(Aus dem Institut fiir normale und pathologische Physiologie der Universiti~t K6ln.)

Selektive Reizung vegetativer Nerven�8 im Nervus ischiadicus des Frosches.

Von A. Breitbach und tI. J. Miisch.

Mit 5 Textabbildungen.

(Eingegangen ara 22. Oktober 1928.)

Einleitung. Es ist bekannt, dal? ein peripherer Nerv in der Regel aus F~sern

verschiedener Eigenschaften besteht. Die Fasern unterscheiden sich in ihrem Bau, in ihrer Dicke, in der Ausbildung ihrer Markscheide, in ihren Leitungseigenscha�9 und in ihrem Verhalten s Einwirkungen gegenfiber. Ira Zusammenhang mit diesen verschiedenen Eigenscha�9 haben die versehiedenen Fasern meist auch verschiedene Aufgaben zu erffillen. Es miiBte mSglieh sein, durch Wahl geeignetœ Reizbedingungen solehe Fasern in einem zusammengesetzten Nerven naeh Belieben iso- liert zu reizen, welm die Unterschiede in der Erregbarkeit gegeniiber den benachbarten Fasern geniigend grol? sind, oder grog genug gemacht werden k6nnen. Die theorœ Grundlagen ffir die MSglichkeit, vegetative Nerven�9 in einem zusammengesetzten Nerven selektiv zu reizen, sind erst kfirzlieh von Lullies 1 zusammenfassend behandelt worden. Deshalb soll nur kurz darauf eingegangen werden.

Ffir eine selektive Reizung verschiedener Nervenfasern kommen in erster Linie ReizstrSme verschiedener Anstiegsgeschwindiglceit in Be- tracht (Gildemeister 3, LaTicque 3, Wyss 4). ReizstrSme, die relativ lang- sam ihre -colle Intensit/~t erreiehen, k6nnen bel langsam arbeitenden vege~ativen Fasern optimal wirken, w/~hrend sie sich bel rasch arbei- tenden motorischen Fasern bereits , ,einschleichen" und unwirksam sind.

Umgekehrt sind kurzdauernde, also schnell ansteigende lZœ imstande, schnelle motorische Fasern bereits bel Intœ163 zu erregen, die ffir langsamere vegetative Fasern noch unterschwellig sind.

Aul?erdem spielt jedoch ffir die Wirkung im Erfolgsorgan die Frequenz, also der Zeitabstand der Reize, eine wichtige I~olle. Fiir diese AbhSngig- keit ist der zeitliche Ablauf der Vorg~nge ira Er�9 entscheidend. Von Bedeutung fiir die Wirkung ist, besonders bei vielen vegetativen Nerven, die Summation der Ef�9 der einzelnœ Impulse, und zwar werden die mehr oder weniger sehnell abklingenden Wirkungen um so

1 I/allies, H.: Erg. Physiol. 88, 621 (1937). - - ~ Gildemeister, M.: Pfliigers Arch. 131, 199 (1910). - - a Lapicque, L. et M.: C. r. Soc. Biol. Paris 64, 336: 589 (1908). - - 4 Wyss, O. A. M.: Pfliigers Arch. 2811, 754 (1933); 234, 574 (1934).

Selektive Reizung vegetativer Nervenfasern im Nervus ischiadicus des Frosches. 361

besser summiert werden, je rascher die Impulse auleinander �9 Daher werden sinus�9 StrSme, bei denen Anstiegs- und Abfallszeit gleieh lang sind, die also bei gegebener Anstiegszeit die schne]lste Auf- einanderfolge der Reize lie�9 ftir eine selektive Reizung vegetativer Fasern besonders zweckm~[Mg sein.

In den meisten Fs scheint iiberdies die Arbeitsgeschwindigkeit der Nervenfasern und die Zeitkonstante der Vorg~nge im Erfolgsorgan au�9 abgestimmt zu sein, se da6 auch aus diesem Grunde sinus- �9 StrSme, bel denen sich mit Ver~nderung der Anstiegszeit zwangs- ]~ufig auch die Frequenz s von Vorteil sind.

Nur in den F~llen, in denen es sieh darum handelt, die Vorg~nge im Erfolgsorgan, also den Einflul~ des t~eizabstandes, getrennt von dem Einflul3 der vers Anstiegszeit ~m Ort der Nervenreizung zu unter- suehen, wird man andere ReizstrSme, z. B. ,,Doppœ (Lapicque, Wyss 1), anwenden.

