untersuchungen über die mechanischen eigenschaften der hornhaut des schweinsauges

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(Aus der Universit~ts-Augenklinik der Charit6 [Direktor: Prof. Dr. W. L6hlein] und dem PathologischenInstitut der Universitgt Berlin [Direktor: Prof. Dr. R. R6ssle].) Untersuchungen iiber die meehanischen Eigenseha~ten der Itornhaut des Schweinsauges. Von Bernhard 5tauseh. Mit 9 Textabbildungen. Einleitung. Arbeiten fiber mechanische Gewebsprfifnngen am Auge sind nicht zahlreich. Dies liegt daran, dal] die theoretischen Grnndlagen einer derartigen Forschnngsriehtnng (R. R6ssle 29) noch nieht Atlgemeingut ge- worden sind. Es stellen sich ferner experi)nentetlen Untersuchungen a~ff diesem Gebiete erhebliehe Schwierigkeiten entgegen. Gewebsmeehanisehe Priifungen entspringan einmal dem Bediirfnis des Klinikers und Pathologen naeh einer objektiven, anf meBbare GrSBen gegrfindeten Beurteilung eines Gewebsverbandes an Stelle subjektiver Sehittzung. Zum anderen dienen sie der Feststellung der mechanischen Eigenschaften von normalen nnd pathologiseh vergnderten Gewebsarten. Es werden weiterhin mit diesen N[ethoden Wege angebahnt, die die Kluft zwisehen funktionellem Verhalten nnd pathologisch-anatomischem Be- fnnde fiberbrficken helfen sollen. Die X~[ethoden bestehen in Belastnngen dnrch Zug und Dmck. Sic lassen sieh in statisehe nnd dynamische (mit Einrechnung der Zeit) einteilen. Zngbelastungen werden durch Anhgngen von Gewiehten, Stol~einwirkung anf I~ebel nnd duroh Schwingnngen erzielt (v, Danclcel- mann ~, Dittler 5, Heymann lo, Richter es--2s, Steinhausen ~6-8s). Druek- belastnngen beruhen anf Eindrficken einer Pelotte, Anschlagen schwin- gender K6rper (ballistisehe Elastometrie), grober Pressnng und auf Druckiibertragung dnrch fliissige Medien (Gildemeister ~, Koch nnd Fischer ~3, Koster ~, Mangold~nnd Detering ~, Sugimoto 39, Vogetsang a~-5o, Weve ~1). Mit diesen Methoden wnrde eine groBe Anzahl yon Gewebs- verbi~nden and einheitlichen Gewebsarten an lebendem nnd totem, menschlichem nnd tierischem Material nntersncht. Nine Ubersicht fiber die bisher vorliegenden Ergebnisse meehaniseher Gewebsprfifung am Auge bringen die Arbeiten yon K. l/ogelsang a4-5o. Meehanisehe Prfifungen der Cornea liegen yon H. Heymann lo vor. An ausgesehnittenen Hornhautstreifen ~4rd nnter Verwendung der Apparatur yon v. P/lug]c ~4 dnreh Zngbelastung die Zerreiggrenze fest- gestellt. Er kommt zu dem Ergebnis einer relativ gnten Dehmmgs- fS~higkeit bei durehsehnittlieh hoher Festigkeit. Sugimoto s9 priift an

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(Aus der Universit~ts-Augenklinik der Charit6 [Direktor: Prof. Dr. W. L6hlein] und dem Pathologischen Institut der Universitgt Berlin [Direktor: Prof. Dr. R. R6ssle].)

Untersuchungen iiber die meehanischen Eigenseha~ten der Itornhaut des Schweinsauges.

Von Bernhard 5tauseh.

Mit 9 Textabbildungen.

Einleitung. Arbeiten fiber mechanische Gewebsprfifnngen am Auge sind nicht

zahlreich. Dies liegt daran, dal] die theoretischen Grnndlagen einer derartigen Forschnngsriehtnng (R. R6ssle 29) noch nieht Atlgemeingut ge- worden sind. Es stellen sich ferner experi)nentetlen Untersuchungen a~ff diesem Gebiete erhebliehe Schwierigkeiten entgegen.

Gewebsmeehanisehe Priifungen entspringan einmal dem Bediirfnis des Klinikers und Pathologen naeh einer objektiven, anf meBbare GrSBen gegrfindeten Beurteilung eines Gewebsverbandes an Stelle subjektiver Sehittzung. Zum anderen dienen sie der Feststellung der mechanischen Eigenschaften von normalen nnd pathologiseh vergnderten Gewebsarten. Es werden weiterhin mit diesen N[ethoden Wege angebahnt, die die Kluft zwisehen funktionellem Verhalten nnd pathologisch-anatomischem Be- fnnde fiberbrficken helfen sollen.

Die X~[ethoden bestehen in Belastnngen dnrch Zug und Dmck. Sic lassen sieh in statisehe nnd dynamische (mit Einrechnung der Zeit) einteilen. Zngbelastungen werden durch Anhgngen von Gewiehten, Stol~einwirkung anf I~ebel nnd duroh Schwingnngen erzielt (v, Danclcel- mann ~, Dittler 5, Heymann lo, Richter es--2s, Steinhausen ~6-8s). Druek- belastnngen beruhen anf Eindrficken einer Pelotte, Anschlagen schwin- gender K6rper (ballistisehe Elastometrie), grober Pressnng und auf Druckiibertragung dnrch fliissige Medien (Gildemeister ~, Koch nnd Fischer ~3, Koster ~, Mangold~nnd Detering ~, Sugimoto 39, Vogetsang a~-5o, Weve ~1). Mit diesen Methoden wnrde eine groBe Anzahl yon Gewebs- verbi~nden and einheitlichen Gewebsarten an lebendem nnd totem, menschlichem nnd tierischem Material nntersncht.

Nine Ubersicht fiber die bisher vorliegenden Ergebnisse meehaniseher Gewebsprfifung am Auge bringen die Arbeiten yon K. l/ogelsang a4-5o. Meehanisehe Prfifungen der Cornea liegen yon H. Heymann lo vor. An ausgesehnittenen Hornhautstreifen ~4rd nnter Verwendung der Apparatur yon v. P/lug]c ~4 dnreh Zngbelastung die Zerreiggrenze fest- gestellt. Er kommt zu dem Ergebnis einer relativ gnten Dehmmgs- fS~higkeit bei durehsehnittlieh hoher Festigkeit. Sugimoto s9 priift an

