Archiv klin. exper. Ohren-, Nasen- und Kehlkopfheflk. 190, 124--132 (1968)

Tierexperimentelle Untersuchungen tiber das Verhalten der Mikrophonpotentiale nach Stellatumblockade

I. Mittef lung

M i k r o p h o n p o t e n t i a l e n a c h S t e ] l a t u m b l o c k a d e a m g e s u n d e n Ohr

D. KLEII~FELDT und D. DAHL

Universit~ts- Hals -l~asen- Ohrenklinik Rostock (Direktor: Prof. Dr. reed. habil. K. DIETZWL)

Eingegangen am 11. September 1967

Summary. The question of the influencing of the irrner ear through stellatum blockades arose with regards to the importance of an effective therapy by acute diseases found in the El~T-field. The effectiveness of the ganglion anaesthetic on the blood supply of the cochlea remains certain after experimental research and clinic observations; different opinion existing, however, over the question of the effect of irritations on the cervical ganglia. All experiments carried out, however, were on normally healthy inner ear, so that the conditions of the experiments in no way conformed to those of known diseases. We directed our intention on the influence of the stellatum blockades on a predamaged ear (Part 2); first of all after self observations on the conduct of the mikrophon potentials after a Stellatum blockade on a healthy ear had been collected (Part. 1). The influencing of the mikrophon potentials through a stellatum blockade on the cochlea could only be registered with the help of 15 experiments on guinea-pigs in the form of a fall of averagely 5 dB. I t came, however, only once to a transient rise of 1 dB. A slight rise of averagely i dB was further detected in the lower frequencies of 200--1000 tIz, according to the frequency recording of the mikrophon potentials on 4 animals. The fall occurred greatly during the first 10 rain (2,6 dB) after the blockade, later, even after 3 hours, only a gradual return of the mikrophon potentials could be observed.

In checking the effectiveness of the stellatum blockades distinct vaso-dilatations on the eoncha of 5 extra animals up to 3 times the original lumen could be detected. With regards to the nature of the mikrophon potentials no further rise in hearing power respectively a rise in the mikrophon potential of a healthy ear richly supplied with oxygen.

Zusammen]assung. Entsprechend der Bedeutung einer wirksamen Therapie bei akuten Krankheitsbildern in der Hl~O-Heilkunde wird die Frage der Beeinflussung des Innenohres durch Stellatumblockaden aufgeworfen. Die Wirksamkeit der Ganglion-Anaesthesie auf die Durehblutung der Cochlea steht nach experimentellen Untersuchungen und nach klinischen Beobachtungen auger Zweifel, jedoch exi- stieren fiber die Frage der Wirkung yon Reizen des Halsgrenzstranges auf die MP unterschicdiiche Meinungen. Alle Versuche beziehen sich jedoch auf normale, gesunde Innenohren, so dal3 die Bedingungen im Experiment den beim Menschen bekaunten Krankheitsbildern keineswegs entsprechen. Unser Vorhaben richtet sich auf die Einwirkung der Stellatumblockaden am vorgesch~digten Ohr (Mitteilung 2), naehdem zun~chst eigene Beobachtungen fiber das Verhalten der MP naeh Stel-

Mikrophonpotentiale nach Stellatumblockade. I (Tierversuche) 125

latumbloekade am gesunden 0hr gesammelt wurden (I. Mitteilung). Eine Beein- flussung der MP dureh Stellatumb]ockade auf die Cochlea war anhand yon 15 Ver- suchen an Meerschweinchen nur in Form eines Abfalles yon durchsehnittlich 5 dB zu registrieren. Lediglieh einmal kam es zu einem voriibergehenden Anstieg yon 1 dB. Eine leichte _Mlhebung yon durchsehnittlich 1 dB zeiehnete sieh ferner in den tiefen Frequenzen yon 200--1000 ttz ab, wie eine Messung des Frequenzganges der MP bei 4 Tieren ergab. Der Abfa]l erfolgte am st~rksten in den ersten 10 min (2,6 dB) naeh der Blockade, sp~iter, selbst naeh 3 Std, nur allm~hlicher Riiekgang der MP.

