Die Narkose: In Ihrer Bedeutung für die Allgemeine Physiologie

483 Pages·1926·18.12 MB·German

by  Hans Winterstein (auth.)

MONOGRAPHIEN ADS DEM
GESAMTGEBIET DER PHYSIOLOGIE
DER PFLANZEN UND DER TIERE
HERAUSGEGEBENVON
M. GILDEMEISTER-LEIPZIG . R.GOLDSCHMIDT-BERLIN
C.NEUBERG-BERLIN . J.PARNAS-LEMBERG . W.RUHLAND-LEIPZIG
ZWEITER BAND
DIE NARKOSE
VON
HANS WINTERSTEIN
ZWEITE AUFLAGE
BERLIN
VERLAG VON JULIUS SPRINGER
1926
DIE NARKOSE
IN llIRER BEDEUTUNG FUR DIE ALLGEMEINE
PHYSIOLOGIE
VON
HANS WINTERSTEIN
PROFESSOR DER PHYSIOLOGIE UND DIREKTOR DES
PHYSIOLOGISCHEN INSTITUTS DER UNIVERSITAT ROSTOCK
ZWEITE UMGEARBEITETE AUFLAGE
MIT 8 ABBlLDUNGEN
BERLIN
VERLAG VON JULIUS SPRINGER
1926
ISBN-13:978-3-642-88803-8 e-ISBN-13:978-3-642-90658-9
DOl: 10.1007/978-3-642-90658-9
ALLE RECHTE, INSBESONDERE DAS DER t}BERSETZUNG
IN FREMDE SPRACHEN, VORBEHALTEN.
COPYRIGHT BY JULIUS SPRINGER IN BERLIN.
DRUCK VON BREITKOPF & HXRTEL IN LEIPZIG
V orwort zur ersten Auflage.
Als vor fast fiinf Jahren die Herausgeber dieser Sammlung
mit der freundlichen Aufforderung an mich herantraten, eine
Monographie iiber Narkose zu schreiben, habe ich mich nicht
ohne schwere Bedenken und erst nach langem Zogern entschlossen,
an die gestellte Aufgabe heranzugehen. Scheint doch noch alles
im FluB und wichtige, grundlegende Fragen harren noch der
Beantwortung. Allein gerade dieser Umstand machte mir fur
eigene Arbeiten eine kritische Sichtung des vorliegenden Materials
wiinschenswert und lieB mich hoffen, daB sie auch anderen von
N utzen sein werde.
Ich ging aus von dem Standpunkt, von dem aus vor langen
Jahren schon 01. Bernard, der Meister allgemein·physiologischer
Forschung, das Studium der Narkotika durchfiihrte: Die Nar
kotika sind Gifte, deren eigenartige Wirkung alle Formen der
lebenden Systeme und aIle FunktionsauBerungen derselben um
faBt, "so daB man sie als natiirliche Reagentien auf aIle Ie ben
dige Substanz betrachten kann", als "physiologische Zer
gliederungsinstrumente", wie sich in gleicher Feinheit und
allgemeiner Anwendbarkeit nicht leicht andere finden lassen. So
wird das Studium der N arkose ein wichtiges Hilfsmittel allgemein
physiologischer Forschung. Lediglich von diesem Gesichtspunkte
aus und ohne alle Beriicksichtigung praktisch-medizinischer Inter
essen ist die folgende Monographie abgefaBt.
Sie war vor zwei Jahren im wesentlichen bereits abge
schlossen; der Krieg hat ihr Erscheinen verhindert. Nun faUt
es in eine Zeit, in der die Sorge um das Schicksal un seres Vater
landes fast mehr noch als wahrend des Krieges das Interesse
fiir die Wissenschaft hinter jenem fiir politische Fragen zuriick
treten laBt. Moge es bei allen jenen freundliche Aufnahme finden,
die in den Stiirmen des Lebens den Frieden der Wissenschaft
nicht ganzlich missen wollen!
Rostock, im Januar 1919. Hans Winterstein.
Vorwort zur zweiten Auflage.
Die erste Auflage ist seit Jahren vergriffen. Anderweitige
Arbeiten, vor aUem Handbuchbeitrage, deren FertigsteUung sich
freilich nachher als keineswegs dringlich erwies, verzogerten die
Neubearbeitung. So muBte diese eine ansehnliche Literatur be-
VI Vorwort.
waltigen, zumal jena der Kriegszeit in der ersten Auflage nur
unvollkommen beriicksichtigt war. Die Anordnung des Stoffes
blieb im wesentlichen unverandert, aber betrachtliche Abschnitte
muBten umgearbeitet oder neu hinzugefiigt werden. Ich nenne
einige der wichtigsten Punkte: 1m ersten Teil, bei den Erklarungs
versuchen des Erregungsstadiums der Narkose die gliickliche Modi