(~ber die mechanisehen Eigenschaften der Hornhaut des Schweinsauges. _9:[5

jungen, alten und lanolingeffitterten Kaninehen einzelne Corneal- und Skleralstreifen sowie die unversehrte Bulbushiille. Er finder eine gr61lere Dehnbarkeit der Hornhaut gegenfiber der der Sklera. Ihre Festigkeit ist bei jungen Kaninchen am geringsten, bei erwachsenen und lanolin- geffitterten n~ehst den gquatoriaIen Streifen des Sklerallimbus * am gr61~;ten. Die Hornhaut ist sonst nur im Zusammenhang mit den anderen Bulbushfillen untersueht worden. Veranlassung gab die Frage der Messung des.intraokularen Druekes (Tonometrie). Die mit Tonometern (M~,Jclal~oH, Mangold nnd Detering 19, Schi6tz, Vogelsang 45, Weve ~1) erreichten ~'ert~ sind yon mehreren Faktoren, nnter anderem yon den mechanischen Eigensehaften der Bulbuswand abhgngig (Dot 9, Kal[a n, Langenhan 17, Monnik 2o, Ratschewslci] ~5, Schmidt.Rimlgler 3~). Koch und Fischer 13 teilen mit,, dat~ sioh bei Belastung yon 60 mm Hg an eine Vermehrung der Spannungsdoppelbrechung, yon 250 mm t tg an eine ~ d e r u n g der Hornhautkrfimmung feststellen l~iftt. Ratschewskiy ~ be- richter auf Grund tonometriseher hIessungen und mathematischer Bele- gung fiber die Beziehungen zwisehen Dicke u n d Krfimmnngsradius der Hornhaut nnd ihrem Spannungszustand.

Becher 2 und Ko]cott 14 t~eilen anatomische Befunde mit, in denen sie den Faserverlanf der Sklera und Cornea besehreiben und daraus auf die untersohiedlichen Leistungen versehiedener Abschnitte schlieBen. Queilung und gewebeehemisehe Zusammensetzung der Hornhaut nnter- sucht F. P. Fischer s. Bei Quellung finder er e ine Vergr61~erung der Elastizit~tsgrenzen nnd Festigkeitsabnahme. Bi~rger ~ und Schlomlca bestimmen die Troc!~ensubstanz yon Hornhaut und Lin~e in verschie- denem Alter. Sie stellen ferner eine weitgehende Unabh/h~gigkeit des Stoffweehsels dieser Organe vom Gesamtstoffweohsel (Bradytrophie) lest.

Herr Prof. Dr. K. Vogelsang gab die Anregung, gewebsmechanisehe Untersuchungen an der unversehrten, iso]ierten tIOla~haut vorzunehmen. Hierbei war der Blick vorerst nicht allein auf eine m6gliche Nutzbarkeit fiir ein bestimmtes praktLsoh-klinisches Problem geriohtet, sondern es soltten die meehanisohen Eigenschaften der normalen Hornhaut einer exakten Priifung nnterworfen werden.

Im Folgenden soil fiber experimentelle Untersuehungen beriohtet werden, die an tierischen Hornhguten ira pathologisehen Insti tut der Universit~Lt Berlin ansgeffihrt worden sind.

Material. Die Schweinsaugen vom st~dtischen Viehhof Berlin werden ffir jeden

Arbeitstag frisch geholt. Die jungen Tiere {1/2-J/4 Jahr) kommen nach deIa Ausbluten 3--4 h~in. lang in einen Brfihkessel yon etwa 700 C; im heil~en Wasser sind die Lider lest geschlossen. 2qach der Enucleation

* Hier is$ offenbar ein Skler~lstreifen aus dcm Limbusgebiet gemeint, der durch ~qua~oriale Schnittfiihrung gewonnen ist.

21~ Bernhard Na~usch: Untersuchungen

werden die A.ugen sofort zur Arbeitsstelle gebracht und ~uf Eis gelegt. Die Zeit zwischen Tod und Untersnchang betrgg~ im Mittel 30 Min.

Die Cornea ist eine ungewShnlieh regelm~t~ig strukturierte, gef/~lose und zellarme 3/Iembran. Auf diesem Aufbau beruht ihre Durchsichtig- keit. Ihre Substantia propria (etwa 85 %) wird yon einem 7--8- bzw. l-schichtigen Epi- und Endothel und yon 2 feinen ~Iembranen ein- geschlossen. Sic besteht aus Fibrillenbtindeln, in die elastische Fasern eingestreut sind. Die Ern~hrung erfolgt per diffnsionem nnd ist yore Betriebsstoffwechsel des K6rpers wenig abh/~ngig (,,bradytroph" im Sinne yon Bikrger 3 und Schlomka).

Das zur Untersuchung dienende Gewebe erffil]t damit die Forderung nach Beschr~tnknng der ftir die mechanischen Eigenschaften verantwort- lichen ~aktoren, die schon Landerer i6 1884~ und /~. R6ssle 29 ]930 auf- ste]lten. Bei elastometrisehen Messungen z. B. des Hantbindegewebes am Lebendem (Feilchenfeld ~, Schade sl, Xluge 12, Trendtel ~1) setzen sich die Werte aus einer Vielzahl yon Komponenten zusammen (hydro- s~atiseher Druck des Gewebswa.ssers, Capillardrnek, Gewebsspannnng, 'Anordnung und Verhalten der Fasern und Fibrillen u. a.). AuIter den Epithellagen und in geringem MgBe den elastischen Fasern besteht die Cornea vorwiegend ans kolIagenell Fibrilten.

Sehweinsangen werden wegen sehwieriger Beschaffung mensehlichen Materials gew~hlt. Das Schweinsauge ist ferner in seinen ~al~en und Verhgltnissen das mensehen~hnlichste (Lemke zs, Heymann ~o).

hlaBe der Hornha, ut (Schleich~): Kriimmungsradius, horizontal: ll,0 mm; vertikal: 10,6 ram. I-Iornhautdioke zentral: 1,0--1,2 ram; Lira- bus: 0,5--0,8 mm. Weigerhin lgB~ die primitivere, gleichm/~Bigere Lebens- weise des Tieres ein geringeres ~aB uniibersehbarer individue]ler Sehwan- kungen, wie sic beim Menschen teflweise geftmden werden (R6ssle ~), erwarten. Die Wahl von Schlachthofm~terial ha~ zwar den Nachteil, keinc genauen Angaben und Dgten fiber das Individnnm zu besitzen, bie~et aber den Vorteil einer info]ge des viel umfangreieheren ~aterials erzielten Breite und Gleiehm~Bigkeit. Es handel~ sich nm gesnnde Tiere in gleieher Altersstufe.