Zur t3berprfifung der Wirksamkeit der Stellatumbloekaden wurden an fiinf weiteren Tieren eindeutige Gef~l~erweiterungen der Ohrmuschel bis zum dreifachen des urspriinglichen Lumens festgestellt.

Der Natur der MP entspreehend wird gefolgert, da~ keine weitere Steigerung des HSrvermSgens bzw. Anstieges der MP am gesunden, reiehlich mit Sauerstoff versorgten Ohr erfolgt.

Einleitung Die F rage naeh der op t ima]en Behand iung einiger aku t e r K r a n k -

he i t sb i lder des Innenohres (akute r HSrver lus t unk la re r Genese, Morbus Meni~re, aku tes L / t rmt rauma , akus t i seher Unfa l l u. a.) ve ran la~ te uns, die W i r k u n g der S t e l l a t umb loekade auf das I n n e n o h r im Tie rexper iment un t e r besonderen Ges ieh t spunk ten zu fiberpriifen. Die kl inisehen Er- fahrungen in der Behand iung genann te r K r a n k h e i t s b i l d e r (NEvELI-NG; M]~¥E~ ZU~ GOTTV, S ~ G W ) sowie exper imente l ]e Un te r suchungen fiber die D u r c h b l u t u n g und den Ze l lmetabol i smus der Cochlea (B~IcXE~T; NEVELING; ZITA, I-IAwLICZEK U. KITTINGER) sprechen ffir eine posi t ive Beeinflussung des Innenohres naeh S te ] la tumblockade . Die t ie rexper i - mente l l en Beobach tungen yon Mikrophonpo ten t i a l en (MP) nach Gan- g l ion-Anaes thes ie e rb rach ten ke inen e indeut igen Effekt in bezug au f die S innesfunkt ion (BEIcKERT; KRESCI U. BORNSCHEIN; SEYMOUR U. TRAP- ~ ; KAWATA U. Mitarb.) . Diese untersehiedl ichen Ergebnisse mSchten wir mi t der Ta t sache erkl/~ren, dal~ einersei ts im kl in ischen K r a n k e n g u t ffir die beabs ich t ig te Funk t ionss t e ige rung geseh~digte Innenohren und zum anderen im T ie rexpe r imen t vSllig physiologische Organverh~l tnisse zur Beobach tung kamen. Unsere Un te r suchungen e r s t r eck ten sieh auf die Frages te l lung , wie sich die S t e l l a tumblockade au f das gesunde ([. Mit te i lung) u n d au f das vorgeseh£digte Ohr (II . Mit te i lung) auswirk t .

Methodik Als Versuchstiere dienten Meerschweinchen mit einem Gewicht yon 400--600 g.

Nach intraperitonealer Urethannarkose, 0,2 g/100 g KSrpergewieht, Anlegung eines bogenfSrmigen retroaurikul~ren Schnittes und ErSffnung der Bulla mit einer ldeinen Knochenzange. Die ()ffnung wurde mit einer Stanze bis zur freien Einsicht des runden Fensters unter LupenvergrS~erung erweitert. Danach Einschneiden des h~utigen GehSrgangsschlauches yon hinten. Zur Stellatumblockade erfolgte ein Hautsehnitt seitlich des Halses bis zum Thorax. Am Ansatz der 1. Rippe yon ventral her Einstieh einer diinnen Kaniile, die mit einem Plastiksehlaueh ver- bunden ist. Auflegen des Tieres auf einen MP-Mel~tisch, Fixierung des Kopfes mittels

