institut, 355 Marburg/Lahn, Deutschhausstr. 2 121. 0rtliche Verteilung der Schweillsekretion bei der Akklimatisation in tropischem Klima Yon I~OFL:EI%,W., I). SCHMOLL~1:~.VOIGT und ]). ACQUA]=[(Tropenmedizinisches Institut, Tfibingen) I m akuten Belastungsversuch (30 min 10 mkp/s bei 36,5--37°C und 80-- 85 °/0 Rel. l%uchte) ist die individuelle Reaktion unakklimatisierter Vp. verschieden. Dabei finden sich zwei extreme Reaktionstypen: ttoher Anstieg der Kerntemperatur, hohe Arbeitspulssumme und hoher Schwefl~verlust sind verbunden mit starkem Abfall der I I a u t t e m p e r a t u r e n an Stirn und Brust, aber ansteigenden H a u t t e m p e r a t u r e n an Handrficken und Oberschenkel. Geringer Anstieg der Kerntemperatur, niedrige Arbeitspulssumme und geringere SehweiBproduktion sind verbunden mit nut geringer Erniedrigung der H T an Stirn und Brust, abet starkem Abfall der H T an den Extremiti~ten. Die auf K o p f und S t a m m konzentrier~e profuse SchweiSbildung hat also einen geringeren Effekt Ms die unter Einbeziehung der Extremiti~ten produzierte kleinere SchweiBmenge. Diese im akuten Versuch bei verschiedenen Vp. beobachteten Unterschiede finden sich wieder beim zeitlichen Ablauf der AkkIJmatisation des einzelnen an ein feuchttropisches Klima. Dabei nimmt der Anteil der Extremit~ten an der GesamtschweiSsekretion zu. Dieser Vorgang kSnnte yon Bedeutung sein ffir das Verstiindnis einer bei langfristigen Beobaehtungen festgestellten Abnahme der SchweiBmenge. Literatur ADx~, J. M. e~ al.: Med. ires. Court. Lond. 1%.~q. P. 1%ep.No 52/750 (1953). ttOFL]~R, W. : Z. Tropenmed. Parasit. 117 (1966). -- Int. Z. angew. Physiol. 22, 317 (1966). -- I). SCm~OLLu. 1%.VOmT: l~aturwissenschaften (ira I)ruck). Priv.-Doz. Dr. WoLv~A~ I-IS~L~R, 74 Tiibingen, Wilhelmstr. 11 122. ~Jber den Einflul~ der Umgebungstemperatur auf den Hormongehalt des Hypophysenhinterlappens m~innlieher Wistar-Ratten Von KO~IG, A~EMA~I~, und A. MEYE~ (Hormonforschungslaboratorium der Univ.-Frauenklinik, GSttingon) Gleichaltrige m~nnliche Wistar-l%atten lebten mindestens 3 Wochen bei einer Umgebungstemperatur von 21 ° 4- 0,5°C und einer relativen Luft-

R 80

Referate

feuchtigkeit yon 50--65°/o. Ein Teil der Tiere (Gruppe 0) wurde um 14 Uhr dekapitiert und der Adiuretin- und Oxytocingehalt in den Hypophysenhinterlappen bestimmt [1]. Die Umgebungstemperatur der iibrigen Tiere wurde dreimal in 48stfindigen Absti~nden um 2°C erhSht. Am Ende jeder Temperaturperiode wurden Rattengruppen zur Analyse des Hypophysenhinterlappenhormongehaltes get6tet, die letzten nach 96stfindigem Aufenthalt in einer Umgebungstemperatur yon 27°C. Die bei der Gruppe 0 erhobenen Befunde warden als Kontrollwerte betracht e t u n d gleich 100°/o gesetzt. Mit der Umgebungstemperatur stiegen der AdiuretingehaIt auf 212,6 °/o (23 ° C), 236,3 °/0 (25 ° C) und 389,9 °/o (27 ° C), der Oxytocingehalt a u f 114,5°/o, 135,5°/o und 134,7°/o an. Nach einer VerweiIdauer yon 96 Std in einer Umgebungstemperatur yon 27°C sank der Adiuretingehalt auf 69,30/0, der 0xytocingehalt auf 86,4°/o der Kontrollwerte ab. Literatur [1] KSNIa, A., I-I. K~cmtor]~ u. D. BSTTC~E~:Arch. Gyngk. 208, 164 (1966). Dozent Prof. Dr. A~C~MARIE KSRm, Itormonforschungslaboratorium der Universitiits, Frauenklinik, 34 GSttingen, Humboldtallee 3 123. Die physiologische Wirkung eines einfachen Milieuwechsels und geringer Hiihenunterschiede auf den gesunden Jugendlichen Von HILLE, H., (Institut ffir Balneologie und Kiimaphysiologie, Freiburg i. Br.) Ein sanatoriumsartiger Aufenthalt yon 6 Wochen, der im gewohnten K]ima absolviert wird, ffihrt zu deutlichen somatischen Rfick~drkungen am gesunden Jugendlichen. Unabhi~ngig davon ffihrt eine H5henexposition yon 750 m Differenz zu hShenspezifischen Veriinderungen. Fiir den reinen Milieuwechsel waren vor allem funktioneUe Ver~nderungen charakteristisch, bei denen ein unmittelbarer Zusammenhang mit der vegetativen und emotionalen Lage wahrscheinlich ist. So wurden im Versuchsverlauf die Atemanhaltezeiten verkiirzt, die orthostatischen KSrperschwankungen deutlich versti~rkt und die alveoli~re CO~-Konzentration erhSht. Die ttShenwirkung i~ul]ert sich vor allem in einem sti~rkeren Anstieg des Blutdruckes und einer geringeren Tachykardie bei Ergometerbelastung -- als es der Norm entspri~che -- sowie einer rascheren Rfickkehr dieser Werte zur Norm nach Belastungsende. Je sti~rker die bew/iltigte Leistung, desto deutlicher tritt der HSheneffekt zu Tage. Auch die Erythropoese wird durch die gleiche ttShenexposition angeregt. Dozent Dr. H. HILL~, Insti~ut ffir Balneologie und Klimaphysiologie an der Universit~t, 78 Freiburg i. Br., Hermann Herder-StraBe 7

