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Die Zellstrukturen des Dünndarmepithels in ihrer Abhängigkeit von der physikalisch-chemischen Beschaffenheit des Darminhalts

IV. Mitteilung Elektrolyt-Kationen Na+, K+, Mg2+ und Ca2+ als Chloride in blutisotonischen wässrigen Lösungen

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Zeitschrift für Zellforschung und Mikroskopische Anatomie Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Am Dünndarmepithel der Maus werden die Wirkungen von blutisotonischen Elektrolytlösungen untersucht. Einleitend werden einige physikalisch-chemische Grundlagen über den Einfluß der Elektrolyte auf lyophile Emulsionskolloide des Protoplasmas besprochen.

Blutisotonische NaCl-Lösung führt nach 10 min Einwirkungsdauer im elektronenmikroskopischen Bild zu keiner morphologischen Veränderung der Dünndarmepithelzellen des Dursttiers. Verschiedene Zustandsformen im Fixierungsbild des Kerns werden auf einen wechselnden Hydratationszustand zurückgeführt. KCl führt in blutisotonischer Konzentration zur osmotischen Schwellung der Zellen. Es wird versucht, die Verbindung mit einer von Conway, Küsel und Netter entwickelten Theorie zu schaffen, nach der die osmotische Stabilität der Zellen durch zwei gegeneinandergeschaltete Donnan-Systeme gesichert wird. Ein Zusammenhang zwischen Spannungsveränderungen an Membranen und Depolarisation sowie zwischen dem Auftreten niedermolekularer Stoffwechselprodukte im Zytoplasma und der Stoffwechselwirkung des K+-Ions wird vermutet.

In Verbindung mit den Befunden nach der Gabe von blutisotonischem MgCl2 werden die verschiedenen Ursachen für eine Schwellung von Mitochondrien besprochen. Die von diesem Erdalkaliion differenten Wirkungen des CaCl2 werden teilweise auf die konträre Stoffwechselwirkung des Ca2+ zurückgeführt. Dabei wird ein Einfluß auf kontraktile Proteine vom Actomyosintyp in den Mitochondrienmembranen diskutiert.

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Literatur

  • Bennet, H. S.: The concepts of membrane flow and membrane vesiculation as mechanism for active transport and ion pumping. J. biophys. biochem. Cytol. 2, Suppl., 99–104 (1956).

    Google Scholar 

  • Cameron, G. R.: Pathology of the cell. London and Edinburgh: Oliver and Boyd 1952.

    Google Scholar 

  • Conway, E. J.: Abstr. 3. Internat. Congr. Biochem., Brüssel 1955. Zit. nach H. Netter, Theoretische Biochemie, S. 752. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1959.

    Google Scholar 

  • —, and P. J. Boyle: Potassium accumulation in muscle and associated changes. J. Physiol. (Lond.) 100, 1–62 (1941).

    Google Scholar 

  • Dalton, A. J., and M. D. Felix: A comparative study of the Golgi-complex. J. biophys. biochem. Cytol. 2, Suppl., 79–84 (1956).

    Google Scholar 

  • Danielli, J. F.: The relation between surface p h , ion concentration and interfacial tention. Proc. roy. Soc. Lond., Ser. B 122, 155–174 (1937).

    Google Scholar 

  • Hardy, W. B.: Colloidal solution. The globulins. J. Physiol. (Lond.) 33, 251–337 (1905).

    Google Scholar 

  • Hauschild, F.: Pharmakologie und Grundlagen der Toxikologie. 2.Aufl. Leipzig: Georg Thieme 1960.

    Google Scholar 

  • Hegenauer, A. H., W. O. Fenn and D. M. Cobb: J. cell. comp. Physiol. 4, 505 (1934). Zit. nach R. Höber, Physikalische Chemie der Zellen und Gewebe. Bern: Stämpfli 1947.

    Google Scholar 

  • Höber, R.: Über die Resorption im Dünndarm. 1. Mitt. Pflügers Arch. ges. Physiol. 70, 624–642 (1898).

    Google Scholar 

  • —: Über die Resorption im Dünndarm. 2. Mitt. Pflügers Arch. ges. Physiol. 74, 246–271 (1899).

    Google Scholar 

  • —: Physikalische Chemie der Zellen und Gewebe. Bern: Stämpfli 1947.