Methodik. Nach wenigen Minuten Lagernng auf Eis werden die Augen in physio~

logische Kochsalzt6sung getegt. Durch Sehlachtnng oder Transport geseh~digte, siehtbare Verg, nderungen zeigende sowie makroskopiseh getrfibte Hornh£ute werden ansgesehlossen. Die Cornea wird ohne Be- rfihrung ihrer Fl~ehen am Limbus mit Messer und Schere abgetr~gen und sofort unter ~Vasser auf eine Messingkugel aufgelegt (siehe Abb. 1). Diese hat eine 0ffnung (a) yon 6,9 sam Dnrehmesser, tiber der der zu priifende Bezirk der Cornea liegt. Die beJden weiteren 0ffnungen (b und s}

iiber die mechanischen Eigenschaften der Hornhaut des Schweinsauges. 217

sind eingefaBt. Die Hornhaut w4rd auf der Kugeloberfl~che dureh eine ihr gleichgeformte Haube aus dam Material der Kugel fixiert, die eine Aussparung entsprechend der der Kugel (a) trggt. Der Versuch wird angeschlossen.

Die Apparatur hierzu, mit der R. Neumann 21, 2~ Untersuchungen an der Vena saphena magna an- gestetlt hat, wurde yon Iterrn Prof. Dr. R. Rgssle freundlicherweise zur Verfiig~ng gestellt (siehe Abb. 2).

Die Versuchsa.nordnung befindet sich in eineln verdunkelten, annghernd temperaturkonstanten Raum und besteht aus 3 Hauptteilen:

A. dem die Hornhaut aufnehmenden Gef~B, B. einer rotierenden Trommel mit Licht-

quelle, C. dem Druckspender mit ~¢[anometer.

A. Deckel und Boden eines diekwandigen Glas- kastens (GK) bilden gummigedichtete Messing- plat~en (M 1 und M~.), die sich gegeniiberliegende Erhabenheiten zur Fixierung der Versuchskugel (VK) tragen. Die obere Platte (Mz) besitzt 2 Off- nungen. Der einen (~1), die mit der Kugel (VK) kommuniziert, ist ein metallgefaBtes Glasrohr (GR) aufgesetzt, an welches das Druck- iibertragnngsrohr (DR) aus Messing angesehlossen ist. Dadureh kann

D// sp ...... DR ....

E

B ,4 q

Abb. ~. A p p a r a t u r (in A n t e h n t m g a n die Z e i c h n u n g in de r A r b e i t v o n R . Neumann ~). D e r l~bers ich t l i chke i t w e g e n i s t die t t a u b e wegge lassen , d i e ' d i e t to rnhau t0 (H.~ a u f de r

V e r s u e h s k u g e l f ix ie r t .

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c

Abb . I. Projekl~ion de r s t e h e n d e n Ver suehsku - gel ( V K ) . 0fJ 'nung a d e m B e t r a e h t e r zuge- w e n d e t . Die H o r n h a u t i s t da r f ibe rge l eg t wie f iber d e n B a t b u s , so d a b die D r u e k f i b e r t r a g u n g

s e n k r e c h t w i r k t .

dem Inneren der Kugel (VK) Druck zugefiihrt werden. Die andere KngelSffnung wird dureh die untere Platte (Ms) verschlossen. Die zweite 0ffnung ((~s)der oberen Platte trggt ein Steigrohr (SR), in das ein

218 Bernhard Nausch: Untersuchungc~

paraffinfiberzogener Schwimmer (S) ragt. Von zwei t tebelarmen ist. der eine (H1) mit dem Sehwimmer (S), der andere (He) mit einer in einem Stativ (St) horizontal rotierenden Achse start verbnnden, der ein kleiner Spiegel (Sp) anfgelStet ist.

B. Eine ~Niederfrequenzlampe wirft einen punktfSrmigen Liehtstrahl (L) auf den ldeinen Spiegel (Sp), der ihn auf eine rotierende Trommel (T) reflektiert. Diese wird yon einem Elektromotor (E) in gleieh- bleibender Bewegung gehMten und mit lichtempfindliehem Pa~pier be- spanut. Es wird hochempfindliches Oszfllographenpapier der Firma Mimosa. Dresden in Streifen 18,5 mal 50,0 cm verwandto

C. Als Druekspender dient die Wasserleitung. Von ihrem t~egxtlier- hahn (RH) gehen ein Abflul~rohr (AR) mit Verschlul~hebel (V) und ein Znleitungsrohr (ZR) zu einem Messingzylinder (MZ) ab. Dieser wird yon einem Dreiwegehahn (DH) versehlossen, der mit dem Drnck- iibertragnngsrohr (DR), einem Queeksilbermanometer (HgM) und der Au~enluft kommnniziert,. ])as ~anometer (HgM) ist diekwandig und endigt in einem Glasgef£~ (GG). Ein Sieherheitsgef~l~ (SG) ist zur Ver- hindernng yon Wasseriibertritt vorgesehaltet.

Eine Sekundenuhr sehl~gt la.nt.

A pparaturmafle. ~[essingkugel (VK) : Durehmesser 25 ram. Glaskasten (GK): 40 : 70 : 100 ram. ~essingplatten (M 1 und Me): Dicke 6 ram. SteigTohr (SR) : Durchmesser 11,6 ram. Spiegel (Sp) : , 6,0 ram. Trommel (T): ,, 158mm; HShe: 186ram. Hg-Manometer (HffM): HShe 940 ram.

Unter dem Spiegel einer physiologisehen NaC1-LSsung wird die Kugel (VK), auf der dig I-Iornhaut fixiert ist, in den Glaskasten (GK) eingesetzt, dieser verschlossen und Steigrohr (SR) sowie metallgefal~tes Glasrohr (GR) gleichhoch mit LSsung geffillf. Die LSsung steht 92 mm fiber dem obersten Punkt der Circumferenz der Hornhaut. Dieser Tell der Apparatur wird a.uf einen Tisel~ (T) gestel]t, das Dr~ckfibertragungs- rohr (DR) ]uftdieht angeschlossen und der Schwimmer (S) auf den Fliissigkeitsspieget aufgesetzt, xNach Verdunkelung wird der Licht- Strahl (L) derart eingestellt, dal~ er in bestimmter HSbe die Trommel (T) punktfSrmig trifft, diese mit Oszillographenpapier bespannt und darauf geaehtet, da,l~ es iiberall glatt a.nliegt. Nach Erzeugung ei~les Druckes best imm~r HShe werden gteichzeitig Trommel nnd Lichtquette in Ti~tigkeit gesetzt. Belastung und Entla.stung erfolgt dureh 0ffnen und Schliei~en des Dreiwegehahnes (DH). Dutch 0ffnen gela.ngt, der erzielte Druck in die K~igel (V/~), die Hornhaut dehnt sich aus und heb~

fiber die mechanischen Eigensch~ften der Hornhaut des Schweinsauges. 219

den Fliissigkeitsspiegel im Steigrohr (SR) . Die Bewegung teilt sich dem Schwimmer (IS):~nd damit dem Spiegel (Sp) mit, der durch Drehung die vert, ik~le Einstellung des Lichtpunktes auf der Trommel /indert.