Demonstrationen D 1. Doppelstrichgitterkontrast Von PorP, C. (Lehrstuhl ffir Angewandte Physiologie, Kiel) Wn'd ein Doppelstrichgitter, bei welehem die Strichdieken unter 10 Bogensekunden erseheinen, die Einzelstrichabst~nde sieh zwisehen 12 und 3 Bogenminuten ~ndern und dessen Doppelstriehe im Bereich der Kreuzungsstellen dureh Striehl/ieken einer GrSl~e yon etwa 43 Bogenminuten unterbroehen sind, so betraehtet, dal3 die Gitterstriehe horizontal bzw. vertikal im Gesiehtsfeld liegen, so 1/~9t sich bei dunklen Linien auf hellem Grund ira Bereieh der Strichliicken clue Aufhellung beobaehten, deren Form sich mit dem Verh/~ltnis von StriehlfiekengrSl~e zu Doppelstriehbreite in der Weise £ndert, dal3 eine bei niedrigem Quotienten dieses Verhi~ltnisses auftretende quadratisehe Begrenztmg der Aufhellung mit Zunahme des Quotienten in eine kreis/ihnliehe bzw. rautenfSrmige fibergeht. Unter Berfieksichtigung der ffir diese Formerseheinung optimalen Leuchtdichte des Untergrundes yon etwa 400 asb lal~t sich bei normaler Sehsch~rfe ein Umschlagpunkt der quadratisehen Begrenzung in die rautenfSrmige bestimmen, welcher bei einem Wert yon 6,8 des Quotienten liegt. Mi~ Anderung des Striehgi~terlagewinkels im Gesiehtsfeld versehiebt sich dieser zu grSl3eren Quotientenwer~en. Dr. C. PoPP, Lehrstuhl fiir Angewandte Physiologie, 23 Kiel, Neue Universit~t

D 2. Ein tragbarer, mechanischer Segmentplethysmograph zur quantitariven, doppelseitigen Durchblutungsmessung an menschlichen Extremit~iten Von PAUSCHr~GE~, P. (Physiologisches Ins~itut, Tiibingen) Es wurde ein kleiner, tragbarer Segmentplethysmograph entwiekelt, der netzunabh~ngig ist und routinem/~13ig am Krankenbett eingesetzt werden kann. Da er eine zweffaehe MelL und I~egistrieranordnung enth~lt, kSnnen gleichzeitig beide Extremit/~ten untersucht werden. Die beiden MeBmanschetten sind sowohl mit einer Eiehvorrichtung verbunden ~ls aueh mit einem ausreichend grol3en Puffergef/~l~, um den Druckanstieg w~hrend der Messung klein zu halten. Die Registrierung erfolgt fiber zwei empfind]iche Differenti~lmanometer mittels Tintensehrift auf einem durch ein Uhrwerk fortbewegten Registrierstreffen. Eine Volumenzunahme in den einze]nen MeBm~nschetten erzeugt im 6 Pflfigers Arch. ges. Physiol. (Herbsttagung 1966)

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Demonstrationen

System einen Druckanstieg, der kleiner ist als 2 mm Hg. Es werden Kurvenbeispiele demonstriert yon normalen und dnrehblutungsgestSrten Extremititen. Dr. P. PiVSCm~G~R,PhysiologischesInstitut, 74 Tiibingen, Gmelinstr.5

D 3. Aufbau und Anwendungsmiigliehkeit versehiedener 1)o -Elektroden Von KEssnE~, M., und D. W. LffB]~E~s (Institut ffir Angewandte Physiologie, Marburg/L) Folgende Pt-Elektroden werden gezeigt: 1. Kanfilenelektrode (Aui~endurchmesser 0,8 ram), 2. Katheterelektrode ffir die Anwendung in der Humanmedizin und ira Tierversuch, 3. Eindraht- und Mehrdrahtgewebselektrode, 4. Durchflul~elektrode. Fiir die genannten Elektroden wurden 15 ~ Pt-Dr~hte verwendet. Die Konvektionsempfindlichkeitdieser Dr£hte liegt, je nach Membranstiirke, zwischen 1--4°/0 des Me~wertes. Dr. M. KWSSL~,Institut ffir AngewandtePhysiologie, 355 Marburg/Lahn,Lahnberge

D 4. Elektroniseh gesteuertes Doppel-Liehtreizgedit fiir sehphysiologisehe Untersuehungen Von K~er, It. (Abteilung ffir Neurophysiologie, Neurologische Klinik, Freiburg i. Br.) F fir sehphysiologische Untersuchungen wird ein Doppel-Liehtreizger~t demonstriert. Beide Liehtreize kSnnen projiziert werden : 1. in beliebiger Zeitfolge, 2. in beliebiger riumlicher Zuordnung, 3. als diffuses Licht oder als Kontrastlichtreiz beliebiger Form, 4. mit variablen Intensitiiten, 5. auf einem statistisch ungeordnet oder gleichfSrmig ausgeleuchteten Hintergrund. Drei Lichtkani~le aus einer Lichtquelle werden optiseh getrennt. Zwei sind intensititsgleich und werden zur Projektion, der dritte mit geringerer Intensitit wird ffir die Hintergrundbeleuehtung verwendet. Die Zeitsteuerung erfolgt elektronisch fiber zwei unabh~ngig oder fiber einen Zeitkreis abhKngig zu regelnde Steuerger~te. In abhingiger Steuerung bleibt die Impulsbreite beider Lichtkan~le entweder getrennt einstellbar oder in einem unabhingig von der Frequenz konstanten Verh~ltnis 1 : 1. In den Bfldebenen beider Projektionskanile ist eine Diapositivhalterung auf Kreuztischen justiert. Durch Verschieben des Kreuztisehes kann

Demonstrationen

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jedes l~eizmuster an jede Stelle eines Projektionsschirmes projiziert warden. Die X - - Y Koordinaten der Projektion sind zusi~tzlich um die Projektionsachse drehbar. Die Intensit/it wird fiber Neutral-Filter logarithmischer Stufen ver&ndert. Ing. H. K ~ I , , Neurologische Klinik mit Abteilung fiir Neurophysiologie der Universit~t, 78 Freiburg i. Br., I-Iansastr. 9

D 5. Demonstration eines Zeit-Frequenz-Umsetzers HuT~s,~, H. (Physiologisches Institut, Mainz)

Mit dem Ziel, die Iterz- bzw. Atemfrequenz fortlaufend zu registrieren, wnrde ein Ger&t entwickelt, mit dessen ttilfe es mSglich is~, die Momentanfrequenz nicht regelm&Big auftretender Vorg~nge tr&gheitslos und genau zu erfassen. Der Bereich, in dem das Geri~t eingesetzt werden kann, erstreckt sich yon 2--4000 Ereignissen pro rain. Dabei wird der zeitliche Abstand zweier unmittelbar aufeinander folgender Signale elektronisch gemessen und die zugehSrige Momentanfrequenz berechnet. Dipl.-Ing. H. HV~Ts,N, PhysiologischesInstitut der Universitgt, 65 Mainz

