K. Brecht

Neues elektrostatisches Tiefton-Mikrophon und seine Anwendung in der Sphygmographie

Es wird ein neues Tiefton-Mikrophon („Infraton“) beschrieben und eine Analyse seiner mechanischen und elektrischen Eigenschaften gegeben. Seine Brauchbarkeit und vielseitige Anwendungsmoglichkeit als Pulsabnehmer beim Menschen und Tier und seine Handhabung werden besprochen. Insbesondere wird seine praktische Verwendbarkeit in Verbindung mit den handelsublichen EkG-Apparaten gezeigt1.ZusammenfassungEs wird ein neues Tiefton-Mikrophon („Infraton“) beschrieben und eine Analyse seiner mechanischen und elektrischen Eigenschaften gegeben. Seine Brauchbarkeit und vielseitige Anwendungsmöglichkeit als Pulsabnehmer beim Menschen und Tier und seine Handhabung werden besprochen. Insbesondere wird seine praktische Verwendbarkeit in Verbindung mit den handelsüblichen EkG-Apparaten gezeigt1.

The effect of potassium on the tone of isolated arteries.

ZusammenfassungSegmente der Arteria facialis des Rindes wurden unter einen Innendruck von 100 mm Hg gesetzt. Dieser wurde fortlaufend isometrisch registriert, während die Arterien nach der Übertropfmethode verschiedenen Kalium-Konzentrationen ausgesetzt wurden.Kalium-Konzentrationen bis zu 35 mmol/l erniedrigen den Druck der Arteriensegmente. Die maximale Gefäßdilatation wurde bei 10 mmol/l erreicht. Weitere Steigerung der Kalium-Konzentration verminderte die Dilatation. Kalium-Konzentrationen über 50 mmol/l führen stets zur Gefäßconstriction.Herabsetzung der Kalium-Konzentration steigert den Innendruck der Arterien. Der Druckanstieg war anhaltend (bis zu 60 min beobachtet).Tetrodotoxin (8·10−7 g/ml) hatte keinen Einfluß auf die Kaliumwirkungen.Die Befunde werden in Hinsicht auf eine mögliche Funktion des Kaliums bei der Regulation der Durchblutung — besonders am arbeitenden Muskel — erörtert.SummarySegments of bovine facial arteries were placed under a pressure of 100 mm Hg and the inside pressure was isometrically recorded. The arteries were rinsed from outside with various potassium solutions.An increase in the potassium concentration decreases the pressure of the arteries up to a concentration of about 35 mmole/l. Maximum of dilatation was reached with 10 mmole/l potassium chloride. The vasodilatation was lessened by a further increase in the potassium concentration but was still present. Concentrations more than 50 mmole/l potassium chloride invariably lead to contracture.Decrease in the potassium concentration increased the pressure of the arteries and this effect was maintained for a long period of time (observed up to 60 min).Tetrodotoxin (8×10−7 g/ml) does not influence the potassium effects.The results are discussed with regard to the role of potassium in the regulation of blood flow, especially during muscular activity.

Über den Einfluß der Kationenkonzentration im Erythrocyten auf die Lage der Sauerstoff-Dissoziationskurve des Blutes

SummaryThe interrelationship between oxygen affinity and cation concentration within the erythrocyte has been investigated, using blood samples from healthy adults, anemic children and erythrocyte suspensions whose cation concentration had been altered. It is shown that the position of the oxygen dissociation curve depends in part upon the cation concentration of the red blood cells; with a high intracellular cation concentration the dissociation curve shifts to the right, the opposite shift is seen with low cation concentration. The substitution of intracellular potassium by sodium does not influence the oxygen affinity unless the total cation concentration is changed.