I n unseren Untersuchungen sollten die Bedingungen �9 werden, unter denen die im Nervus ischiadicus des Frosehes verlaufenden wsomotorisehen Fasern isoliert, d. h. ohne Mitreizung motoriseher Fasern, erregt werden kSnnen. Zur Reizung wurden aus den angefiihrten Griinden sinusfSrmige WeehselstrSme benutzt. Naeh den Untœ Vert O. A. M. Wyss, der beim Froseh ~ sympathisehe Fasern ira Grenz- Strang mit Doppelkondensator-Entladungen reizte, war anzunehmen, dal~ eine selektive Reizung - -wenigs tens der sympathisehen Fasern - - erst bei ,,Anstiegszeiten" von mehr als 0,2---0;3 Sek. mit Sicherheit erreiehbar ist. Bel sinusfSrmigen WeehselstrSmen entspricht der ,,An- stiegszeit" eines Doppelkondensatorimpulses die Zeit veto Durehgang des Stromes dureh Null bis zum Erreiehen des Maximums, also die Dauer einer Viertelperiode. Man muBte also Wechselstr6me von sehr niedrigen Frequenzen, von 1 Hertz und darunter, zur t~eizung ver- Wenden,

Von �9 Untersuehungen zur Frage der selektiven I~eizung dureh Ver~nderung der l~eizfrequenz sinusfSrmiger WeehselstrSme sind Arbeiten von Gfeller ~, Rein 3, V” ~ und Schneider�87 zu erwghnen. Rein zeigte, da~ bei Reizung des N. isehiadicus ara Hund mit sinus- �9 WechselstrSmen h5her frequente Reize (500 Hz) nur, oder fast nur motorische Fasern erregen, ws gui weniger �9 Reize (]0--150 Hz) aueh vasomotorische Fasern ansprechen. Die Befunde wurden von Valdecasas best~tigt, schneider rand, dal~ ara Grenzstrang des Hundes die Wirkung sinus�9 WeehselstrSme auf vasoconstrietorische und dilatatorisehe Fasern ebenfalls vert der

Lapicque, Wyss: s. S. 369. - - ~ G]eller, F.: Z. Biol. 89, 202 (1929), - - Rein, H.: Nachv. Ges. Wiss. GSttingen, M~th.=phys. K1. 1, Nr 1. - - y Valdecasas,

F, G.: Z. Biol. 9{;, 28 (1935). - - ~ Schneider, D.: Naunyn-8chmiedebergs Areh. 1~6, 111 (1934).

~~flOgers A r c h . f. d. ges. P h y s i o l . B d . 241. 24

362 A. Breitbach und H. J. ~r Selektive Reizung

Reizfrequenz abh~ngig is~, und zwar �9 Frequenzen von 40 Hz vorwiegend zu einer Gef/~Berweiterung, h6here (von 400 Hz) zu einer Verengerung der Gef/~l~e der hinteren Extremit~t.

Methodik.

Die Untersuehungen wurden am Ldiwen-Trendelenburgsehen Gef~l~- pr/~parat angestellt. Benutzt wurden grolle Exemplare von R. tempo- raria und esculenta, die vor dem Versueh 12 Stunden ira Eisschr~nk gestanden hatten. Uberwinterte Tiere neigten stark zu 0demen, zeigten auch meist nur geringe vasomotorisehe Reizeffekte. Ara besten eigneten sich friseh gefangene Temporarien im Herbst. Zu s~mtlichen Un~er- suehungen wurden niehtnarkotisierte Tiere verwendet, denen das Zentral- nervensystem zerst6rt war. Die hintere Extremit/~t der Seite, auf der der Nerv gereizt werden sollte, wurde von der Bauchaorta aus mit der von Barkan , Broemser und H a h n x angegebenen L6sung, in die Sauerstoff eingeleitet wurde, durehstr6mt. Die ~ndere Extremit/s des Tieres wurde durch Unterbinden der Arteria ihaca von. der DurehstrSmung ausge- sehal~et. Der Durehstr6mungsdruck wurde bel Versuchsbeginn so ein- geste]lt, dal~ alle 3--6 Sek. ein Tropfen aus der Vena abdominalis fiel. Er betrug zwisehen 15 und 25 cm Wasser.

