Aus dem Ins~itut ftir Pharmakologie und exper. Therapie der Universiti~t Breslau. (Direktor: Prof. Dr. O. E i c h l e r . )

Vergleich zwischen NaC1 und NaJ in Ausscheidung und Wirkung auf'die Abgabe anderer anorganischer Substanzen beim Frosch.

Von

0skar Eiehler und Lore Eiehler.

Mit 4 Textabbildungen.

(Eingegangen am 25. November 1941.)

Auf diesen Selden wollen wir nun noch kurz den quantitativen Vergleieh zwisehen den l~esulta%n clef beiclen vorhergehenden Arbei~en niederlegen. Gegeben wl~rden dieselben molaren ~engen, 10 mMol/kg sowohl vor~ Na J als aueh yon NaC1. Beide Salze wurden in drei versehiedetten Konzen- tra~ionen verabfolgt. Die Abweiehungen der Konzentra~ione~ interessieren hier niebt, sie waren das Thema der friiheren Darstellung. Deshalb wurden von alien bisher geNndenen Werten die Durehsehnitte gebildeg und nut mit die, sea haben wit uns zu besehgftigen. Je(Ier Wert stellt also den Dureh- sehnitt yon. 180 FrSsehen dar, die .in (trei Gruppen (je 60 FrSsehe) in geaau denselben Perioden, aber nieht zu gleiehen Zeitpunkten beobaehtet wurden. Die Jodid- und Chloridversuehe yon insgesamt je 77 Stunden Dauer folgten sieh alternierend. Im ganzen haben wir also sehr wohl definierte Werte erhalten, so dag eia Vergleiell sogar eine quantitative Auswertung vertragen~ wiirde. Von Bedeutung ist aueh der Hinweis, (tag die verab- foIgte Dosis fiir Na J etwa die Hiilfte der mig~leren tSdliehen Dosis, fiir Na CI aber nut deren 9.--10. Teil betrug, d. h. naeh der Toxizitat gereehnet, sind die Dosen des Jodids 4--5mal so grog wie die des Chlorids. Das kann aber niehg die Betraehtung stSren, die auf die U~terseheidung yon Na" einerseits, Clorid und Jodid andererseits hinauslfiuft.

Resultate.

Die hier gegebene Zusammenfassung seheint uns nieht allein deshalb wiehtig, um selbst und unmittelbar neue Erkenngnisse zu gewi~nen, sondern aueh gerade datum, dat3 entweder fiir uns selbst oder fiir irgendeirlen anderen Experimen~.a~or bei For~fiillrung der sich reichlieh ergebenden Probleme direk~ und in leichter l%rm Bin Riickgriff auf die Analysen mSglieh ist. Ja wit halten es durehaus fiir m6glich, dal~ der Erfahrene nur bei Anbliek der Diagramme auf Beziehungen aufinerksam wird, die uns enggangen sein mSgen. Gewil~ sind die yon uns gebotenen Umreeh-

56 O. EIOHLEIt und L. EIOHLER:

nungen nicht vSllig erschSpfend und es kSnnte dann die direkte Zahlen- angabe wesentlicher sein. Ein davon erwartbarer Vorteil, der sich aus den Angaben yon Tabellen mit tausenden von Daten erg&be, scheint gegen- fiber der direkten Anschauung nicht erheblich.

Der Verlauf der Vergiftung, der hier gewissermaBen ]osgelSst yon der Konzentration dargeboten wird, finder sich auf den Abb. 1--4.

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Abb. 1. Ausscheidung yon N a in 1/10 o mMol /kg /S td ,

. . . . . J o d i d ~ Durchschni t t e yon Chlorid J je 3 Versuchen.

Obere K u r v e : Quot ient Na/Ca.

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Abb. 2. Ausscheidung der gesamten Anionen ( . . . . . . )

und Ka t ionen ( ). Die oberen beiden K u r v e n die Versuche m i t

N a J , un ten m i t NaCl . Ord ina te : 1 / l o0mMol /kg /S td . Abszisse: Ze i t

in Per ioden.

