Spontaneous miniature activity and gradation of transmission at the neuromuscular junction

Zusammenfassung Aus den bisher veröffentlichten experimentellen Befunden über presynaptische, für die neuromuskuläre Erregungsübertragung massgeblich erscheinende Vorgänge wird geschlossen, dass die Förderung der Erregungsübertragung in direkter Beziehung zur Grösse des Aktionspotentials in den motorischen Nervenendigungen steht, während die Frequenz der spontanen Miniaturentladungen an sich kein eindeutiges Mass für die Intensität des Übertragungsvorganges von Nervimpulsen zum Muskel darstellt.     

Connective tissue reactions in experimentally induced hypertension

Zusammenfassung Histologische Untersuchungen verschiedener Gefässgebiete von renal hypertonischen Ratten zeigten keine Abhängigkeit der Gefäßschäden vom Verlauf des Hochdruckes. Typische Gefässveränderungen für den experimentellen Hochdruck sind auch bei solchen Tieren zu finden, deren systolischer Druck trotz Einengen einer Nierenarterie nicht signifikant anstieg. Die Bindegewebsreaktion gegenüber einem Fremdkörper wird gesteigert. Es wird unterschieden zwischen Faktoren, die für die Hochdruckentstehung, und solchen, die für eine Umstimmung des Mesenchyms verantwortlich sind. Beide Prozesse können methodisch gleichartig ausgelöst werden. Es sind sexualspezifische Unterschiede vorhanden, da im allgemeinen Weibchen zu einer verstärkten Blutdruckreaktion, Männchen dagegen zu vermehrten Gefäßschädigungen neigen, besonders zu sklerotischen Veränderungen. Bei Klammerung einer Nierenarterie führt die gleichzeitige Exstirpation der zweiten Niere zu einer Änderung des Hochdrucks in qualitativer Hinsicht.

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Dedicated to ProfessorRolf Meier on the occasion of his 60th birthday.     

The biosynthesis of penicillin

Zusammenfassung Auf der Grundlage einschlägiger Veröffentlichungen wird ein Mechanismus für die Biosynthese des Benzylpenicillins angegeben, welcher dessen unmittelbare Vorstufen und ihren Aufbau sowie die zur Bildung des Benzylpenicillins führende Reaktionsfolge festlegt. Danach erscheinen als unmittelbare Vorstufenl-Cystein, Dimethylbrenztraubensäure oder Dihydroxyisovaleriansäure, Ammoniak oder die Aminogruppe von Aminosäuren und Phenylessigsäure. Die Vereinigung dieser Vorstufen zu Benzylpenicillin vollzieht sich unter Bildung dreier Peptidbindungen und eines mit Dehydrierung verknüpften Ringschlusses. Für den Aufbau desl-Cysteins wird ein Reaktionsschema vorgeschlagen, welches der bei der Biosynthese beobachteten Aufnahme von Ameisensäure, Glycin, Serin, Methionin und Schwefelsäure in das Penicillinmolekül Rechnung trägt. Die Entstehung von Dimethylbrenztraubensäure oder Dihydroxyisovaleriansäure wird auf eine Azyloinkondensation von Brenztraubensäure mit Azetaldehyd und nachträgliche Umlagerung des Reaktionsproduktes zurückgeführt. Die Tatsache, dass die festgestellten Vorstufen allgemein verbreitete Stoffwechselprodukte sind, gibt eine wahrscheinliche Erklärung für die Bildung von Penicillin durch verschiedene Spezies vonPenicillium, Aspergillus und anderen Pilzen. Die noch nicht völlig geklärten biochemischen Unterschiede zwischen Stämmen mit hoher und niedriger Penicillinproduktion lassen sich vielleicht darauf zurückführen, dass bei ersteren grössere Mengen der unmittelbaren Penicillinvorstufen oder ihrer Vorläufer zur Verfügung stehen, welche bei letzteren zur Förderung des Wachstums und der Fortpflanzung der Pilze dienen.     

