Uber die Permeabilitat der roten Blutkorperchen fur Malonamid I.
vou Fritz Schonheyder.
(Aus dem biochemischen Institut, Kopenhagen.) ( M i t 5 Fignren im Text.)
Es ist im allgemeinen ancrkannt, daB die roten Blutkorperchen von einer Nembran umgeben sind, die fur Gase, Wasser, die meisten Anionen nebst einer Reihe von Nichtelektrolyten durchlassig ist - dagegen undurchlassig fur Kationen mit Ausntthme des Ammoniums. Die Durchlassigkeitsverhaltnisse der Blutkorperchen sind seit dem Jahr- hundertwechsel mehrmals Gegenstand fur Untersuchungen gewesen, um dadurch ein tieferes Verstandnis der Biologie der Zelle zu erzielen.
Es mu6 wohl bemerkt werden, da6 die Auskunfte, die man durch Permeabilititsuntersuchungen auf Blutkorperchen erhalt, sich nicht ohne weiteres auf andere Zellen iiberfuhren lassen, ebenso wie man sicher vorsichtig sein muB, von den Verhaltnissen in vitro zu denen in vivo zu schlieBen.
Arbeiten von Schis d t haben gezeigt, daB die Permeiergeschwin- digkeit fur NH4Br konstant sei. Indessen zeigte es sich, da6 eine Reihe von Faktoren, mie z. B. das Alter der Flussigkeiten und Manipulationen mit dem Blute und dessen Alter, die Geschwindigkeit nicht unbedeutend vergroBern konnte.
Dieses Verhalten hat sich auch in eigenen Untersuchungen iiber die Permeiergeschwindigkeit NH4Br’s in die Blutkorperchen bei einer Reihe Personen mit verschiedenen Krankheiten, wo das Blut nicht so- fort nach der Blutabnahme untersucht werden konnte, geltend gemacht.
Die Entdeckung @rskovs3, daB Kohlensiiure die Permeier- geschwindigkeit der Ammoniumsalze durch die Membran sehr be- ___-
Der Redaktion am 2. Juli 1934 zugegongen. S c h i s d t , Om Blodlegmmes Permeabilitet. Ksbenhavn 1931. Brskov, Pftugers Archiv. 1933. Bd. 231. S. 680. Bochem. 2. 1934.
Bd. 269. S. 349.
40 FRITZ SCHOSHETDER:
dentend erhiiht, scheint, jedoch nun dieses eigentumliche Verhaltnis aufgeklart zu haben.
Es lag daher nahe, die Diffusionsverhiltnisse eines anderen Stoffes zu untersuchen, und z u diesem Zmeck ist hier Ualonamid THzCUCH,CUNH, gewahlt worden. Dieses ist ein weiBer liristallini- scher Stoff - in Wasser rerhaltnismaBig leicht loslich, welcher in den angewandteii Konzentrationen und in der Zeit, die der Versuch dauert, scheinbar keine hamolysierende Einwirkuiig auf die Blutk6rperchen ausub t.
Die Theorie und Technik der Methode. Bei den Untersuchungen ist die volumetrische Methode angewandt
vrorden, wo die Blutkiirperchen in einer Liisung der vermeintlich diffusiblen Substanz aufgeschleiiimt sind. Im Blutkorperchen herrscht ein bestimmter osmotischer Druck, und da die Zellgrenzschicht fur mehrere der Stoffe innerhalb des Blutkorperchens (Hamoglobin, KaliuIu, Kalzium) undurchlassig ist, wird das Volumen der Blutkihperchen vom oihotischen Druck der AuBenflussigkeit abhangen. Wenn dieser groBer ist als der der Innenflussigkeit, wird das Blutkorperchen einschrumpfen, wenn er kleiner ist, wird es schwellen.
Die diffusible Substanz der AuBenflussigkeit wird in das Blub korperchen eindringen, hierdurch steigt der osmotische Druck und das Blutkorperchen wird grijBer, du eine momentam Wasserverschiebung stslttfindet. TVenn der Stoff langsam permeiert, kann man der Schwellung durch Hamatokritbestimmungen folgen, die, wie von Ege und Schisd t nachgewiesen, ein genaues Blutkorperchencolumen ergeben. Wenn die Blutkorperchen um etwa 50 Proz. angeschwollen sind, tritt die Hamolyse ein, die in ausgedehntem MaBe als indirektes Kriterium der Permeabilitat der Blutkorperchenhulle fur den betreffenden Stoff ver- wendet wird. Die Zeit bis zum Eintritt der Hamolyse wird fur quanti- tative Messungen der Permeiergeschwindigkeit verwendet.
Die Hamolysenmethode ist mit einer Reihe von Fehlerquellen be- haftet, da die Hamolysengrenze, d. h. das Volumen, bei welchem die Hamolyse eintritt, fiir die verschiedenen Systeme verschieden ist. Sie ist abhangig von der Wasserstoffionenkonzentration, Tom Alter des Blutes und ist fur verschiedene Personen veruchieden, auBerdem tritt die Himolyse nicht in allen Blutkorperchen gleichzeitig ein, indem 10 bis 15 Proz. weniger resistent, 80 bis 90 Proz. mittelresistent und 5 bis 10 Proz. hochresistent sind, d. h. sie konnen das Anschwellen zu einem groBeren Volumen vertragen. Die Hamolysengrenze ist, wie von Ege angedeutet, auch von der Schwellungsgeschwindigkeit abhangig. AuBerdem konnen Spontanhamolyse und Destruktionshamoljse storend einw irken.
PERMEARILITXT DER ROTEX BLUTK~RPERCIIICS. 41
Fur diese Arbeit wurde ungefahr die Technik geaiihlt, die von S c h i s d t fur die Untersuchungen uber die Einwanderung Ammonium- bromids in die roten Blutkorperchen ausgearbeitet ist, mo man die Schwellung in einem phusphatgepufften Sjstem mit passender Molaritat verfolgt, so daB das Endvolumen die Hamolj-sengrenze nicht erreicht. Eine ahnliche Methode ist 1-011 Mond verwendet worden. Als ein Aus- druck fur die Permeiergeschmindigkeit hat Sc h i sd t die Diffusions- konstante K bestimmt, d. h. die Stoffmenge, die in der Zeiteinheit eine Flacheneinheit passiert beini Konzentrationsfall 1. Diese GroBen sind infolge der Detiiiition unter den gegebenen Versuchsbedingungen konstant.
h7 kann man vun einem Versuch zum anderen vergleichen, sie ist aber nur eine relative GroBe und pratendiert auch nicht mehr zu sein. Zi faBt in einer Zahl alle Zeit- und Tolumeneinheiten unter gegebenen Umstanden zusamnien. Die Diffusionskonstante wird nach der Gleichung von Sch i sd t ausgerechnet, die aus dem Gesetz von Fick fur Diffusion abgeleitet ist,.
2’: die Zeit nilch dem Anfang des Versuches. 1.6: Anfangsvolumen oder illininiumsvolumen. V8: Endvolumen. P: Volumen bis zur Zeit T. X: die disperse Phase des Blutkorperchens (= 50 Proz.) s. u.