9 Arch. klin. exp. Ohr.-, Nas.- u. Kehlk.tIeflk., Bd. 190

126 D. KLV.INFEL])T und D. DAIm:

Wundspreizers und Kontrolle der angelegten Kanfile. Einsetzen des Sehallgebers in den aul~eren GehSrgang und Fixierung der Ableitelektrode am runden Fenster. Die MeBapparatur zur Registrierung der Mikrophonpotentiale (sie bestand vor- wiegend aus Geriiten der Fa. Briiel & Kjaer, Danemark) gliedert sich in zwei Teile, in den Beschallungsteil und in den MeBteil. Die :Besehallung des Meersehweinchens wurde in einem schallisolierten Raum mit einem dynamischen HSrer (DT 48, Fa. Beyer) vorgenommen, der vom Schwebungssummer (Typ 1022, Frequenzbereich 20--20000 Hz) gespeist wurde. Uber einen Trichter konnte der HSrer an das Lumen des knSchernen GehSrganges fest angepal~t werden, so dab eine optimale und re- produzierbare Sehallzufuhr mSglich war. Kalibriert wurde dieses Besehallungs- system, HSrer und Anpassungstrichter, mit einem kiinstliehen Ohr.

Die indifferente Elektrode, die gleichzeitig der Wundspreizer war, lag in der I~ackenmuskulatur und stand mit dem Tierexperimentiertiseh und mit der Erd- leitung der Geriite in Verbindung.

Die differente Elektrode, bestehend aus einem 0,2 mm dicken Silberdraht, und zu einer 0se gebogen, lag so auf dem knSchernen Rand des runden Fensters, dab die Fenstermembran keineswegs in ihrem Sehwingungsab]auf beeintrachtigt wurde (GERH_A-RDT U. WAGNER, 1962). Auch die Gefahr einer Perforation der Fenster- membran wurde somit vermieden. Diese Ableitelektrode, bis zur 0se mit einem PVC-Film isoliert, stand fiber eine abgeschirmte Leitung mit dem Vorverstarker in Verbindung, der an den Terz/Oktav-Analysator (Typ 2112) angekoppelt war. Die am Filterausgang auftretenden Mikrolohonspannungen der Meerschweinehen- sehnecke konnten danach vom Pegelschreiber (Typ 2305) aufgezeichnet werden. Die Zwischenschaltung eines Terzfilters unterband StSrspannungen, die in Form bioelektrischer Spannungen am Tier auftraten, und der Abstand I~utzpegel/St5r- pegel wurde vergrSl3ert. Ffir die Frequenzgangmessung der Mikrophonpotentiale und die kontinuierliche Registrierung des 2000-ttz-Tones (65 dB) war der Be- sehallungston jeweils auf Filtermittenfrequenz abgestimmt. Fiir die Frequenz- gangmessungen wurden Ana]ysator und Schwebungssummer synchron vom Pegel- schreiber, d.h. in Ubereinstimmung yon Filtermittenfrequenz und MeBfrequenz, angetrieben.

Die Art der Stellatumblockade geschah in Anlehnung an die beim Menschen gebrauchliehste Durehffihrung nach HERGET. Vorversuche ergaben, dal~ 1 ml Jenacain eine Wirkungszone yon rund 1--1,5 cm ~ hat und so bei geniigender Tiefe und Sitz am 1. Rippenknorpel eine ziemlich sichere Stellatumwirkung erzielt wird. Wit kontrollierten unsere Blockade durch nochmaliges Einspritzen yon 1 ml Me- thylenblau kurz vor dem Exitus der Tiere mit anschliel~ender Praparierung der ventralen Halswirbelsiiule. AuBerdem ffihrten wir einige Kontrollversuehe fiber den positiven Effekt der Blockade mit Hilfe yon GefiiBmessungen an der Ohr- muschel dutch, die den eindeutigen Erfolg der Anaesthesie dokumentierten. ])azu wurden Ohrmuseheln vorund naeh Stellatumblockade im Gegenlicht fotografiert, die Aufnahmen projiziert und die Gefiil3weiten dureh einen mitfotografierten Draht bekannter Starke in ,,mm" umgereehnet.

Ergebnisse

a) Wir~ung der StellatumblocIcade au] die Ohrmuschelge/5[3e des Meer- schweinchens. Die Un te r suchungen wurden an 5 Tieren durchgeffihrt. Der Effekt war eindeutig positiv. Das Volumen der GefaBe n a h m bis zum dreifachcn des ursprfinglichen Durchmessers zu.