The effect of temperature on nuclear permeability

Zusammenfassung Die relative Transportgeschwindigkeit von kolloidalem Gold durch die Membran des Zellkerns verringert sich, wenn die Temperatur von 34° auf 10°C herabgesetzt wird. Ein ähnlicher Temperatureffekt darf für den Transport von Ribonukleoproteinen angenommen werden, da diese Substanzen denselben Weg benützen wie kolloidale Teilchen. Werden die Zellen bei 2°C inkubiert, so machen sich Anzeichen einer Zerstörung der Kernmembrane bemerkbar. Die beobachteten Konzentrationsunterschiede von kolloidalem Gold innerhalb des Kernplasmas konnten nicht durch Grössenänderungen der Zentralkanäle in den Kernporen erklärt werden.     

Monocyte participation in connective tissue repair

Zusammenfassung Monocyten des strömenden Blutes könnenin vitro die morphologischen und funktionellen (Hydroxyprolinbildung) Kriterien von Fibrocyten erwerben. Die quantitative Bedeutung dieses Phänomens für den reparativen Bindegewebsaufbau wurde mit folgender Versuchsanordnung geprüft: Vergleichbare Inokulate von Monocyten (enthalten in der Leucocytenhaut des zentrifugierten Blutes) und von Fibrocyten (aus subcutanem Bindegewebe) von Kaninchen verschiedenen Geschlechts, wurden in Millipore-Kammern eingeschlossen und für 14–21 Tage in das Abdomen eines Kaninchens implantiert. Die Auszählung des Sex-Chromatins in den fibrocytären Kernen am Ende der Züchtungsperiode ergibt, dass ca. 50% monocytären Ursprunges sind. Es wird gefolgert, dass dieses Phänomen bei der eigentlichen Wundheilung noch bedeutungsvoller sein dürfte, da der Zustrom teilungsfähiger Monocyten in einem Wundgebiet kontinuierlich vor sich geht und nicht auf ein initiales Inokulum beschränkt ist.     

In vitro lysis of erythrocytes and chromaffine granules by prenylamine

Zusammenfassung In der Oberflächenaktivität des Prenylamins, bedingt durch den lipophilen Diphenylpropylanteil des Moleküls, wird die Ursache dafür erblickt, dass hohe Konzentrationen zur Freisetzung von Brenzcatechinaminen aus chromaffinen Granula sowie von Hämoglobin aus Erythrocyten führen. Elektronenmikroskopische Aufnahmen zeigten schwere Membranschädigungen der mit Prenylamin inkubierten Granula. Prenylamin hemmte bzw. verhinderte die Hämolyse der in hypotonischer Salzlösung suspendierten Erythrozyten. Ein gemeinsamer Mechanismus, der sowohl die granulolytische und hämolytische als auch die protektive Wirkung auf Granula- und Erythrozytenmembran erklären könnte, wird diskutiert.     

The organic acid-soluble phosphate contents of mammalian and avian erythrocytes at the beginning of postnatal life

Zusammenfassung Die bisherigen Angaben eines reichen organischen säurelöslichen Phosphatgehalts der Erythrozyten können für junge Tiere nicht verallgemeinert werden.Bei zahlreichen Säugerarten zeigen die Erythrocyten der Neugeborenen infolge einer sehr niedrigen Konzentration von Phosphoglycerinsäure einen Gehalt an organischem, säurelöslichem Phosphat, der unter demjenigen des ausgewachsenen Tieres liegt.Wir stellen weiterhin fest, dass die bedeutenden Spezies-Unterschiede der Adulttiere in frühen Ontogenesephasen kaum hervortreten.     

