Aus dem Physiologisch-Chemischen Institut der Universiti~t Greifswald (Direktor: Prof. Dr. F. A. HOPP~.-SEYLP.R t).

Untersuehungen fiber Cholinesterase ira Blut naeh experimentellen Sehiidigungen.

IV. Mitteilung.

Das Yerhalten der Cholinesterase ira Blutserum naeh iirtlieher Yerbrennung.

Von

NORBERT SCH~MMELFEDER, Mit 3 Textabbildungen.

(Eingegangen am 13. Mdirz 1947.)

In der vorigen Mitteilung 1 wurde fiber das Verhalten der Cholin, esterase im Vollblut und Serum yon Hunden w/ihrend experimenteller lokaler Verbrennungen berichtet. Die Verbrennung wurde damals his zum Tod der narkotisierten Versuehstiere fortgesetzt. In allen l~/~llen kam es zu erheblieher Hyperthermie, zum Abfall des Blutdrucks im tSdlichen Sehoek, zu nicht regehn/il~igen ~nderungen der Cholinesterase- aktivit/~t (EA) im h/imotysierten Vollblut (auf die hier stSrend wirken- den versehiedenen Faktoren wurde besonders hingewiesen) und zu regelm/~l~ig auftretenden Steigerungen der EA im Serum (bis 29%).

Wie diese Steigerungen im Serum zu deuten seien, blieb unsieher. Es wurde vor allem daran gedacht, dub es sieh um Aussehwemmung von Gewebsesterase oder auch yon Aktivatoren der Serumesterase aus den geseh/idl'gten Organen handle (vgl. die Vorstellungen PF~XrF~-I~s s u. a. a fiber Aussehwemmung proteolytiseher Fermente aus geseh/idigten Geweben naeh Verbrennungen). Andererseits spraeh viel dafiir, daft; es sieh um Sehwankungen der EA handeln kSnne, die als Zeichen blut- druekregulatoriseher l~unktionen des l~erments nach Art der Vor- stellungen yon Z I ~ I T z 4, allerdings im Sinne yon PII~OLLI 5 als Gegen- regulation gegen depressorisehe l~aktoren aufgefaBt werden kSnnten. In Weiterfti_hrung derartiger ~berlegungen war aneh eine erhfhte Bildung und verst/irkte Abgabe tier Cholinesterase aus besondererr

1 SC~ELFEDER, N. : Arch. exper. Path. (D.) (III. Mitt.) 204, 567 (1947). - - PF~IFFER, H.: Krhk.forsch. 1, 407 (1925). - - 3 ZINK, K. It. : Pathologische

Anatomie der Verbrennung. Jena: Gustav Fischer 1940. - - 4 ZIN~XTZ, F. : Arch. exper. Path. (D.) 194, 316 ~ ) , Zi~rrz , F. u. E. I%I~TZ: Arch. exper. Path. (D.) 19~, 329 (1940). ~ 5 PIROLLI, M.: Cuore 2~, 414 (1941).

Cholinesterase im Blur nach experimentellen Sch~xligungen. IV. 627

Bildungsorten (Leber, Pankreas ~e in Betraeht zu ziehen, welehe, viel- leieht dureh nervSse Reize ausge]6st, von Bedeutung fiir die Kreislauf- regulation sein kSnnte. Es ersehien mSglich, dab Versuehe mit kiirzer dauernder Verbrennung zur Kli~rung dieser :Fragen beitragen, daneben aueh zeigen k6nnten, ob Esterase- und Temperaturanstieg parallel laufen, die Esteraseveri~nderungen also vielleieht zentral bedingte F0lge- erscheinungen der Hyper- thermie darstellen.

Versuche. An 6 Hunden wurden daher Verbrennun- gen yon 25---60 Min. Dauer ausgefiihrt. Die Versuehs- anordnung war im iibrigen in allen Einzelheiten die gleiehe wie in den Versuchen zur vorhergehenden Mittei- lung 1. Bei der Verbrennung yon kiirzerer Dauer kam es nieht sofort zum Ted der Versuehstiere, sondern dieser t ra t je naeh Sehwere der Verbrennung frtihestens lX/a, sp~testens 4 Stunden nach Beginn und friihestens 29 Min., spKtestens 192 Min. nach Absetzen der Verbren- nung ein. ~ in Hund (Nr. 56) wurde vorzeitig, 21/~ Stunden

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A b b . 1. H u n d 5 4 ; - - - - - - t t u n d 5 6 ; . . . . H u n d 5 8 ; . . . . . . . . . H u n d 5 9 ; . . . . H u n d 6 4 ; . . . . .