Diese Gleichung dient der Berechnung von der Permeiergeschwin- digkeit eines einzelnen Stoffes, wenn gleichzeitig so vie1 impermeier- bare Substanz in der AuBenflussigkeit vorhanden ist, daB das End- volumen die Hamoljsengrenze nicht erreicht.
Es murde ausschlieBlich mit Menschenblutkorperchen gearbeitet, teils von gesunden, teils von kranken Individuen.
Das Sj-stem besteht aus 15 ccm halbmolarem (5.1 Proz.) Malon- amid + 15 Gem einer Lijsung indiffusibler Substanz, die 5 ccm Phosphat- puffer (prim. Kaliumphosphat 2. I 8 g, sek. Satriumphosphat 16 e 3 g, kohlensaurefreies destill. Wasser bis 1 1, pIr: 7-53), und 10 ccm 1.8 Proz. NaCl enthat + 0 - 6 ccm etwa 20 Proz. Zitratblut. Der Ver- such geht immer bei 20° vor sich, indem sich die Kolbe mit dem ge- nannten Sjstem unter standigem Herumschiitteln in einem Thermostat mit dieser Temperatur befinde t. Die Volumenmessungen werden mittels den sorgfiltig kalibrierten Hamatokritrohren von Hamburge r unter- nommen, die von Zeit zu Zeit mit 2 ccm - mit einer Pipette aus dem Inhalt der Kolbe im Wasserbade entnommen - gefiillt werden. Nach bis 1 Stunde sind die Blutkorperchen bis zur Lackfarbe und hierdurch bis zum konstanten Volumen zentrifugiert worden. Notwendig
42 FRITZ SCHONHETDI:R :
ist es, die Hamatokritriihre mit Deckgllsern, die mit Hahnenfett ein- geschmiert sind, zu bedeckeii, da mail dadurch das Herausschleuderu des Inhalts beim Ingangsetzeii der Zeiitrifuge verhiiidert.
V0 wird dadurch hestimmt, daB maii den Versuch bei Oo Tor sich gehen laBt, bei welcher Temperatur die Permeiergeschwindigkeit sehr gering ist, uiid wo deshalb Estrapolatioii zum Aiifaiigswert mit gro6er Geiiauigkeit Forgeiiommeii iwrden kaiiii.
V, ist im erwahnten Sj stem gleich dein Werte, deli mail theoretisch zu findeii erirarteii muBte, d. h. deli Volumeiiivert, deli man beim Zu- satz roil geiiau soriel Wasser wie Maloiiamidlosuiig zum Sj-stem fiiidet. Diesen \\'ert hat man deli Wasserwert genaiint. IVeiiii das Eud- volumeu deli Wasserwert erreicht hat, ist die Koiizeiitratioii der im- permeierbaren Substaiiz in AuBeii- uiid Iiiiieiiflussigkeit dieselbe, uiid die permeierbareii Substanzeii im Gleichgewicht.
Es hat sich ergebeii, daB der Wasserwert stundenlaiig koiistaiit ist. DaB das Endvolumen gleich dem Kasserwert ist, daB dieser kon- stant ist, und daB die Scliiwllungskurve der Gleichung folgt, bedeutet, da8 trotzdem im System Ionenwanderungen zwischen AuSen- und Innenflussigkeit wiihrend des Versuches vor sich gehen; so geschehen doch keine solchen Volunieninderungen, daR die Schwellungskurve fur Malonamid kompromittiert wird. Die Schmellungskurve gilt deshalb fur Malonamid allein.
Die Ionen, von welchen hier die Rede sein kann, sind die Phosphat- und Chlorionen der AuBenfliissigkeit und die Phosphat-, Bicarbonat- und Chlorionen der Innenfliissigkeit.
Nond und Hoffmannl haben die Diffusion einer Reihe Yon Nichtelektrolyten, u. a. Malonamid, untersucht, und finden fur diesen Stoff und fur Laktomid, daB der Wasserivert nicht erreicht wird. Sie meinen, dieser Unterschied riihre von einer Schadigung der Blut- korperchenhulle her, wodurch Elektrolyten ron der Innen- zur AuBen- fliissigkeit permeieren konnen. Diese Forscher haben indessen Rinder- blutkorperchen untersucht, von denen man nicht ohne weiteres zu Menschenblutkorperchen schlieBen darf. Die Angaben M o n d s und Ho ffmanns haben sich fiir Menschenblutkorperchen nicht bestatigen lassen.
Es hat sich als ein groJ3er Vorteil erwiesen, NaCl und Phosphat- mischung in der AuBenfliissigkeit zu haben. Eine Reihe von Versuchen sind ausschlie6lich mit dem obenerwiihnten Phosphatpuffer als einziger indiffisibler Substanz vorgenommen ; das System scheint jedoch fur Untersuchungen iiber die Permeierverhlltnisse ungeeignet zu sein.
Mond nnd Hoffmann, Pfliigers Archiv. 1928. Bd. 219. S. 467.
PERMEABILIT~T DER ROTEX BLUTKORPERCAES. 43
v, und der Wasserwert sind inkonstant. Die Schwellungslturve zeigt ein plateau und danach eine ,,Sachschmellungii, es ist daher unmiiglich, einen befriedigenden A-Wert auszurechnen. Siehe iibrigens Schisd t I.
Dieses Verhaltnis scheint indessen keine Rolle zu spielen, wenn B / ~ der Phosphatmischung mit 1-8 Proz. NtlCl ersetzt wird. Ebenso wie Schiedt habe ich gefunden, daB die Menschenblutkorperchen in 0.9 Proz. NaC1 ein konstantes Volumen einnehmen, im Gegensatz zu denen der Kaninchen (E g e ').
0 7 -
lr0 )-'--
770
700
9u
1 A i 7 & # 5 0 & 7 U d b b
Fig. 1. Ordinatenachse: Volumen in Proz. des Volumens in war burg-Fliissigkeit. Abszissenachse: Die Zeit nach dem Anfang des Versuches in Minuten.
Aufgezeichnete Kurve: Werte nach der S chisd t schen Gleichung berechnet. Versuch 1. @ Versuch 2. x Versuch 3.
V, 3 86. V, = 113. h'= 5 .5 .
Einige Versuche seien hier angefuhrt. System: 15 ccm Malonamid + 10 ccrn 1.8 Proz. NaCl + 5 ccm
t : Minuten nach dem Anfang des Versuches. 7: Gefundene Volumen in Prozent vom Volumen in Warburg-
V,: Volumen nach der S c h i e d t schen Gleichung berechnet.
(Slmtliche Volumenwerte werden in Prozent des Volumens in Warburg - Chris tensen S-Fliissigkeit umgerechnet. K wird dadurch gefunden, daB man K T aus der Schiedtschen Gleichung durch Ein-
Phosphatpuffer + 0.6 ccm Blut..
Flussigkeit.
V, = 86. V, = 113. K = 3.5.
Schisdt , 1. c. p. 100. R. Ege . Studier over Glukosens Fordeling. Disp. Kebenhavn 1919. Christensen og Warburg, Hosp. Tid. 1928. Vol. 71. p. 1207.