Le molybdène en biologie

Zusammenfassung Durch seine Beteiligung an der Reduktion der Nitrate und an der Aufnahme von Stickstoff, spielt das Molybdän eine erhebliche Rolle im Cyclus dieses Elements. Aus diesem Grunde ist es nützlich, diejenigen Stoffwechselprozesse zu kennen, an denen das Molybdän entscheidend beteiligt ist. Es ist das Ziel dieser Übersicht, einen zusammenfassenden Einblick in den Stand unserer Kenntnisse auf dem Gebiet dieses Oligoelements zu geben; eine chronologische Betrachtung erlaubt uns, zuerst diejenigen biochemischen Vorgänge zu betrachten, für die seine Einwirkung als gesichert gilt.Die Gesamtheit der Arbeiten über die Nitratreduktion lassen darauf schliessen, dass das Molybdän spezifisch zur Funktion der Nitratreduktase gehört. Indem es integraler Bestandteil der aus Mikroorganismen und höheren Pflanzen extrahierten Nitratreduktase ist, kommt ihm eine Rolle im Elektronentransport, welcher von den Nitraten zu den Nitriten führt, zu. Es handelt sich hier um die erste Stufe der Reaktionen, die zur Ammoniakbildung führen.Man weiss schon lange, dass Molybdän zur Bindung des Luftstickstoffs benötigt wird. Unsere Kenntnisse über eine spezifische Beteiligung des Elements an diesem Vorgang verdankt man jedoch neueren Arbeiten, vor allem jenen, welche die Bindung von Stickstoff in zellfreien Extrakten zum Gegenstand haben. Diese Ergebnisse werden im Lichte der neuern Theorien über den Mechanismus der Stickstoffbindung besprochen.Abschliessend werden einige andere Reaktionen des pflanzlichen und tierischen Stoffwechsels betrachtet, an denen das Molybdän Anteil hat.     

Nucleic acid,amino acid,and carbohydrate metabolism of nurse cell nucleoli inMusca domestica

Zusammenfassung Die multiplen Nukleolen in den polyploiden Nährzellkernen des Ovars vonMusca domestica erweisen sich in Kurzzeitexperimenten als Orte des höchsten RNS-, Protein- und Glukoseumsatzes. Die relativ stärkste autoradiographische Markierung der Nukleolen findet sich nach 15–30 min³H-Glukose-Inkubation. Dieser Befund wird als Hinweis für eine möglicherweise bevorzugt im Nukleolenbereich stattfindende Umwandlung von Glukose in Ribose gewertet, die bei der Nukleotidsynthese für die rRNS-Produktion verwendet wird.     

The inhibitory action of caffeine on the smooth muscle of the guinea-pigTaenia coli

Zusammenfassung Nachweis des muskelrelaxierenden (elektolischen und mechanischen) Effektes von Koffein auf den Meerschweinchendarm erst reizend und sekundär hemmend. Am K-kontrahierten Präparat führte Koffein zur Erschlaffung, die bei Erhöhung des extrazellulären Ca verändert wurde.     

Rice blast,nyctotemperature, and nitrate reductase

Zusammenfassung Der imperfekte PilzPiricularia oryzae (Erreger von Blattflecken und anderen Schädigungen am Reis) befällt anfällige Sorten bei einer Nachttemperatur von 20°C, jedoch nicht bei einer solchen von 30°C. Die Nachttemperatur beeinflusst den Stickstoffhaushalt. Bei 20°C ist die Aktivität der Nitrat-Reduktase in den anfälligen Sorten (Figur, 1–3) wesentlich höher als bei 30°C; die resistenten Sorten (4–7) zeigen keine Unterschiede. Die Bedeutung der erhöhten Enzymaktivität für den Pilzbefall bleibt im einzelnen noch zu untersuchen.     