Die Fltissigkeitsmenge,' die aus der in die Vena abdominalis ein- gebundenen Kaniile ausstr6mte, wurde anfangs dureh gewShnliehe elektrisehe Registrierung der ausfliel3enden Tropfen bestimmt: Der Tropfen schlieBt den Stromkrœ eines Markiermagneten. Dieser sehreibt eine Zeitmarke au�9 der Kymographiontrommel. Sp/~ter wurde zu diesem Zweeke ein von Lul l ies ~ angegebener e]ektrischer Zeitordinaten- schreiber verwendet. Dabei wird die Ordinate um so h6her, je 1/~nger das Zeitintervall zwischen 2 Trop�9 ist. GrSl~erwerden der Ordin~te bedeutet demnach Gefi~l~verengerung, Kleinerwœ Erweiterung. So 1/~l~t sich eine Xnderung der Durehstr6mungsgrSBe sofor~ ohne besondere Ausmessung der Zeitmarken feststellen.

Als Indikator fiir die motorische Reizwirkung diente die siehtbare Muskelzuekung, die sich durehweg am besten an der Bewegung einer Zehe erkennen liel~. Der Plexus lumbosacralis, der gereizt wurde, war stets unmittelbar nach seinem Austritt aus der Wirbels/~ule durchtrennt. In einer besonderen Versuchsreihe wurden au Berdem zur Feststellung der motorisehen Reizschwelle gew6hnliche Nervmuskelpr/~parate benutzt. Als l~eizelektroden dienten in allen F~llen unpolarisierbare Zink-Zink- sulfat-Tonelektroden.

Da als Reizs tr6me nach dem oben gesagten sinusf6rmige Weehsel- str6me sehr niedriger Frequenzen von 1 Hertz und darunter angewandt werden soll$en, wurden die Str6me mit Hilfe einer lichtelektrischen

1 Barkan, Gg., Ph. Broemser u. A. Hahn: Z. Biol. 74, 1 (1922). ~ z LuUies, H.: Pfliigers Arch. 241, 354 (1938).

vegetativer Nervenfasern im Nervus ischiadicus des Frosches. 363

Anordnung nach Nicolai 1 erzeugt. Ein leuchtender Spalt wird auf einer Scheibe abgebildet, deren Rand eine solche Begrenzung hat, dal~ beim l~otieren die hindurchgelassene Liehtmenge sinus�9 schwankt. Das Licht f/~llt auf eine Photozelle. Die entstehenden Spannungssehwan- kungen werden in einem einstufigen Verst/~rker, wie bel iYicolai, ver- st/~rkt, der Anodenstrom kompensiert. Dureh Xnderung der Umdrehungs- geschwindigkeit der Scheibe l~l]t sich jede beliebige Frequenz einsteUen. Der Reizstrom wird durch ein Potentiometer abgestuft.

Ein in den Reizstromkreis geseha]tetes hochempfindliches Spiegel- galvanometer gestattet bel den niedrigsten Frequenzen eine genaue direkte Kontrolle der Reiz- stromst~rke. Hier im Reiz- stromkreis wird eine etwa noch vorhandene Gleich- spannung nochmals sorg- f/~ltig kompensiert�87 da eir~e solche sieh iiberlagernde Gleichstromkomponente

die 1%izwirkung der Wech- selstrSme auI]erordentl�8 beeinflussefi kann. Dureh Substitution wurde jeweils der scheinbare 1Nerven- widerstand bestimmt. Die-

I I r i

~l~q~~ - ~~~

2~bb. 1. Schema de �9 t t e i zanordnung . P P o t e n t i o m e t e r (5000 ~2) zur 2Lbstufung 4es Re izs t romes , der v o ~ der l i ch te lek t r i schen A p p a r a t u r ge l ie fe �9 wird. K K o m p e n - sa t ion e iner res t l ichen Gle ichs t romkomponen te ira Reiz- kreis ana Gef /~ l ld rah tAB. W Subs t i tu t ionswlde r s t and z u t angenfi, h e r t e n B e s t i m m u n g des Nervenwide r s t andes .

E l unpo la r i s i e rba re E l ek t ro4en ara N e r v e n N.

ser ist ira Bereich der angewandten niedrigen Frequenzen kaum noch �9 So konnten Reizspannungen und Stromst/~rken in allen F/~llen mit Sicherheit angegeben werden. Ein Sehema der An- ordnung gibt Abb. 1.