44 FRITZ SCHOSHEYDER:
setzeii von Po und Vs samt r-erschiedener V-Werte 90-95-100 usw. ausrechnet. Durch Variation yon K kanu man eine Reihe von Iiuryen aufzeichnen, und die Kurre, die den meisten im Versuch gefundenen Yolumina entspricht, hat eben den K-Wert, den wir suchen.) 1. Datum: 4. I. 1934. M. C. C. Rlann. 48 Jahre. Iirankheit: Hernia
2. Datum: 7. I. 1934. 1;. 3 h n . 25 Jahre. Kranliheit: Fract. columnae.
3. Datum: 7. I. 1934. J. Xann. 19 Jahre. Gesund. Alter des Blutes:
ing. dx. Alter des Blutes: 7 Stdn. Wasserwert: 1131/2.
Alter des Blutes: 6 Stdn. \Vasserwert: 11 1 3/i , .
1 1 Stdn. IVasserwert : 11 3.
t v, _ _ _ _ ~ ~ _ _ - -- ~-
8iJi4 ~ 901/,
9 9511, 15l/+ 991,4 25 103l, 37 109'/,
73 113 180 115
1260 113
58 I 111'19
p;, I t
87'!, 2 ~ 87'1, 913!, 31/4 1 90
99'1, 12s/4 1 9?'/, 103'/, 22 ' 103 107 301,', 1 1041/2 I10 35 ~ 107'/,
953/, 7 ~ 94
1111/* 45 1 1081/, I 121/* 551/, ' 1 LO 113 83 112l/%
115 1 112'/* 290 i 113 --__
1093/4 1 112 1 112l/,
113 auf Fig. 1 abgebildet I auf Fig. 1 abgebildet @
Versuch 3
273/; 105 3S3//, 1063/r
60 111 78 112'1,
47 1083,4
auf Fig. 1 abgebildet x
Xan sieht gute ubereinstimmung zwischen den gefundenen und berechneten Werten; K ist also 3.5.
Die Bedentnng einer Beihe von Faktoren. Wie oben erwahnt, kann eine Reihe von Faktoren K fur die
Ammoniumsalze andern. Es liegt daher nahe, die Permeabilitat der Membran Malonamid gegenuber zu untersuchen. Die Blutentnahme hat sich ohne Bedeutung erwiesen, ebenso wie es gleichgultig gewesen ist, ob das rerwendete Blut Zitrat- oder Oxalatblut war, oder mit 0.9 Proz. NaC1 griindlich ausgewaschen wurde.
Die Zeit von der Blutentnahme bis zum Beginn des Versuches hat innerhalb der ersten 36 Stdn. K nicht beeinflu6t. Bei verschiedenen Versuchen sind die Blutkorperchen vor dem Zusatz zum System griind- lich geschiittelt worden, was keine Bnderung von K zur Folge gehabt hat. Man hat untersucht, welche Wirkung der Zusatz kleiner Mengen NaHCO, ausuben konnte. Zusatz ron 2-4-6-ctg. NaHCO, zum oben-
PER~ABILITAT DER ROTEX BLUTK~RPERCHES. 45
e m a n t e d System (eine Nenge, die die Permeiergeschmindigkeit SH,Br’s betrbhtlich beeinflufit) hat absolut lieine Einwirkung auf die Permeier- gescbwindigkeit des Malonamids. Merliuricyanid, das sogar in sehr &hen Mengen die Eindringung von Gluliose yerhindert, hat lieinen EinfiuB auf Malonamid.
Verschiedene Tierarten. Es liegen eine Reihe von Bestimmungen uber die Permeier-
geschwindigkeit verschiedener Sichtelelitrolj+n in die Blutkorperchen verschiedener Tierarten vor (G r i j n s 2, K o z a w a 3, 11 on d und G e r t z d)),
zuletzt von Hober und Brsli0v5, der mittels der von Net te r und Brskov angegebenen Photozellenmethode auch die Permeiergeschwindig- keit Malonamids in die Blutkorperchen verschiedener Tiere und Men- schen untersucht hat. Die relativen Hamolysenzeiten in Sekunden waren folgende: Ratte 600, Maus 106, Mensch 4100 (2800 bis 5400), Schwein 1680 (1500 bis 1800), Rind 3300 (3000 bis 3800), Dorsch 890 (810 bis 960), Taube 3900 (3600 bis 4200), Ente 6300 (5400 bis 7200), Huhn 3600.
Jacobs hat verschiedene Eindringungszeiten unter T-erwandten Tierarten gefunden.
Gesnnde und kranke Menechen. Es lag nahe, das Blut gesunder und kranker Xenschen im er-
wahnten System zu untersuchen. Das Blut von etwa 50 Personen ist untersucht morden, teils im
schon beschriebenen System, teils in solchen, die spater besprochen werden. Das Versuchsmaterial besteht aus einer Reihe gesunder Individuen und aus Patienten mit verschiedenen Krankheiten, wie z. B. sek. Anamien, Cancer-Anamie, eine einzelne Anaemia perniciosa, ein einzelner hamolytischer Ikterus und Bleivergiftung, und einige F U e von Ikterus verschiedenen Ursprungs.
Von vornherein war es nicht ausgeschlossen, daB man quantitative Versehiedenheiten finden konnte, urn so mehr, als die feinsten Resistenz- untersuchungen individuelle Verschiedenheiten und Variationen der
Bjering , Studier over Glukosens lndvandring i de rede Blodlegemer. Ksbenhavn 1932.
* Grijns, Pflugers Archiv. 1896. Bd. 63. S. 86. Koeawa, Biochm.2. 1914. Bd. 60. 8. 231. Mond und Gertz, PflQers Archie. 1929. Bd. 221. S. 623. HSber und Brskov, Ebenda. 1933. Bd. 231. S. 599. Jacobs, Proc. An~er. Philosoph. SOC. 1931. Vol. 70. p. 363.
46 FRITZ SCHOSHEYDER:
Resistenz Tom selben Individuum enthullen, (das Resistenzbild) siehe ubrigens 8 i m m e 1
Im Kindesalter, bei Bleivergiftung, Stauungsikterus und gewissen Anamien hat man eine Zunahme der hochresistenten Blutkorperchen nachgewiesen - das Entgegengesetzte sieht man bei einer Reihe 1-on Intoxikationen, aplastisch anamischen Zustanden und hamolytischem Ikterus, die einzige Krankheit beim Menschen, wo die allgemein rer- wendete ziemlich grobe Resistenzbestimmungsmethode in verschiedenen SaC1-Losungen Abweichung Tom Xormalen zu enthullen scheint.
Es ware sehr mohl denkbar, daB die strukturelle Eigentumlichkeit, die sich durch veranderte Resistenz beinerkbar machte, auch eine Permeabilitatsanderung zur Folge haben konnte. Dies scheint indessen nicht der Fall zu sein.
Die Untersuchung zeigte annaheizld dasselbe K fur alle unter- suchten Fille, trotz des Tersehiedenen Alters der Patienten, der ver- schiedenen Relation zu den Mahlzeiten, des verschiedenen Index und der Temperaturunterschiede der Patienten.
Es ergab sich kein Unterschied der versehiedenen Anamien, speziell nicht bei dem einzigen sicheren Fall von hamolytischem Ikterus, die Krankheit, der man mit groBtem Interesse entgegensehen muf3te. Bus der GroBe des Materials darf man schlieBen, daB auch die Blutgruppe keine Rolle spielt. Verschiedene Menschenrassen sind nicht untersucht.