Excitatory and inhibitory pathways involved in lower reflex integration

Zusammenfassung Auf Grund der Frequenzabhängigkeit des respiratorischen Effektes der afferenten Vagusreizung und des lokalisatorischen Nachweises von zwei getrennten zentralen Schaltstellen für den inspiratorischen und den exspiratorischen Effekt läßt sich ein funktionelles Schema der vagalen Atmungsreflexe aufstellen. Die afferenten Lungenfasern des Vagus treten in synaptische Verbindung mit Schaltneuronen im Nucleus tractus solitarii und in der angrenzenden Zone der Formatio reticularis lateralis. Auf einem mehr kaudalen Niveau sind diese Schaltneurone inspiratorisch wirksam; ihre Neuriten bilden erregende Synapsen an den inspiratorischen Motoneuronen. Auf einem etwas mehr kranialen Niveau sind sie exspiratorisch wirksam; es wird angenommen, daß sie über besondere Synapsen eine direkte Hemmung auf die inspiratorischen Motoneurone ausüben. Diese exspiratorischen bzw. inspiratorischhemmenden Schaltneurone haben ein geringeres «Summationsvermögen» als die inspiratorischen und werden daher erst durch höhere afferente Erregungsfrequenzen in Aktion versetzt. Ihr hemmender Einfluß ist aber imstande, die motorische Auswirkung der gleichzeitig immer vorhandenen inspiratorischen Aktivierung gänzlich zu verhindern. Dieses Prinzip des doppelten zentralen Schaltweges für Erregung und Hemmung läßt sich in verallgemeinerter Form auf spinale Reflexe anwenden, wo ein hemmender Einfluß steigender afferenter Erregungsfrequenzen ebenfalls besteht. Ein in ähnlicher Weise antagonistisch wirkendes Schaltneuron-system ist für Reflexe mit tonischem Charakter als grundlegend anzunehmen, während der direkte monosynaptische Schaltweg als sekundär vereinfachter Mechanismus für gewisse phasische Reaktionen zu betrachten ist.     

Le phototropisme et les deux modes de la photoréception

Zusammenfassung Der tierische Phototropismus hängt bekanntlich weitgehend von der Wellenlänge des beeinflussenden Lichts ab. Wie der Verfasser nachweist, sindvier Haupttypen der Wirksamkeitskurven monochromatischer Strahlen zu unterscheiden. Diese zeigen, daß eszwei grundsätzlich verschiedene Arten der Lichtrezeption bei Tieren gibt: 1. die «visuelle» Photorezeption und 2. die «dermatoptische» Photorezeption. Die erstere ist auf Photorezeptoren zurückzuführen, die spezielle Substanzen mit einer maximalen Absorption zwischen etwa 500 und 550 mµ besitzen (Beispiel: Sehpurpur). Die letztere beruht auf der Lichtempfindlichkeit des undifferenzierten und farblosen Protoplasmas, das vor allem auf die ultravioletten Strahlen von etwa 360 mµ reagiert. Die «visuelle» Photorezeption kommt hauptsächlich für die genaue phototropische Orientierung in Betracht. Die «dermatoptische» Lichtrezeption ist vor allem für die «positive Photokinesis», d.h. für die lokomotorischen Bewegungen nach dem Licht bestimmend. — Bei den Pflanzen gibt es, nach neuen Arbeiten, ebenfalls zwei Arten der Photorezeption: Lichtrezeption durch lokalisierte mit-Carotin beladene Rezeptoren, und ferner eine Photorezeption des farblosen Protoplasmas bei Pflanzen. Der Verfasser erörtert den möglichen Fortschritt in der Entwicklung der Photorezeption: von der primitiven photosensoriellen Funktion des Protoplasmas (bei Pflanze und Tier) bis zur Sehfunktion der Tiere und bis zur besonderen Orientierungsfunktion der mit Carotin versehenen Organe der Pflanzen.     