Ergebnisse. 1. Spontane Gef@rhythmen.

Mit der endgfiltig angewendeten Methodik der Tropfenmessung durch den 0rdinatenschreiber lie~en sieh in zahlreichen Versuchen die bekannten spontanen rhythmischen Schwankungen der Ge�9 ver- zeichnen. Abstand und Form dieser Schwankungen wechselten in den verschiedenen Versuchen sehr. Meist trugen sie den Charakter voriiber- gehender Verengerungen, oit war jedoch auch eine voriibergehende Erweiterung festzustellen.

In Abb. 2 ist der Ausschnitt eines Versuches wiedergegeben, in dem beide Arten rhythmischer Schwankungen nebeneinander vorkommen. Bemerkenswert ist die vSllige Unabh/~ngigkeit beider Rhythmed. Die Gef/i•verengungen folgen einander ira Abstand von etwa 100 Sek., die

1 Nicolai~ L : Abderhaldens Handbuch de�9 biologischenArbeitsmethoden, Abt. V, Teil 5 A, S. 1315. 1934.

24*

364 A. Breitbach und H. J. Miisch: Selektive l~eizung

Erweiterungen haben einen Abstand von etwa 60 Sek. Es w~re m6glich, dal~ hier Spontan~nderungen der Ge�9 zweier verschiedener Gebiete zum Ausdruck kommen, vielleicht von Ge�9 der Haut und der Musku]atur 1. Ffir uns waren diese Schwankungen von Bedeutung, weil sie mitunter die Beurteilung der Reizwirkung erschwerten oder ganz unmSglich ~lachten. Es lieI3 sich in manchen F/~llen nicht entscheiden, ob eine Spontanschwankung oder eine l~eizwirkung vorlag. Diese Schwierigkeit i n d e r Beurteilung der Reizwirkung wurde bisweilen noch

Abb. 2. S p o n t a n e r h y t h m i s c h e S c h w a n k u n g e n d e r Gef• l%egis t r ie rnng de r TroDfen- d a u e r a r a Ldwen-Trendelenburgschen G e f ~ ~ p r ~ p a r a t m i t Ord ina t ensch re~be r n e c h Zullies. (Die g ]e ichze i t ig s c h w a n k e n d e N u l l a g e b e r u h t a u f e ine r sp~ te r be se i t i g t en m e c h s n i s c b e n U n v o l l k o m m e n h e i t des l~u6schre ibers . ) Die obere P �9 g i b t den R h y i h m u s de r r e l a t i ven Gef&Berweiterung ( A b n a h m e des T r o p � 9 u n d de r Ord ina t enbShe ) , d ie untere Pfe i l r e ihe g ib t die P e r i o d e d e r r h y t h m i s c h e n Verenge~u~g (Z~]nahn~e des T roDfenabs t andes

u n d de r O r d i n a t e n h S h e ) an .

dadurch erhSht, dal3 in Versuchen, in denen spontane Rhythmen zu- n~chst nicht beobachtet wurden, diese ira AnschluB an eine Reizung au�9 und bestehen blieben.

2. Selektive Reizung von Vasoconstrictoren.

In einer ersten Versuchsreihe sollte �9 werden, ob unter den gewi~hlten Bedingungen fiberhaupt eine Wirkung auf die Ge�9 zu erzielen war, ohnc dal3 gleichzeitig motorische Fasern miterregt wurden. Dabei zeigte sich, da~ kfirzere Anstiegszeiten als 0,1 Sek., also hShere Frequenzen a]s 2,5 Hertz, schon bei sehr schwachen Str6men zu motor- ischer T~tigkeit �9 bei Str0mst~rken, 5ei denen eine Ge~i~13wirkung noch nicht nachzuweisen war. Es mul3ten daher ls Anstiegs- zeiten angewendet werden. Jenseits von 0,25 Sek. Anstiegszeit war dann �9 immer einc deutliche Wirkung auf die Gef~Be nachweisbar, und zwar i n allen F~llen eine Verringerung der Tropfenzahl, also eine Gef~~- verengerung.