Den imponierendsten Unterschie4 sehen wit bei der Abgabe des Na',. das 4och in allen Versuchen in gleicher Menge verabfolgt wurde. Der au~erordentlich starken Ausscheklung des Na" beim Jodid in den ersten 24 Stunden folgt eine ErschSpfung, so dab die Ausscheidung beim NaC1 sogar unterschritten wir4. Diese Unterschreitung ergibt sich dadurch, dab die Ausscheidung 4es Na. schou naeh der achten 1)eriode die Menge der Zufuhr fiberschreitet, dab abet die'Ausscheidung beim ChIori4 am Ende des Versuchs noch nicht abgeschlossen ist.

Wenn man einen Vergleich mit der Ausscheidung des Calciums auf Abb. 3 zieht, dann erscheint die Analogie aui~erordentlich, ohne dab wir mit unseren heutigen Kenntnissen angeben kSnnten, warum solch eine Analogie mSglich wgre. Denn wir mfissen die Herkunft des Ca" in erster Linie aus dem Skelet, die des Na" aus den extrazeltul~ren R~umen her- leiten. Die Mobilisierung des Ca" aus dem Skelet wird dutch eine Acidose vermittelt. Wit haben aber festzustellen, dab die Ursache der Acidose auf durchaus anderer Grundlage beruhen mu~, beim Na C1 wird die yon N e f t e r und Mitarbeitern gefundene speziel]e Aufnahme in der Muskelfaser eine Rolle Spielen, nicht abet bei Na J. Auf Abb. 1 oben haben wit, um diesem Verhalten nachzugeben und ein fiber den einfachen Aspekt hinausgehendes zahlenm~Biges Bild zu erhalten, die Quotienten Na/Ca gebildet und linden

'Vergleich zwischen NaC1 und N a J usw.

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A b b . 4. Q u o t i e l l t e n d e r a u s g e s c h i e d e n c n a n o r g a n i s c h e n Stoffe , goi lweise a l l g e g l i c h e n den

K o u z e n t r a t i o n e n i m ~[uske l ,

. . . . . . 3 o d i 4 ~ a l s D u r e h s c h ~ d t t y o n je 3 V e r s u c h e n . Chloddi

Ordinate: absolute Zahlen. Abszisse: Zei~ in •crioden.

.58 O. EIcHLE~ und L. EICHLEg:

dabei erstens, dab dieser Quotient beim 5IaC] zwar mit einem bestimmten Gang, aber bis auf die letzte Zeit bin einer nicht zu grol~en Schwankung i unterworfen ist. Beim Jodid dagegen ist nur in wenigen Perioden am Anfang eine gewisse GleichfSrmigkeit vorhanden mit fo~_gendem systematischen Abfall bis zum Ende des Versuchs. Dieser ganze Verlauf lallt die Auffassung nicht zu, dal~ Ca" eveatuell ausschliel31ich als Base zur Neutralisierung von Saute herangezogen wird.

Das zeigt sich deutlich auf Abb. 2, auf der die Summen der basischen und sauren Xquivalente pro Stunde dargestellt werden. Denn hier sehen wir ebenso den Unterschied zwischea beiden Salzen. Die Form dieser Kurven folgt der Na'-Ausscheidung. Was bier vor allem gezeigt werden kann, ist die Differenz zwischen Anioaea und Kationen. Zwar verlaufen diese beiden Kurven etwa parallel, abet beim Jodid werden mehr Anionen, beim Chlorid mehr Kationen elidiert, und zwar halt sich dieser Unter- schied bis zu der letztea Stunde des Versuchs. Wenn in dieser Hinsich~ die Ausscheiclung des Calciums beurteiIt werden soll, werdea wit die Funk- tion des Calciums als einfache Base nicht erschSpfen kSnaen.

Wenn wit bei dieser Betrachtung die Ausscheidung yon Chloricl bzw. Jodid + Chlorid vSllig beiseitelassen, so sind wir dazu imstande, well bei 5~a C1 das Chlorid in fast derselben J(quivalenz zur Ausscheidung gelangt, wahrend beim Jodid zu Na" sehr konstante Proportionen bestehen, wie wit in der vorhergehenden Arbeit darstellten. Der Quotient Na/Ca ver- lauft nun gerdde anders, als wir es nach dem Versuch zur Neutralisation des Anioaenfiberschusses erwartea diirfen. Dabei darf man nieht aus dem Auge verlieren, da] bei NaC1 die Aeidose im Blute, bei NaJ abet im Urin bekampft werdea mul~. Daffir postulierten wir in der vorhergeheaden Arbeit die Ausseheidung yon Ammonium, dessea Abgabe dana in den Harnkanalehen, also den Stellen der Riickresorption zu lokalisieren sein wiirde *. Die yon uns voriibergehend vermutete und zur Diskussion ge- braehte weitgespannte Regulation naeh dem Prinzip Le Chate l ie r s ware damit nicht zutreffend.