Hierbei entspricht die GrSBe der Drehung dem zugeh5rigen Kreis- bogen. Da der Lichtpunkt auf eine ger~de Fl~che (Tromme]) f£11t, wachsen die ~%rte an, je weiter sich der Lichtpunkt yon der Horizon- talen entfernt. Die hierdurch notwendig werdende Umrechnung der Werte wird sp/£ter mitgeteilt (siehe S. 224/225). Nach Entlastung werden Trommelbeweg-ang und Lichtquelle ausgeschattet und das belichtete 0szillographenpapier sofort entwickelt. Jeder Versuch wurde vom Ver- fasser persSnlich ausgefiihrt. Es wurde auf grSl~te Gleichm£1~igkeit geachtet und keine ~_nderung im Verlauf der Versuche vorgenommen.

Die bei Gewebspriifungen anftretenden, in der Einleitung erw/~hnten Schwierigkeiten bestehen in

1. postmortalen Ver/~nderungen, 2. Isolierung des Versuchsobjektes, 3. unphysiologischem Einwirken. Zu 1. t'ostmortale Ver/£nderungen der Dehnbarkeit der Vena saphena

magna bemerkt Neumanu 21 nach Exhnmierung (16 Tage post mortem) nicht. 2'. P. Fischer s erh~lt Hornh/iute 72 Stunden auf Eis vSllig durch- sichtig. Heymann lo stelIt nach 24 Stunden _~nderungen der Zerreil]- grenze an Streifen yon Augenhiillen fest.

Die Berfihrnng mit der Aul3enluft setzt die Cornea vermehrt post- mortalen Ver/inderungen aus (die Vena saphena magn~ ruht in der Tiefe der Wadenmtlskulatnr). Sie troeknet, Quellungen infolge Durch- i/~ssigwerdens des Endothels und Ausf~llungen triiben sie. Sie ist dagegen als nicht hochdifferenziertes und ,,bradytrophes" Gewebe (Biirger ~ und Schlomka) in geringerem Mal~e mit postmortalen Ver/~ndernngen des Gesamtk6rpers verkniipft. Ferner ist dnrch die Ktirze der Zeit zwitschen Tod des Tieres und Untersuchung sowie dnrch die Konser- viernng anf Eis die gr6Btm6gliche Sicherheit gegen das Auftreten yon postmortg]en Ver/inderungen gegeben. Nur klare Hornh/~.nte mit nn- versehrtem Epithel werden verwendet.

Zu 2. Die Forder~mg, Gewebe am natiirlichen Orte zu priifen, ha.t Naehteile. Dem Vorteil ann/~hernd physiologischer Verh~ttnisse steht nachteflig gegeniiber, dab eine Ftille yon Faktoren am Ergebnis (be- sonders am Lebendem) beteiligt ist. Eine Isoliernng ist zwar tmphysio- logiseher, bietet aber klarere und einheitlichere experimentelle Be- dingungen.

Dieser Nachtefl wirkt sich bei der gew£hlten Versuchsanordnnng nur in geringem h'Ll]e aus. Die Cornea wird als Ganzes herat, sgelSst und in physiologische NaC1-LSsung gebracht, die in ihrer Zus~mmensetzung weitgehend dem ILummerwasser und der Conjm~etivalfliissigkeit ent- sprieht. Hierdureh wird nnter anderem eine dutch Quellnng bedingte

220 Bernhard Nausch: Untersuehungen

~nderung der mechanischen Eigenschaften vermieden (Fischer s). Sio behalf, abgesehen yon minimaler Einrollung des t~andes, ~uch naeh Isolierung ihre Form bei, die sie im lebenden Organismus darbietet, w/~hrend z. B. Gefi~Be n~ch Durehsehneiden l~etraktion zeigen (vgl. die Arbeit yon Neumann 9.1, S. 66). Ihre Fixierung auf der Versuehskuget kann meehaniseh gesehen mit der Verfalzung zwischen ihr und der Sldera vergliehen werden. Unter Hinzunahme der ,,Bradytrophie" er- scheint der durch Isotierung bedingte Einflui~ auf die gewebsmeehanische Messung gering und ist im Sinne einer gleichbleibenden Fehlergr5Be zu werten. Dagegen sind die erw/~hnten Vorziige in vollem Umfange wirksam.

Es bestand ferner nicht die Absicht, die Cornea in tote zu priifen. Da nur ein dureh die 0ffnung a der Versuehskugel begrenzter Bezirk der Untersuehung unterworfen wird, ergibt sieh die M6glicbkeit, versehiedene Cornealbezirke (z. B. Zentrum, Limbus) in ihrem Verhalten zu ver- gleiehen.

Zu 3. Prfifungen der Gewebe, die der funktionellen Beanspruehung weitgehend entsprechen solten, bereiten grebe Sehwierigkeiten. Meist wurden sie Untersuehnngsmethoden der Physik und Technik entnommen. Damit ~ib3rtrngen sieh Begriffe, die nieht immer auf des biologisehe Substrat anwendb~r waren. Die Methoden win'den weitgehend modifi- ziert und entfernten sich yon t~tsaehliehen Gegebenheiten.

Dan meehanisehen Aufgaben der Hornha.ut, i~ul~ere Deformationen, vor atlem aber intraokulgre Drucksehwanknngen auszugleichen, wird mit Hilfe der Apparatnr weitgehend entsprochen. Die Druckbelastung mit physiologiseher NaC1-LSsung i~hnelt in hohem ~al3e der dureh Druek~nderungen des Xammerwassers ausgelSsten mechanisehen Be- ansprnehung der Cornea.

Die Volnmensehwankungen der Hornhaut werden dureh LSsung, ~Vinkelhebel und Lichtstrahl ohne praktischen ~eibungswiderstand oder sonstige Versuehsfehler festgehalten. Des Kymographion besitzt den Naohteil zeitlieher Begrenzung des Versnehes nnd den Vorteil genauester ~%egistrierung an Stelle weniger genauen Skalenablesens.

Die Vers~che wurden yon ~ai bis Oktober 1938 ausgeffihrt..

Eigene Versuche. Fo]gende Versuchsreihen werden zur Prfifung durch Druckbeiastung

"m Iffornh/~uten yon Schweinsaugen gew/~hlt: 1. ein- und mehrfache momen~ane Belastungen der Hornhautmitte; 2. einm~]ige Belastung des limbusn~hen Gewebes; 3. einmalige Belastung der Hornhautmitte mit zeitlich festgelegtem

Druekanstieg. tIierzu werden 3 und 6 Druckstufen verwandt : 300, 600, 900 mm Hg ;

150, 300, 450, 600, 750, 900 mm Hg.

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222 Bernhard Nausch: Untersuchungen

Die durch einmalige Umdrehung des Kymographions begrenzte Versuchszeit b~dingt folgende Zeiteinteihmg: Bei einmaliger Druck- einwirknng erfolgt Belastung nach 6 Sek., Entlastung nach weiteren 6 Sek., bei dreifacher Einwirkung wechseln Belastung und Entlastung nach 2, bei siebenfacher nach 1 Sek.