Predacious fungi and nematodes

Zusammenfassung Die zahlreichen, sich von Nematoden ernährenden Pilzarten zerfallen in zwei Gruppen. Die eine Gruppe fängt die Würmer mit klebrigen, netzoder knopfförmigen Mycelien oder mit Zellringen, in denen sich die Nematoden verfangen oder durch plötzliches Quellen des Ringes aktiv festgehalten werden. Die zweite Gruppe dringt von am Wurm haftenden Sporen in seinen Körper ein.Die Pilzmycelien besitzen keine Fangeinrichtungen, wenn sie ohne Nematoden gezüchtet werden. Zugabe von sterilem Wasser, in dem sich früher Nematoden aufgehalten hatten, bringt die Wurmfallen zur Entwicklung. Auch zahlreiche andere Substanzen, wie Pferdeserum oder wässrige Auszüge verschiedener tierischer Organe wirkt bei den Formen mit quellbaren Fangringen als Bildungsreiz. Es wurde ausserdem festgestellt, dass gewisse organische Stoffe ihre Aktivität im Nematodenfang beträchtlich erhöhen.Nematodenfangende Pilze sind häufige Bodenbewohner und ihre Bedeutung als Nematodenvertilger ist erwiesen. Es sind Versuche im Gang, sie für die biologische Kontrolle von Feldwürmern auszunutzen, die als Erreger von Pflanzenkrankheiten schädlich sind.     

The jurassic ammonite-faunas of East Greenland

Zusammenfassung Die Juraformation von Ostgrönland ist reichlich fossilführend. Unter den marinen Tieren sind Ammoniten vorherrschend, und es liess sich eine breite und detaillierte Faunen- und Schichtgliederung durchführen. Die Bedeutung der Gliederung wird im Hinblick auf stratigraphische Zonenbildung und allgemeine Korrelation kurz besprochen. Die Gliederung der Schichtfolgen ist zur Aufklärung der Biologie und Evolution der Ammoniten brauchbar. Von besonderem Interesse erweisen sich die Ammoniten des mittleren und oberen Jura von Grönland, da sie ein klares Beispiel geben für die Tendenz einzelner Familien, sich in ihrer Ausbreitung auf begrenzte Faunengebiete zu beschränken. Die Grenzen solcher Provinzen blieben nicht dieselben und Unterbrechungen in den zu beobachtenden Faunen an bestimmten Stellen sind oft auf Auswanderungen der Faunen zurückzuführen. Unterbrechungen dieser Art dürfen keinesfalls übersehen werden, wenn eine phylogenetische Klassifizierung versucht wird. So haben die ermittelten Schichtfolgen von Grönland einige phylogenetische Ungewissheiten aufklären können.     

The use of airtight culture flasks in anaerobic studies

Zusammenfassung Eine kritische Untersuchung verschiedener Methoden für anaerobe Gewebskultur zeigte, dass in den meisten Einrichtungen die Anwesenheit von Sauerstoff nicht ausgeschlossen werden kann. Eine Modifikation des standardisierten Kulturgefässes wurde entwickelt, die das Halten der Kulturen unter völligem Luftabschluss möglich macht.     