Versuch 1: Un te r iiblicher Ure thannarkose Anlegung der Nadel zur Ste l la tumblockade in oben beschriebener Art. Nach Eins te l lung der

Mikrophonpotentiale nach Stellatumblockade. I (Tierversuche) 127

0hrmusche l Aufnahme der Gefgge u n d In j ek t ion yon 1 ml Jenacain .

Danaeh fotografische Aufnahme u n d schlieglieh Kontrol le des Sitzes

der Ste l la tumblockade mi t Methylenblau.

Abb. 1

Abb. 2 Abb. 1 und 2. Gef~ge der Ohrmuschel beim Meerschweinchen (3,3 f~che VergrSBe-

rung). 1 : Vor Stell~tumblockude, 2 : 10 min nach Stellatumbloekade

9*

128 D. KLEII~FELDT und D. ]:)AItL:

Tabelle 1. Ge/gfierweiterung beim Meerschweinchen nach Stellatumblockade

Zeit n~ch der Blockade

Gef~l]durchmesser in mm

Gef~l~ 1 Gef~B 2

0 rain 0,3 mm 0,21 1 0,3 0,21 3 0,81 0,66 5 0,9 0,81

10 0,93 0,75 25 0,93 0,66 30 0,6 0,54 50 0,36 0,33 75 0,18 0,15

130 0,21 0,18

m m

Die Wirkung war bereits nach 3 min sichtbar, ha t t e ihr M a x i m u m yon

der 5. bis 25. min, u m nach 1 Std den Ausgangswer t wieder zu erreichen.

An den un te r such ten Ohrmuscheln wurde jede unn6t ige Manipula t ion

vermieden, u m eine sonstige Beeinflussung der Gcf~Be zu verhindern.

b) Wirkung der SteUatumblockade au] die Mikrophonpotentiale. Zur

Un te r suchung kamen 15 Tiere. Viermal wurde in Zei tabs t~nden yon

5 min der F requenzgang in Oktavsprf ingen yon 200- -10000 Hz ge-

messen, elfmal erfolgte die Aufzeichnung eines Tones (2000 t tz) bis zu

3 Std nach der Blockade. I n al]en Versuchen k a m es zu keinem Anst ieg

der MP, sondern zu einem Abfal l yon durchschni t t l ich 5 dB in den ersten

60 min.

U m eine ~ b e r s i c h t der Beeinflussung in den einzelnen Frequenzen zu

erhal ten, wurde der F requenzgang yon 200--10 000 t t z in Oktavsprf ingen

durchgemessen, und zwar in Absti~nden yon 5 rain. ])as Gesamtergebnis

der 4 Versuche ist in der Tab. 2 wiedcrgegeben :

Tabelle 2. Vergnderungen der Mikrophonpotentiale 1 Std nach Stellatumblockade (MP-~nderungen in dB)

200 500 1000 2000 4000 8000 10000 Itz

Versuch 6 -- 4 -- 6 -- 12 -- 10 -- 10 -- 10 -- 7 Versuch7 + 7 + 1 + 1 -- 1 0 -- 4 - - 4 Versuch8 ~-1 - - 4 -- 7 -- 5 -- 4 -- 4 - - 6 Versuch9 -~1 - - 3 - - 6 - - 4 - - 4 - - 4 - - 4

Durchschnittlich ~- 0,8 -- 3 -- 6 -- 5 -- 4,5 -- 5,5 -- 5

Fi i r die Haup t f r equenzen l iegt also ein Abfal l yon rund 5 dB vor.

Bei li~ngerer Versuchsdauer bis zu 3 Std erfolgt kein weiterer wesent-

l icher Abfall , so dab Momente wie Ermf idung oder Narkosee inwirkung

keine wesentl iche Rol le zu spielen scheinen. Lediglich in den unteren

1Kikrophonpotentiale nach SteHatumblockade. I (Tierversuche) 129

F requenzen bei 200 bzw. 500 u n d 1000 Hz ka m es dreimal zu einem An- stieg yon 1 - -5 dB. Der Versuch 8 zeigt daffir e inen typischen Verlauf:

Versuch 8: I n Ure thannarkose re t roaur ikul~rer H a u t s c h n i t t u n d Er- 6ffnung der Bulla. Von einem ven t ra len Halsschni t t her Anlegen der Kanfi le zur Stel la tumblock~de u n d Auflegen der Ableiteelektrode auf das runde Fenster . Zun~chst Ableit.ung des normalen Frequenzganges, nach In j ek t ion yon 1 ml Jenaca in Able i tung der MP in Abs t~nden yon

5 rain.