Bei den weiteren yon uns untersuchten Substanzen zeigt sich liberal] nach Eiawirkung yon Jodid die viel hShere Abgabe gegeniiber CI' mit Ausnahme von Magnesium. Magnesium wird, wie auf der Summenkurve ersichtlieh, im ganzen in Mengen ausgeschieden, die sich bei beiden Ver- suchen um weniger als 10 % unterseheiden. Dieses Resultat ware zu er- warten, wean seine Mobilisierung dem Kation uncl nicht dem Anion zu- zuschreiben ware. Damit hatte unsere in clef vorletztea Arbeit clargelegte Auffassung fiber die Abgabe des Mg" 4ureh primare Verdrangung an den Strukturen der Nervenendplatte und sekun4are regulative ~obflisierung aus anderen Organen eine Stiitze erlangt. Abet selbst bei GruncUeguag dieser Verhaltnisse gibt es doch noch prinzipielle Verschiedenheiten im

* Das gilt vielleicht auch fiir alle Acidosen.

Vergleieh zwischen NaC1 und NaJ usw. 59

Yerlauf der Abgabe, d ie nieht fibergangen werden diirfen. Mg" kommt in den ersten Perioden des Versuehs bei Na J vermehrt in den Ham. Der Uberschul~, der in dieser Zeit gelegt wird, wird w~hrend des ganzen Versuchs nieh~ ausgegliehen, obwohl in den, mittleren Perioden eine deutliehe Eifl- sparung erfolgt. Daraus ergeben sich folgende Fragen :

Ist der anf~ngliche~UberschuB auf die vermehrte und rasehere Diurese zuriiekzufiihren ? Dafiir sprieht die vermehrte Ausseheidung naeh Oabe der dfinneren NaC1-LSsung. Diese Differenz liel] sich bei m/2 Na J geggn- fiber den st~rkeren K0nzentrationen aber nieht wiederholen, wobei aller- dings die allgemeine Diurese bei den JodidlSsungen sehon starker war.

Wenn die Diurese nieht verantwortlieh zu maehen ist, dann kommt noeh als Erkl~rung die lokale Sch~digun~ in Frage. Aber diese, mii]te sieh in erster Linie in der K-Abgabe zeigen. Eine solche vermehrte K-Ab- gabe ist aueh vorhanden, wie Abb. 3a dartuL aber bei Vergleieh mit Abb. 4d, auf dam der Quotient Mg/K �9 0,2 errechuet ist, wird der Verlauf in vielerlei Hinsiebt genau einer so]chen Auffassung entgegengesetzt gefun.den. Gerade bei der maximalen Sehgdigung ist der Quotient niedrig -- augerdem bei Jodid niedriger als bei NaC1 ~ - und steigt erst im Verlauf der ersten Perioden an. Die Inkongruenz der t3ewegungell yon K" und gg'" sprieht gegen diese Auffassung.

Bliebe noeh ~ls letzte -- sehon heute bek~nnte - ~16giiehkeit (tie Entwicklung der Aeidose heranzuziehen. Diese Aeidose wurde schon friiher (vorletzte Arbeit) yon uns teilweise als Mittel zur Mobilisierung yon. Mg'" zu regulativen Zweeken aus den Weichteilen angesproehen. Diese wird sieh ganz ohne Zweife[ beim Jodid raseher und friiher entwiekeln als beim NaC1, ganz abgesehen yon dent versehiedenen Meehanismus, (tea wit naeh N e t t e r wenigstens in den ersten Stunden des Versuehs annet~men miissen. Als weiteres Symptom dieser Acidose kSnnen wir (tie Mobilisierung von Ca" (Abb. 3d) anfiihren. In diesem zeigt sieh die l~ber- legenheit des Jodidversuehs. Diese Uberlegenheit ist aber viel stS~rker als der geringfiigigen Mehrausseheidung yon Mg'" auf Abb. 3e entspricht.