Es ergeben sich folgende Versuchsreihen: I. 1 Belastung mit 3 Druckstufen,

II. 1

III. 3

IV. 3 V. 7

VI. 7 VII. I

VIII. 1 900 mm Hg nach Zeitmal~.

Belastung mit 6 Drnekstufen, Belastnngen mit 3 Dm~ckstufen, Belastungen mit 6 D~uckstufen, B~iastungen mit 3 Druckstufen, Belastungen mit 6 Druckstufen, Belastung des limbusnahen Gewebes mit 3 Druckstufen, Belastnng der I-Iornhautmitte bei Drnckanstieg yon 0 bis

A

8

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Abb . 5. ze ig t den s e h e m a t i s c h e n Ver l au f u n d B e s c h r i f t u n g einer K u r v e .

Von 100 untersnchten Hornh/iuten entfallen auf Reihe I 15, anf ]~eihe II 25, auf ~eihe I I I - -VIII je 10.

Momentane Belastungen werden gewiihlt, um durch grSl]ere Intensi- tgt des Reizes deutlichere t~eaktionen zu erhalten. Sie besitzen ferner Xhnlichkeit mit St~)t~einwirk~ngenoa:uf den Bulbus. Als Erg/~nzung der einmaligen Reizungen werden rhytlir~ische Belastungen angewandt. Es sei an die rhythmisch verlaufenden pulsatorischen Schwankungen des Augeninnendrucks verwiesen, an denen die Hornhaut teilhat.

~Nach dem Versuch ist dens belastdete Cornealbezirk deutlich aus- gewei~et nnd ge~iibt.

Das Verhalten der tlornhaut bei Betastung und Entlastung wird auf die rotierende Trommel iibertragen. Bei Dehnung der Cornea steigt der Fliissigkeitsspiegel im Steigrohr (vg]. die Beschreibung auf S. 218). Durch Heben des Sehwimmers dreht sich die Spiegelachse entgegen dem Sinne des Uhrzeigers, und der Liehtpunkt wird um das Doppelte des Winkels nach abw/~rts reflektiert. Das lichtempfindliche Papier zeigt ein Absinken des Lichtpunktes. Die Umkehr des Vorganges bewirkt ein An- steigen der }Curve (Wiedergabezweier Originalkurven siehe Abb. 3 und 4).

tiber die mechanischen Eigenschaften der Hornhaut des Schweinsauges. 223

Hierbei entspricht 1 cmder Kurve 0,033cram Ftfissigkeit. Bei Vermessung (s. u.) kSnnen Volumenschwankungen yon 0,000066 ccm festgestellt werden.

Es resultiert eine Kurve, deren Ver][anf Abb. 5 zeigt.

Der unbelastet horizontal ver- ]aufende Lich~pnnkt wird in A belastet. Er erleidet eine Ver- schiebung bis B, der eine Nach- wirkung bis C und eine Dauer- gnderung bis D folgt. Nach Ent- lastung bei D wiederholt sich der gleiche Vorgang mit umge- kehrtem Vorzeichen. Nach einer kleinen Schwankung nach D er- folgt Verschiebung bis E, Nach- wirkung bis F u n d Dauer~nde- rung bis H, in der sich zwei Abschnitte F - - G und G ~ H ab- grenzen la, ssen.

Es sei noch einmat auf die ausffihrliche Schilderung der Me- thodik und Auswertung der Er- gebnisse in der Arbeit yon R . N e u -

m a n n ~1 hingewiesen, der auch die Bezeichnung der Kurvenphasen entnommen ist.

Vermessung der aufgefiihrten Punkte (siehe Abb. 5) der Origi- nalkurven.

Ein Achsenkrenz mit A als Nullpnnkt wird gelegt, dessen negative Abszisse mit dem Weg des unbeasteten Lichtpunktes zu- s~mmenfi~llt. Der Lichtpunkt verl£nft 6 Sek. unbelastet hori- zontal, um die Abszisse zu ge- winnen. Jeder Punkt wird dureh seine Abszisse und Ordinate festgeleg~. Hierbei entspricht der Abszissenwert dem zeitlichen Ab- lauf, tier Ordinatenwert den Ver- ~nderungen der Hornhaut. Die

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VCerte werden mit Lupo auf 1/10 m m abgelesen und in eine Tabelle einge~ragen. Um die Punkte bei rhy~hmischen Belastungen genau zu

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224 Bernhard Nausch: Un~ersuchungen

bezeichnen, erhalten sie in den Tabellen rechts unten eine der Belastungs- folge en~spreehende Zahl (B~, Be, B s. . . ). Atte Werte werden in Millimeter

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~usgedrfickt. Es wird d~rauf hingewiesen, d~B alle Werte direkt yon den Originadknrven abgetesen sind. Die kVert~e der 2. und 3. Druekstufe

fiber die mechanischen Eigenschaften der Hornhaut des Schweinsauges. 225

bediirfen einer Umrechnung (siehe S. 219) und werden mit Hilfe einer abgeleiteten Formel umgerechnet.

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Von den abgelesenen, t~bellarisch zusammengestellten GrOf~en werden innerhalb jeder Versnchsreihe die Mittelwerte errechnet. Die zugehSrigen

226 Bernhard Nausch: Untersuchungen

Werte werden gddiert und dutch die Z~hl der Werte dividiert. Es wird hierdurch individuelles, jedem Gewebe eigenes abweichendes Verh~lten ausgeglichen und eine Basis fiir die weitere Aus- wertung gewonnen.

Das Verhalten der Werte bei versehieden hohem Druck wird graphisch d~rgestellt (siehe Abb. 8--9). In einem Koordinatensystem gibt die Abszisse die Druckh6he in Millimeter Hg, die Ordinate die

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150 300 1t50 8#0 2'50 5'00

Abb. 7c.

Mittelwerte. Innerhalb jeder Versuchsreihe werden die Abszissen- und Ordinatenwerte gleieher Punkte festgehalten nnd vergliohen.

Ergebnisse.

Die Untersuchungen reihen sieh ein in die bisher vorliegenden gewebsmeohanischen Untersnchungen. Es handelt sich um experimentetle Ergebnisse, die an einem einheitlichen, intakten Gewebe gewonnen sind. Dieses Gebiet ist bisher in geringem M~Be bearbeitet worden. T)ber die theoretischen Grnnd- lagen liegt dieArbeit yon R. R6ssle ~ vor. Angaben fiber die meohanischenEigenschaften der Hornhaut sind spgrlich (Heymann 10, Sugimoto sg). ~. ~.-

Die Hornhaut ist sehr regelmggig strukturiert und zum grSgten Tell aus Fibriltenbfindeln ~ufgeb~ut. Sie ist gefgl~los, zellarm und nimmt am Gesamtstoffweehse] in geringem Malte teil. Die Cornea des Schweinsauges

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: ~. ~. ~. ~.~.

