Der Elektrolytstoffwechsel von Hirngewebe und seine Beeinflussung durch Narkotica

Die vorliegende Betrachtung ist als eine Einfiihrung in gewisse grund legende Beziehungen zwischen Funktion und Elektrolytstoffwechsel im ZNS gedacht. Sie basiett vorwiegend auf Messungen verschiedener Kom ponenten des K-, Na- und Ca-Haushaltes in isoliertem Hirngewebe und anderen erregbaren Strukturen, es werden jedoch auch entsprechende klinische und tierexperimentelle Beobachtungen zur Deutung dieses Zu sammenhanges herangezogen. Unter bewuBter Vereinfachung verschiede ner komplexer Vorgange wurde versucht, eine moglichst weitgehende systematische Einordnung der beobachteten in vivo- und in vitro-Effekte vorzunehmen und Parallelen zwischen diesen Untersuchungen aufzuzeigen. Besonders eingehend werden dabei die Frage des cerebralen Extracelluliir raumes, die Ionenverschiebungen wahrend verschiedener funktioneller Zustande, die Beziehungen zwischen Elektrolythaushalt und Energiestoff wechsel, die Rolle der Calciumionen bei der Regulation der Membran permeabilitat und die moglichen Interaktionen von Narkosemitteln mit verschiedenen funktionell bedeutsamen Komponenten des Zellstoffwech sels erortert. Damit soll eine summarische Orientierung fiber den augen blicklichen Stand der V orstellungen fiber den Erregungs- und Narkose mechanismus auf celluliirer Basis ermoglicht werden. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft bin ich zu groBem Dank ffir die finanzielle Unterstiitzung der erwahnten eigenen Untersuchungen ver pflichtet. Herro WOLFGANG FLECK danke ich fUr die Konstruktion der verwendeten Versuchsanordnungen, Fraulein PAULA WEIS ffir ihre sorg faItige technische Mitarbeit und meiner Frau ffir ihre unermfidliche HiIfe bei der Anfertigung des Manuskriptes.

Klappentext

Die vorliegende Betrachtung ist als eine Einfiihrung in gewisse grund­ legende Beziehungen zwischen Funktion und Elektrolytstoffwechsel im ZNS gedacht. Sie basiett vorwiegend auf Messungen verschiedener Kom­ ponenten des K-, Na- und Ca-Haushaltes in isoliertem Hirngewebe und anderen erregbaren Strukturen, es werden jedoch auch entsprechende klinische und tierexperimentelle Beobachtungen zur Deutung dieses Zu­ sammenhanges herangezogen. Unter bewuBter Vereinfachung verschiede­ ner komplexer Vorgange wurde versucht, eine moglichst weitgehende systematische Einordnung der beobachteten in vivo- und in vitro-Effekte vorzunehmen und Parallelen zwischen diesen Untersuchungen aufzuzeigen. Besonders eingehend werden dabei die Frage des cerebralen Extracelluliir­ raumes, die Ionenverschiebungen wahrend verschiedener funktioneller Zustande, die Beziehungen zwischen Elektrolythaushalt und Energiestoff­ wechsel, die Rolle der Calciumionen bei der Regulation der Membran­ permeabilitat und die moglichen Interaktionen von Narkosemitteln mit verschiedenen funktionell bedeutsamen Komponenten des Zellstoffwech­ sels erortert. Damit soll eine summarische Orientierung fiber den augen­ blicklichen Stand der V orstellungen fiber den Erregungs- und Narkose­ mechanismus auf celluliirer Basis ermoglicht werden. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft bin ich zu groBem Dank ffir die finanzielle Unterstiitzung der erwahnten eigenen Untersuchungen ver­ pflichtet. Herro WOLFGANG FLECK danke ich fUr die Konstruktion der verwendeten Versuchsanordnungen, Fraulein PAULA WEIS ffir ihre sorg­ faItige technische Mitarbeit und meiner Frau ffir ihre unermfidliche HiIfe bei der Anfertigung des Manuskriptes.

Inhalt
I. Vorbemerkung über die grundlegenden Beziehungen zwischen dem Elektrolytstoffwechsel und der Funktion des ZNS.- II. Über den Einfluß von Änderungen des Ionenmilieus auf die Hirnfunktion.- III. Über die Beziehungen zwischen cerebralem ElektrolytstofFwechsel und Hirnfunktion in vivo.- 1. Methodische Vorbemerkungen.- 2. K-Na-Haushalt bei verschiedenen Funktionszuständen des ZNS.- 3. Ca-Mg-Haushalt bei verschiedenen Funktionszuständen des ZNS.- 4. Zusammenfassung.- IV. Über die Beziehungen zwischen dem Elektrolytstoffwechsel und verschiedenen Funktionen von Hirngewebe in vitro.- 1. Methodische Vorbemerkungen.- 2. Kriterien für den Funktionszustand isolierten Hirngewebes.- 3. Sauerstoffverbrauch von isoliertem Hirngewebe unter verschiedenen experimentellen Bedingungen.- 4. Grundlagen für die quantitative Bestimmung des cellulären Elektrolytstoffwechsels in isoliertem Hirngewebe.- 5. K- Na-Haushalt.- 6. Beziehungen zwischen dem Ionenhaushalt und dem Sauerstoffverbrauch von Hirngewebe.- 7. Ca-Haushalt.- 8. Beziehungen zwischen dem cellulären Ca-Haushalt und dem Funktionszustand des Hirngewebes.- V. Beziehungen zwischen dem cellulären Elektrolythaushalt und dem Narkosemechanismus.- 1. Biophysikalische Theorien.- 2. Biochemische Theorie.- 3. Schlußfolgerung.- VI. Methodischer Anhang.- 1. Herstellung der Hirnschnitte.- 2. Elektroden.- 3. Reizgerät.- 4. Messung des Sauerstoffverbrauches.- 5. Messung des Extracellulärraumes.- 6. Messung der Ionenkonzentrationen.- 7. Messung des K-Umsatzes.- 8. Messung des Ca-Umsatzes.- 9. Statistische Bearbeitung der Versuchsergebnisse.- VII. Summary.- VIII. Literatur.