Abb. 3 zeigt die Wirkung einer 120 Sek. dauernden Reizung mit StrSmen von 2,3 Sel(. Anstiegszeit, d. h. einer Frequenz von 0,I l Hertz. Man erkennt, entsprechend der sehr niedrigen Reiz�9 eine lange

1 A~merkung bei der Korrelctur. Nach neaen Beobachtungen von Thor in unserem Institut k6nnen auch Kon~raktionen g]atter Muskulatur in der N~he der abfiihrenden Venen (Recr Blase) sehr deutliche rhythmische Schwankungen der Tropfenzahl bewirken.

vegetativer Nerven�9 im Nervus ischiadicus des Frosches. 365

Latenz und allm/~hliche Zunahme der Wirkung, also eine langsame Summation.

In der Tat k5nnen sehon nach den Untersuchungen von A. und B. Chauchard i ara Warmblfiter an den Enc[igungen adrenergischer Fasern Impulse bis zu einem Zei tabs tand von 3 Sek. summiert werden. Hier,

b e i einer Anstiegszeit von 2,3 Sek., erfolgt aile 4,6 Sek. - - vielleicht, wenn nur eine Stromrichtung wirksam ist, soga r n u r im Abstand von 2 X 4,6 ~ 9,2 S e k . - - e i n e l~eizung. DaB bei einem so groBen Zeitabstand c, ja bel noch grO$eren Abst/~nden eine Summation zustande kommt, mag, abgesehen davon, dag es sich hier um Versuche ara Ka]tblfiter handelt,

Abb. 3. Versuch 18. Ldwen-Trendelenburgsches Gef~I]prhparat . Verze ichnung de r Tropfen m i t Ord ina tensch �9 nach LulIies. Von a - - b Reizung des N. ischiadicus m i t s inusfSrmigen Wechse l s t rSmen von 2,3 Sek. Anst iegszei t u n d 2,1 - 10 -5 A S t roms t~ rke 120 Sek. lang. ~Vfihrend 4e r I~eizung e inse tzende Gef/i•verengerung, die l~ngere Zei t bes tehen bleibt.

Einige Spontanrhythmen.

auch darauf zuriickzuffihren sein, daB jede Welle dieser angsam an- steigenden StrSme nicht einen Impuls i n jeder Phase auslSst, sondern zu einer Reihe von Erregungen in jeder Periode �9 Jeden�9 sind solehe Salven in motorisehen Nerven bel Reizung von 30 Hertz und darunter stets zu beobachten. Es sind Versuehe ira Gange, diese Frage iiir die hier gereizten vegetativen Fasern zu kl/~ren.

Weiterhin wurde versucht, die Reizschwelle bel verschiedenen An- stiegszeiten (Frequenzen) festzustellen, um eine m6glichst vollsti~ndige Frequenzkurve �9 den vasoeonstrictorisehen Ef�9 zu erhalten. Dabei hegt e ine gewisse Schwierigkeit 'darin, dag die Zahl der l~eize, die bel einer Reizung von best immter Dauer das Erfolgsorgan trif�9 bei ver- schiedenen Frequenzen verschieden ist. Schon A. und Bi Chauchard haben gezeigt, dag an den Vasomotoren des Froschischiadicus bis zu einer Zahl von 50 Reizen e t w a (bei einem l~eizabstand von 1/6 Sek.) die Wirkung zunimmt, d. h. wenn bai einer best immten Stromsti~rke mit 20 aufeinanderfolgenden Reizen keine Wirkung zu erzielen ist, so kSnnen sehr wohl 40 Reize eine merkliche Wirkung hervorrufen. Es wurde deshalb in einer Anzahl von Versuchen nieht mit konstanter Reizzeit, sondern mit konstanter Reizzahl gearbeitet.

Chauchard, A, mE 8.: C. r. Soc. Biol. Paris 90, 192, 288 (1924); 95, 279 (1926). Vgl. auch Lullies, H.: Erg. Physiol. 88, 663 (1936).

366 A. ]3reitbach und H. J. Mfisch: Selektive Reizung

Einen Ausschnitt aus ehmm Versuch zur Schwellenbestimmung zeigt Abb. 4. Dcr Reizstrom von 1,2 Sek. Anstiegszeit wurde bel den Marken a,

b, c nacheinander von 10 auf 21 und 36 .10 -6 Ampere gesteigert. Bei 36 �9 10 -y Ampere tr i t t eine relativ schnelle GefKl3verengerung ein.