Also wird die Hauptmasse der Wirkung dem Na" zuzuspreehen sein, der sieh eine Wirkung der Acidose iiberlagert. Das zeigt sieh in der zweiten Hglfte des Versuehs, in der die Ca-Ausseheidung yon J' oberhalb el' ver- liiuft, nieht abet ist dasselbe bei Mg" siehtbar. Dabei kSnnte natiirlieh die ErsehSpfung etwa vorhandener und direkt disponibler 5fg-Reserven eine RoIle spielen.

Wenn wit die ~{obilisierung yon Ca" als Zeiehen einer Acidose be- traehten, wird natiirlieh als Ursprung der Knoehen in Betraeh~ zu ziehen sein und damit eng zusamnlenh~ingend (tie Ausseheidung vol! P. Auf Abb. 3b sieht man den entspreehend Ca'" stufenweisen Anstieg des P. Beim Ca/P (Abb. ta) entsprieht nur bei Jodid der Wart in dan ersten Stunden dem erwartetert 1, und zwar sotange, wie der hohe Anstieg des Ca"

60 O. EICHLER und L. EICHLER:

deutlich ist. Beim NaC1 iiegt der Quotient nut spiiter kurze Zeit auf dieser tIShe. Man wird nun den Satz aussprechen wollen, dal~ der Quotient um so hSher ist, je mehr und anhaltender die Acidose in den inneren Bau des Kaochens eindringt, da anfangs nut CaC03 des Knoeheas zum Einsatz kommt, wie es beim NaJ (Abb. 4a) der Fall ist. Wenn der Quotient trotzdem niedriger wird, werden andere Quellen fiir P eingesetzt, und das ist schon in den ersten drei Perioden sichtbar.

Die vSllige Verschiedenheit der P-Ausscheidung zeigt sieh besonders bei NaJ, wi~hrend bei NaC1 derselbe Effekt, d. h. Anstieg im Verlauf des Versuehs zunehmend, mit anscheinendem Maximum im Verlauf des dritten Versuchstages nur angedeutet ist. Man wird bier nochnals auf andere Weise eine Beziehung zu der Ca-Ausscheidung heranziehen miissen. Denn es gilt im allgemeinen, dal~ Ca • l ) im Plasma, wobei nur anorganisches P beriicksichtigt wird, sich etwa konstant verh~lt. Wean also Ca" steigt, wird P im Blute sinken oder in ko!loidale Form iibergefiihrt werden und so der Ausscheiduag entgehen und umgekehrt. Diese Grenze:ist hier nicht zu finden. Wit finden bei beiden Salzen gleichm~]igen Anstieg in den ersten drei Perioden, bei Na CI ein etwa konstantes P bei sehr wechselndem Ca", uad auch bei Jodid finder sich eine Konstanz des Produktes nur bei oberfl~chlicher Betrachtung. Sinken des Ca und Anstieg des P. Denn der haupts~chlichste Anstieg des P erfolgt gerade zu der Zeit, w~ihrend der des Ca etwa konstant bleibt. Ein solches Fehlen gegenseitiger Diimpfung ist auch gar nicht verwunderlich, da wir hier keine Konzentrationcu, sondern Ausscheidung pro Stunde vor uns haben. Der dutch die Menge des Urins gegebene Spielraum ist also grSl~er als die anfallenden Ca- und P-Mengen.

Das P wird seinen langsamen Anstieg, besonders beim Na J-Versuch. vor allen Dingen Entwicklungen in der M u s k u l a t u r zu verdanken haben, und an 4ieser ist der Angrfffspunkt des Jodids -- aber auch des Chlorids in geringerem Mal3e -- zu suchen.