SchlieBlich ist ein Permeabilitatsversuch auf die hochresistenten Blutkorperchen unternommen, nachdem die weniger resistenten durch fraktionierte Hamolyse mit 0.4 Proz. KaC1 ausgeschieden sind, und es ergab sich kein in die dugen fallender Unterschied.
Die Bedentang der GroRe der dispersen Phase. Eine Anderung von K nach der Formel von Sch ied t kann in
erster Linie der Ausdruck einer Permeabilitahanderung der Blutkorper- chen sein, es laBt sich aber kaum leugnen, datl die disperse Phase X , die in der Formel zur Berechnung von K rorkommt, unter verschiedenen aderen Bedingungen ihr Volumen andern kann.
Dieses wurde auch den Wert K iindern. Die disperse Phase ist der Teil des Blutkorperchens, der in der Schwellung nicht teilnimmt, und ist nach der Meinung vieler ein netzartig geordnetes Geriist, das - ebenso wie die Membran, die wohl am nachsten als ein Teil der dis- persen Phase betrachtet merden mu6 - aus Kukleoproteiden und fett- artigen Stoffen (Lezithin und Cholesterin) besteht. Die denkbaren
Simmel, Die Resistenzbestimmung der Eiythrocyten. Handb. der allgem. Hhnatologie. Berlin 1933. Bd. 2. S. 495.
P E R ~ ~ E A B I L I T ~ T DER ROTEN BLUTK~RPERCHEN. 47
prot,$nstoff&nderungen sind : Koagulation, Wasseraufnahme und Fiillung. Die DispeBitat der Lipoide mufi auch getindert werden konnen; dies fuhh jedoch keine Volnmenanderung mit sich, was bei Ionenabsorption der Fall ware.
Andererseits kana man sagen, daB, wenn man mit einer Xembran rechnet, wurde es gerade bedeuten, daB der weit uberwiegende Teil der dispersen Phase rnit der Aufienflussigkeit nicht in direkte Beruhrung kommt und deshalb unabhangig von derselben sein muB. Ein Nach- weis der Konstanz der dispersen Phase ware daher eine weitere Stutze f ~ r die Nembrantheorie.
Die disperse Phase ist mehrmals in der Literatur behandelt worden. Hamburger hat nach den Volumenanderungen, die in rer-
schiedenen Salzlosungen stattfanden, das Volum der dispersen Phase fir Saugetiere auf 50 bis 55 Proz. bestimmt.
Ege l fand die disperse Phase der Rinderblutkorperchen zu etwa 30 Proz. mittels Gefrierpunktsuntersuchungen an verdunntem und un- verdunntem Blutkorperchensaft. Vermittels gefundener und berechneter Volumenanderungen in hjpotonischen Salzlosungen verschiedener osmotischer Konzentration bestimmte E g e die disperse Phase der Rinder- und Kaninchenblutkiirperchen, und war wegen der Differenz zwischen den gefundenen und berechneten Werten zu folgern geneigt, daB die Blutkorperchen einen gewissen, wenn auch sehr geringen Widerstand der Schwellung gegenuber ausuben mussen.
Die Angaben GoughsZ uber die GroBe der dispersen Phase auf des Blutkorperchens beruhen, Tie ron Ege nachgewiesen, auf
mangelhafter Zentrifugierung der Blutkorperchen. Krevisky fand die disperse Phase gleich' 65 Proz. in stark
hTpertonen Salzlosungen, was, wie von S c h i B d t nachgewiesen, mit den Feststellungen E g e s an Hundeblutkiirperchen ubereinstimmt, jedoch nur so, daB X erst bei einem Blutkorpervolumen kleiner als 70 Proz. des Volumens in Plasma 50 Proz. des Blutkorperchenvolumens in Plasma ubersteigt.
Sch ied t4 fand, daB X fur Menschenblutkorperchen in den von ihm Ferwendeten Flussigkeiten (W a rb u r g -Flussigkeit, B rin km ann- Flussigkeit) 50 sei.
B j e r in g hat X fiir Menschenblutkorperchen in abnehmenden Konzentrationen der W a r b u r g - Flussigkeit berechnet, und fand
Ege, 1. c , p. 125 und Bzoclzem. 2. 1922. Bd. 134. S. 234. Gough, Biochem. Journ. 1924. Bd. 18. 8. 202.
* Ege, Ebenda. 1926. Bd. 21. S. 967. * Sch ied t , EbPnda. 1931. Bd. 25. 8. 8. r, Bjer ing , 1. c., p. 25.
48 FRITZ SCHOSIIEYDER:
X = 50 solange das Biutkorperchenoolumen 30 l'roz. des T'olumens in unoerdunnter W arburg-Flussigkeit nicht uberstieg. Bei griiBerem Volumen scheint die disperse Phase abzunehmen, X = 46 bei einer Schmellung Ton 36 Proz.
Fur die nachfolgenden Untersuchungen ist auf alle Falle eine Bestimmung der dispersen Phase fur Xenschenblutkiirperchen vor- genommen.
X bestimmt man durch Tolumenmessungen in verschiedenen Ver- dunnungen verschieden zusammengesetzter Flussigkeiten mit variieren- dem pIr: 100 Proz. - 90 Proz. - usw.
In den verdunnten Liisungen, yon denen hier die Rede ist, kann man den osmotischen Druck ungefahr proportional der Konzentration des gelosten Stoffes rechnen.
die von Hamburger ' abgeleitet ist, berechnet.
in W arburg-Flussigkeit angegeben.
P h o s p h a t p u f f e r pH=7.53, A=0.46 Z i t r a t p u f f e r (Serenseu) pr r= 5.1 d0ccm 1OOProz. 91 Proz. 100 Proz. 123.5 Proz.
X wird aus der Gleichung P ( V - X ) = P o ( V , - x') 7
Siimtliche Volumenmessungen werden in Prozent des Voluniens
90 ,, 95-75 ,, X=48 90 ,, 132 ,, X - 47 80 ,, 102.8 ,, X = 4 4 80 ,, 141.8 ,, X = 50.3 70 ,, 108.5 ,, X = 5 0 70 ,, 151.S ,, X = 57 60 ,, 118.5 ,, X - 4 9 50 ,, 131.3 ,, X = 5 1 P ho s p h a t p u f f e r pH = 5- 6, d = 0.46
P h o s p h a t p u f f e r pH=6*97,4=0.46 100 Proz. 101.8 Proz. 100 Proz. 96 - 5 Proz. 90 ,, 107.3 ,, S = 50 90 ,, 102.1 ,, x = 4 6 80 ,, 114.1 ,, X = 53 80 ,, 107.8 ,, x = 4 6 70 ,, 125 ,, X a 49 70 ,, 117 ,, X = 4 9
SaC1-Losung P h o s p h a t p u f f e r pa=7-87, A=0.46 0.91Proz. 100 Proz. 100 Proe. 87 5 Proz. 1.4 ,, 80.1 ,, X = 4 3 50 ,, 128 ,, x- 49
Man sieht aus den Zzthlen, da6 die Abweichungen von X = 50 unter den verschiedenen Verhliltnissen nur klein ist. Was eine Ab- weichung auf 12 Proz. von 50 Proz. z. B. bedeutet, ist im System V, 86, 113 ausgerechnet.
