Summary
The sciatic nerves were analysed using light and electron microscopes in the mouse, rat, guinea pig, cat, and dog (see Methods of G. Schnepp et al., 1971).
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1.
In light microscopic material, the ratio “g” between mean axon diameter and mean fibre diameter increased from 0.4 for small fibres to 0.6 for the thick fibres. For a given fibre diameter the myelin sheaths in rats and dogs were the thickest, while those in mice were the thinnest.
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2.
The ratio “g” in electron micrographs on the other hand was constant at 0.6 over a wide range of fibre diameters. The ultrastructural values agreed with those postulated by Rushton (1951) for optimal nerve conduction. In the electron microscopic material, the myelin sheaths were the thickest in the rat.
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3.
A linear proportionality was confirmed to exist between internodal length and increasing fibre size. Independently of fibre size, in all sciatic nerves, a few fibres were found with internodal length of about 300 μ.
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4.
In electron micrographs, no species differences were observed in the structure or distribution of unmyelinated nerve fibres.
Zusammenfassung
Nn. ischiadici von Maus, Ratte, Meerschweinchen, Hund und Katze wurden licht- und elektronenmikroskopisch faseranalytisch untersucht (Methodik s. G. Schnepp u.a., 1971). Dem Vergleich diente der N. phrenicus des Hundes.
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1.
Für den Quotienten „g” (=mittlerer Axondurchmesser/Fasergesamtdurchmesser) ergibt sich am lichtmikroskopischen Material ein stetiger Anstieg von 0,4 für dünne Fasern bis zu 0,6 für die dicksten Fasern. Bei gleichem Gesamtdurchmesser haben Ratten und Hunde die stärksten, Mäuse dagegen die dünnsten Markscheiden.
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2.
Die elektronenmikroskopisch ermittelten Werte des Quotienten „g” weichen von den lichtmikroskopischen ab. Bei den ersteren ergibt sich eine weitgehende Konstanz um 0,6. Diese Werte entsprechen den von Rushton (1951) aus theoretischen Gründen geforderten. Auch im elektronenmikroskopischen Material haben die Nervenfasern der Ratte die stärksten Markscheiden.
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3.
Eine lineare Proportionalität zwischen der Internodallänge einer Tierart und dem steigenden Faserdurchmesser wird bestätigt. In jedem N. ischiadicus kommen vereinzelte Fasern mit Internodalabständen von etwa 300 μ vor, unabhängig vom Faserkaliber.
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4.
Im elektronenmikroskopischen Bild sind keine artspezifischen Unterschiede in der Struktur und Verteilung der marklosen Nervenfasern zu beobachten.
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Literatur
Boycott, A. E.: On the number of the nodes of Ranvier in different stages of the growth of nerve fibres in the frog. J. Physiol. (Lond.) 30, 370–380 (1904).
Buchthal, F., Rosenfalck, A.: Evoked action potentials and conduction velocity in human sensory nerves. Brain Res. 3, 1–122 (1966).
Engelhardt, A.: Abhängigkeit der Erregungsleitungsgeschwindigkeit vom Bau der Fasern peripherer Nerven. Z. vergl. Physiol. 33, 378–386 (1951).
Gasser, H. S.: Discussion to B. Frankenhaeuser: The hypothesis of saltatory conduction. Cold Spr. Harb. Symp. quant. Biol. 17, 32–36 (1952).
—: Properties of dorsal root unmedullated fibres of the two sides of the ganglion. J. gen. Physiol. 38, 709–728 (1955).
—, Grundfest, H.: Axon diameters in relation to the spike dimensions and the conduction velocity in mammalian A-fibers. Amer. J. Physiol. 127, 393–414 (1939).
Hess, A.: The fine structure and morphological organization of non-myelinated nerve fibres. Proc. roy. Soc. Ser. B 144, 496–506 (1956).
Hiscoe, H. B.: Distribution of nodes and incisures in normal and regenerated nerve fibers. Anat. Rec. 99, 447–476 (1947).
Hursh, J. B.: Conduction velocity and diameter of nerve fibers. Amer. J. Physiol. 127, 131–139 (1939).
