Der Einflufl des Adrenalins auf die Vorderhornganglienzelle.

V o n

W. Blasius, 6iei3en. Mit 3 Textabbildungem

Wenn man den Quadrizepseigenreflex eines Tieres rhythmisch ausl6st und nun dessen Bauehaorta plStzlieh abklemmt, dann ver- schwindet nach einer bestimmten Zeit der Reflex. Dieser Reflex- schwund ist durch Blutsperre in den Kapillargebieten der Vorder- hornganglienzellen bedingt. Gibt man den Blutstrom wieder frei, kehrt der Reflex naeh einer gewissen Zeit zurfick.

Da die gemessenen Funktions- und Erholungszeiten in gesetz- m~igiger Abhiingigkeit v o n d e r Abklemmdauer stehen, liiBt sich ein

einfache~s Verfahren entwiek,eln, zu quanfitativen Aufsehlfis,seu

fiber die Funktions- und Erho- lungsfiihigkeit der genannten Gan-

g'lienzellgruppe zu gelangen i

Abb. 1. Kaninchen; 3,0 kg. Narkose: 0,5 g Urethan/kg. Oben: Normalversueh. I. Marke yon links: Sch]iefiung der Bauchaorta. 2. Marke: Offnung der Aorta un.mitte]bar naeh endgtiltigem Sehwund des Reflexes (Fm ~ 60 Sek.). 3. Marke: Wiederkehr des Reflexes (SFm ~ 19 Sek.). U~ten: Adrenalin- versueh. 1. Marke yon links: lnjektion yon 0,2ccm Suprarenin (t:1000) in I c e m physiol. NaCI- LSsung (200 7 Suprarenin) in die 3ugularvene. 2. Marke: 45Sok. naeh Injektion Abklemm.u.ng der Bauehaorta his zum endg~iltigen Verschwinden des Reflexes (Fm = 16~, Sek.). 3. Marke: Offnung

der Aorta (SFm ~ i Sek.).

Im Hinblick auf die Tatsae'he, dal~ die Vorderhornganglienzelle nach den histologischen Befunden vom vegetativen Nervensystem versorgt wird, also als Erfolgsorgan dieses Systems angesehen werden mul~, ergibt sieh die Frage, ob solehe vegetativen Einflfisse auch physiologisch nachweisbar sind. Zur Kl~irung dieses Problems wur- den daher mit der angegebenen Methodik zun/ichst Versuche mit dosierten Adrenalingaben angestellt 2

332 W. Blasius :

Abb. 1 zeigt in der oberen Kurve das Ergebnis eines Normal- versueh.es, bei dem die Aortenabklemmung bis zum v611igen Ver- sehwinden des Reflexes durehgefiihrt und danach unmittelbar auf- gehobe n wurde. Die Zei't, die vom Beginn der Abklemmung his zum v611igen Versehwinden des Reflexes verstreieht, wird maximale Funktionszeit Fm genannt. Die ansehlieBende Phase his zur ersten Wiederkehr des Reflexes wird als Sehwundzeit SFm bezeiehnet.

Die untere Kurve gibt das Ergebnis eines Abklemmversuehes wieder, bei dem 45 Sekunden vor der Abklemmung in die Jugular- vene des Tieres 200 ~( Suprarenin gespritzt worden waren.. Man er- kennt, dag die Fm-Zeit gegeniiber dem Normalversueh enorm ge- stiegen ist (yon 60 auf 164 Sekunden) und dab die Sehwundzeit stark verkiirzt wuvde (yon 15 auf 1 Sekunde). So.lehe Versuehe k6nnen b ei dem gleichen Tier 6fter mit demselben Erfolg wiederholt werden.

Die gleiehzeitige Registrierung des Blutdruekes in der Carotis er- gibt, dab die absolute Blutdruekh6he fiir die Dauer der Fm-Zeit nieht maggeblieh ist; denn, obwohl jene vor Ende der Abklemmzeit in Versuchen mit und ohne Adrenalingabe die gleiche H6he auf- weist, sind die Fm-Zeiten sehr untersehiedlieh. Bem erkenswert ist, dab bei den Adrenalinversuehen der Blutdruek naeh 0ffnung der Aortenabklemmung erh6ht bleibt, wiihrend er in den No rmalver- suchen regelmiiBig stark abf/illt und dann allmiihlieh wieder in die Norm einspielt. Das Hoehbleiben des Blutdrueks trotz 0ffnung der Aorta erklfirt die s.ehr erhebliehe verkiirzung der Schwundzeit bei den Adrenalinversuehen.