Beim Zeichnen der Kurven V, = 86, V8 = 113, X= 50, K = 3 .5 und y0 86, V' 113, X= 44, K = 3 .8 sieht man, da6 sie sich decken. Unter diesen VerhSiltnissen bedeuten die 12 Proz. also nur eine h d e , rung der Konstante auf 0.30 = I0 Proz.
H a m b u r g e r , Archiv f. A. zc. Ph. 1898. S. 317.
PERMEABILITAT DER ROTEN BLUTK~RPERCHEK. 49
Die Bedentug der Waeaerstoffionenkonzentration. Nwhdem die Berechtigung, dasselbe X in einer Reihe von ver-
gchiedenen Systemen zu verwenden, nachgewiesen ist, wird der EinfluB der Wasserstoffionenkonzentration auf die Permeiergeschwindigkeit -onamids untersucht. pH wird mittels verschiedener Puffer, die alle mgefabr dieselbe Gefrierpunktsdepression haben ( A = 0.46O) variiert, go daS wahrend der Versuche nur sehr kleine Versehiebungen im osmotischen Druck der AuBenfliissigkeit vor sich gehen.
Es mu6 bedacht werden, daB 5 em des Systems Puffer- liisung ist.
I pH 9-61 Boratpuffer (Ssrensen) 11 PH 8.9 7 1 7 9
111 pH 7-81 Phosphatpuffer ( 1.2 g f 17.3 Iv PH 7.5 V PH 6.97
VII PH 5.6 I , (18.5 7 1 + 0*89,,
77 ( ( 6.11 2.18 ::} prim. ::::,")..c. Phosphat 77 in 1 1) VI PH 6.28 77 (12.31 ,, Phosphat + 6.43,,
VIII pH 5.1 Zitratpuffer (Ssrensen) IX PH 4-15 1. 77
X PH 2.97 I 7 71
I. pH = 9.61. 3 Versuche. a) 3. I. 34 J. b)'4. I. 34 L. c) 7. I. 34 Sch. V, = 102. V, = 81. K = 3.
c)
3 i4 82
6 87 86%
22 94 94'/,
I v/ I vb
2'/$ 83% 833/4
92'1, 92
28 95 96 33 42 98'1, ,
65 102 100'1, 54 100 99'/¶
100 102 I lot'/,
t = Minuten nach dem Anfang des Versuches. 7, = gefundenes Volumen in Pros. vom Volumen in Warburg-Flussigkeit V, = Volumen nach der Gleichung von Schi sdt berechnet.
(Ihndioav. Arehiv. 71. 4
50 FRITZ SCHOKHEPDER :
11. PIT = 8.9. 3 Versuche. a) 2. I. 34 R. h) 2. I. 34 R,. c) 3. 11. 31 J. Y , = 104l/,. 5 5 84. R = 3.
6$/, lo'/, 13 lV/* 20",
34'4 3911,
26
513/, 61:/4 83 /, 96
91 92 93 94 98 98 98
to1 102 103 104 104
v, _ _ _ 85 87 89S/, 9 1 "4 93'1,
96'14
99y* loo'/*
95
98
102 103 103'1, 104
1 3
14 20 49
PI / ,
18Timer
Vf
86 87 89 90 92 95 97 98 98 99
85'14 87'14 91 96
106'/9 108
loo'/,
1
33 42'1, 47 54 63'14 7311, 92
85'14 87
103l/, 100 1041/,
111. pH = 7.87. 3 Versuche. a) 4. I. 34 Chr. b) 20. I. 34 H. c) 24. I. 34 P. V, = 108. V, = 84. K = 3.5.
a)
t ~ vi VI, 86 88 92 96'14 99
105 10s
t
1 'I? 3 6
14 20 27 32 37 48'1% 52 60 66'1,
b) Vf
83% 87 9 1 'Ip 97 98'14
103'/, 1041/, 105 106 107 108
101s/,
IV. pII = 7.5, oben erw&nt. V, = 113. y) = 86. K = 3.6.
vb
86'1, 88 91 96'/, 99
101 102
104'1, 105'1, 106 1061/1
102'1,
85 87 91 93% 9%
l O l ' / * 102'/,
99'1, 101
103 103'1, 104
t
2 5 9
18% 23l14 35
55 4891,
Vf
851/, 89 92 97
100 103 105 105
v b
87 90 93'12 9811,
102'/, 100
1048/, 105'/,
PERMEABILITXT DER ROTEN BLUTK~RPERCHEN. 51
v. p , 4 . 9 7 .
2 Versuche. a) 14. I. 34 C. 1)) 15. I. 34 T. v, = 121. v, = 90.
t
9 1 ' irr 9P14
103'1, 108'/,
114l/% 118 121
11 O'/*
92 I 1
VI. plr = 6.28.
2 Versuche. a) 17. I. 34 N. b) 12. 11. 34 X. V, = 128. 5 = 91. K = 4.6.
a)
1
4 7
14
2'1,
9'19
21'13
35Y4 277,
4611, 58 67
93 9Yl4 97l/9
102'/, 104 loss/, 112 116 llB1/,
123 1243/,
121'/*
93 95 98
102 105 109 114 116l/, 119 122 1233/, 125
Vf 91 94'/, 98'/a
loll/* 104 110 112 113'la 1151/s 117 121
l'b
91
981/, 100 103l/, 110
114 115 117 1181/2
93'12
1111/*
t Vf
95'/4 10031,
10911, 110'/*
93
104l/,
115'jp 118 120 122 1253/4 127 128'1,
4
9211, 95'19 9g1/5
1111/9
103 108
1l5ll9 118 120
124 125l/, 127
12211,
52 FRITZ SCHONHEPDER:
VII. pH = 5.6 . 3 Versuche. a )4 .1 .34C. b )31 .1 .34J . c )13 .1 .34Z. V, = 138. V, = 94. K = 5.5.
98'1, 103 107l/, 117 121'/, 131'/, 135
t
1 "4 4 7
14 21 49'1, 74
-
VIII.
1 3 ?'la
12l/, 1 7 23 31
a)
v, 102 106 110 1 14'1, 128 131 136'/,
100 103'1, 108 11231, 11f i3 /~ llS1/,
1271/2 130 132l/,
124
-____ 96
loo'/, 108 115 119 123
129'/, 132 133'1,
126'/9 40 5211, 62% 71 19 91
t
1
5 10 16Ija 26 32 56 65
2%
8 7 ' l a 10211,
v. 97v4
i003/,
11211,
-. - __
106'/%
1181/8 123'1, 127 134 135 138 1383/4
~. I k
96 100 104'1, 112
124'/* 127 1323/, 134 136 136'j,
llSI/,
pH = 5.1 3 Versuche. a) 31. I. 34 J. b) 17. 11. 34 Th. c) 18. 11. 34 M. Y, = 149. V, = 96. K = 7.