Gleichzeitig mit der Schwellenbestimmung an den Vasomotoren wurde in einer Reihe von Versuchen die Frequenz-Schwellenstromkurve ffir die n�9 Fasern des N. ischiadicus bestimmt. In Abb. 5 sind die Schwellenspannungen fiir die vasoconstrictorische und die mo- torische Wirkung verschiedener Frequenzen in einem Versuch graphisch dargestellt. Wie man sieht, liegt die Kurve f/ir die vasoconstrictorischen Fasern bel Frequenzen die kleiner sind als 2,5 Hertz (Anstiegszeit gr6]]er

Abb. ~. B e s t i m m u n g der �9 �9 Vasocons t r ic toren . L ~ ; w e n - T r e n d e l e n b u r g s c h e s

Gefiil~pr~parat. Verze ichn~ng der Tropfen m i t Ord ina tenschre iber n a c h L u l l i e s . Von a - - d 1%eizunt~: des N. isohiadic~s m i t sin~sfSrrnigen Wechse l s t � 9 von 1,2 Sek. Anstiegs- zei t und z u n e h m e n d e r Stromst t i rke: a - - b ~ 10, b - - c ~ 21, c - - d ~ 36 �9 10 -6 A. Bei c - - d

t r i t t eine schnelle Gef~l~verengerung ein.

als 0,1 Sek.), tiefer als die Ktn�9 ffir die motorischen Fasern. In diesem Gebiet ist also eine selektive Reizung der Vasoconstrictoren mSglich. In der Gegend von 2,5 Hertz (0,1 S• Anstiegszeit), in dem umrahmten Gebiet der Abb. 5, kommen beide Kurven in den meisten F/~llen zum Schnitt. Oberhalb dieser Frequenz ist daher eine selektive Reizung der Vasomotoren des Froschischiadicus �9 gew5hnlich nicht durchffihrbar. ])er weitere Verlauf der Vasomotorenkurve w/ire nur durch Reizung isoliert verlau�9 sympathischer Fasern etwa im Grenzstrang zu erhalten.

Wcnn gelegentlich iiberhaupt kein vasomotorischer Effekt zu erh~lten war, so lag das stets daran, dafi in diesen Fs die motorischen Fasern auch bel niedrigsten Frequenzen �9 ansprachen als die Vasomotoren. Bel allen Pri~paraten, bei denen ein vasomotorischer Effekt nicht zu erzielen war, verlief in der Tat die motorische Frequenzspannungskurve nach niedrigen Frequenzen hin nicht steil in die HShe, wie es in Abb. 5 der Fart ist, sondern riel flacher. Sie blieb datait offenbar unter der Kurve ftir die Vasomotoren, die dann selektiv nicht erreicht werden konnten.

Man muB annehmen, dal~ bel solchen ira Vergleich zur Arbeitsg e- schwindigkeit der betreffenden l~ervenfasern langsam ansteigenden

vegetativer Nervenfasern ira Nervus ischiadicus des Frosches. 367

StrSmen die Vorgiinge anders ablaufen als bei der fiblichen Reizung mit Str6men von schnellerem Verlauf. Es zeigt sieh, dal~ bel den langsamen Anstiegszeiten ein Reiz meist zahlreiche rasch aufeinanderfolgende Muskelaktionen bewirkt. Es kommt, wie man durch Beobachtung der Aktionsstr5me ara Ort der tteizung zeigen kann (Lul l ies ~), ira Laufe des allms Stromanstieges in jeder Wechselstromperiode zu einer Folge rhythmischer Impulse an der Kathode. ]3er Vorgang kann mit der bekannten Wirkung eines kon- stanten Stromes vergliehen werden, der in geeigneten Pr~paraten zu dem sogenannten Rit tersehen 0ffnungs- oder SchlieBungstetanus fiihrt. Es ist dann der motorische Effekt nicht mehr in der gewohnten Weise ~requenzabhs sondern er tritt unabh~ngig von der Frequenz mehr und mehr beim Erreiehen einer be- stimmten Spannung auf. Au�9 die Be- deutung desRhythmischwerdens der ausge]6sten Erregung bel niedrigen Frequenzen ffir die GesetzmiiBig™ keiten bei der elektrischen Reizung ha t besonders auch Schriever ~ vor kurzem hingewiesen. Es wird eine weitere Aufgabe sein, die Bedin- gungen, die diese Verh~ltnisse und dami™ die M6glichkeit einer selek- tiven Reizung beein�9 (z. B. die Ionenkonzentration, in erster Linie die der Ca-Ionen), n~her zu untersuchen.