Acetylcholin in sensiblen Nerven

ZusammenfassungBisherige Untersuchungen über den A.Ch.-Gehalt sensibler Nerven ergaben teils keine, teils sehr unterschiedliche A.Ch.-Mengen, was auf die zu geringe Empfindlichkeit der bisher üblichen Methoden, A.Ch. nachzuweisen, zurückzuführen ist.Unter Anwendung einer neuen Methode wird mit Hilfe des Froschlungenpräparates der A.Ch.-Gehalt desExtraktes rein sensibler Säugetiernerven quantitativ bestimmt. Die Extraktion wurde mit Eserin-Ringer-Lösung durchgeführt. Es ergaben sich im Mittel für die hinteren Wurzeln des Kaninchens 0,00723γ A.Ch., für die hinteren Wurzeln des Rindes 0,00398γ A.Ch. und für den N. opticus des Rindes 0,0315γ A.Ch. je Gramm Nervensubstanz.Ferner wurden frisch entnommene hintere Wurzeln und N. optici des Rindes in einem als feuchte Kammer eingerichteten Brutschrank bei O2-Zufuhrfaradisch gereizt. In einer Eserin-Ringer-Lösung, in die Schnittflächen der gereizten Nerven tauchten, wurde je nach der Reizdauer A.Ch. in Mengen von 1·10−16 bis 1·10−10 g je Nervenschnittfläche und Minute Reizung nachgewiesen. Bei der Untersuchung A.Ch.-reicher Nerven (Vagus und Ischiadicus des Kaninchens, Ischiadicus des Frosches und vordere Wurzeln des Rindes) fanden sich Mengen von 3,5·10−14 bis 3,2·10−9 g. Aus den Schnittflächen ungereizter Nerven diffundierte kein A.Ch. in nachweisbarer Menge in die umgebende Flüssigkeit.Die Tatsache, daß die Stämme der sensiblen Nerven A.Ch. enthalten und daß das A.Ch. im Zusammenhang mit der Aktion wie bei den motorischen Nerven aus den Schnittflächen austritt, hebt die Sonderstellung, die man den sensiblen Nerven in dieser Beziehung bisher glaubte einräumen zu müssen, auf. — Es wird auf die Möglichkeit hingewiesen, daß auch die rein sympathischen, adrenergen Fasern kleinste Mengen A.Ch. enthalten, die bei ihrer Tätigkeit mitwirken könnten, eine Frage, die ebenfalls mit Hilfe des Froschlungenpräparates angegangen werden soll.

Zur Abnahme des Arterienpulses am Menschen mit dem Infraton-Mikrophon

ZusammenfassungEs wird ein modifizierter Infraton-Pulsabnehmer zur druckentlastenden Abnahme von Arterienpulsen (vor allem an der Carotis) beschrieben. Seine Eigenschaften und Vorteile werden diskutiert.

Über die gegenseitige Beeinflussung von Aneurin (Vitamin B1) Acetylcholin und Adrenalin in ihrer Wirkung auf die peripheren Blutgefäße des Frosches

Zusammenfassung1.AmLäwen-Trendelenburgschen Gefäßpräparat wurde der Einfluß des Aneurins (Vitamin B1) auf die peripheren Gefäße des Frosches untersucht. In Konzentrationen von 1∶108 bis 1∶104 zeigt das Aneurin eine deutlich verengernde Wirkung auf die Gefäße. Außerhalb dieses Bereiches war kein sicherer Effekt nachzuweisen.2.Aneurin verstärkt am Froschpräparat die gefäßverengernde Wirkung von Acetylcholin und Adrenalin.3.Die Wirkung des Aneurins ist wesentlich von dem Zustande der Peripherie, von dem „Tonus“ der Gefäße, abhängig. Dieser Zustand wird wahrscheinlich durch die Menge der jeweils vorhandenen Wirkstoffe, insbesondere auch durch die Menge des Acetylcholins und Adrenalins bestimmt, mit denen Aneurin in Wechselwirkung tritt.

Wirkungen des Ca-Entzugs auf das Membranpotential und die mechanische Aktivität der isolierten phasischen Skeletmuskelfaser des Frosches

ZusammenfassungZur Untersuchung der Wirkung des Calciums auf das MP und die mechanische Aktivität von Skeletmuskeln (Kontraktur bei Kalium und elektrischen Feldern) wurden Versuche an ganzen Sartorien und an isolierten phasischen Einzelfasern aus dem M. ileofibularis, M. semitendinosus und M. extensor digitorum superficialis brevis durchgeführt. Die wichtigsten Ergebnisse sind folgende:1.Der aus der Literatur bekannte unterschiedliche Abfall des MPs oberflächlicher Fasern des Ganzmuskels wurde bestätigt. Auch isolierte Einzelfasern zeigen ein unterschiedliches Verhalten des MPs sowohl was die Größe des Abfalls als auch was das Auftreten einer schnellen und langsamen Depolarisationsphase betrifft. Die Ergebnisse an Einzelfasern werden mit denen am Ganzmuskel in Beziehung gesetzt.2.Der Einfluß des Ca-Entzugs auf den Verlauf der K-Kontraktur der Einzelfaser (Crescente, Plateau, Decrescente) wird analysiert. Es wird eine bemerkenswerte Überhöhung der Maximal-Kontrakturspannung bei kurzzeitigem Ca-Entzug beschrieben. Ein Erlöschen der K-Kontraktur tritt erst bei längeren Entzugszeiten (ca. 10 min und mehr) auf und ist dann auch in Normal-Ringer nicht reversibel.3.Kontrakturen können auch an depolarisierten Einzelfasern (Depolarisation durch KCl oder durch längeren Ca-Entzug) mit Hilfe elektrischer Transversalfelder (Plattenelektroden über die ganze Länge der Einzelfaser) erhalten werden, falls Ca in der Außenlösung enthalten ist. Der Umstand, daß an solchen Fasern Coffein-Kontrakturen auch ohne Calcium noch erhalten werden können, wird durch unterschiedliche Angriffspunkte zu erklären versucht.SummaryThe effects of Ca-free solutions on the membrane potential and on the mechanical activity of skeletal muscles were investigated, using frogs sartorius, ileofibularis, semitendinosus and extensor digitorum brevis. The results are as follows:1.The membrane potentials of the superficial fibres of a whole muscle decline differently; this confirms earlier work. The membrane potentials of isolated single fibres vary also both in magnitude of decline and in a rapid and a slow phase of decline. The results obtained with single fibres are related to those obtained with whole muscle.2.The influence of Ca-free solutions on the course of the potassium contracture of isolated single fibres is analysed. After a short application of a Ringer solution free of Ca there is a marked overshoot of the maximum tension in a potassium contracture. After a longer time (more than 10 min) in a Ca-free Ringer solution the fibre is unable to react altogether with a potassium contracture. The ability to react with a contracture does not return adding Ca again to the Ringer solution.3.When depolarization of single fibres is produced by 120 mM KCl or by prolonged washing in Ca-free solutions, transverse electric fields, applied by means of plate electrodes extending over the whole length of the fibre, cause contractures, but only if Ca is present in the external solution. The presence of Ca is not necessary for the production of contractures by caffeine. It is suggested that this difference may be due to effects on different sites of the muscle fibres.