104'/,
120 124 129'/, 131'/% 134 137 139'/, 141'/* 146'/,
111% loll/, 110 1171,'9 123 128'1, 131 134l/, 13P,/, 140 142'14 144'1,
99 107 112 1l7ll4 124'/, 127
132'1, 137 140'14
13211,
99 105
118 123 1271/4 131 134 136'/, 140
109'/,
97'14 108'1, 114'1, 123l/, 127l/, 136 143 146'1, 149'1%
981~2 1W/, 116 125 129 134 143 146'/, 147'1,
pH = 4.5. 2 Versuche. Destruktionshlimolvse nach etm I 20 Min. - Wasserwert: 147. V, = 93. K etwa 13.
Destruktionshlmoljse nach etma 8 Miu. - Wasserwert: 147. y0 = 80. K etwa 22.
x- PH = 2.97. 1 Versuch.
53 PERMEABILITAT DER ROTEN BLUTK~RPERCHEN.
I I I I I I I I I
90 I
Fig. 2. Ordinatenachse: Volumen in Proz. des Volumens in War b u r g -Fliissigkeit. Abseissenachse: Die Zeit nach dem Anfang des Versuches in Minuten. Aufgeeeichnete Kurven I bis VIII: Werte nach der Schiedtschen Glei-
chung berechnet. I & = a 1 K - 1 0 2 K = 3 v & = 9 0 K = l 2 1 K = 4
11 Vo 84 V, = 104’/, K = 3 VI Vo = 91 V , = 128 K z 4 . 6 111 Vo= 85 V,= 108 K = 3.5 VII Vo = 94 V , = 138 1E = 5.5 I V & = 86 V , = 113 R = 3.5 VIlI V, e 9 6 V,= 149 K = 7
Fig. 3. Ordinatenachse : Die Difisionekonstan- @n. - Abszissenachse : plr - Werte. Die aufgezeichnete Kurve verbindet die m den Versuchen I bis VIII gefundenen
nnd mit x abgebildeten K-Werte.
51 FRITZ SCHONHETDER:
Es erhebt sich die Prage, ob die Dissoziation des Malonamids die erhohte Permeiergeschwindigkeit durch Bilduiig schnell permeierender Ionen erklaren kann. Die Dissoziationskonstante von Malonamid scheint leider nicht bestimmt zu sein, man macht aber sicher l-einen groBeren Fehler, wenn man sie in diesem Zusammenhang gleicli der Dissoziations- konstante Harnstoffs setzt, d. h. 1 . 5 x Dieses bedeutet,, daB bei
plr = 6 1 - 5 x 10-o uud bei Prr = 5 1 .5 x 10-5
des Malonamids als Ion auftritt. Die Dissoziationskonstante ist eher Irleiner, da die Malouslure
eine starkere Saure als Kohlensiure ist.) Es kann wohl nicht bewiesen werden, daB das Ion nichts bedeutet,
obwohl es von rornherein unwahrscheinlich ist. So vie1 kann man jeden- falls sagen: die vergroBerte Permeiergeschwindigkeit (siehe die Kurre) zeigt, daB es nicht nur die Ionen sind, die permeieren, denn d a m miirde die Geschwindigkeit auf das Zehnfache steigen, wenn pIr mit I abnimmt. Unter allen Umstanden ist so eine Membranwirkung, die hochstwahrscheinlich eine ~ergroBerte Permeabilitat fur undissoziiertes Malonamid ist, nachgewiesen wordeu. Dies wird iibrigens von einigen Cntersuchungen iiber die Diffusion yon E r j thrit, wo genau dasselbe Verhaltnis wiedergefunden wird: vergroflerte Geschwindigkeit bei saurer Realition, gestiitzt.
mg Nalonamid wird mit I/, mg Erythrit umgetauscht. W e man aus den Zahlen sieht, hatten die Blutkorperchen ein bedeutend kleineres V, im Erythritsjstem als im 1Falonarnidsjstem - trotz der- selben Xolaritat:
pH '7.5 Vo: 81 V8: 113 K 0.76 PH 5'1 Yo: 86 V': 149 K 2.5
Es liegen ubrigens nur wenige Mitteilungen iiber den EinfluB pr;s auf die Permeabilitatsverhaltnisse der Zellmembran organischen Stoffen gegeniiber vor. Hamburge r ' wies die Bedeutung der Reaktion fur die Durchwanderung der Glukose durch die Glomerulusmembran nach, indem er erhohte Durchwanderung bei kleinerem pH und Hemmung nach der alkalischen Seite fand. Wer the imer2 untersuchte u. a. die Permeabilitat der Froschhaut Aminosauren und Glukose gegenuber und fand verschiedene Resultate fur die verschiedenen Stoffe. Ege hat die Permeiergeschwindigkeit einiger Nichtelektrolyten in den Blut- korperchen untersucht, und hat ebenso wie fur die Elektrolj ten maximale
Hamburger , Ergebn. der Physiologie. 1926. Bd. 23. Wertheimer, PfZGgers Avchiv. 1926. Bd. 213. S. 733. E g e , AT. SOC. BioZ. 1924. Voi. 91. p. 409.
PERMEABILITAT DER ROTEN BLUTKORPERCHES. 55
Geschmindigkeit bei pIr = 7 und Abnahme der Geschwindigkeit bei I rwin ' und Brooks2 haben eine
PH &$he von Arbeiten iiber das Eindringen verschiedener Farbstoffe in pflanzenzellen veriiffentlicht. Betreffs der Einwirkung pIr's auf die Diffusion der Elektrolyten wird iibrigens auf Arbeiten von Jacobs:* m d Mond und E. J. Wa.rburg4 hingewiesen.
Die Angaben, die man in der Literatur findet, sind variabel und schwierig zusammenzufassen, und es herrscht kaum Zmeifel daruber, dab die Frage einer naheren Erforschung bedarf.
5 und pII = 8 gefunden.
Die Bedentung von Vo und Vd fur K. Beim Betrachten der Kurven (Fig. 2) sieht man, daB I$ und <
bei abnehmendem prr aufrucken, trotz des ziemlich unveriinderten osmotischen Drucks der AuBenfliissigkeit, welcher von der griiBeren Dissoziation des Hamoglobins herriihrt. Man muB fragen, ob man durch diese h d e r u n g von Vo und Vs nicht die vergroBerte Permeier- geschwindigkeit erklaren kann. Urn dieses zu untersuchen, ist die indiffusible Substanzmenge mit Terschiedenen NaC1-Konzentrationen variiert worden, indem der Phosphatpuffer beibehalten wird.
~
2.2 Proz. NaC1
Vf 1 V"
8411~1 8411,
90 8911,
95 941/* 97 1 97 98 j 981/, 991/* 99'/,
85 87
94 1 92
102 i 101 V,= 83 V,= 103
K = 3 (Fig. 4, Kurve I)
1.4 Proz. NltCl I 1.2 Proe. NaCl I 1 Proz. NaCl
v, 91y2 973/4
10911,
1183/,
- ~
105'1,
114 116
123 125
91'1s ;3i4 l;; 97
1051!y lo1/$ 1043/, 110 16'/* 111 112 23 1151/2 115 35 121 119 44 1248/, 121 58 126l/, 125 98 131
- vo - ___ 98
103 107
1141/, 121 126 130 137'/,
11111,
- Vo=90 V,= 127 V o s 9 3 V.=133 &=Y5 V.=147
K = 3.5 (Fig. 4, Kurve V) I K = 4 I K = 3 . 5
(Fig. 4, Kurve 111) (Fig. 4, Kume IV)
Die osmotische Konzentration der AuBenflussigkeit ist schlieBlich durch Zusatz von verschiedenen Mengen Rohrzucker zum System variiert worden, indem doch eine gewisse Menge NaCl beibehalten
I rwin , J. Gen. Phys. 1923. Bd. 5. S. 223. * Brooks, Protoplasma. 1932. Bd. 16. S. 345.