D 6. Entnahme yon elektrischer Energie aus einer biologischen Membran Von KXaGS,~, W. (Institut ffir Physiologie, Bochum)

Bei ionenaktiven biologischen Membranen, die wie das Froschhaut-Epithel isolierbar sind, l ~ t sich ira allgemeinen eine bestehende elektrische Potentialclifferenz leicht messen, die entsprechend der Zusammensetzung und Permeabilitgt der umgebenden Ionen verschieden hoch gefunden wird. Dagegen ist der elektrische Strom, der in direktem Kurzschlui~ fiber die Membran beobachtet werden karm, nut ein Teilbetrag des maximal m6glichen ~¥ertes, da zus&tzlich zum inneren Widerstand der aktiv transportierten Ionen noch der Zuleitungswiderstand der angrenzenden :Badl6sungen und Elektroden yon der EMK der Ionenpumpe fiberwunden werden muG. Das Verfahren yon UssING u. ZERAH~umgeht diese Schwierigkeit bekanntlich durch eine Gegenfeldschaltung unter Zuhflfenahme einer Batterie im Aul~enkreis. Eine Absch~tzung der elektrischen Parameter des Froschhaut-EpitheIs zeigt, dal~ die einer Itautflache praktisch entnehmbare Leistung bei gfinstig gew~hiter ]~lektrodenanorclaung gerade noch ausreicht, um ohne externe Spannungsversorgung allein infolge des ablaufenden aktiven Natriumtransports einen Mikrowatt-Motor fiber mehrere Stunden hin6*

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Demonstrationen

weg zu betreiben. Eine Demonstration dieses Versuehs wird gegeben und die Beeinflul~ung der Leistungsabgabe dureh verschiedene Pharmaka wird gezeigt. Dr. W. KA_~OE~,Institut fiir Physiologie, 463 Bochum, Friederikastr. 11

D 7. Bestimmung unmittelbarer L~ingen-Reflexspannungs-Diagramme yon Untersehenkelmuskeln der Ratte Von M6I~c~, E. (Physiologisches Institut der Freien Universit~t, Berlin) Man durehtrennt bei einer narkotisierten Ratte einen Nervus isehiadieus, durchbohrt die proximalen Tibiak6pfe mit Kirsehnerdr~hten und fixiert damit die Beine am geheizten Versuchstisch. Die Sehnen der bilateral zu tmtersuchenden Muskeln werden freipr~pariert und naeh Anbringen lfleiner Klemmen an der Insertion abgeschnitten. Uber Kugellager ffihren an den Klemmen befestigte F£den zu Gef~l~en, in die mittels Pr~zisionspumpen Fliissigkeiten (z. B. Wasser) in variablen Geschwindigkeiten kontinuierlich eingefiillt oder abgesaugt werden, wodurch die Muskeldehnung bzw. -entdehnung erfolgt. Die Messung der L~ngen~nderungen geschieht durch Pr~zisionsmel~wertaufnehmer (Induktionsprinzip), deren Kerne tr~gerlos in dieses System eingebaut sind. Eine Kompensationssehaltung erm6glicht die Aufhebung der in beiden Muskeln etwa gleichen passiven Spannungen und damit die direkte Registrierung der unmittelbaren L~ngen-Reflexspannungs-Diagramme des innervierten Beines [2] mit einem Direktschreiber. Wir verwenden diese Apparatur zur Messung an tonischen und phasischen Mnskeln [1] in Abh~ngigkeit yon Narkotiea. Literatur [1] TAxx~o, K.: Pfliigers Arch. ges. Physiol. ~8~, 1~40 (1965). --, u. H.-D. ttE~xTscE: Pfliigers Arch. ges. Physiol. 281, 105 (1964).

Dr. E. tVi6~e~, Physiologisches Institut, 1 Berlin 33, Arnimallee 22

D 8. HarnstotYtransport in den Sammelrohren der Niere bei normal und eiweil~reieh erniihrten Ratten Von ULL~IC~, K. J., G. R~M~IC~ and B. SC~MIDT-NI~LS~ (Department of Biology, Western l~eserve University, Cleveland, Ohio, USA) Um den ttarnstofftransport in den Sammelrohren zu eharakterisieren, wurde bei Nettoflul~ Null yon Harnstoff, Wasser und 1NaC1 1. der uni-

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direktionale Flug yon Harnstoff laC und 2. die chemisehe Konzenzentrationsdifferenz von Harnstoff zwischen dem stehenden Sammelrohrurin und dem Vasa recta Plasma (bezogen auf Plasmawasser) gemessen. Die unidirektionalen Flugwerte streuen stark, sind jedoch im Mittel bei eiweiBarm ernghrten Ratten doppelt so hoch, wie bei normal oder eiweigreich ern/~hrten Tieren. Die Itarnstoffkonzentration im stehenden Sammelrohrurin ist bei normal ern~hrten Ratten im Mittel 1,4 °/0 und bei eiweigarm ern/~hrten l~atten 16,2°/0 niedi-iger als ira Vasa recta Plasma. Bei freiem FluB liegen die IIarnstoffkonzentrationen bei normal ernfihrten Tieren 29 °/0, bei eiweiBarm ern/~hrten jedoeh nur 5,8°/o dariiber. Die betr/~chtliche Harnstoffkonzentrationsdiffcrenz zwischen stehendem Sammelrohrurin und Vasa recta Plasma bei eiweiBarm ern/~hrten ]~atten im Verein mit deren h6heren Itarnstofffliissen spricht dafiir, dab die Tiere bei Eiweigmangel den IIarnstoff aus den Sammelrohren mit Hilfe eines aktiven Transportmeehanismns resorbieren. Prof. Dr. K. J. U~,L~c~, Department of Biology, Western I~eserve University, Cleveland, Ohio, USA

D 9. Der Einflufl des Reiz-Hintergrund-Kontrastes auf die Aktivierung bewegungsspezifischer 5Teurone der Froschnetzhaut (Rana esculenta) Von PATUTSC~n~, M., und O.-J. G R O s s ~ (Physiologisches Institut der Freien Universit~t, Berlin) Fr/ihere Untersuchungen [1] ergaben, dab die Aktivierung bewegungsspezifiseher Neurone durch einen im rezeptiven Feld bewegten I~eizpunkt abnimmt, wenn der Kontrast zwischen dem bewegten Reizpunkt und dem Hintergrund kleiner ~ r d . Eine 2imderung der mittleren Leuehtdichte des gesamten Reizmusters innerhalb des photopischen Bereiches beeinflugte die Reaktion jedoch nicht. In zwei grSgeren Versuehsserien wurde der quantitative Zusammenhang z~dschen Reiz-Hintergrund-Kontrast (c) und der Aktivierung bewegungsspezifischer Neurone ermittelt. Als MaB der Aktivierung wurde die mittlere Entladungsrate (R) w~hrend der Durchquerung des exeitatorischen Feldes (ERF) gew~hlt. Es ergab sich ffir die bewegungsspezifisehen Neurone der Klasse 2 folgende Beziehung: R 2 = k2 • c°,G [Impulse pro sec], wenn der Reiz (1,5 °) dunkler als der Hintergrund war. War der bewegte !~eiz belier, so lag der Exponent bei 0,3. Ffir Neurone der Klasse 3 warde mit Reizpunkten yon 2,7 ° GrSge die folgende Potenzfunktion gefunden : R3 = / c 3 • cl, 2

[Impulse pro sec].