Zur Beeinflussung der Gefäßmotorik durch Ca++-und K+-Ionen

ZusammenfassungAm Gefäßstreifenpräparat (Seitenäste der Arteria und Vena facialis vom Rind) wurde der Einfluß von Ca++- und K+-Ionen auf die Motorik der glatten Gefäßmuskulatur untersucht. Die wichtigsten Ergebnisse sind:1.Die Gefäßstreifen zeigen eine Spontanrhythmik (häufigste Frequenz um 2–3 pro Minute). Diese ist Ca-abhängig. Sowohl Erhöhung als auch Verminderung der Ca++-Ionen in der Außenlösung führt nach einiger Zeit zu einer Abnahme bzw. Stillstand der phasischen Tätigkeit. Aber nur im Ca-armen bzw. -freien Medium sinkt dabei auch der Tonus rasch und erheblich ab, weniger dagegen im Ca-reichen Medium (bis ca. 10 mM). Bei höheren Ca-Konzentrationen (über 10 mM) erfolgt sogar ein allmählicher Wiederanstieg des Tonus, der durch Eindringen von Ca++ und direkte Ankopplung des contractilen Apparates erklärt wird.2.Ca++-Ionen sind auch bei der glatten Gefäßmuskulatur ein unentbehrliches Glied der elektro-mechanischen Kopplung. Ohne ein Minimum an Ca++ können an der Gefäßmuskulatur keine nennenswerten Verkürzungen durch K+ ausgelöst werden. Barium, nicht aber Magnesium, vermag das Ca zu ersetzen.3.Am Ca-verarmten, erschlafften Gefäßpräparat beginnt schon bei geringer Erhöhung der Ca-Konzentration im Medium (0,2–0,5 mM) der Tonus zu steigen noch vor einer erkennbaren phasischen Aktivität. Der Effekt ist noch eindrucksvoller, wenn zusätzlich mit Kalium depolarisiert wird. Die Ursache für dieses Phänomen wird in einer Erhöhung der Ca-Aufnahme der Gefäßmuskelzellen bei zunehmender Depolarisation und direkter Ankopplung des contractilen Apparates gesehen.4. Als vorläufige Arbeitshypothese wird die Möglichkeit diskutiert, daß sich der Gefäßtonus aus einem stark Ca-abhängigen nicht tetanischen „Basis-Tonus“ und einem diesen überlagernden, von der Membranaktivität unterhaltenen „Tetano-Tonus“ zusammensetzt.SummaryThe effects of Ca and K on the mechanical activity of vascular smooth muscle were studied in spiral strips from the facial arteries and veins of the cow.1.In Tyrodes solution the strips showed spontaneous rhythmical contractions with a main frequency of 2–3 per min. The frequency depended on the Ca concentration. Both an increase and a decrease in Ca concentration lowered or stopped the phasic activity after some time. The tonus, however, was greatly decreased only in Ca-poor or Ca-free solution. A small decrease in tone was observed in Ca-rich solutions to concentrations up to 10 mM; an increase in tone was found when the Ca concentration exceeded 10 mM. With such high concentrations the cells apparently had enough Ca for direct coupling of concentration.2.In vascular smooth muscle too Ca appeared to be essential for electromechanical coupling. No K contractures could be produced in these muscles if Ca was completely removed. Ba could replace Ca whereas Mg could not.3.The tonus of vessel strips which were deprived of Ca and relaxed was increased when the Ca concentration was raised by 0.2 to 0.5 mM, but no phasic activity was observed. The direct action of Ca was particularly well shown in preparations which were relaxed by Ca-free solutions and depolarized by high K. This was presumably due to an increased uptake of Ca.4.As a working hypothesis it is suggested that the vessel tonus has two components: a non-tetanic “basal tonus” and a superimposed “tetanic tonus”.Am Gefasstreifenpraparat (Seitenaste der Arteria und Vena facialis vom Rind) wurde der Einflus von Ca++- und K+-Ionen auf die Motorik der glatten Gefasmuskulatur untersucht. Die wichtigsten Ergebnisse sind: 1. Die Gefasstreifen zeigen eine Spontanrhythmik (haufigste Frequenz um 2–3 pro Minute). Diese ist Ca-abhangig. Sowohl Erhohung als auch Verminderung der Ca++-Ionen in der Ausenlosung fuhrt nach einiger Zeit zu einer Abnahme bzw. Stillstand der phasischen Tatigkeit. Aber nur im Ca-armen bzw. -freien Medium sinkt dabei auch der Tonus rasch und erheblich ab, weniger dagegen im Ca-reichen Medium (bis ca. 10 mM). Bei hoheren Ca-Konzentrationen (uber 10 mM) erfolgt sogar ein allmahlicher Wiederanstieg des Tonus, der durch Eindringen von Ca++ und direkte Ankopplung des contractilen Apparates erklart wird. 2. Ca++-Ionen sind auch bei der glatten Gefasmuskulatur ein unentbehrliches Glied der elektro-mechanischen Kopplung. Ohne ein Minimum an Ca++ konnen an der Gefasmuskulatur keine nennenswerten Verkurzungen durch K+ ausgelost werden. Barium, nicht aber Magnesium, vermag das Ca zu ersetzen. 3. Am Ca-verarmten, erschlafften Gefaspraparat beginnt schon bei geringer Erhohung der Ca-Konzentration im Medium (0,2–0,5 mM) der Tonus zu steigen noch vor einer erkennbaren phasischen Aktivitat. Der Effekt ist noch eindrucksvoller, wenn zusatzlich mit Kalium depolarisiert wird. Die Ursache fur dieses Phanomen wird in einer Erhohung der Ca-Aufnahme der Gefasmuskelzellen bei zunehmender Depolarisation und direkter Ankopplung des contractilen Apparates gesehen. 4. Als vorlaufige Arbeitshypothese wird die Moglichkeit diskutiert, das sich der Gefastonus aus einem stark Ca-abhangigen nicht tetanischen „Basis-Tonus“ und einem diesen uberlagernden, von der Membranaktivitat unterhaltenen „Tetano-Tonus“ zusammensetzt.