Siehe iibrigens Gellhorn, Das Permaabilitatsproblem. Berlin 1929. Warburg, E. J., Biochem. Jown. 1922. Bd. 16. S. 153.
66 FRITZ SCH~NHEYDEH: wird, da sich die Blutkiirperchen sonst nicht herunterzentrifugierea lassen, sondern sich zusammenhaufen und an den Seiten der Hamatokrit- riihre hangen bleiben.
I 1 I I I I I I I
Fig. 4. Ordinaetnachse: Volumen in Proz. des Volumens in Warburg-Flussigkeit. Abszissenachse: Die Zeit nach dem Anfmg des Versuches in Minuten. Aufgezeichnete Kurven: Werte nach der Sc h ie d t schen Oleichung berechnet.
I: System 10 ccm 2.2 Proz. KaCl enthaltend V, = 83 V, = 103 K = 3 11: ., 10 ,, 1.8 ,) ), 1 ) V,=86 V,=113 K = 3 . 5
111: ,, 10 ,l 1.4 ,, ,, ,, Vo = 90 v,=127 9 - 4 IV: 9 , 10 9 , 1.2 19 9 , 11 Vo=93 Vs=133 K = 3 . 5 v: 1, 10 9 , 1 ,9 9 , ,, VOe95 V,=147 K = 3 . 5
15 ccm Malonamid + 5 ccm Phoephatpuffer + 5 ccm 2 Proz. NaCl + 5 ccm Rohrzucker
5 ccm 21 Proz. Rohrzucker Vo = 83 = 103 K = 3.5 5 ,, 15-75 ,, 11 Vo = 85, V, = 110 K = 3.25 5 I 1 13 $ 9 7, Vo= 86 V , = 113 K = 3.5 5 10.5 ,, 9 9 7 0 = 8 7 K = 1 1 7 K - 3 5 1, 8 9 , 9 ) q = 8 8 v , = 1 2 5 K = 3 5 11 4 97 1, v o = 9 1 V,-132 K z 3 - 5 5 ,, Aq. dest. . . . . . V, = 95 V,= 147 K = 3.5
Diese Versuche beweisen scheinbar, da6 die Permeiergeschwindig- keit ron Vo und unabhiingig ist, und sie bestltigen a l s ~ die Vor- aussetzungen fiir die Formel von Schinrdt und anderen zum hus- rechnen der Diffusion8konstante, u. a. daB die Oberflache des Blut- kijrperchens wahrend der Schwellung unverandert ist, und daB die
PERMEABILITAT DER ROTEN BLUTK~RPERCHEN. 57
xembran keinen Widerstand ausiibt. Gleichzeitig sieht man, daB die pemeiergeschwindigkeit innerhalb der untersuchten Blutkorperchen- volumina vom osmotischen Druck der Au8enfliissigkeit und von deren qualitativen und quantitativen Zusammensetzung in bezug auf NaCl und Rohrzucker unabhangig ist, insbesondere scheint vorlaufig keine Salzwirkung, wie Lo e b es in seinen Untersuchungen mit Fundulus- eiern, und 8 c hie d t fur die Blutkorperchen NH,Br gegeniiber fanden, nachgewiesen zu sein.
Die Wirkung von U i u m auf die Membran. Bekanntlich ist eine Kombination von Ionen, die in physiologi-
%her Beziehung antagonistisch wirken, notmendig, damit man eine Salz- liisung physiologisch nennen kann (Ringer , Gerlach, Tyrode usw.). &n hat friiher besprochen, dab die einzelnen Ionen einen besonderen ~jbflul3 aiif das Zellprotoplasma, insbesondere auf die kolloiden Bestand- bile der Membran, ausiibten. Zum Beispiel hat NaCl einen quellen- den Einflu8 auf die Blutkorperchenhiille und CaC1, eine entgegen- gesetzte Wirkung, und man hat gemeint, daB die Permeabilitat hiernach geindert werden musse. Schon im Jahre 1905 meint Maeal luml nachgewiesen zu haben, daB NaCl die Permeabilitat der Blutkorperchen- hiille und der Glomerulusmembran Hamoglobin und Wasser gegeniiber erhiihte, wihrend CaCl, dieselbe hemmte. Er fand, daB, NaCl die diuretische und hiimoglobinurie - herrorrufende Fiihigkeit gewisser Hiimolytika bei Ratten erhohte, und daB CaC1, dieselbe verminderte, und fand die befordernde und hemmende Wirkung derselben Stoffe auf die Hrimolyse (Saponin) in vitro. Br inkmanna wies die resistenz- erhohende Wirkung CaC1,'s auf Kaninchenblutkorperchen hypotonischen Salzlosungen gegeniiber nach und scheint hieraus direkt auf eine Permeabilitabherabsetzung zu schlieBen. Ash by fand gleichfalls, daB CaCl, die Resistenz der Menschenblutkorperchen erhohte. Die Unter-
'suchungen von Loeb4 an Tiereiern stellen fest, daB NaCl die Membran- permeabilitiit erhoht, wihrend CaCl, dieselbe erniedrigt,
Das erwihnte System scheint iibrigens ftir Untersuchungen iiber den Einflu8 von CaC1, auf die Diffusion von Malonamid wohlgeeignet zu sein, nur mu8 man einen anderen Puffer als Phosphatmischungen verwenden, um Kalziumphosphatniederschlige zu vermeiden. Statt dessen ist hier Verondpuffer (p, 7.2) verwendet, der sich zu solchen
Macallum, Publ. Vniv. California Physiol. 1905. Vol. 2. p. 93. Brinkmann, D+. Loppersum 1922. Ashby, Arner. Jwm. f . f'hys. 1924. Vol. 68. p. 139, 150, 585, 611.
1 Lo e b, Zahlreiche Arbeiten. Siehe das Literaturverzeicbnis in Gel 1- horn (a. a. 0.).
58 FRITZ SCHOKHETDER:
Versuchen als wohlgeeignet erwies, da die Blutkiirperchen darin mehrere Stunden ein konstantes Volumen bemahren, tlls Ausdruck dafur, daB Verona1 nicht permeiert, und ubrigens lassen sich die Blut- korperchen ebenso leicht in einer Veronallijsung wie in NaC1-Iisung bis zur Lackfarbe zentrifugieren.