In einer Reihe von Versuehen,

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~176 o,e 0,�87 ~,a ~,0 gaHz I_,oguP#hmus deP Fr'er

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AnN'egze/t Abb. 5. ,,]Eteizzeit- SpaRuungskurven y der vasomoto r i schen ~nd moto r i schen Fasern eiites Froschischiadicus fiir s inus�9 Wechse l s t rbme n ied �9 Frequenz. Ab- szisse ~ L o g a r i t h m u s de r FrequenZ, bzw. Anstiegszei~. Ord ina te = L o g a r i t h m u s de r Schwel lenspannung. I n d em u n a r a h m t e n Ge- bief bei 2 - -3 t t e ~ t z - k o m m e n die beiden K u r v e a in rien me i s t en Ffillen z u m Schni t t .

in denen die l=teizzahl konstant ge- halten wurde, zeigte die Frequenz-Spannungskurve ffir die Vasoeonstrie- toren zwisehen 0,2 und 0,5 ttertz einen Knick, wie dies auch in der Abb. 5 zum Ausdruek kommt. Es ist mSglieh, dal~ dieses Verhalten s Griinde hat, wie das eben besprochene Abbiegen der Kurve fi�9 die motorischen l%sern bel ni• Frequenzen. Hinzu k~men bei den Vusoeonstrietoren jedoeh rtoch die Summationsbedingungen ira Er- f01gsorgan, deren Einflul~ in dieser Weise in der Frequenzkurve zum Ausdruck kommen kSnnte.

1 Lullie�87 H.: Ber. Physiol. 96, 663 (1936). (14. Tagg. dtsch, physiol. Ges.) 2 Schriever, H.: 16. internat. Physio].-Kongrel~ Ziirich 1938.

368 A. Breitbach und H~ J. Mfisch: Selektive Reizung

3. Versuche zut seIelctiven Reizung von Vasodilatatoren.

Eine selck~ive Reizung von etw~ vorhandenen vasodilat~torischen Fasern ira N. ischiadicus bzw. Plexus lumbalis, hatte von vornherœ geringere Aussichten au�9 Erfolg, da dic Arbeitsgeschwindigkeit der parasympathischen Fasern grSl?er ist als die der sympathischen Vaso- constrictoren. Sie stehen also in ihren Eigenschaften den mo~orischen Fasern n/~her. I)azu kommt das raschere Abklingen der Wirkung der cho]inergischen Fasern in der P› Mso die geringere Summations- �9 ira Erfolgsorgan, worauf schon L. und M. Lapicque und[ A ~ u~�9238 B. Chauchard hingewiesen haben ~. Es w/tre denkbar, dM~ Reize von geniigend langer Anstiegszeit, um die cholinergischen Fasern selektiv zu reizen, nicht schnell genug aufeinander folgen (also nich~ die n5tige Frequenz haben), um einœ Effekt ira Er�9 auszulSsen.

In der Tat konnten wir eine Ge�9 in der Peripherie bel unsercr Vœ nicht mit Sicherheit erzielen.

In einer Reihe frfiherer Versuche hatte zwar der eine von uns (Breit- bach) mit der fiblichen Methode der Tropfenregistrierung durch einen MarkierInagneten bei Ans~iegszei~en zwischen 0,5 und 0,1 Sek. eine Vermœ der Trop�9 w~hrend der Reizung ohne sichtbaren motorischen E�9 beobachtet und zun~chst auf eine Gef/~Berweiterung geschlossen. I)ieses Ergebnis wurde nach Anwendung des Ordinaten- schreibers jedoch nicht mehr erhMtcn. Rie Ursache ffir diesen Unter- schied in den Versuchsergebnissen liegt o�9239 einmal in den M~ngeln der Methode der einfachen Trop�9 Abgesehen von der rela™ Ungenauigkeit der Ausmessung solcher Marken/iul3ert sich eine Ge�9 nicht immer sofort in einer Verminderung der Tropfen- zahl, sondern sie kann - - vergleichbar mit dem Auspressen eines Schwam- mes - - mit elner voriibcrgehenden Vermœ der Tropfenzahl be- ginnen. ~berdies œ die oben erw/ihnten spontanen rhythmi- schen Schwankungen der Gœ die Beurteilung. F/tl]t eine solche spontane Anderung der Gef/tI3weite gerade in den Beginn einer Reizung, so kann eizle Reizwirkung, die tats/~chlich gar nicht besteht, vorget/iuscht werden. Bel der sp/~ter angewendeten Ordinatenschreibung, die einen leichten ~bœ iiber das GcsamtverhMten der DurchstrSmung er- mSglicht, konnte ein derartiger Fehlschlul~ nicht mehr unter]a�9