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Die Exponenten waren oberhalb des Schwellenbereiehes unabh~ngig yon der Winkelgesehwindigkeit und v o n d e r ReizpunktgrS~e, wenn diese <

El~F

war.

Mit Unterstfitzung der Deutsehen Forschungsgemeinschaft (Gr 161/5). Literatur [1]GRi)SSV,~-CO~NE~Ls,U., O.-J.G~fissv,R, and TH. BVLLOCK: Science 141, 820--822 (1963).

cand. med. M. PATUTSeHNIK,Physiologisehes Institut der Freien Universit~t Berlin, 1 Berlin 33, Arnimallee 22 D 10. Demonstration des inhibitorischen Umfeldeffektes bei bewegungsspezifisehen Neuronen der Frosehnetzhaut (Rana pipiens, Rana esculenta) Von G~tYssE~, O.-J., und U. Gtcl~SSV,I~-COl~NEIILS (Physiologisches Instit u t der Freien Universit£t, Berlin) Die bewegungsspezifisehen Neurone der Klasse 2 reagieren mit einer st/~rkeren Aktivierung nur dann, wenn die durch das excitatorische rezeprive Feld (ERF) bewegten Objekte kleiner als das E R F (ca. 3 °) sind. Dieser Befund wurde yon LV,TTVI~ u. Mitarb. [2] mit der Annahme erkl~r~, dal~ Neurone der Klasse 2 die ,,Nettokonvexit/~t" der bewegten l~eizmuster messen w/irden. I n frfiheren Untersuchungen [1] wurde gezeigt, dab diese Annahme nicht richtig ist. Der experimentelle Befund kann dnreh simultane l~eizung eines inhibitorisehen Umfeldes (II~F) erlfl~rt werden. Die funktionelle Organisation des ganzen rezeptiven Feldes ergibt sich dureh die Uberlagerung yon je einer dreidimensionalen niiherungsweise Gausssehen Verteilung ffir einen excitatorisehen und einen inhibitorischen Prozel3, wobei die r£umliche Standardabweichung fiir den inhibitorisehen Prozel~ grSl]er ist als jene ffir den exeitatorischen Proze~. Es wird dureh Bewegung yon Reizpunkten auf Kreisen mit versehiedenen Radien demonstriert, dab die Inhibition mit Entfernung vom rezeptiven Feldzentrum a b n i m m t und weitgehend bewegungsspezifiseh ist, d . h . durch stationi~re Reizmuster im inhibitorisehen Umfeld nieht auszulSsen ist. Mit Unterstiitzung der Deutschen Forschungsgemeinchafb (Gr 161/5). Literatur [1] GRi~SSEt¢,O.-J., U. GI~t)SSEI~-CORNEHLS, and T. H. BULLOCK: Pfliigers Arch. ges. Physiol. 279, 88--93 (1964). [2] MATV~ANA,H. R., J. Y. LETTW~, W. H. PITTS, and W. S. McCuLLOe~: J. gem Physiol. 48, 129 (1960). Doz. Dr. O.-J. GI~ffSSER, Physiologisches Ins~itut der Freien Universitgt Berlin, 1 Berlin 33, Arnimallee 22

Dcmonstrationen

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D 11. Der EinfluB der FNiehengriii]e bewegter Objekte auf die Reaktion

bewegungsspeziflseher Neurone der Frosehnetzhaut (Rana esculenta) Von ]~UTEIqA_~DT~E. (Physiologisches Instigut der Freien Universi~t, Berlin) E. ]3UTEI~AI~DT,Physiologisches Institut der Freien Universi~t Berlin, 1 Berlin 33, Arnimallee 22

D 12. Die Abh[ingigkeit der Kontrastaktivierung retinaler Neurone yon der Beliehtungsfrequenz Von GAEDr, Cm, und H.-U. LIS~KE~I~EIMEI~ (Physiologisches Instigut der Freien Universig~t, Berlin) Bei Katzen (Curare, leichge Nareoren-Narkose) wurden mit Wofframmikroelek~roden Akgionspogengiale aus dem Tracgus opticus abgeleiteg. Auf einem Mattschirm in 55 cm Entfernung wurden zuni~chsg die rezepgiven Felder regin~ler /~eurone lokalisiert und dann eine gerade HellDunkelgrenze in verschiedener horizon~aler Position in das rezeptive Feld projizierg. Die Leuchtdichge des Kongrastlichtes wurde sinusf6rmig in der Zeit variierg (0,5--40 Hz, 1--64 asb). Die l~eaktion wurde ftir jede Position der Kongrastgrenze im rezeptiven Felcl quantigativ ausgewerte~. Die ErhShung der Aktivierung bei optimaler Position der Kontrastgrenze, welche die neurophysiologische Grundlage des Simultankongrastes bzw. des M~eh-Bandes bitdet [1], war yon der Frequenz des Sinuslichtes zum Tell abhi~ngig. Damit wurde gezeigt, dal3 eine Form der l~teralen Inhibition phasischen Charakger hat und bei Frequenzen fiber 5 pro sec gedi~mpfg wird. Eine zweite Form der lateralen Inhibition ist un~bhgngig yon der Sinuslichtfrequenz. MSglicherweise sind die beiden Formen in verschiedenen Sgrukturen der Netzhaug lokalisierg (Horizongalzellen, Amacrine-Zellen). Die Befunde stehen ironEinklang mit psychophysischen Messungen beim Menschen [2]. ~it Unterstiitzung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (Gr 161/7). Literatur