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iiber die mechanischen Eigenschaften der Hornhaut des Schweinsauges. 227

entsprieht weitgehend der des Mensehen (Heymann lo, Lemke is). Da dieses Gewebe~dem Arbe~tsbereieh des Augenarztes angehSrt, diirften sich augen~rztliehe ~Beziehungen oh~ae Zwang herstelten lassen.

Die Versuchsb~dingungen sind giinstig. Die Kiirze der Zeit zwisehen Tod des Tieres und Untersuchung sowie die Konservierung auf Eis beschr~nken die postmortalen Ver£nderungen des ,,bradytrophen" Ge- webes. Die Priffung erfolgt unter Bedingmngen, die den physiologischen weitgehend entsprechen. Das Verhalten der Hornhaut wird durch die Apparatur praktiseh reibungstos und ohne Versuehsfehler fibertragen. Die jedem biologisehen Substrat eigene Sehwankungsbreite wird in Form der Berechnung der Mittelwerte berficksichtigt.

Die Priifung der mechani- schen Eigenschaften macht die Zugrundelegung yon Begriffen aus Physik und Technik not- wendig. Die Schwierigkeit liegt in der ~bertragung dieser Be- griffe auf das biologische Objekt. Zu priifende Werkstoffe sind ein- heitlich gegenfiber einer Viel- zahl yon Fakt0ren, die das Vet-

Abb. 9. B e l a s t u n g in 6 Sek. yon 0- -900 m m H g gleichm~i~ig a ns te igend . ]~Iomcntane E n t l a s t u n g n a c h we i t e ren 6 Sek. O r d i n a t e : O r d i n a t e n m i t t e l - wer te , 2 : I ; Absz i s se : A b s z i s s e n m i t t e l w e r t e

(Zei twer te) , 1 : 50.

halten yon Geweben bedingen. Schon Triepel 42 (t902) betont, ,,dal~ es ira hScbsten Grade ~mderbar w~e, wenn sieh atte Einzelwirkungen zu einer' Gesamtwirkung vereinigen wiirden, die sich durch eine ein- fache mathematische Formel versinnbildlichen lieBe". Die Anwendung yon Ingenieurbegriffen erscheint bei der Priifung eines einheitlich auf- gebauten und strukturierten Gewebes, wie es bei der Untersuchung w~rliegt, zul~ssig.

Folgende Eigensehaften sind zu unterscheiden: 1. Dehnba.rkeit, 2. Elastiziti~t, 3. H~rte, 4. Festigkeit.

Definitionen (zum Teil in Anlehnung an die Ausfiihrungen yon R. R6ssle 29) :

Dehnbarkeit besitzt ein KSrper, der einer Form~nderung durch Zug oder Druek nachgibt, jedoch Zusammenhang der Teilchen beh~tt. Elasti- zitdt ist die Kraft, mit der er bewirkte Form~nderungen ausgleicht. H~irte ist der Widerstand, den er dem Eindringen eines anderen KSrpers ent- gegensetzt. Festiglceit bef£higt ihn, der Trennung der Koh~sion ent- gegenzuwirken.

Die Trennung der Begriffe yon Dehnbarkeit und Elastiziti~t wird in der Literatur nicht immer in gleieher Weise durchgefiihrt. Dies mag zum Tell daran liegen, daI~ eine Dehnung Voraussetzung fiir die Wirkung der Elastizit~t ist und daher beide Eigensehuften h~ufig (z. B. bei grol~en

228 Bernhard Nuusch: Untersnchungen

Beanspruchungen, s. nnten) in einem Abhgngigkeitsverhiiltnis stehen. An Extremen sind beide am deutlichsten unterseheidbar:

Blei ist dehnbar, kaum elastisch; Gummi gut dehnb~r, gut elastisch; Stahl schwer dehnbar, gut ela.stisch. Auch das Verhaltnis zn quantitativen Xndernngen der Beansprnchung

und des Werkstoffes laBt Unterschiede erkennen. Die Elastizitat ist yon beiden GrSBen unabh~ngig; sie ~ndert sieh bei grol3en Beansprnchungen, die dann bleibende Deformierungen hervorrufen. Dagegen ist die Dehnbarkeit z.B. yon Qnerschnitt bzw. Dieke, Spannnngszustand und BelastungsgrSBe abh/ingig. Es besteht eine Proportionalitat yon Be- lastung und Formandernng (Hoolcsehes Gesetz), die sieh erst bei groBen Belastungen ~ndert. Biologisch gesehen verleiht dig Elastizit/~t den Organen die F~higkeit Formver/~nderungen auszugleichen.

Aus welchen Kurvenabschnitten (s. Abb. 5) kann ma, n Sehl/isse fiber das Verhalten yon Dehnbarkeit nnd Elastizit~.t ziehen ~.

Dutch Belastung erhalten wir ein Urteil iiber die Dehnbarkeit (A--D), dnreh Enttastung fiber die EIastizitgt (D~H).

~ber das Verhalten unter versehiedenen Bedingungen maehen fo]gende Werte Angab~n :

Ordinaten:

B: Dehnb~rkeit bei momentaner Beanspruehung; hierbei mug die kinetische Energie der einwirkenden Wassers~ale beriieksiehtigt werden.

C: Dehnbarkeit, naehdem das Gewebe den StoB der Wassers~ute ansgegtiehen hat.

D: Dehnbarkeit bei Dauerbeanspruchung. E: Dehnbgrkeit und Elastizitat bei momentaner Beanspruchung. F: Elastiziti~t, na~chdem das Gewebe die durch den elastisehen Zug

entsta~ndene Wasserbewegamg a, usgegliehen hat. G und H: Elastizit~t bei ktirzerer und 1/tngerer Beansprnchung. Ae, A s . . . : entspricht bei rhythmisehen Belastungen H. Die Abszissenwerte sind Zeitwerte, zeigen geringe Untersehiede und

sind yon der Art des Schliel3ens und (~ffnens des Dreiwegehahnes zum Teil abh~ngig. Die Ordinatenwerte geben direkt das Verhalten der Hornhaut und zeigen deutlicheres Verhatten. Eindeutige Sehl/isse fiber Dehn- barkeit ~md Elastizit~i~ kSnnen aus den ~Terten von C, f (Ord.), bei Be- riieksiehtignng der kinetischen Energie der Wassers~nle aus denen yon B (Ord.) gezogen werden. (;'her das Verhalten bei Danerbeanspruchung machen die Werte yon D, H (Ord.) Angaben. Die Abszissen- und rest- lichen Ordinatenwerte sind ansgewertet nnd k6nnen eingesehen werden.