Andererseits roui] d~r~n gedacht~ werden, dM~ eine Gef/~l~erweiterung zwar tats/~chlich vorhanden ist, dM~ ihre Ursache aber in einer unbe- merkten T/itigkeit der quergestreiften Muskul~tur zu suchen ist. In den sp/~teren Versuchen mit dem Ordinatenschreiber ergab sich n/~mlich mit groI~er Regelm/~l~igkeit, daB eine einzige motorische Zuckung fiir l~ngerœ Zeit eine Ge�9 bewirkt, ganz g]eich, ob ein elektrischer oder ein mechanischer l~eiz Ursache der Zuckung war. ]�9 nun die Strom-

Vgl. Lullies, H.: Erg. Physiol. 118, S. 663 (1936).

vegetativer Nervenfasern im Nervus ischiadicus des Frosches. 369

st/~rken, bei denen anscheinend eine Gefi~$erweiterung erzielt werden konnte, sehr n~he der motorischen Schwelle lagen, wis es mSg]ich, dal~ nicht oder kaum sichtbare Muskelaktionen diesen Effekt verursachen.

Ein anderes Ergebnis, dus in der gleichen Richtung liegt, ist vor- l~ufig in seiner Deutung /~hnlich unsicher. Es konnte bei der Reizung immer dann, wenn unter den geschilderten Umst/s eine Gef/s erweiterung zu erzielen war, in der ausfliel~enden LSsung ara sensibili- sierten Blutegelprs Acetylcholin nachgewiesen werden. Dieses war nur w~hrend und kurz nach derartigen t~eizperioden mit StrSmen einer Anstiegszeit von 0,1--0,5 Sek. der Fall. Es w/~re mSglich, dal~ auch fiir dieses Auftreten von Acetylcholin eine unmerkliche motorische T~tig- keit verantwortlich zu machen ist. Die Frage der Ge�9 und des Acetylcholinnachweises unter den geschilderten Umst/~nden bedarf jedenfalls noch sorgf/~ltiger Nachprii�9

Zusammenfassung. Ara Liiwen-Trendelenburgschen Gefi~l~pri~parat des Frosches wird

der N. ischiadicus (Plexus lumbo-sacralis) mit sinusfSrmigen Wechsel- strSmen sehr niedriger Frequenzen (von 10--0,1 Hertz) gereizt, um gegebenenfal]s vasomotorische Nervenfasern selektiv, d. h. ohne Mit- erregung motorischer Fasern, zu erregen. Die ReizstrSme werden durch ein lichtelektrisches Gers nach Nicolai geliefert, der l~eizer�9 wird durch Registrierung der durchflie6enden Tropfen mit einem elektrischen Zeitordinatenschreiber nach Lullies beobaehtet.

Die Frequenz-Spannungskurven fiir vasoeonstrictorische und moto- rische Wirkung kommen in der Regel ira Bereich von 2 ttertz zum Schnitt.

Es ist also unter diesen Bedingungen eine selektive Reizung vasoconstrietoriseher Fasern mit Frequenzen untœ von 2 Hertz mSg]ich, d: h. mit StrSmen, dœ Anstiegszeit mehr als 0,125 Sek. betr/~gt.

Eine selektive Ge]d[3erweiterung war unter den gew/~hlten Versuchs- bedingungen nicht mit Sicherheit zu erzielen. Bel Reizung mit Fre- quenzen von 1--2 ttertz war Aeetylcholin in der DurchstrSmungs- �9 nachzuweisen. Dabei mul~ jedoeh zun/~chst die Frage o�9239 bleiben, ob sein Auftreten mit einer selektiven Reizung parasympath- ischer Fasern oder mit unmerklicher T/~tigkeit motoriseher Einheiten in Zusammenhang zu bringen ist.