H u n d 66 ; ~ x - - B e g i n n d e r V e r b r e n n u n g ; E E n d e d e r V e r b r e n n u n g .

nach Absetzen der Verbrennung get6tet, nachdem der Blutdruck voH 180 auf 80 mm Hg gesunken war. Bei allen anderen Versuehshunden f i e l d e r Blutdruek unmittelbar vor dem Tod im Schock bis auf 20 bis 40 mm t tg ab. Die Rektal temperaturen stiegen in allen Fgllen aueh naeh Beendigung c[er Verbrennung welter an (Abb. 1). Der Blutdruek sank bei den meisten Tieren schon w~hrend c[er Yerbrennung erheblieh ab. Naeh Beendigung der Hitzeeinwirkung wurcten die Tiere zunehmend empfindlicher gegen Blutentnahmen; sehon einmalige Entnahme yon 80 cem Blut bei einem 21 kg schweren Hun~[ (Nr. 54) fiihrte z. BI zu einer Blutdrueksenkung yon etwa 45 mm ttg. Bei den leiehteren Hun , den kam es ~uch naeh geringeren Entnahmen zu ghnlieh starken Sen- kunge~, die dann hgufig den tSdlieh endenden Blutdruckabfall einlei: teten. Als Beispiel sei die Blutdruckkurve des Hundes 54 (Abb. 2) wiedergegeben.

6 FAB~R, M. : Studier over Serumcholinesterasens Variationer. Diss. Kopen: hagen 1941. - - BOY~T, D. et D. SA~TENOISE: C. r. Soc. Biol. 135, 844 (1941).

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628 N O R B E R T S C H U M M E L F E D ~ R :

Auswertungen der Cholinesterase wurden nur im Serum ausgeftihrt, die Ergebnisse sind in Abb. 3 zusammengestellt.

E Besprechung der Er. i lll I gebnisse. Bei Beurtei-

lung 4er Ergebnisse mug r~r~//g beriicksiehtigt werden,

dab die Intensit~t der Verbrennung in allen Versuehen ann/ihernd

t die gleiehe war; die an ~a9 Gewieht leiehteren Hun-

de wurden also verh/~lt- nismi~llig st/irker gesehi~- dJgt als die sehwereren. Bei ersteren war auBer-

t ~0 dem die Verbrennungs- dauer um durchsehnitt- lieh 30 Min. 1/inger ais bei der letzten Tier- gruppe. Betraehtet man die Kurven der Abb. 3 unter diesem Gesiehts-

punkt, so zeigt sich, dall es bei den beiden Versuehshunden mit geringstem KSrpergewieht (Nr. 64,' 66) und st/~rkstem Verbrennnngs-

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A b b . 2. * B e g i n n d e r V e r b r e n n u n g ; E E n d e d e r V e r b r e n n u n g . D i e i i b r i g e n M a r k e n g e b e n d e n j e - w e i l i g e n Z e i t p u n k t d e r e i n z e l n e n B l u t e n t n a h m e n z u r

A u s w e r t u n g d e r C h o l i n e s t e r a s e i m S e r u m a n .

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A b b . 3. - - H u n d 54, 21,0 k g ; - - - - - - H u n d 56 , 15,7 k g ; . . . . H u n d 5 8 , 1 7 , 5 k g ; . . . . . . . . H u n d 59, 1 7 , 5 k g ; - - - - H u n d 64, 1 3 , 5 k g ; . . . . . H u n d 66, 12,0 k g ; - - x - - B e g i n n d e r V e r b r e n n u n g ; A & b s e t z e n d e r V e r b r e n n u n g .

schaden (60 Min.) w/~hrend der Verbrennung zum st/~rkeren An- stieg der EA (um etwa 20%) kam, wiihrend nach Absetzen der Verbrennung und kurz vor dem Tod die Werte der Cholinesterase rasoh wieder bis zum Ausgangs- punkt oder etwastiefer absanken. Bei 3 Hunden yon mittlerem Ge- wicht (Nr. 56, 58, 59; Dauer 4er Verbrennung: 25, 40, 60 Min.) kam es zff Anstiegen der EA auch noeh naeh Beendigung der Ver- brennung, bei dem leiehtesten Tier aus dieser Gruppe (Nr. 56) trotz der hier kurzen Verbren- nungsdauer zum Abfall unmittel-

bar vor Abbrueh des Versuehes, bei den beiden anderen Tieren dagegen zum Weiteranstieg und in einem Fall zu den iiberhaupt hSchsten ]~ster-

Cholinest~rase im Blur nach exp3rim~ntellen Schfidigungen. IV. 629

asewerten dieser Versuchsgruppe. Bei dem Versuchstier (Nr. 54) mit dem h5chsten KSrpergewicht (Verbrennungsdauer: 30 Min.') hielt sich die EA nach erheblichem AnStieg w~hrend der Verbrennung (etw.a 30 %) mit leichten Schwankungen bis zum To¢[ auf dieser HShe.