Huxley, A. F., Stämpfli, R.: Evidence for saltatory conduction in peripheral myelinated nerves. J. Physiol. (Lond.) 108, 315–339 (1949).
Key, A., Retzius, G.: Studien in der Anatomie des Nervensystems. Arch. mikr. Anat. 9, 308–386 (1873).
Kornmüller, A. E.: Die Elemente der nervösen Tätigkeit. Stuttgart: Georg Thieme (1947).
Lehmann, H. J.: Über das strukturelle und quantitative Verhalten der Schmidt-Lantermannschen Einkerbungen und der Schwannschen Segmente. Z. Zellforsch. 35, 213–228 (1950).
—: Das quantitative Verhalten der Nervensegmente und die Theorie der saltatorischen Erregungsleitung. Z. Zellforsch. 36, 273–283 (1951).
Muralt, A. v.: Die Signalübermittlung im Nerven. Basel: Birkhäuser 1946.
Ochoa, J., Mair, W. G. P.: The normal sural nerve in man. I Ultrastructure and numbers of fibres and cells. Acta neuropath. (Berl.) 13, 197–216 (1969).
Rexed, B.: Contributions to the knowledge of the postnatal development of the peripheral nervous system in man; study of the basis and scope of systematic investigations into fibre size in peripheral nerves. Acta psychiat. (Kbh.), Suppl. 33, 1–206 (1944).
Rushton, W. A. H.: A theory of the effects of fibre size in medullated nerve. J. Physiol. (Lond.) 115, 101–122 (1951).
Sanders, F. K.: The thickness of myelin sheaths of normal and regenerating peripheral nerve fibres. Proc. roy. Soc. B 135, 323–357 (1948).
—, Whitteridge, D.: Conducting velocity and myelin thickness in regenerating nerve fibers. J. Physiol. (Lond.) 105, 152–174 (1946).
Schmitt, F. O., Bear, R. S.: The optical properties of vertebrate nerve axons as related to fiber size. J. cell. comp. Physiol. 9, 261–273 (1937).
Schnepp, G., Schnepp, P., Spaan, G.: Faseranalytische Untersuchungen an peripheren Nerven bei Tieren verschiedener Größe. I. Fasergesamtzahl, Faserkaliber und Nervenleitungsgeschwindigkeit. Z. Zellforsch. 119, 77–98 (1971).
Schuchardt, E.: Der Zusammenhang zwischen Faserdurchmesser und Länge der interanulären Segmente bei Fasern des N. ischiadicus von Fröschen verschiedener Wachstumsstadien. Anat. Anz. 96, 241–253 (1947).
—: Maßzahlen über Achsenzylinder und Markscheide markhaltiger Nervenfasern des Kaltblütlers. Messungen am N. ischiadicus von Rana esculenta. Arch. Psychiatr. Nervenkr. 179, 451–457 (1948).
Schwarzacher, H. G.: Markscheidendicke und Achsenzylinderdurchmesser in peripheren menschlichen Nerven. Acta anat. (Basel) 21, 26–46 (1954).
Stampfli, R.: Neuere Theorien der Nervenleitung. In: Die Chemie und der Stoffwechsel des Nervengewebes. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1952.
Taylor, G. W.: The optical properties of the earthworm giant fiber sheath as related to fiber size. J. cell. comp. Physiol. 15, 363–371 (1940).
—: The correlation between sheath birefringence and conduction velocity with special reference to cat nerve fibers. J. cell comp. Physiol. 20, 359 (1942).
Vizoso, A. D.: The relationship between internodal length and growth in human nerves. J. Anat. (Lond.) 84, 342–353 (1950).
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Arbeit unter Leitung von Prof. Dr. A. Oksche, Gießen, und Priv.-Doz. Dr. F. W. Klußmann, Bad Nauheim.
Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.
Teil einer medizinischen Doktorarbeit.
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Schnepp, P., Schnepp, G. Faseranalytische Untersuchungen an peripheren Nerven bei Tieren verschiedener Größe. Z. Zellforsch. 119, 99–114 (1971). https://doi.org/10.1007/BF00330541
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