Ver~nderungen in der Muskulatur werden wir in ~hnlicher Weise zu erwarten haben, wie sie bei der Reizung auftreten. Es gibt bier eine Analogie zur spezifischen Sinnesenergie Genau so wie das Sinnesorgan in seiner speziellen Weise reagiert, so reagiert der Stoffwechsel in einer grol~en EinfSrmigke~t eng verbunden mit der Funktion. Und so wird es ganz besonders mit dem so hochspezialisierten ~Iusk4 zu erwarten sein. Wir werden folgende Vorgi~nge erwarten miissen: Abgabe yon K" und ~g" , sparer auch yon Phosphat (dazu NH~, ~ilchs~ure usw.). Eine Abgabe yon Ca" kommt nach F e n n nicht in Frage, ist abet anscheinend nach Coombs und M~itarbeitern (Literatur siehe vorletzte Arbeit) bei Tetanie, d.h. langandauernder und vielleicht iiberm~l~iger Beanspruchung, aueh vorhanden und fiihrt dann zu Kontrakturen. Bei einfaeher Erregung wie nach Belichtung war dergleiehen kaum vorhanden (entsprechend Fenn , siehe erste Arbeit).

Vergleich zwischen NaC1 und Na J usw. 61

Bei Jodid haben wir nun als Vergiftungssymptom anfangs eine ~ber- erregbarkeit strychnin~hnlicher Form. Diese geht. fiber in eine Starre, kann aber auch in Erschlaffung ausgehen, wobei die ~bererregbarkeit noeh vorhanden ist. Diese Erschlaffung zeigte sich in der H o fm ei s t e r schen Reihe beim Frosch um so ausgesprochener, je starker konzentrierte LS- sungea angewanclt werden mul]ten, um in den toxischen Bereich zu kommen, d.h. sie war bei Rhodanid kaum oder gar nicht vorhanden *. Diese Erkrankung entwickelt sich etwa in der dritten Periode und bedarf bei grol~en Dosen sehr langer Zeit zum Abklingen.

Was sehen wir nun bei unseren Resultaten ? Zuerst ist die lokale Schadigung der ~uskulatu~ zu berficksiehtigen, die sich dadurch ergibt, dab die hSchstkonzentrierte LSsung nach G~be in den B~uchlymphsaek an die B~uchmuskeln direkt herangebracht wird. Daneben spielt abet noeh die dutch die Sch~idigung gegebene aUgemeine Erregung hinein, die sich z. B. dutch Schaumbildung kundtut. Der unmittelbarste Effekt ist in cler vermehrten Ausseheidung yon K" zu sehen, und zwar friiher steigend mit der Konzentration, bier bei Vergleieh beim Jodid viel starker als bei Chlorid (Abb. 3a). Diese anf~ngliche Steigerung sollte beim Mg'" auch zu finden sein. Sie zeigt sieh auch bei beiden LSsungen darin, dal] die Mg-Ausscheidung sehon yon Anfang an vielfaeh hSher ist als in dem Normalversuch. Dagegen steigt abet ~g'" weiter an, als Zeichen des ~ber- gangs in einen sekund~ren Effekt, w~hrend die Ausseheidung von K" abnimmt, und zwar beim NaO[ bis auf NormMwerte, w~hrend bei Jodid immer die Werte hoeh bleiben. B3i P wurde in den ersten Seh~idigungs- perioden ein Effekt erzielt, der die Normalwerte nicht wesentlieh iibertrifft, wenn man die Analysen der vier Stun4enp~rioden aus der ersten Arbeit Abb. 1 zum Vergleieh heranzieht. Dann erfolgt ein verzSgerter Aastieg, wie teilweise aueh in dem Normalversuch. Abet w~hrend bei NaC1 die Norm etwa wieder erreieht wird, bleibt die Ausscheidung bei ffodid hoch und steigert slch immer mehr, bei K" nach einem voriibergehenden Abfall. Die Kurven K" und P gehen also nicht ganz konform auch in der letzten Zeit, we gerade der Muskel sein P (nach Ca/P) hergeben mull. Fiir diesen Vorgang verwandten wit friiher, aus der Physik entlehnt, den Ausdruck Hysteresis.

In ~[em Quotienten P/K (Abb. 4e)sehen wir die voriibergehende Inkongruenz darin, dal~ der dargestellte Quotient vorfibergehend die Ein- heir betr~chtlich iiberschreitet. Also anfangs wird P, sparer K" verzSgert ausgeschieden. Jedoeh ist zu erinnern, dal] der Faktor 1/1,2 nut die leicht- beweglichen Phosphatverbindungen, deren Funktion in der Muskelkontrak- tion bekannt ist, nicht abet die Phospholipoide beriieksichtigt. Diese Beziehungen zu der Funktion des Muskels sind uns insgesamt verschlossen.