Die Blutkorperchen nahmen in einer Losung von 1.14 Proz. des angeivandten nicht wasserfreien CaC1, mie in 0.9 Proz. NaCl dasselbe Volumen ein: ___ - -.________
V e r s u c h A: 15 ccm 5 1 Proz. Mdonarnid + 10 ccm 1.8 Proz. KaCl + 5 ccm Veronalpuffer,
pH i - 2 - _ ~ _ _ _
~- .____
95l/4 971i4
101 1043!4
112 1133/,
10911,
118' y
49" 1181L
V* ~ ~ ~ - _ _ _ ____ 95 98
101 105l/, 109 111 114 11+11/* 119
1201); , 120v9 123 122
100 125 1 124
57'14 68
86 124 7T8/4 123 j ;;;112
Wasserwert = 126
(auf Fig. 6 algebildet 0) V, = 9 2 V , = 126 K = 3.5
V e r s u c h B: 15 ccm 5.1 Proz. Malonamid + 10 ccin 3.48 Proz. CaCI, + 5 ccrn Veronalpuffer,
PI1 7.2
1
1% 4 7'14
y 4
2 7 lip 33% 41 52 63 75 85 94
J?, ~.___-
9211, 9631,
100 1033/,
113 logy4
115V, 117'1; 1191/* 121y4 123l/, 124 124 126 100
Wasserwert = 126
(auf Fig. 5 abgebildet 0) V, = 92 V , = 126 x = 3.5
Man sieht also keine quantitativen Unterschiede in der Permeabili- tiif. Es sol1 indessen bemerkt merden, daB der Endwert im Versuch B, nachdem der Wasserwert erreicht war, wieder abnahm. Eine ahnliche Bnderung fand man bei dem Wasserwert, indem dieser etwa 1 Stunde lionstant mar, danach fand augenscheinlich eine Schrumpfung der Blut- korperchen statt.
15 ccrn Aq. dest. 4- 10 ccrn 3-48 Proz. CaC1, + 5 ccm Veronalpuffer
26 7, 9 . 7, 1. I* ' 1 126 9 , 9 , 77 97 9 7
62 ,, ,. 9 f ., *, ., 125 ,, ,, I , 7. 1 .
86 ,> *1 i > *. ,, ,, 122 ,, ., 97 77 11
131 9 , > * . v 11 1 , ), l l q S / 4 1 , 7, ,1 7, , I
250 7, 7 ' ~r 7 , 7 9 109'14 ,, 7, 9 . 7 , ,, 22 Stdn. ,, .. ,. ,, ., 7W4 ,, .. .. ..
1 Min. nach dem Zusatz vom Blute 126 Proz. des Volumens in Plasma
Fig. 5. Ordinatenachse: Volumen in Proz. des Volumens in Warburg-Flussigkeit. Abszissenachse: Die Zeit nach dein Anfang des Versuches in Minutcn.
0 gefuudene Volumina iin Versucli A .
Aufgezeichuete Kurve: Werte nach der S c h i e d t schen Gleichung berechnet. 0 > 7 ?, > 9 11 B-
V, = 92. V, = 126. K = 3.5.
Obgleich also keine quantitative Ca -1Virkung auf die Membran- permeabilitat Jlalonamid gegenuber nachgemiesen worden ist. mu6 man annehmen, daA bei langerer Einwirkuug von CaC1, auf die Blutkiirper- chen eine qualitative Permeahilitiitsiinderung stattfindet, und es liegt nahe anzunehmen, daB die Nembran fur Stoffe, die im Blutkorperchen enthalten sind, und die fruher impermeierbar iyaren, z. B. Kalium. permeabel mird.
Die erwahnt,e Schrumpfung mag sehr mohl die Erklarung des von Brinkmann, Ashby und Tielen anderen beobachteten resistenz- erhohenden Einflusses von CaCl, sein.
Zusammenfassung. Wie von 0 r s lr o v nachgemiesen, eignen sich die Ammoniumsalze zur
Untersuchung uber die Permeabilitat der Blutkijrperchenhdle schlecht. Die Diffusionslronstante Ii des Xalonamids ist dadurch bestimmt
worden, da6 man der Schwellung der Blutkorperchen in einem Sjstem, aus 15 ccm halbmolaresMalonamid + 10 ccm 1.8 Proz. NaCl + 5 ccm Phosphatpuffer bestehend, mit Hilfe Ton Volumenmessungen in den Himatokritrohren von H a m b u r g e r folgt. K wird nach der Schiedt- rohen Gleichung berechnet, und ist fur dasselbe Individuum vom Alter der Fliissigkeiten und des Blutes innerhalb 36 Stunden, von der Blut- entnahme mit Rdcksicht auf die Mahlzeiten, vom Schutteln oder Aus- waschen der Blutkorperchen, von der Autikoagulanz, unabhangig, und vom Zusatz kleiner Nengen Ka,CO, und HgXC, zum System unbeeinfluBt.
60 FRITZ SCHONHEYDER : PERXEABILIT~T DER ROTEN BLUTKORPERCHER.
Es sind Blutkorperchen yon 50 Individuen verschiedenen Alters, gesunden und kranken und insbesondere \-on solchen, yon denen man weiB, da6 die osmotische Resistenz Tom Normalen abweicht, unter- sucht worden.
Fur alle fand man denselben K-Wert. Es gibt kaum einen Zusammenhang zwischen osmotischer Resistenz
und Permeabilitat. Wenn man bei allen Versuchen dieselbe Temperatur hat, kann man sich denken, da6 die Iiiflusionskonstante durch folgende VerhSiltnisse geandert werden kann:
1. durch eine h d e r u n g der Membranpermeabilitat a) fur diffusible Substanz, b) f i r urspriinglich indiffusible Substanz;
2. durch eine hde rung der GroBe der dispersen Phase. Die disperse Phase ist fur Menschenblutliorperehen mit Hilfe der
Formel Ham burgers in verschiedenen Verdiinnungen von Fliissig- keiten verschiedener Zusammensetzung und pH bestimmt worden, um die Berechtigung ron einem Sjstem auf ein anderes zu schlieBen, zu sichern.
Die disperse Phase fand man immer etwa 50 Proz. des Volumens der Blutkorperchen im Plasma.
Es ist nachgewiesen worden, da6 K bei abnehmendem pH steigt. Es ist hochstwahrscheinlich, da6 es eine Einwirkung auf die Membran ist, die dieses verursacht.
Erythrit Terhalt sich genau wie Malonamid. Die Menge der indiffusiblen Substanz ist in versehiedenen Weisen
variiert worden, tells mit NaCI, teils mit Rohrzucker. Man findet, da6 K von P, uud 5 unabhangig ist, und dieses
bestiitigt, daB das Blutkorperchen keinen Widerstand gegen die Schwellung ausiibt, insbesondere ist keine Salzwirkung nachgewiesen worden.
Die Untersuchung ergab, da6 CaCl, keinen Einflu6 auf die Per- meiergeschwindigkeit von Malonamid ausiibt ; die Blutkorperchen er- leiden dagegen bei Aufenthalt in CaC1,-haltiger Losung einige Zeit eine Schrumpfung. Diese Schrumpfung mag von einer verinderten Membranpermeabilitat herriihren, so da6 fruher indiffusible Stoffe (Kalium) innerhalb des Blutkorperchens auswandern, und sie ist viel- leicht die Erklarung fur die von verschiedenen Forschern gefundenen Resistenzerhohungen bei roten Blutkorperchen, die mit CaCl,-haltigen Losungen behandelt worden sind.
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