Ffir die Frage, in weleher Weise Adrenalin in die Ganglienzell- funktion eingreift, braehte folgender Versueh eine wiehtige Kliirung. Wird Adrenalin vor der Aortenabklemmung in die Jugularvene in- jiziert, dann beobaehtet man die sehon beschriebene typisehe Ver- liingerung der Fm- und Verkiirzung der Schwundzeit. Injiziert man jedoeh das Adrenalin m(ihrer~d der Abklemmphase, dann bleiben Fm- und SFm-Zeit v611ig, normal. Daraus ist der Sehlul] zu ziehen, dab die Verlfingerung der Fm- und Verkiirzung der Sehwundzeit dureh eine rein periphere Wirkung des Adrenalins zustande kommt. Das Ergebnis des Versuehes schliefit die M6gliehkeit aus, dab fiber h6here Zentren Adrenalinwirkungen auf die Ganglienzelle w/ihrend der Abklemmphase zustande kommen.

Sehr wiehtig ist ferner die Tatsache, dab die Fm-verlfingernde Wirkung des Adrenalins besonders ausgepr/igt an der ermiideten Ganglienzelle zu finden ist. Aueh wenn die Reflexh6he infolge Er- miidung der Nervenzelle abnimmt, setzt unter Adrenalin unmittel- bar naeh der Aortenabklemmung eine Normalisierung der Reflex- h6he ein, d .h. es tritt ein Effekt auf, den man bei Abklemmver-

Der Einflug des • ~uf ciie Vorderhorng~ngIienzelle. 333

suehen ohne vorherige Adrenalingabe niemals beobaehtet. Dies sind Beweise dafiir, dag Adrenalin ~die Ermfdnngser,seheinungen der Gan- glienzelle beseitigt. Es hat ,dieses Verhalten Analoga in der besonderen

Se~

130"-

11ff.

1o0 ".

90" ff~

8 0 " , . . . . . - 80

70"- . - 70

6if- - 60

5ff. . " " -50

$0", ..,- ~ 40

30" / - 30

20"' " ' 20 Se.,.. / /

. /

2 6 6 ~ !0 12 14 16 18 20 22. 24 25 28 30 32. 3~ 36 E

Abb. 2. Verhal tea tier maximalen Funkt io~szei t Fm, der Schwundzei t SFm unit tier Btutdruck- zunahme bei s /e/genden, intravenSsen 13eseu "~ou Adrenalin. Kaninchen, l~0kg; Narkose: %5g

Ureth~tn/kg. X - - X Fna-~ 'er te , . - - . SFra-Werte, Q--(~) Blu tdruckzunahme in m m H g .

Wirksamkeit des Adrenalins auf die ermiidete Herz- und Skelett- muskelzelle.

Die quantitative Behandlung tier beobaehteten Phiinomene zeigt, dag die Steigerung der maximalen Funktionszeit Fm gesetzm/iNg

SF. i s"

30 '~ ~ . ,

20 ~

q0" o

20" iO ~ 60" 80" 100" 120 ~ 140' 100" l=m

Abb. ~, Beaiehung zwischen SFm und F m bei Adrenalil~gabe ond ira Normalversuch. (~ O Snpra- reninversuche, -b Normal'~ersueh, ma thamat l sch darstellbare N i t t d w e r t s k u r v e n (s. Originalarbeit 2):

- - tier Saprareninversuche und ....... der Normalversuche.

von der Dosis des intravenSs verabfolgten Adrenalins abhiingig ist (Abb. 2). Mit steigender Adrenalindo.sis nimmt F m zu, und zwar

wird die Steigung tier Kurv,e bei den hgheren Adrenalinwerten immer gr6ger. Mit dieser Steigerung yon F m geh.t die bereits er- wiihnte Abnahme der Sehwundzeitwerte einher.

334 W. Blasius:

Trfigt man die bei den einzelnen Abklemmversuchen gefundenen Blutdrueksteigerungen (in mm Hg) in die graphisehe Darstellung ein, dann erkennt man, dal~ die Verlfingerung der Fm-Zeit naeh Adrenalingabe yon der gleiehzeitigen Blutdrueksteigerung unab- h/ingig ist. Die Kurven der Fm-Zeiten und der Gr61~en der Blut- druekerh6hung divergieren sowohl bei den h6heren wie niederen Werten der Adrenalindosis. (Die Schwellendosis, bei der eben eine Verliingerung tier Fm-Zeit feststellbar ist, betriigt in dem vortiegen- den Falle etwa 1 3', in anderen Versuehen ist sie wesentlieh h6her.)

Um das v611ig andere Leistungsgesetz, dem die Ganglienzelle unter Adrenalin gehoreht, deutlieh zu maehen, sind in Abb. 3 die Sehwundzeitwerte in Abhiingigkeit von den Fm-Werten be~ Nor- mal- und Adrenalinversnehen dargestellt. Man sieht, dab bei den Normalversuehen e in Ans tieg der Fro- mit einem solehen der SFm-Werte einh,ergeht, wfihrend die Adrenalinversuehe bei Anstieg der Fm-Werte einen Abfall der Sehwundzeitwerte aufweisen. Naeh den niedrigen Fm-Werten jedoeh laufert beide Kurven parallel. Diese Verl/iufe besehreiben Verh/iltnisse, die in die irreversiblen Sehfidigungen der Ganglienzelle iibergehen.