Hiernach liegt die Vorstellung nahe, dal~ tier Anstieg der EA im Serum etwas wie eine Gegenregu]ation gegen depressorische Reize, d. h. gegen Vagusreize bzw. gegen eine vermehrte Abgabe yon Azetylcholin an das Blut darstellt ; eine Gegenregulation, die allerdings auch bei den kriiftigsten und relativ am wenigsten gesch~digten Tieren nicht aus- reichte, um den Abfall des Blutdrucks im Kollaps zu verhindern, welche andererseits bei den schw~chsten und verhi~ltnism~13ig stark geschadigten Tieren ffiihzeitig unterdriickt wurde. Falls der Anstieg der EA im Serum auf Ausschwemmung von Gewebsesterase zuriick- zufiihren ware, miil3te erwartet werden, dab gerade bei den am starksten geschi~digten und daher rasch zugrunde gehenden Tieren die Esterase- zunahme im Serum besonders deutlich und anhaltend sein miil3te.

Es d~rf nieht fibersehen werden, dab der Tod der Versuehstiere, wie bereits oben erw~hnt, nicht" al!ein dureh den Verbrennungssehaden bewirkt wurde; mit ausgelSst wurde er vielmehr auch dureh die Blutentnahmen, welehe h~ufig die terminate Blutdrucksenkung einleiteten, ttierzu muB betont werden, dab Blut- entnahmen gleichen Ausmai]es allein an n~rkotisierten, sonst nieht gesch~digten ttunden nicht zum Tod und im allgemeinen aueh nicht zu nennenswerten Blut- drueksenkungen fiihrten 7. Ebensowenig kam es bei derartigen Versuehen zu er- heblichen ~mderungen der EA, wi~hrend gerade erschSpfende Blutentnahmen mit begleitenden Blutdrucksenkungen zu Steigerungen der EA im Serum fiihrten. Auf der anderen Seite zeigte sieh bei Verbrennungsversuchen, dab auch trotz Vermeidung yon Blutentnahmen w~hrend und naeh der Seh~digung der tSdliehe Sehoek etwa naeh 2--3 Stunden eintrat 8.

Nach allem ctiirfte die beobachtete ~nderung der EA im Serum als Zeichen derjenigen Regu]ationsst5rung anzusehen sein, welche durch die Verbrennung selbst ausgelSst wurde. Die erw~hnte ~mpfindlichkeit schon gegen kleinere Blutverluste zeigt deutlich den bis an die Grenze des MSglichen belasteten Kreislaufzustand.

Die steigende KSrpertemperatur unserer Tiere w~hrend der Versuehe war offenbar ohne besonderen EinfluB auf die ~mderungen der EA, die Steigerungen traten auf und gingen zuriick, unabh~ngig yon HShe und Verlauf der Temperatur- kurve. Hierauf wird besonders hingewiesen, da VILLASANTE 9 an Kaninchen eine Abh~tngigkeit zwischen EA und KSrpertemperatur land; nach seinen Beob- aehtungen war die Aktivit~t der Cholinesterase am hSchsten zwisehen 37,5 und 38,50 C, bei hSherer und niederer Temperatur war die esteratisehe Wirkung im Plasma, Vollblut und in den Erythrozyten geringer.

Die beobachteten Sehwankungen der EA lassen sich demnach am ehesten unter der Vorstellung einer Vermehrung oder Aktivierung der

7 SCHUMMELFEDER, 1~." Arch. exper. Path. (D.) (I. Mitt.) 204, 464 (1947).- s UnverSffentliehte Versuche. - - * VILLASA~TE, J. G. : l~ev. Clin. espan. 3, 526 (1941).

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Cholinesterase im Serum als Ausdruck einer Gegenregulation bei StS- rungen der vegetativ-nerv6sen Kreislaufsteuerung verstehen. Ein Zusammenbruch der Kreislaufregulation fiberhaupt wfirde gleichzeitiges Absinken (ier EA bewirken. Damit sind wir der Ansieht, dab die :4nde- rungen 4er Aktivit~t (ier Cholinesterase bier sekun(i/~rer Natur sin(t, fiir die Ausl6sung des Schoeks kSnnen sie kaum verantwortlich gemacht wer(ien ;sie sind Teilerscheinung der im Verbrennungssehoek auftreten- den Regulations/in(ierungen (ies Kreislaufs.

Zusammen/assung. Wi~hren(i un4 nach schweren 5rtlichen Verbrennungen wurden an

narkotisierten Hun4en die ~nderungen (ier Aktivit/~t der Cholinesterase im Serum verfo]gt.

Nach der angewandten Seh~digung trat bei den Versuehstieren der Toc~ unter allen Erseheinungen des Schocks (prim/~rer oder lWriihsehock) mit charakteristisehem Blutdruekabfall ein. In allen Versuehen kam es zum Anstieg der EA wiihrend der Verbrennung. Bei den relativ am geringsten gesehi~digten Tieren stieg die ]~A nach Absetzen der Yer- brennung weiter an oder hielt sich auf erhShten Werten, w~ihrend st/~rke~ ' gesch/~digte Versuchshunde ein Absinken der EA-Werte vor dem To([ zeigten. Diese Anderungen (ier Aktivit/~t der Cholinesterase werden auf- gefai]t als Aus4ruek kreislaufregulatoriseher Funktionen der Cholin- es~erase.