The mechanical response of isolated arteries to potassium

Die vasodilatatorische Wirkung der K+-Ionen wird bei Applikation von aussen auf Segmente der Art. facialis des Rindes, die in einer feuchten Kammer unter Druck gesetzt wurden, nachgewiesen. Die Befunde werden im Hinblick auf die Bedeutung des Kaliums für die Durchblutungsregulation im Muskel diskutiert.

ber die Atmung quergestreifter und glatter Muskeln von Kaltbltern in Ruhe, Dehnung, Kontraktion und Kontraktur

In 2 vorausgehenden Arbeiten (BARTE~S U. B~ECRT, 1952; BIZ~CHT, B~HR~~S U. BA~T~LS, 1954) haben wir über den 02-Verbrauch verschiedener Skeletmuskebl des Frosches und des g]atten l~ückenmuskels des Blutegels berichtet. Dabei hatte sich unter anderem gezeigt, dal~ offenbar kein prinzipieller Unterschied zwischen der Atmung im Tetanus und der Acety]cholin-(ACh-)Kontraktur von Skeletmuskeln besteht. Nun ist die ACh-Kontraktur allerdings oft eine Pseudokontra.ktur , also in Wirklichkeit ein Tetanus oder zumindest teilweise ein Tetanus, wie B~]~C~T u. WmsE (1953) gezeigt haben. Im Eintauchversuch wird der Verkürzungsvorgang unter ACh durch die besonderen Diffusionsverhältnisse des Wirkstoffes im Muskel noch besonders kompliziert (B~Ec~T, 1952a), Es erschien daher wünschenswert, den 02-Verbrauch auch bei anderen Kontrakturen ~nter möglichst definierten Bedingungen zu untersuchen. Es erschien ferner wünschenswert, die am t~ückenmuskel des Blutegels erhaltenen Befunde durch weitere Untersuchungen an anderen glatten Muskeln von Kaltblütern zu ergänzen. Wir w~hlten dazu den Schließmuskel von Anodonta, der seit den Untersuchungen von P.~~~As (1910) und BETH~ (1911) bei der Diskussion über 02Verbrauch und Energetik des glatten Muskels eine besondere Rolle spielt.