* Beim Warmbl(iter ist Muskelschw~che gerade bei Rhodanid ausgesprochener, aber nur bei langdauerndem Verlauf.

6 2 O. EICHLER und L. EICHLER:

Nu~ da] eine Mobflisierung yon Wasser und Glykogen in dieser Zeit: verl~uft k5nnen wit sagen, womit eine Beziehung zu den Befunden yon F e n n vorhanden w~re, abet teilweise, wie gesagt, nicht vSllig kongruent.

Der Quotient P/K schwankt iibrigens bei beiden Versuehen in der- selben Art und GrSl]enordnung. In den letzten Stunden des Versuehs zeigt sich bei Na J der Quotient Mg/K nicht wesentlieh yon dem Konzen- trationsverhiiltnis im Muskel verschieden, so dal~ also in dieser Zeit nieht nut K" und P, sondern aueh das bei der Muskelbewegung freiwerdende Mg'" verlorenginge. Es ist abet die Frage, ob diese Auffassung den tats~iehlichen Zusammenhang der Mg-Abgabe richtig wiedergibt. Wit haben friiher die Ursaehe der Mg-Abgabe in der Zufuhr von Na" gesehen und nieht in 4~m auf ~r wirkenden J ' . Die VersehiedenheiV der Kurven Abb. 4d ist nur in der Ausseheidung yon K" zu sehen. Im allgemeinen ist die •g-Abgabe vielfaeh hSher, als es der Abgabe yon K" aus dem Muskel und einer damit verbundenen AuflSsung und Reduktion dieses Gewebes entspricht,

Den beiden Erdalkalien mull man bier noeh eine besondere Funktion zusehreiben, und zwar in Richtung einer Abdiimpfung des erregenden Einf]usses der Salze. Auch in der ersten Arbeit dieses Zyklus zeigte sieh nach langdauernder Erregung durch Beliehtung sehliel~lich ein Abfall des K" und Anstieg von Ca" und ~g" . Dieser Effekt wird in zwei Partien zu teilen sein, und zwar Wirkueg auf die Muskelfaser selbst und auf die Nervenendorgane. Bei der Hofmeis te rschen Reihe gibt es ein sehr wesentliches Ordnungsprinzip, das wit in naehster Zeit ausfiihrlich in allen Lebenserscheinungen na~chweisen werden. Die stark quellende Seite (C]O~, SCN', J') wirkt analog dem K" und wird dutch Ca" antagonistiseh beeinflu]t, w~hrend die andere Seite genau entg~gergesetzte Effekte hervor- ruff, wobei allerdings chemische Funktionen (P 04 und F' und Ca-F~l]ung) oder physikoehemisehe (Valenz) und Komplexbi!dung (Fluorid, organisehe S~ure) stSrend eingreifen. Damit ist also die Ca-Ausschwemmnng als ein regulativer Vorgang zu betrachten, der direkt an der Muskeifaser ansetzt, abet aueh ira Zentralnervensystem eine erhShte Erregbarkeit d~mpfen kann *. Demgegeniiber werden wir ~g'" vor allem die Beeinflussung der Nervenendplatte zuschreiben, wodurch auch ein antitetanischer Effekt erzielt wird, damit aueh die die Starre hemmend beeinflussende Wirkung yon Ca" unterstiitzt wird. Denn dutch lange Zuckungen wird Ca" aueh aus dem Muskel abgegeben und so die Starrebildung unterstiitzt. Bei: Tetanie ist das Mg'" im Blute auch erhSht, der Versueh einer Regulation.

�9 . N a + K Der Quotmnt der Tetame ~ ~ ~ wird allen diesen Vorstellungen gerecht,

durch folgende einfache erkl~rende Formeln.

* FuBnote n~chste Seite.