Zusammenfassung. 1, Die F unktionsffihigkeit der Ganglienzelle, gemessen an der

maximalen Funktions- o~der [)berlebensdauer eines rhythmiseh ausgelSsten Reflexes nach Aortenabklemmung, steigt nach Adre- nalingabe gegenfiber der Norm an. Diese Wirkung is t yon der gleich- zeitig in der Carotis bestehenden Blutdruckh6he unabhfingig, Der Einflul] iibergeordneter Zentren kann daher f/it das Zustanclekommen dieses Effektes ausgeschlossen werden, es liegt eine rein periphere Wirkung vor. Die Fm-verl/ingernde Wirkung des Adrenalins ist besonders ausgepr/igt an der ermiideten Ganglienzelle zu finden, und zwar steigt sie mit der Dosis des zugeftihrten Adrenalins an. Alle diese Tatsachen sprechen ffir eine vegetative Beeinflul~barkeit der Ganglienzellen des Riickenmarks. Und zwar diirfte die Verl/inge- rung der maximalen Funktionszeit vornehmlich auf stoffwechsel- physiologische Momente, d.h. auf eine Mobilisierung der aeroben und anaeroben glykolytischen und phosphorolytischen Energie- reserven zuriickzuffihren sein.

2. Die Schwundzeit SFm, d. h. die Erholungsphase nach Ablauf der maximalen Funktionszeit, ist nach Adrenalin verkfirzt. Diese Wirkung kann urs/ichlich auf die verbesserten Durchblutungsver- h/iltnisse im Ansch,luB an die Drosselung (BlutdruckerhShung u n d periphere Erweiterung der GeffiBe) zurfickgefiihrt werden.

Der Einfltfi~ des Adreu~tins auf die Vorderl~orng~nglienzelle. 335

Summary .

1. The functional capacity of the ganglion cell, measured by the functional or vital duration of a reflex, which had been rhythmically released after pinching off the aorta, increases after application of adrenalin exceeding the normal one. This effect is independent of the degree of blood pressure which simultane(~usly exists in the carotid. Consequently, the influence of supraordinate centers may be eliminated as far as the origin of this effect is concerned. This effect is purely peripheral. The prolonging effect of adrenalin on the maximum functional duration may be found in a strongly marked form on the tired ganglion cell. It increases with the doses of adrenalin applied. All these facts are in favor of the possibility to vegetatively in- fluence the ganglion cells of the spinal cord. The prolongation of the maximum functional duration may be presumed to originate from metabolic physiolo~c mo- ments, i.e., from a mobilization of the glycolytic and phosphorolytic a~robe and anerobe reserves of energy.

2. The duraton of disparifion, SFm, i.e., the phase of recreation after termina- tion of the functional duration, decreases after application of adrenalin. This effect may 1~ presumed to originate from improved conditions of circulation following the throttling (increase in blood pressure and peripheral enlargement of the vessels).

R~sum~.

1. La capacit~ foncfionnelle de la cetlule ganglionnaire mesur~e par la dur~e foncfionelle ou vitale d 'un i'~flexe caus~ rythmiquement apr~s pincure de l 'aorte augmente apr~s application d'adr4naline en surmontant la norme. Cet effet est in- d~pendant du degr~ de la tension art~rielle qui existe simultan~ment, dans la carofide. Par consequent, l 'influence de centres surordonn~s peut ~lre ~limin~ en ce qui concerne l'origine de cet effet. Cet effet est purement p~riphdrique. L'effet prologeant de l 'adrdnaline sur la dur~e fonctionnelle maxima peut ~tre trouv~ dans une forme tr~s marquee sur la cellule ganglionnaire fatigu~e. I1 augmente avec la dose d'adrd- naline applique, Teas ces faits sent en faveur d'une influen~abilit~ v~g~tafive des cellules ganglionnaires de la moelle ~pini~re. La prol.ongafion de la duroc fonctionnelle maxima peut ~tre ramen~e vraisemhlablement h des moments m~taboliques physio- logiques, c'est-h-dire h une mobilisation des r~serves d'~nergie glycolyfiques et phos- phorolytiques adrobes et an~robes.

2. La dur~e de disparition, SFr,, c'est-h-dire la phase de r~cr~ation apr~s termi- naison de la dur~e fonctiomlelle maxima, diminue apr~s application d'adr~naline. Cet effet peut ~tre r a m e n 4 cansalement aux conditions am~lior~es de circulation apr~s l 'Oranglement (augmentation de la tension art~rielle et ~largissement p~ri- ph~rique des vaisseaux).

L i t e ra tu r .

1. Blasius, W., Z. Biol. I03 (1950), 209---252. - - 2. Derselbe, Z. Biol. 10~ (1951), 121--138.

Diskussion.

a) M. Ratschow, Halle, zum Referat von Herrn Schaefer:

Meine Damen und Herren! In uneingesehriinkter Anerkennung, ein biBchen neid- yell, erfiihrt der Kliniker, mit welcher Exaktheit der Methodik die theoretische