Tabelle 3. MP-Anderungen in dB nach Stellatumblockade ( Versuch 8)

Zeit 200 500 1000 2000 4000 8000 10000 Hz

rain nach Stellatum- blockade 5 + 3 -~3 0 0 0 0 0

10 + 4 ~-3 0 0 0 + 1 0 15 + 4 + 3 0 - - i 0 0 0 20 + 4 + 3 0 - -1 0 0 0 25 -{-3 + 3 - -1 - -2 0 - -1 - -1 30 ~-3 + 3 1 - -2 0 - -1 - -1 35 + 3 + 3 - -1 - -2 0 - -1 - -1 40 + 2 -{-3 2 - -2 0 - -1 - -1 45 + 2 + 3 - -2 2 0 - -1 - -1 50 + 2 + 1 - -2 - -3 0 - - 2 - - 2 55 + 1 - -3 - - 4 - - 4 0 - -2 - - 3 60 + 1 - - 4 - -7 - - 5 - - 4 - - 4 - - 6

I n den Frequenzen 200 u n d 500 Hz in 5 mhl Ansteigcn der Werte u m 4 bzw. 3 dB. Nach max ima l 45 min Abfall auf Werte, die un te r dem Ausgangspunk t ]iegen.

Bei den anderen 11 Versuchstieren, bei denen die MP-Antwor t auf einen Tes t ton hin laufend registriert wurde (2.000 I t z ) , zeigt sich n u r e inmal ein vor/ ibergehender Anstieg yon 1 dB. Wie bei den ersten 4 Ver- suchen kam es auch hier vorwiegend zu einem kont inuier l ichen Abfa]]:

Tabelle 4. Ab]all der M P bei 11 Tieren I Std nach der Blockade

Versuch 10 1,5 dB Versuch 11 6 dB Versuch 12 9 dB Versuch 13 1 dB Versuch 14 6 dB Versuch 15 3 dB Versuch 16 3 dB Versuch 17 4 dB Versuch 18 3 dB Versuch 19 4 dB Versuch 20 4 dB

130 D. KLEINFELDT und D. DAttL:

Die Werte schwanken zwischen 1,5--9 dB als Extremf/~lle, ]iegen jedoeh in der Mehrzahl urn 4 dB. Sie decken sich damit mit den MP- Abf/~llen der Versuehe 6--9. In zeitlieher Hinsicht war die grSBte Ab- nahme der Mikrophonpotentiale in den ersten 10 min festzustellen.

• -~ 2 ~3

#5 ,<6 n

10 20 30 4.0 50 60min

\___ 2 3Std

Abb. 3. Das Absinken der Mikrophonpotentiale nach Ste]latumblockade. Reizfrequenz 2000 Hz, 65 dB

Das st~rkere Absinken in den ersten 10 min sowie d e r n u r geringe Abfall in der 2. und 3. Std lassen vermuten, dal] eine gewisse Beein- flussung durch die Stellatumblockade vorliegt, so dab die Iqarkose- wirkung nur yon geringer Bedeutung zu sein seheint.