Vergleieh zwischen NaC1 und NaJ usw. 63:

Na" greift an der Nervenendplatte an. Hiergegen wirkt ?r anta- gonistisch und vielleicht in geringerem ~al]e Ca *. K" und J ' greifen an der Faser an, hiergegen wirkt Ca" antagonistisch. Steigerung bedeutet Zu- stand der Tetanie, Senkung Tendenz zur Regulation. Auf Abb. 4, Kurve e ist die Steigerung in den ersten Zeiten zu sehen, besonders bei Jodid, wiihrend bei NaC1 die Steigerung erst sp~ter erfolgt, wobei die absolute GrSl]e sogar gegen die Norm gesenkt ist. Dieser Quotient ist nun dutch die Notwendigkeit der Na'-Ausscheidung iiberschattet und trifft nieht

K ganz die Konzentrationen im Blutplasma. Besser sehen wir bei Ca + M~

den Verlauf der Regulation, und zwar gerade in der Zeit des Beginns der Erkrankung. Es mag sein, dal] die Erkrankung selbst in ihrem HShepunkt nach 24--48 Stunden bei hSheren Dosen schon eia Zeichen des Versagens dieser Regulationen bedeutet.

Nun ergibt sich bier eine Schwierigkeit hinsichtlich des Ursprungs der Regulationen, gerade am ~uskel, der ein besonders geeignetes Obiekt darstellt. Jodid vermag in die ~uskelfaser nicht einzudringen, muff also seine ganzen Wirkungen yon der Zellgrenze aus entfalten. Es ist als hydro- phobes Ion dazu besonders geeignet, well es sich an dieser Grenze an- reichert. Deshalb sind diese Ionen yon grSlterer Wirkung Ms S O~' mit hydrophiler Tendenz. Dureh die Anreicherung des Ions an der Grenze kann es gewig auch durch die 5~embranschichten hindurch auf das Innere der Zqlle durch sein elektrisehes Feld, etwa (lurch StSrung der Struktur des Wassers und auf vielen anderen Wegen eimvirken. Wir haben dariiber schon gesprochen 1. Abet diese Eigensehaft gibt uns noch gar keinen Eindruck, warum diese Ionen in dermal~en grol]em Ausmal~ eine dem K" iihnliche Wirkurg entfalten. Am einfaehsten ist nattirlieh zur Aushilfe zu sagen : ,,das ist ein biologischer Vorgang und uns also nieht zug~nglieh". Wit bedienen uns aueh mit Vorliebe soleher Hilfen, dureh die man mit einer e]eganten Verbeugurg den Vorhang zuzieht.

Wir wollen hier noch eine andere Eigensehaft der lyotropen Ionen heranziehen, ohne uns hinter die ,,Auflockerung der 5Iembranen" zu ver- stecken und damit wiederum den Vorhang vorzuziehen, da wit nieht wissen, wofiir und wozu aufgeIoekert wird. Wit wol]en hier die dutch die Erqedrigurg der Phasengrenzkriifte, d.h. der Oberfl~ehenspannung be- dirgten Ver~nderungen in Betraeht ziehen, die mit der Hydrophobie und der Anreieherung der Ionen an der Phasengrenze verbunden sind.

Es ist bekannt, dab sieh im Organismus und aueh sons~ das Wasser am leiehtesten zwisehen zwei Phasen dureh gembranen bewegt. Im

* Ca hat auch eine Bedeutung ffir die Nervenendplatte, und zwar antagonistisch fiir Mg-L/~hmung, sonst aber nicht. Siehe R. H 5 b e r in tteffter-Heubners Handbuch der exper. Pharmakologie, Bd. III, S. l (1927).

1 Eichler , O.: Naunyn-Schmiedebsrgs Arch. 198, 442 (1941).

64 O. EICHLE]~ und L. EICnL]~I~:

Gleichgewicht wird das Wasser zwischen Muskelfaser und extrazellul~ren R~umen so verteilt sein, dal~ die Kr~fte beiderseits gleich sind. Diese Kr~ifte sifid in erster Linie die osmotischen Drucke. Abet abgesehen davon steht das Zellinnere noch unter dem Druek der Oberfl~ichenspannung. i~Ian wird also die osmotischen Drucke yon innen, wenn auch um einen geringen Betragl abet doch deutlich kleiner annehmen mfissen als die von aul]en. Wenn nun die Grenzfliichenspannung erniedrigt wird, mul~ im Innern die Kraft zu grol] werden und die Zelle wird anschwellen miissen. In diesem Punkt haben wir die Identit~t mit dem K'. Wenn ich K" in der umgebenden Fliissigkeit erhShe -- was am ganzen Tier wegen der raschen Ausscheidung nicht leicht ist --, wird K" -- etwa dutch das Net te rsche Gleichgewicht -- im Innern der Zelle anwachsen mfissen und wit h~tten den gleichen Effekt und eine Vorstellung fiber die l~'unktionen ge- wonnen.