    Google Scholar 

  • Hoffmeister, H.: Morphologische Beobachtungen am erschöpften indirekten Flugmuskel der Wespe. Z. Zellforsch. 54, 402–420 (1961).

    Google Scholar 

  • Hofmeister, F.: Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak. 24, 247 (1888); 25, 1 (1889); 27, 395 (1890); 28, 210 (1891). Zit. nach R. Höber, Physikalische Chemie der Zellen und Gewebe, S. 324. Bern: Stämpfli 1947.

    Google Scholar 

  • Küsel, H., u. H. Netter: Beweis der Conway-Theorie über die Ionenverteilung im Muskel. Biochem. Z. 323, 39–52 (1952).

    Google Scholar 

  • Leuthardt, F.: Über die Bestimmung der Titrationskurve und der Kohlensäurebindungskurve von Geweben. Biochem. Z. 306, 399–421 (1940).

    Google Scholar 

  • —: Lehrbuch der physiologischen Chemie, 14.Aufl. Berlin: W. de Gruyter & Co. 1959.

    Google Scholar 

  • Lischka, G.: Die Zellstrukturen des Dünndarmepithels in ihrer Abhängigkeit von der physikalisch-chemischen Beschaffenheit des Darminhalts. III. Hydronium- und Hydroxylionen. Z. Zellforsch. 56, 498–514 (1962).

    Google Scholar 

  • Löhr, B., H. Meesen u. R. Poche: Elektronenmikroskopische Untersuchungen des Herzmuskels vom Hund bei experimentellem Herzstillstand durch Kaliumzitrat und Anoxie. Arch. Kreisl.-Forsch. 33, 108–137 (1960).

    Google Scholar 

  • Mond, R.: Transport von K, Cl und Wasser durch die Muskelmembran. Pflügers Arch. ges. Physiol. 261, 243–248 (1955).

    Google Scholar 

  • —, u. H. Netter: Über die Regulation des Natriums durch den Muskel. Pflügers Arch. ges. Physiol. 230, 42–69 (1932).

    Google Scholar 

  • Moore, D. H., and H. Ruska: The fine structure of capillaries and small arteries. J. biophys. biochem. Cytol. 3, 457–462 (1957).

    Google Scholar 

  • Muralt, A. v.: Einführung in die praktische Physiologie., 2.Aufl. Berlin: Springer 1944.

    Google Scholar 

  • Netter, C. J.: Experimentelle Untersuchungen zur Analyse eines Modells der biologischen Calciumwirkung. Biochem. Z. 325, 54–63 (1953).

    Google Scholar 

  • —: Theoretische Untersuchungen über ein Modell der biologischen Calciumwirkung. Biochem. Z. 325, 64–82 (1953).

    Google Scholar 

  • Netter, H.: Über den Ruhestrom des Nerven und die Ionenpermeabilität seiner Hüllen. Pflügers Arch. ges. Physiol. 218, 310–330 (1928).

    Google Scholar 

  • —: Über die Elektrolytgleichgewichte an elektiv ionenpermeablen Membranen und ihre biologische Bedeutung. Pflügers Arch. ges. Physiol. 220, 107–123 (1928).

    Google Scholar 

  • - Biologische Physikochemie. Potsdam: Akademische Verlagsanstalt Athenaion 1951.

  • —: Theoretische Biochemie. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1959.

    Google Scholar 

  • Overton, E.: Beiträge zur allgemeinen Muskel- und Nervenphysiologie. Pflügers Arch. ges. Physiol. 92, 115–280 (1902).

    Google Scholar 

  • —: Beiträge zur allgemeinen Muskel- und Nervenphysiologie. Pflügers Arch. ges. Physiol. 105, 176–290 (1904).

    Google Scholar 

  • Palay, S. L., and L. J. Karlin: An electron microscopic study of the intestinal villus. I. J. biophys. biochem. Cytol. 5, 363–372 (1959); — II. The pathway of fat absorption. J. biophys. biochem. Cytol. 5, 373/2-384 (1959).

    Google Scholar 

  • Pitts, R. F., and S. O. Mast: The relation between inorganic salt concentration, hydrogen ion concentration and physiological processes in amoeba proteus. I. Rate of locomotion, gel/sol ratio and hydrogen ion concentration in balanced salt solution. J. cell. comp. Physiol. 3, 449–462 (1933); — II. Rate of locomotion, gel/sol ratio and hydrogen ion concentration in solutions of single salts. J. cell. comp. Physiol. 4, 237/2-256 (1933/34).