[I] B&UI~IGARTI~ER,G. : Pflfigers Arch. ges. Physiol. 274, 489--510 (1962). [2] ROBSOl%J. G.: J. opt. Soc. Amer. (ira Druck) (1966). OH. G&~DT,Physiologisches Institut der Freien Universitiit Berlin, 1 Berlin 33, Arnimallee 22

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Demonstrationen

D 13. Zeitliche und r~iumliche Einfliisse auf die Erregungsintegration im rezeptiven Feld retinaler Neurone der Katze Von ]3fTTTN]~R,U., und O.-J. G~ffss]~ (Physiologisches Institut der Freien Universit~t, Berlin) In frfiheren Untersuchungen [1] wurde fiber die l~eizung rezeptiver Felder yon on-Zentrum- bzw. off-Zentrum-~euronen mit zwei unabh~ngigen Lichtpunkten berichtet. Die quantitative Auswertung einer Versuchsserie dieser Art mit li~ngeren rechteckigen Lichtreizen (0,5--1,0 sec) ergab ffir die ]3eziehung zwischen der Aktivierung durch einen Lichtpunkt (A), der Aktivierung dutch den andereu Lichtpunkt (]3) und tier Aktivierung durch beide Punkte gemeinsam (A]3) folgende Gleichung: AB --~ 0,56 (A -~ ]3) -~ 14,8 [Impulse pro sec]. Gemessen wurden Mittelwerte der Entladungsraten in Abschnitten yon 50 msec. Diese lineare algebraische Gleiehung war zwischen 1 und 150 Entladungen pro sec gfiltig. In weiteren Untersuchungen wurde der Einflu~ der Entfernung beider Lichtpunkte im rezeptiven Feldzentrum auf die Konstante (0,56) und der EinfluB der Frequenz der Lichtreize (Sinuslicht) untersucht. Wurde die Entfernung der beiden Reizpunkte grS~er, so nahm die Konstante zu. Daraus kann auf eine r~umliche Abnahme des Hemmungskoeffizienten geschlossen werden. ~ nahm bei h6heren Frequenzen zu, was durch Di~mpfung der Inhibition bei Flimmerbelichtung fiber 5 pro sec erkliirt wird. Mit Unterstiitzung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (Gr 161/7). Literatur

[1] Biittner, U., u. E. Se~vANz: Pfliigers Arch. ges. Physiol. 289, R 62 (1966). U. Bi)$T~, Physiologisches Institu~ der Freien Universit/it Berlin, 1 Berlin 33, Arnimallee 22 D 14.Nicht-lineare ~bertragungseigenschaRen retinaler Neurone der Katze Yon L V N K ~ q H E I ~ , H.-U., und O.-J. G ~ f f s s ~ (Physiologisches Instirut der Freien Universit~t, ]3erlin) Einzeffasern aus dem Tractus opticus wurden mit Wofframmikroelektroden registriert. Reizpunkte, deren Leuchtdichte sinusfSrmig in der Zeit und deren Gr5Be varfiert wurde (0,5--45 Hz, 0,1--10 °) wurden in das rezeptive Feldzentrum projiziert. ]3ei niedriger Sinuslichtfrequenz ( ~ 2 pro sec) zeigten on-Zentrum- bzw. off-Zentrum-Neurone eine nichtlineare Antwort, wenn die Modulation fiber 20o/0 lag (hell adaptiertes Auge, 1--200 asb). Wurde der Logarithmus der Aktivierung retinaler Neurone gegen den Logarithmus der Sinusliehtfrequenz aufgetragen (Amplituden-Frequenzgang,) so ergab sich mit zunehmender Sinuslicht-

Demonstrationen

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frequenz meistens ein Anstieg der Aktivierung und danach eine D/~mpfung mit 36--48 db pro Oktave. Die Zunahme der neuronalen Aktivierung war umso st/irker, je heller der Reizpunkt war, wobei sich das Impulsfrequenzmaximum in hSher frequente Sinusliehtbereiehe versehob. Ein gleiehes Ph/~nomen wurde bei Zunahme der Gr66e des t~eizpunktes beobachtet. ]3eide Beobaehtungen beruhen vermutlieh auf der gleiehen Ursaehe. Nit Zunahme der t~eizpunktgrSBe oder der Reizst/irke vermehrt sich relativ zur Excitation der dutch den Reiz aktivierte Anteil der Inhibition im rezeptiven Feld. Der phasisehe Anteil der Inhibition wird bei Frequenzen fiber 5 pro sec weitgehend ged£mpft. i i t Unterstfitzung der Deutschen Forschungsgemeinsehaft(Gr 161/7). Dr. It.-U. LVNKENHV.IM~,PhysiologischesInstitut der Freien Universiti~t Berlin, 1 Berlin 33, Arnimallee 22

D 15. Beziehungen zwisehen Membranpotential und Entladungsrate eortiealer Zellen und dem eortiealen Bestandspotential Von GLSTZ~]~I~,F. (Physiologisches Institnt der Freien Universit~t, Berlin) An enc@hale-isol@-Katzen wurden simultan EEG, corticales Bestandspotential und intracellulgr yon Ze]len aus dem sensomotorischen Cortex abgeMtet. Genera]isierte Krampfe wurden durch Thalamus-Reizung oder medikamentSs ausgel6st. In der tonischen Phase des Krampfes fiel das mittlere Membranpotential auf etwa 15 mV unter das spontane Potential. In der klonisehen Phase traten synchron mit den EEGKrampfwellen Depolarisationswellen mit Amplituden bis zu 40 mV auf. Wghrend der elektrisehen Stille im EEG hyperpolarisierte die Zellmembran innerhalb 5--10 sec bis auf maximal 20 mV fiber dem SpontanpotentiM. In beiden Phasen, der intraiktalen Depolarisationsphase und der postiktalen Ityperpolarisationsphase kam es zu einer Inaktivierung der Spontanentladungen. Diesen beiden Polarisationszustgnden der Einzelzelle entsprechen synehrone Versehiebungen des cortiealen DC-Potentia]s im Krampf: Bewegung nach negativ in der Depolarisationsphase, Erreiehen und Ubersehreiten des Ausgangsniveaus in der Hyperpolarisationsphase. Dureh tIypoxie lieB sieh eine reversible Hyperpolarisation der Membran mit Entladungshemmung hervorrufen. Die Versehiebung des corticalen DC-Potentials nach negativ war hierbei jedoch verz6gert. Zwisehen Membranpotentialiinderungen uncl Versehiebungen des DCPotentials besteht also keine einfaehe Korrelation, wie sie naeh den Krampfexperimenten vermutet werden k6nnte. ~it Unterstfitzung der Deutsehen Forschungsgemeinsehaft(Gr 161/5). Dr. F. GLSTZ~.~,PhysiologischesInstitut der Freien Universit~t BeNin, 1 Berlin 33, Arnimallee 22