Jedoch ffihrt uns aueh 4iese Entwicklung nicht welt, denn nun ergeben sich die Schwierigkeiten, wenn wir diese geforderten Vorg~nge mit den tats~chlichen Vorg~ngen verg]eichen. Wit haben gesehen 1, dab die Muskelfasern bei K J nicht schwellen, sondern schrumpfen mit VergrSl]erung der extrazellul~ren R~ume. Dal] eine K-Abgabe stattfindet fiber die lokale Sch~digung hinaus, kSnnen wir im Vergleich z.B. mit NaCI auf Abb. 3a sofort sehen. Diese K-Abgabe h~lt sogar bis in die Periode hinein an, wo schon wieder eine Schwellung der Zellen und eine Verkleinerung der extrazellul~ren R~ume stattfindet, igit dem K'-Verlust wird 4er osmotisehe Druck erniedrigt, sicherlich welt im ~berschul~ zu den ge- forderten Ver~nderungen. Handelt es sich bei dieser K-Abgabe schon um die fiberschiei~ende Gegenregulation, oder ist dabei die primate Wirkung beteiiigt ? Daneben ist mit diesen Vorg~ngen zwangsl~ufig die Bildung yon S~ure verkniipf,,. Sie wiederum vermag Ca" und vielleicht Mg'" zu regula- riven Zwecken verfiigbar zu machen.

Diesen Problemen kann man nut dutch weitere quan.titative Analysen n~herkommen. Wit sehen aber aus dieser Betraehtung wiederum -- worauf K a n t in seiner Kritik der Urteilskraft hinwies -- wie Betrachtungen teleologischer Art, d.h. bier bei uns Begriffe wie Gegenregulationen usw. immer: nut einen ephemeren Wer t besitzen, well eine wirkliche Ordnung der Natur naeh Zwecken die fiberlegene Sehau eines fibermenschlichen Intellektes erfordert. Aber wir werden trotz dieser Einschr~nkung des VermSgens unseres Verstandes nicht ohne Nutzen vorfibergehen4 von solchen Begriffen und Vorstellungen Gebrauch machen kSnnen. Denn dal~ letzten Endes der Organismus eine mit Regulationen reich ausgestattete Ganzheit darstellt, ist trivial. Ganz abgesehen yon der Erfahrung sagt uns schon die einfaehe ~berlegung, dal~ er ohne sie sich nie dutch die geologische Geschichte h~tte entwickeln kSnnen und gar nicht existenz- fahig w~re.

Vergleich zwischen NaC1 und NaJ usw. 65

Zusammenfas sung .

Die Wirkung yon Na C1 und Jodi4 auf die Ausscheidung yon K', Ca", l~g", P und Na" wird vergliehen und ihre fimktionelle Bedeutung ab- zusehiitzen versucht.

Der Zufuhr yon Na" wird die Mobilisierung und Ausseheidung yon Mg'" zugeschrieben, wghrend sich die Wirkung des Jodids vor allem in er- hShter Ausscheidung yon Kalium und P dutch direkten Angriff am Muskel kundtut.

Einer Vermehrung der Ca"-Ausscheidung wird regulative Funktion zugesehrieben, selbst wenn sie dutch Siiureeinwirkung in Gang gebracht wird. Die Regulation spielt sich abet so ab, dal~ die Substanzen, (lie am ~uskel angreifen, zwangsliiufig zu befreiender Acidose fiihren, wobei der ~echanismus der Aeidose yon J' und CI' durchaus versehieden sind.

~r wird als Regulans an der Nervenendplatte aufgefallt. Die Ausseheidung yon K" zeigt naeh 48 S~unden ~n(t yon P fort-

schreitend vonder 24. Stunde einen sekundSren Anstieg, desse~) Bedeutung nicht ersichtlich is~, abet vielleieht mit Glyl<ogeuabgabe zusammenf~illt.

Archly f. experiment. Path. u. Pharmakol. Bd. 199. 5