])ureh kurvenmS~l~ige Darstellung ~-arde das Verhalten der Ordinaten- werte bei versehiedenen Druekstufen festgeha.tten. Zur Methode der Answertung dieser K~lrven sei folgendes ausgefiihrt:

tiber die mecha, nischen Eigenschaften der Hornhaut des Sehweinsauges. 229

a) beriicksichtigt werden der Kurvenverlauf und die GrSl~e der Ordi- natenwerte ;

b) eine Abnahme der Dehnbarkeit /£ul3ert sich in fallendem, die der Elastizitat in steigendem Kurvenverlanf; hierbei wird nnter Elastizitgt der elastische Ausgleich nach Dehnung infolge Druckes bestimmter HShe verstanden ;

c) nur die erste (niedrigste) Druckstufe belastet ein unvergndertes Gewebe. Alle weiteren Druckstufen erzeugen Zusatzwerte;

d) bei rhythmischen Belastungen erfolgt eine haufigere Beansprnchung yon kiirzerer Dauer ; die einzelnen Knrven zeigen das VerhMten der Horn- haut. jeweils bei der ersten, zweiten nsw. Belastung bei verschieden hohem Druck. Konvergenz und Divergenz der Kurven gibt an, dab mit steigendem Druck das unterschiedliche Verhalt.en zwisohen den Belastungs- folgen ab- bzw. zunimmt. Die Abszissen yon D und A S, A a . . . sind gleich groiL soda~ ihre Ordinaten verglichen werden kSnnen;

e) da nur 3 Kurven auf einem Oszillographenpapierstreifen Platz finden, m u] dieser bei Anwendung von 6 Druckstufen ausgewechselt werden. Es vergehen hierbei 2--3 Min. (gegeniiber sonst 1/2--8/4 Min.).

Aus welchem VerhMten der Cornea Schliisse fiber Festigkeit und H~trte gezogen werden kSnnen, wird welter unten besprochen.

Es folgt die Auswertung: A. Belastungen der Hornhantmitte: 1. Bei Belastnngen mit steigen-

dem Druck nehmen Dehnbarkeit und Elastizitat ab. Die Dehnbarkeit folgt nicht dem Hookschen Gesetz (s. S. 228}. Nachweis : Die Knrven yon C, D fallen, die yon 2', A steigen an.

2. Die Dehnbarkeit nimmt bei Dauerbeansprnchung, die Elastizitat bei kurzer Beanspruchung starker ab. Nachweis: Die D-Kurve fallt starker als die yon C; die F-Knrve starker als die yon A.

3. Bei rhythmischen Belastungen nimmt gegeniiber einmMiger Be- ]astung die Dehnbarkeit starker als die Elastizitat ab. Nachweis: C, D I I I - - V I fallt starker Ms I, II. Die Knrven yon F, A nnterscheiden sich nicht wesentlieh beziiglich ihres Anstieges. Belastnngen mit 3 Druck- stufen (300, 600, 900 ram Hg) lassen die Elastizitat, Belastungen mit 6 Drnckstufen (150, 300, 450, 600, 750, 900ram Hg) die Dehnbarkeit stg.rker abnehmen. Nachweis: C, D IV, VI fitllt starker als III , V; F, A I l l , V starker als IV, VI.

~. Mit steigendem Drnck nimmt die Dehnbarkeit zuerst geringer, dann starker ab. Die Elastizitat vermindert sich annahernd gleichmal~ig. Nachweis: bei C, D I VI fallen die Kurven yon der 2. znr 3. (bzw. 5. zur 6.). Druckstnfe starker als yon der 1. zur 2. (bzw. 4. zur 5.), ferner yon der 1. znr 2. starker als yon der 4. zur 5. Druckstufe. Bei F, A liegt kein en-~sprechendes Verhalten vor.

5. Bei rhythmischen Reizungen nimmt beziiglich des unterschiedlichen Verhaltens zwischen den Bela~stungsfotgen die Dehnbarkeit. bei steigendem

230 Bernhard Nausch: Untersuehtmgen

Druck stgrker ab uls die Elastizitgt. 2~aohweis: Die~Knrven yon C, D

I I I - -VI konvergieren erheblich stgrker ~ls die yon F, A III--VI. 6. Bei zusgtzlicher Einwirkung von kinetisoher Energie nimmt die

Dehnbarkeit weniger stark ab ~ls ohne diese; mit der Belastungsfolge nimmt sie vermehrt ~b. Nachweis: B fgllt weniger stark als C, D. Die Zwischenrgume zwisohen den Kurven yon B III--VI nehmen mit. der Be- lastungsfolge ab.

B. Belastungen des Limbus: Die am limbusnahen Gewebe ge- wonnenen Werte zeigen gegentiber den an der Hornh~utmitte erhal- fenen folgendes unterschiedliche Verhalten: Die Ordinaten sind zahlen- mgl~ig kleiner. Die Kurvenverl~Lufe zeigen geringere Sohw~nkungen. Daraus kann der SchluB gezogen werden, dab die I)ehnb~rkeit geringer und der etastische A~sgleieh vollstgndiger ist.

An dieser Stelle k6nnen die Ausfiihrungen yon Becher 2 herangezogen werden. Die praktisch festen und undehnbaren kollagenen Fibrillen passen sich einer Dehnungsbeanspruchung durch ihre Anordnung an. Sie k6nnen 1. gewellt parallel oder annghernd parallel und 2. unter Maschenbitdung gekreuzt verlaufen. Verstreichen der Wellung und Zu- spit zung der M~schenwinkel erm6glichen eine Dehnung. Beide Bat~prin- zipien finden sich ~nl Limbus. Dieser erweist sich gegeniiber anderen Skler~labschnitten ats unnachgiebig, fest und sta.rr. Das Ergebnis der gewebsmechanisohen Untersuohung, dal] das Limbusgebiet wenig dehn- bar nnd duroh versohieden hohe Drucke gering beeinfluBbar ist, deckt sich mit dem anatomischen Befunde.

Diese morphologische D~rl%mng erm6glicht auoh ein Verstgndnis fiir das Verhalten der Dehnbarkeit bei rhythmischer Bela.stung und ansteigendem Druck (siehe unter Nr..5, S. 229). Bei Beiastung mit 900 mm Hg (C, D VI) unterscheiden sich die bei sieben Belastungen gewonnenen Ordinatenwerte nur gering untereinander, d.h. nach Ver- streichen der Wellung und Zuspitzung der Maschenwinkel wird die Cornea fast unnachgiebig.

Ferner finder W. Kokott 14 bei Untersuehung verschiedener Hornhaut, schichten an der Bowmanschen und Descemetschen Membran einen gleich- mgBigen Faserverlauf, wghrend die Fibrillenb/indel der Tuniea propria temporal nnd nasal sich vereinigen und horizontal ausstrahlen. Bei limbusna.hen, nasal und temporal ausgef/ih~en Belastungen, wie sie hier vorgenommen wurden, k6nnen die yon vornherein spitzen Maschenwinkel sich nur noch gering znspitzen, d. h. eine Dehnnng ermSgliehen. I)iese Befunde zeigen, wie gfinstig sieh anatomisohe und gewebsmechanische Untersuchungsmethoden erggnzen k6nnen.