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Demonstrationen

D 16. Eine Methode zur Bestimmung der Richtcharakteristik statischer Vestibularisreceptoren des Meerschweinchens Von GI~SE~, M. (Physiologisches Institut und Hals-Nasen-Ohrenklinik der Freien Universit~t, Berlin) An Meerschweinehen in flaeher Trapanal-I~arkose warden mit metallgefiillten Mikropipetten die in die primaren vestibuli~ren Zentren einlaufenden Impulse extraeellular regis~riert. Neurone aus den Otolithenreeeptoren warden zur quantitativen Analyse ausgew~thlt. Die Tiere waren in einer Reizapparatar befestigt, deren Lage im R a u m darch eine eardanisehe Aufh~ngung in allen drei Ebenen verstellbar war. Mit dieser Reiztechnik warden die Riehtcharakteristiken der prim~ren Vestibularisneurone aus den Saceulns- und Utriculus-Receptoren gemessen, l~ach den ersten experimentellen Resultaten zeigen die peripheren Vestibularisneurone eine Vorzugsrichtung und eine Vorzugsebene ffir eine optimale Aktivierung. l~it Unterstfitzung der Deutschen l%rschungsgemeinschaft (Gr 161/7). Dr. M. G~sE~, Physiologisches Institut der Freien Universit~t Berlin, 1 Berlin 33, Arnimallee 22.

D 17. Reaktionen von ~Iuskelspindelafferenzen bei sinusfiirmiger meehani-

scher Reizung verschiedener Frequenz Von T~]~LE, B., und ~I. Qv]~R~'U~-~ (Physiologisches Institut der Freien Universitiit, Berlin) cand. med. B. T~IEL]~, 1)hysiologisches Institut der Freien Universitgt Berlin, 1 Berlin, 33, Arnimallee 22

D 18. t~ber die Lokalisation des hydrostatischen Indifferenzpunktes am Schlauchmodell und im Venensystem in vivo Von TH~O~, H. L., P. HOFFMAN~ und W. BI~ECH~A~N (Physiologisches Institut der Freien Universit~t, Berlin) Versuehe an einem fliissigkeitsgefiillten, dfinnwandigen Schlauchmodell der venSsen G e f ~ s ~ u l e ergaben, dal~ die Lokalisation des hydrostatisehen Indifferenzpunktes H I P bei Lagewechsel zwisehen horizontal und vertikal nieht yon hydrodynamisehen Faktoren wie Perfusionsst£rke und -richtung abhi~ngt; sie wird vielmehr in komplizierter Weise bestimmt dareh die relative Schlauchfiillung einerseits und die Dehnungscharakteristik der Schlauchsegmente andererseits. Die anhand der Modellversuche zu erwartende Abhiingigkeit der HIP-Lokalisatiou yon der GrS~e des Blutvolumens wurde an der l~atte, die Abh~ngigkeit v o m

Demonstrationen

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statischen Intrathorakaldruck am Menschen fiberprfift. In beiden Versuchsserien ergab sich weitgehende Ubereinstimmung mit dem Modellverhalten. Doz. Dr. H. L. T ~ o ~ , Physiologisches Institut der Freien Universiti~t Berlin, 1 Berlin 33, Arnimallee 22

D 19. Zur quantitativen Untersuehung der Baroreeeptorenfunktion im Carotissinus- und Intrathorakalbereich des waehen Menschen Methoden und Ergebnisse Von K~LLE~, K., J. W A G ~ , P. E C K E ~ und H. L. TH~o~ (Physiologisches Institut der Freien Universit~t, Berlin) Es werden Methoden demonstriert, die es gestatten, am wachen Menschen den extravasalen Druck im Bereich des Carotissinus (urn ± 60 mmHg) und der Intrathorakalgefi~l]e (urn :L 30 mmHg) stufenweise zu ver~ndern und damit den transmuralen Druck in den dort lokalisierten pressorezeptiven Arealen zu varfieren. Die in zahlreichen Experimenten dieser Art beobachteten VerKnderungen yon arteriellem Mitte]druck, Herzfrequenz, Herzzeitvolumen, Extremit~tendurchblutung und contractflem Tonus der Extremit~tenvenen werden anhand yon Originalregistrierungen und Diagrammen erl£utert. Dr. K. KELLE~, Physiologisches Institut der Freien Universit~t, 1 Berlin 33, Arnimallee 22

D 20. Technik des volumenkonstanten Blutaustausches (,,gekreuzter Kreislau~") an wachen Ratten Von Aziz, 0., und F. J. HAB~IC~ (Physiologisches Institut der Freien Universit~t, Berlin) Naeh bewahrter Methodik [1] werden mit Kanfilenspitzen bestfickte PVCKatheter in die V. cava abdominalis zweier 170--200 g schwerer Ratten einoperiert. Am Versuchstag werden die am Rfieken der Tiere herausgeffihrten Katheter fiber einen mit physiologischer KochsalzlSsung geffiUten Schlaueh, der ffir eine Fingerpumpe geeignet ist (Tygon 0,5 em aul~en; 0,15 cm innen), miteinander verbunden. Als FSrderpumpe client eine Harvard peristaltic pump. Sie wird mit entsprechenden Sehaltrelais und Zeitgeber so umgebaut, dal~ die Flul~richtung alle 15 sec gei~ndert w~rd. Bei einer Pumpengeschwindigkeit yon 60 Perioden in der Minute k5nnen bei dieser Anordnung pro Minute 1,4 ml Blur netto ausgetauscht werden, vorausgesetzt, d a ] das Totraumvolumen im Schlauchsystem klein (z. B. 0,34 ml) gehalten wird.

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Demonstrationen

Durch ein solches ,,Einschlauchverfahren" ist gewghrleistet, dab das Blutvolumen der R a t t e n trotz eines intensiven Blutaustausches fiber Stunden konstant bleibt -- eine wiehtige Voraussetzung bei der Untersuehung z. B. humoraler Ubertragungsvorggnge.