Diskussion An der Mehrdurchblutung des Innenohres nach Stellatumblockade

ist auf Grund klinischer und tierexperimenteller Untersuchungen nicht zu zweffeln. So erzielte NEVELI~G beim akuten HSrverlust durch inten- sive Stellatumbloekaden (pro Pat ient 11 Blockaden) eine Besserungs- quote yon 600/0 in seinem Krankengut , andere Autoren durchschnittlich 500/0 (SI~EEH~Z; BOSATI~A U. DE STEFA:NI; KNUDSE~). Beim Morbus Me- nitre versehwand nach Stellatumblockaden zu 90°/0 der Sehwindel und zu 70°/0 das Ohrensausen (MEYE~ ZU~ GOTTESBE~GE). I m Tierexperi- merit s t immen unsere Ergebnisse fiber die Mehrdurchblutung des 0hres mit denen der Literatur fiberein. Es seien die Untersuchungen yon BEICXE~T (1953) fiber Erweiterung der Piagef~Be naeh Ganglion- anaesthesie und die Arbeit yon IqV~VELING, KOBU~G U. STUPP erw&hnt. Letztere fanden autoradiographiseh eine um 400/0 grSBere Blutffille im Innenohr naeh Grenzstrangbloekade bzw. -durehtrennung. •EVELING erkli~rte seine positiven Untersuchungen mit radioaktiven Elementen dureh eine ErhShung der StrSmungsgeschwindigkeit des Blutes und humoralen und metabolisehen Einfliissen. ZITA, HAWLICZEK U. KIT- TINGV~ (1964) konnten mit J1Sl-markierten Humanserumalbuminen eine cerebra]e Durchblutungssteigerung yon 670/0 naeh Stellatumb]ockade feststellen. Wir sahen eine Erweiterung der 0hrmusehelgefi~Be beim Meerschweinehen naeh Stellatumanaesthesie bis zum Dreifachen.

Mikrophonpotentiale nach Stellatumblockade. I (Tierversuche) 131

Eine Steigerung der Mikrophonpotentiale an ohrgesundcn Versuchs- tieren nach Grenzstrangblockade muB stark in Abrede gestellt, wenn nicht g~tnzlich verneint werden. Die Mikrophonpotentiale oder der Reiz- folgestrom sind die Folge des Reizes der Haarze]len und zeigen einen proportionalen Anstieg zur Lautst£rke (RANKE U. LULLIES) entsprechend der Ansicht van STEvens u. DAVIS, dab die MP passiv dutch mechanische Beeinflussung der Sinneszellen entstehen. Ein gleichbleibender, nicht iiberm~Big lauter Ton bewdrkt also gleichbleibende MP am gesunden, mit ausreichend Sauerstoff versorgtem Ohr. Auch ein Mehrangebot yon Sauerstoff, wie dureh Stellatumblockade erzielt, gndert an dieser Pro- portionalitat nichts, soweit gesunde optimale Verh~]tnisse vorliegen. Den theoretischen Uberlegungen parallel laufend, fanden die Unter- sucher BEICXEI~T, KI~EJCI U. BOI~NSCHEIN, SEYMOUI~ U. TRAPPI:N, KAWATA U. Mitarb. wie auch ~:r keinen Anstieg. So sah BEICKEI~T (1953) nach Blockade des Ganglion stellatum mit Novocain eine Amplituden- verkleinerung der Cochleapotentiale. KREJCI u. BOl~NSCtIEI~I konnten weder dureh Reizung des Ganglion stellatum noch des Halssympathicus einen EinfluB auf die MP feststel]en. SEY~ouI~ u. TI~AP]'IN fanden nach Reizung des I ta lssympathicus eine anf~ngliche VergrSBerung der Am- plitude, anschlieBend jedoch ein deutliches Absinken der Werte. Sic nahmen als Erkl~rung eine Vasoconstriction der Gef~Be an. KAWATA U. Mitarb. registrierten nach elektrischer Reizung des obersten Hals- ganglions eine Verminderung der MP. iNach Stellatumblockade war die Empfindliehkeit der Haarzellen gestiegen. Lediglich GLASW~APP (1966) verzcichnete einen eindeutigen Anstieg der MP um 400/o (dies entspricht einem Anstieg der MP yon 4,5 dB) yore Ausgangswert ab der 2. min nach Stellatuman~esthesie, anhaltend bis zu 3 Std. Der bei BEICKE~T, SEYMOUI~ u. TI~APPIN, KAWATA U. Mitarb. und auch bei uns gefundene geringe Abfall der MP kSnnte durch eine Irr i tat ion des H~lsgrenz- stranges bedingt sein.

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Dr. reed. D. KLEINFELDT und Dipl.-Phys. D. DA~L Universitats-Hals-Nasen-Ohrenldinik X 25 l%ostock, Doberaner Str. 137/139