    Google Scholar 

  • Raaflaub, J.: Die Schwellung isolierter Leberzellmitochondrien und ihre physikalischchemische Beeinflußbarkeit. Helv. physiol. Acta 11, 142–156 (1953).

    Google Scholar 

  • —: Über den Wirkungsmechanismus von Adenosintriphosphat (ATP) als Co-Faktor isolierter Mitochondrien. Helv. physiol. Acta 11, 157–165 (1953).

    Google Scholar 

  • Reznikow, P., and R. Chambers: Micrurgical studies in cell physiology. I. The action of the chlorides of Na, K, Ca and Mg on the protoplasm of amoeba proteus. J. gen. Physiol. 8, 369–402 (1925–1927); — III. The action of CO2 and some salts of Na, Ca and K on the protoplasm of amoeba dubia. J. gen. Physiol. 10, 731/2-738 (1927).

    Google Scholar 

  • Ruch, T. C., and J. F. Fulton: Medical physiology and biophysics. Philadelphia and London: W. B. Saunders Company 1960.

    Google Scholar 

  • Ruska, C.: Die Zellstrukturen des Dünndarmepithels in ihrer Abhängigkeit von der physikalisch-chemischen Beschaffenheit des Darminhalts. I. Wasser und Natriumchlorid. Z. Zellforsch. 52, 748–777 (1960); — II. Wasserlösliche, grenzflächenaktive Stoffe. Z. Zellforsch. 53, 867/2-878 (1961).

    Google Scholar 

  • Ruska, H.: Über funktionelle Konsequenzen der Vielphasigkeit der Zelle. Proc. des IV. Internat. Kongr. für Neuropathol., München 1961. Im Druck.

  • G. A. Edwards and R. Caesar: A concept of intracellular transmission of exitation by means of the endoplasmatic reticulum. Experientia (Basel) 14, 117–120 (1958).

    Google Scholar 

  • Ryter, A., et E. Kellenberger: L'inclusion au polyester pour l'ultramicrotomie. J. Ultrastruct. Res. 2, 200–214 (1958).

    Google Scholar 

  • Stauff, J.: Kolloidchemie. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1960.

    Google Scholar 

  • Strack, E.: Die Biochemie der Verdauung. II. Salze (Mineralstoffe). In: Handbuch der Physiologischen Chemie, herausgeg. von B. Flaschenträger u. F. Lehnartz, Bd. II/1 a, S. 210–215. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1955.

    Google Scholar 

  • Thiele, O. W.: Grundsätzliches zum Wasser- und Elektrolythaushalt. Med. Welt 1, 26–31 (1961).

    Google Scholar 

  • Visscher, M. B., R. H. Varco, C. W. Carr, R. B. Dean and D. Erickson: Sodium ion movement between the intestinal lumen and the blood. Amer. J. Physiol. 141, 488–505 (1944).

    Google Scholar 

  • Weiss, J. M.: Mitochondrial changes induced by potassium and sodium in the duodenal absorptive cell as studied with the electron microscope. J. exp. Med. 102, 783–788 (1955).

    Google Scholar 

  • Wohlfarth-Bottermann, K. E.: Die Kontrastierung tierischer Zellen und Gewebe im Rahmen ihrer elektronenmikroskopischen Untersuchung an ultradünnen Schnitten. Naturwissenschaften 44, 287–288 (1957).

    Google Scholar 

  • Zetterqvist, H.: The ultrastructural organisation of the columnar absorbing cells of the mouse jejunum. Stockholm: Aktiebogalet Godvil 1956.

    Google Scholar 

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Authors and Affiliations

  1. Institut für Biophysik und Elektronenmikroskopie an der Medizinischen Akademie in Düsseldorf, Deutschland

    Hans-Dieter Birkhoff

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  1. Hans-Dieter Birkhoff
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Birkhoff, HD. Die Zellstrukturen des Dünndarmepithels in ihrer Abhängigkeit von der physikalisch-chemischen Beschaffenheit des Darminhalts. Zeitschrift für Zellforschung 56, 515–539 (1962). https://doi.org/10.1007/BF00335629

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