Literatur Azlz, 0., F. J. ttA~Egle~ u. P. E. NOWAOKr:Na~urwissenschaften 51, 557 (1964). Dr. O. Azlz, Prof. Dr. F. J. HA~ERIOg, Physiologisches Institut der Freien Universitgt, 1 Berlin 33, Arnimallee 22

D 21. Technik der reversiblen Sequestrierung des gesamten Mesenterialkreislaufs an der waehen Ratte Von 0 ~ , W., O. AZlZ und F. J. ItAB~ICH (Physiologisehes Institut der Freien Universit/£t, Berlin) Spezie]le Abklemmvorrichtungen, die yon auBen bet~tigt werden kSnnen, gestatten sowohl den arteriel]en ZufluB (A. mesenteriea cranialis und A. coeliaca) als aueh den venSsen AusfluB (V. portae) vorfibergehend zu unterbreehen. Verweilkatheter in versehiedenen Gef/~Ben (Aorta, V. portae, Vv. mesenteria]es, V. eava inf.) und eln Blasenkatheter erlauben, die Druek- und Volumenverhgltnisse im Mesenterialgebiet zu variieren und ihre Auswirkungen auf andere Kreislaufgebiete und die Diurese zu studieren. Dr. W. 0~-~, Dr. O. AzIz und Prof. Dr. F. g. ttA]3EI~Ie~, Physiologisches Institu$ der Freien Universitgt Berlin, 1 Berlin 33, Arnimallee 22

D 22. Technik der Perfusion eines voriibergehend funktionell isolierten Diinnd~rmabschnitts an der wachen Ratte Von H]~I~zE~, I~., O. AZlZ und F. J. HA]3]~IC]~ (Physiologisehes I n s t i t u t der Freien Universit~t, Berlin) Abklemmvorrichtungen aus Silikon-Kautschuk-Sehl/~uchen, die yon aui3en bet/itigt werden kSnnen, erlauben eine reversible Sequestrierung eines beliebigen Dfinndarmabschnittes. Verweilkatheter am oralen und aboralen Ende des isolierten Darmstficks gestatten eine Perfusion yon au$en am wachen Tier. Die Methode hat Vorziige gegenfiber den sonst fibliehen Verfahren (z. B. Thiry-VellaFistel). Dr. 1~.I-IEaz~, Dr. O.°AzlZ und Prof. Dr. F. g. HAr~ICH, Physiologisches Institut der Freien Universit~ Berlin, 1 Berlin 33, Arnimallee 22

Demonstrationen

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D 23. Zur ATP-ase-Aktivierung extrahierter fibrilNrer Insektenmuskeln durch statische und dynamisch-sinusfiirmige Dehnungen Von l%ff~G, J. C., und H. S~MP~ (Max-Planck-Institu~ ftir Medizinische Forschung, Institut fiir Physiologie, Heidelberg) Statisehe und dynamiseh-sinusf6rmige Dehnungen erhShen die Aktivitat der Aetomyosin-ATP-ase extrahierter Fasern der Flugmuskulatur yon Lethoeerus grandis [1]. Demonstriert wircl eine ~[ethode zur Differenzierung dieser beiden meehanisehen Aktivierungseffekte. Bei passiver Vorspannung extrahierter Faserbfindel auf etwa 105°/o L o betr/~gt die Rate der ATP-Spaltung etwa 0,3--0,5nano Mol Phosphat/Min. cm Faserli~nge, wenn das Medium 5 mM Mg-ATP, 10-6 M Ca++ bei pH 6,5, 0,1 Ionenstarke und 20°C enthalt. Bei 106,6°/o L o betri~gt dann die Aktivit/~t etwa 150 o/0 und b ei 103,5 °/o etwa 50 °/o des Ausgangswer~es. Infolge. dessen sollte abwechselnde I)ehnung und Entdehnung zwisehen 103,5 und 106,50/o Ausgangslange die ATP-ase-Aktivitat gegeniiber dem Ausgangswert kaum ver/~ndern. Indessen finden wit eine Verdoppelung der ATP-ase-Ak~ivit/it, wenn das Faserbiindel mit einer Frequenz yon 2/sec dynamisch-sinusf6rmig zwisehen 103,5 und 106,5°/o gedehnt und entdehnt (getrieben oscilliert) ~-ird. I)abei leistet das Faserbfindel im ATPBad eine der ATP-ase ErhShung entsprechende gut meBbare osciUatori. sche Arbeit. Der Aktivierungsmechanismus bei statischer Dehnung und bei getriebener Oscillation ist offenbar verschieden. Literatur

[1] I~i~aG, J. C., und R. T. TREG~AR:J. Physiol. (Lond.) 181, 21 P (1965). Priv. Doz. Dr. J. 0. I~i~GG, Max-Planck-Institu~ ffir ~edizinische Forschung, Institut fiir Physiologie, 69 Heidelberg, Jahns~raBe 29

D 24. Calciumaktivierung yon Spannung und ATPase contractiler Systerne verschiedener Muskelarten VOYI SCH.~DLER,~/[. I~. (Fiax-Planck-Institut ffir Medizinische Forschung, Institut fiir Physiologie, Heidelberg) Bei verschiedenen Ca++-Konzentrationen (nach [1] mit EGTA einges~ellt) bestimmten wir in Mg-ATP-SalzlSsung isometrisch die Spannung und die ATPase Aktivit~t glycerinextrahierter Muskelfasern (IM; fibrill/~re und nicht-fibrfll~re Muskeln yon Wasserk~fern; Skeletmuskulatur yon Kaninchen; Papillarmuskel des Hundeherzens; Taenia coli des Meerschweinchens; I~indercarotis ; AI~I%3/I= Byssusretractor der Miesmuschel). Bei pH 7,0 schwankt die Ca++-Konzentration ftir 50°/o Aktivierung (Ca-Bedarf) zwisehen 10 -7 M (IN) bis 10-G M (ABRM). Mg++-

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Demonstrationen

Konzentrationen yon 10 -s mM bis 2 mM haben auf den Ca-Bedarf keinen Einftu$. Bei den untersuchten Muskeln, mit Ausnahme yon ABRM und Skeletmuskulatur, nimmt der Ca-Bedarf fiir Spannung und ATPase Aktivitgt bei Ansauern yon pI-I 7,0 auf 6,0 etwa 10 real (Herz) bis 80 real (IM) zu. Die Ca++-SchweHenkonzentration zur Spannungsentwicklung ist etwas grS•er als fiir die ATPase Aktivierung. Ffir jede Muskelart ist der Quotient aus Ca++-induzierter Zunahme der Spannung und der Zunahme der ATPase-Aktivitat (HalteSkonomie) konstant und unabh/ingig yon der Ca++-Konzentration zwischen 10-7 M und 10-G und vom p H zwisehen 6,5 und 7,2. Die ~konomie ist bei Arterien und ABRM mindestens 10 real und beim Herzen mindestens 3 real grSi3er als bei Insektenmuskeln.