The filling mechanism of the swimbladder

Zusammenfassung Es wird gezeigt, dass die Erzeugung der hohen Gasdrucke, welche in der Schwimmblase von Tiefseefischen beobachtet werden, durchVervielfachung bekannter Konzentrier-Einzeleffekte in der durch das rete mirabile gegebenen Haarnadelgegenstromvorrichtung möglich ist.Der Konzentrier-Einzeleffekt — eine kleine Erhöhung der Gaskonzentration in den afferenten relativ zu benachbarten efferenten Kapillarelementen — dürfte bei allen Gasen durch eine geringe Erhöhung der Elektrolytkonzentration (Aussalzwirkung) zustande kommen.Im Falle von Sauerstoff überlagern sich der Aussalzwirkung bei Zusatz von Milchsäure die durch pH-Verschiebung bedingten Bohr- und Rooteffekte, wobei die Substanzen dem Blut am Scheitel des rete durch die dort befindliche Drüse zugefügt werden.Auf Grund der vorliegenden Berechnungen, die sich auf die beim Aal gegebenen Verhältnisse stützen, würde eine relative Erhöhung des Salzgehaltes um 0,02M/I im Falle von Stickstoff einen Einzeleffekt erzeugen, aus welchem infolge der durch das rete bewirkten Vervielfachung ein Partialdruck von etwa 25 Atm N₂ aufgebaut werden könnte.Eine relative Erhöhung des Milchsäuregehaltes in den efferenten Kapillaren um 45 mg% (beim Aalin vivo experimentell bestätigt) müsste für Sauerstoff einen Einzeleffekt hervorbringen, der bis zu Enddrucken von 3000 Atm multipliziert werden kann. Die genaue Analyse lässt in diesem Fall erkennen, dass bei niedrigen Partialdrücken der Bohr- und Rooteffekt, und nach Erreichung hoher O₂-Drücke, der Aussalzeffekt den im Gegenstrom vervielfachten Einzeleffekt bildet.Es wird ein Modellversuch beschrieben, bei welchem die Anreicherung eines Gases durch Vervielfachung des Aussalzeffektes in einer Gegenstromvorrichtung tatsächlich durchgeführt wurde.Es wird weiter darauf hingewiesen, dass der Vorgang im Gesamteffekt einenaktiven Transport darstellt und es wird die Herkunft der für einen solchen Vorgang benötigten freien Energie durch eine thermodynamische Betrachtung aufgezeigt.Im übrigen wurde versucht, die allgemeinen Prinzipien der Gegenstrom-Multiplikation verständlich zu machen, und bestehende Theorien über die Gaskonzentrierung in der Schwimmblase wurden im Lichte dieser Erkenntnisse einer sachlichen Diskussion und Kritik unterworfen.     

The influence of chelating agents on the prooxidative effect of a hydrogen peroxide producing methylhydrazine compound

Zusammenfassung Es wird gezeigt, dass die Chelatbildner für Eisen, Desferrioxamin B und Äthylendiamintetraacetat (EDTA), den Abbau von Desoxyribonucleinsäure (DNS) durch Wasserstoffperoxid stark hemmen. Dagegen wird der durch eine Wasserstoffperoxid liefernde Methylhydrazinverbindung bewirkte DNS-Abbau vom ersteren Chelatbildner viel weniger gehemmt und vom letzteren sogar verstärkt. Diese Unterschiede zwischen dem Effekt des Wasserstoffperoxids und dem des Wasserstoffperoxid-Bildners können auf das Reduktionsvermögen der Wasserstoffperoxid liefernden Verbindung zurückgeführt werden.     

Demonstration of increased in vitro autolytic activity in a denervated muscle of frog

Zusammenfassung Es wird gezeigt, dass die erhöhte autolytische Abbaugeschwindigkeit im denervierten Muskel von Bedeutung für den Proteinumsatz ist und immer noch das zentrale Problem der Veränderungen darstellt, die bei Denervierung — hier Durchschneidung des Ischiadicus — auftreten.     

Present status of underwater medicine. Review of some challenging problems

Zusammenfassung Es wird eine Übersicht über den gegenwärtigen Stand der Unterwassermedizin gegeben. Besondere Berücksichtigung finden die in jüngster Zeit durchgeführten Forschungen, die die Grundlage für eine Erweiterung der Grenzen des Tieftauchens bereiteten, wie z.B. der 1972 durchgeführte Rekordtauchgang der Comex Gruppe, bei dem eine Tiefe von 2001 Fuss (610 m) in der Kammer erreicht wurde. Nach den in diesem Experiment erhobenen Befunden können ausgewählte und trainierte Taucher in einer Tiefe von 1400 Fuss (427 m) noch gut arbeiten und leben, wenn sie eine Helium-Sauerstoffmischung atmen. Die Ursachen des «Nervösen Hochdruck-Syndromes», sowie die kritische Volumentherorie vonMiller ⁶ als ein Erklärungsversuch für das Fehlen der narkotischen Wirkung von Helium unter hohem Druck im Vergleich zu Stickstoff werden diskutiert.

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This paper was presented in part at the XXI International Congress of Aviation and Space Medicine, September 19, 1973 in Munich (Germany, Fed. Rep.).