C. N~eh Zeitma$ ansteigende Belastungen (Reihe VIII) beansprnchen das Gewebe weniger intensiv als momentane Belastungen, die bisher an- gewandt wurden. Die Hornhaut wird erheblich weniger gedehnt, vermag aber nur in geringem YfaBe die Deformiernng anszugleiohen.

iiber die mechanischen Eigenschaften der Hornlmulb des Schweinsauges. 231

Es sei abschliel~end festgestellt, dab fiber Dehnbarkeit und Elastizitat keine absoluten.Angaben gemacht werden, sondern beide gewebsmechani- schen Eigenschaften in ihrem Verh~ltnis zuein~nder besproehen werden. Ihr Verb~ttnis:zu Befunden, die unter den gloi~chen Versucl~sbedingungen an anderen Membranen des Auges (Sklera, Linsenkapsel usw.) gewonnen werden kSnnen, ist weiteren Untersuehungen vorbehalten.

Ein Urtefl fiber die Festiglceit erlaubt die Tatsache, d~B keine Ruptur beobachtet wurde. In 2 % der Versuche wurde die Hornhaut fiberdehnt.

Ein Kriterium fiir die Hgrte ist sehwer zu gewinnen. Noyons ~3 und v. Uxki~ll bestimmen sie nach dem Prinzip yon Thoulet 40 dureh Zahl und Amplitude der Sehwingungen eines H~mmerehens, das gegen einen Muskel seht~igt. R. R6ssle 39 prfift die Einritzbarkeit am Knoehen. Einen Ein- bliok bietet die Tatsache, dab die It£rte sich h£ufig umgekehrt wie die Dehnbarkeit verhi~lt. Demnach kSnnte der Sehlul~ gezogen werden, da{] die H~rte der Cornea nicht grot] ist. Die funktionelle Beanspruehung der H£rte ist gegeniiber den Anforderungen an die anderen gewebsmeeh~ni- schen Eigenseha~en gering.

Die Angaben von H. H e y m a n n lo (siehe Einleitung) werden best~tigt. Die meehanischen Eigensehaften der Hornhant stehen mit praktisch-

klinisehen Fragen in anger Beziehung. Es sei hingewiesen anf das Ver- halten der Hornhaut bei entzfindlichen Ver/~nderungen, insbesondere herpetischen Keratitiden (Keratitis vesiculosa, bullosa; vgl. Abb. 1 in der Arbeit yon K . Schmidt aa); Erkrankungen des Epithels mfissen zu Ver~nderungen der mecbanischen Eigensehaften fiihren. Es sei ferner erinnert an Hornhantnarben, Applanatio Corneae, Staphylombildung, Ceratoconus (vgl. die Arbeit yon M . Schmidt ~4) und Traumen (Cornea- rupturen, perforierende Verletzungen, operative Eingriffe). Aueh die BrechungsfeMer des Atlges einschlieltlich des Astigmatismns und der W irkung yon ttaftgl~sern sowie die pulsatorischen Schwankungen des Bulbus haben zu meehanischen Fragestellungen Beziehung.

Die Kenntnis der meehanischen Eigensehaften der Hornhaut ffir die Tonometrie wurde in der Einleitung erw~hnt.

Fiir eine Analyse, welchen anatomischen Elementen die geschilderten Grundbegriffe mech~niseher Gewebsprfifungen zuzuordnen sind, erscheint das bisher vor]iegende Material noch nicht ausreiehend. Es sei daran erinnert, dait die Cornea einhei£1ich aufgebaut ist und zum grSi~ten Tell aus kollagenen Fibrillen besteht.

Es ist darauf hinzuweisen, dal~ die geschilderten gewebsmechanischen Untersuchungen Einblicke ermSgIiehen, die mit mikroskopiseher Technik nieht zu erheben sind. Es wiirde nabeliegen, Paratteluntersuchungen ge- websmech~nischer und histologiscber Natur durehzuffihren. Wir mSchten der Vermutung Ausdruck geben, dal~ die Ergebnisse der histologischen Parallele nicht so aufschlul~reich sein dfirften wie die gewebsmeehanisehen Untersuehungen, die unter mSgliehst physiologisehen Umsta.nden durch-

232 Bernhard Nausch: Untersuchungen

gefiihrt werden (vgl. die Arbeiten yon R. N e u m a n n ~i, 22). Andererseits wiirden sieh diese FragestelIungen in vielfgltiger W~eise dureh Verfolgen der gewebsmeehanisehen Vergnderungen bei versehiedenen Altersstufen und durch Prtifung mittets physiologiseh-chemischer, pharm~ko]ogiseher und operativer Einwirkungen erweitern lassen.

Zusammen /as sung .

Die gewebsmechanisohen Untersuchnngen der Hornhau t des Schweins- auges habsn folgende Ergebnisse:

1. Bei Belasfungen mit. steigendem Druok nehmen Dehnbarkei t und Elastizi tgt a,b.

2. Die Dehnbarkmt n immt bei Dauerbeanspruchung, die El~stizitgt bei kurzer Beanspr~mhung stgrker ab.

3. Gegenfiber einma.liger Be~nsprnchung vermindert sich bei rhy thmi- schen Belastungen die Dehnbarkei t stgrker als die Elasfizitgt.

4. Mit steigendem Druck n immt die Dehnbarkei t zuerst geringer, dann stgrker ab. Die Elastizitgt vermindert sich annghernd gleiehmgBig.

5. Bezfiglieh des untersohiedlichen Verhaltens zwischen den Bela.stungs- folgen n immt die Dehnbarkei t bei steigendem Druek stgrker ab ~ls die Elastizitgt.

6, Mit zusgtzlicher Einwirkung yon kinetischer Energie n immt die Dehnbarkei t weniger s tark ab als ohne diese.

7. Die l imbusnahen Hornhautbezirke sind gering dehnbar und ent- sprechen in ihrem Verhalten den anatomischen Befunden.

8, Nuoh ZeitmaB ans tdgende Belastungen dehnen die Hornhau t weniger, der el~stisehe Ausgteieh ist geringer.

9. Die H o r n h a u t besitzt eine groBe Festigkeit. 10. Lhre Hgr te ist w~hrscheintich night groB. 11. DiG Ergebnisse yon H. H e y m a n n werden bestgt, igt. Her rn Prof. Dr. R. Rhssle und Her rn Prof. Dr. W. Lhhlein bin ich fiir

Gewghrung der Arbeitsm6gliehkeit zu Dank verpfliehtet. Her rn Prof. Dr. K . Vogelsang danke ich fiir Anregung und Unterst i i tzung der Arbeit.

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