Literatur [1] PORTZ~m~,tt., P.C. CALDW~LL, and J.C. Rff~GG: Biochim. biophys. Acta (Amst.) 79, 581 (1964). Dr. 1YI.H. SeHXDL]CR,~Iax-Planck-Institut FfirMedizinische Forschung, Institut ffir Physiologie, 69 Heidelberg, JahnstraBe 29

D 25. ATl?-Spaltung und ATP-Diffusion in oscillierenden extrahierten Muskelfasern Von M A ~ z , H. (Max-Planek-Institut ffir Medizinische Forschung, Institut fiir Physiologie, Heidelberg) Bei extrahierten Psoasfasern des Kaninchens wird durch sinusfSrmige Dehnung und Entdehnung die ATP-Spaltungsrate gesteigert [1], allerdings ohne aktive Oscillation der Faser und nut in 1--2 mM ATP-LSsung, nieht aber in 5 toni ATP, welche Konzentration zur vollstiindigen Durchdringung der Faser mit ATP eben ausreicht. Die Steigerung der Spaltungsrate in 2 mM ATP beruht offenbar nicht auf Enzymaktivierung, sondern auf einer VergrSBerung des ATP-spaltenden Querschnittes dureh ErhShung der Diffusivitiit yon ATP. Denn Oscillation erniedrigt das Konzentrationsgef~lle ATP ,,aul~en" ATP ,,innen" yon 5 auf 3--4 mM, welches ja der ATPase-Aktiviti~t direkt und der ATP-Diffusivit&t indirekt proportional ist. Umgekchrt finder man bei Insektenflugmuskulatur bei sinusfSrmiger Dehnung (getriebene Oscillation) ATPase Aktivierung und Arbeitsleistung [2] und eine ErhShung des Konzentrationsgradienten yon 2 mM ATP bei Ruhe auf 4--5 raM, entspreehend einer 100°/0igen Steigerung der ATP-Spa]tungsrate in 5 mM ATP. Diese gleiehzeitige Verdoppelung yon ATP-Spaltungsrate und Konzentrationsdifferenz mul~ im Gegensatz zur Steigerung der ATP-Spaltungsrate bei der Psoasfaser dureh eine entspreehend ErhShung der Enzymaktivit~it des Aetomyosins bei der Oscillation bedingt sein.

Film-Dem onstrationen

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Literatur [1] O~is]~, T., and T. O~Is~: Nature (Lond.) 197, 184 (1963). [2] t~iiEGG,J. C., and R. T. T~.G~Aa: ttelv, physiol, pharmacol. Acta 23, C 107 to 109 (1965). Dr. I-I. MA~H]~RZ, M~x-Planck-Institut fiir Medizinische Forschung, Institut fiir Physiologie, 69 Heidelberg, Jahnstral~e 29

D 26. (~ber den EinfluB intensiven kiirperlichen Trainings auf den systolischen und diastolischen Ruheblutdruck Von JO~:L, E. (University of Kentucky, USA)

Film-Demonstrationen F 1. Phasenkontrastbeobachtungen

zur Kinetik der humanen reifenden Granulopoese Von BOLL, IRENE (I. Inhere Abtefiung des St~dtischen Krankenhauses, Berlin-NeukSllu) Phasenkontrastbeobachtungen an in vitro iiberlebenden Granulobiasten zeigen - - zeitlich gerafft -- die einzelnen Schritte der Reifung: Ein Promyelocyt teilt sich mitotisch zu zwei Myelocyten. Nach 30 Std teflt sich ein Myelocyt mitotisch zu zwei weiteren Myelocyten. Ein Granuloblast wechself die Erscheinungsbilder Myelocyt und Metamyelocy~ w~hrend 1 bis 2 Tagen, reift dann zum Stabkernigen, der nach 1 -- 1,5 Tagen zum segmentk ernigen Granuloeyten wird. Dieser lebt etwa einen Tag, his er lytisch zerfi~llt. Dabei hat sich der Promye]ocyt innerhalb yon 62 Std zu 4 - - 8 Metamyeloeyten vermehrt, wobei sich das Gesamt-Zel]volumen verdoppelt, da die Einzelzellen nach jeder Mitose halb so grol3 sind und wi~hrend der Interkinese nur auf 85 °/0 des Ausgangsvolumens anwachsen. Neben der Zellverkleinerung k o m m t es zu einer Verdichtung und Verschm~lerung des Kernes und zur Anderung der Granulation. Nach der letzten Teilung geht die Zellkinetik in Lokomotion fiber, indem sich granulafreie flottierende Membranen an einer Seite ausbilden, die den Gr~nulocyten fortziehen. Literatur BOLL, I. : Granulocytopoese unter physiologischen und pathologischen Bedingungen. Berlin, Heidelberg, New York: Springer 1966. Priv. Doz. Dr. I ~ BOLL, I. Inn. Abt. St~dt. Kr~nkenhaus NeukSlln, 1 Berlin 37, Rudower Str. 56

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Film-Demonstrationen

F 2. Phagocytose yon Zellkernen (Lupus erythematodes) Von E~G~L, H . J . (Physiologisches Institut der Freien Universitiit, Berlin) Die Phagocytose kSrpereigener Zellkerne wird im Deckglaspri~parat verfolgt. Sic ist ein Phanomen, das ffir das Bestehen des Lupus erythematodes, einer Auto-Agressionskrankheit, typisch und beweisend ist. Der LE-Zell-Faktor, ein antinuclearer Auto-AntikSrper, kann in membrangesehadigte Zellen eindringen und mit der Kernsubstanz eine AntigemAntikSrper-Komplexbfldung eingehen. Die chemotaktische und opsonisicrende Wirkung dieses Komplexes kommt in der anschlieI~enden Phagocytose n u r des markierten Zellkernes zum Ausdruck. Obgleich das Ph£nomen nur in vitro abli~uft und Ausdruck einer AutoImmunkrankheit ist, ist die Kernphagocytose beim Lupus erythematodcs ein Beispiel par excellence ffir das Zusammenwirken cellularer und humoralcr Krafte bei 4er Phagoeytose! Aus diesen Untersuchungen ergeben sich, -- yon der bisher fibliehen Anschauung fiber das Entstehen yon LE-Zellen, -- nicht unerhebliehe Abweiehungen ! Darfiber hinaus soil der Film ein methodiseher Beitrag sein, der einen direkten LE-Zell-Nachweis zeigt. Die Methode ist einfaeh und schnell und ffihrt zu sieheren Ergebnissen. t)riv.-Doz. Dr. Hx~s-JoAem~ E~GEn,1)hysiologischesInstitut der Freien Universit~t, 1 Berlin-Dahlem 33, Arnimallee 22