fikation, die Frohlichs "Prinzip der scheinbaren Erregbarkeits
steigerung" durch Frey erfahren hat, beim Nervensystem die
schonen Untersuchungen Katos, die die anscheinend gesicherte
Lehre von der Dekrementleitung in Narkose schwer erschiittert
haben (und deren eben erschienene Fortsetzung leider nicht mehr
beriicksichtigt werden konnte), beim Muskelsystem die interessanten,
wenn auch meiner Ansicht nach vergeblichen Versuche Bethes,
die direkte Wirkung der N arkotika als Kontraktursubstanzen zu
erweisen u. a. m.
Bei der Bearbeitung des zweiten, die Narkosetheorien be
handelnden Teiles habe ich mit Genugtuung feststellen konnen,
daB mein vor 7 Jahren eingenommener Standpunkt keine grund
satzliche Anderung zu erfahren brauchte. Die Erstickungstheorie
der Narkose gilt wohl heute allgemein als iiberwunden. Aber
auch meine Ablehnung der Lipoidtheorie hat sich - trotz des
geschickten VorstoBes, den K. Meyer zu ihrer Stiitzung unter
nommen hat - auf Grund der neueren Arbeiten nur noch ver
tieft. Hansteen Cranners Entdeckung der Wasserloslichkeit
genuiner Lipoide hat die ganzen Grundlagen der Theorie ins
Wanken gebraeht, und der diirftige Parallelismus zwischen
Wirkungsstarke und Olloslichkeit der N arkotika erscheint mir
als ein "Zufall", bedingt durch die Wahl von Fetten als wasser
unloslicher Phase bei Verteilungsversuchen. Freilich hat sich
andererseits auch die Oberflachenaktivitatstheorie in der von
Traube gegebenen Fassung als unhaltbar erwiesen. Ihr Grund
gedanke aber, daB das Wesen der Narkose in Oberflachenkraften
zu suchen sei, hat in dem weiteren geistreichen Ausbau der
Adsorptionstheorie durch War bur g eine um so starkere Stiitze
erfahren. Und in dem SchluBsatz der ersten Auflage: "Der
Wirkungsmechanismus der Narkotika beruht vermu tlich
auf ihrer leichten Absorbierbarkeit an die Struktur
bestandteile der lebenden Systeme", glaube ich heute das
Wort "vermutlich" weglassen zu diirfen.
Ich wiinsche der zweiten Auflage die gleiche freundliche Auf
nahme, wie sie die erste gefunden hat!
Rostock, im Mai 1926. Hans Winterstein.
Inhaltsverzeichnis.
Erster Teil.
Die Wirkungen der Na rkotika. Seite
A. Begriifsanalytische V orbemerkungen. . . 1
1. "Ursache" und "Wirkung". . . . . . . . 1
2. "Lebendige Substanz" und "Erregbarkeit". 3
3. "Narkose" und "Narkotika" . . . . 9
B. Das Erregungsstadium der Narkose 13
1. Beobachtete Erregungserscheinungen 13
W
RE~~@pft~~e........
a) Reflex- und Hemmungstheorie. . . . . . . . . 20
b) Prinzip der scheinbaren Erregbarkeitssteigerung. 23
C. Vergleichung del' nal'kotischen Wirkungen. . . . . .. 30
1. "Allgemeinnarkose" (Narkose der nervosen Zentralorgane) . 36
Narkotische Konzentrationen bei mehr oder minder voIIiger
Aufhebung der Reflexerregbarkeit:
Cloroform S. 38. - Ather S. 39. - Athylurethan S. 40.
Athylalkohol S. 41. - Bromathyl S. 42. - Stickoxydul
S. 42 - Kohlensaure S. 43
2. Narkose verschiedener Organe . . . . 48
3. Narkose verschiedener Zellfunktionen. 53
Narkose enzymatischer Prozesse . . . 55
D. Spezielle narkotische Wirkungen von allgemein-physiolo-
gischem Interesse . 57
I. N ervensystem . . . . . . . . . . . . . . . • . . .• 57
1. Zentralorgane. . . . . . . . . . . . . . . . . . . " 57
a) Beeinflussung verschiedener Zentralorgane. . . .. 58
b) Beeinflussung verschiedener nervoser Mechanismen. . 60
c) Beeinflussung verschiedener Stoffwechselvorgange in den .
Zentren . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
2. Peripheres Nervensystem . . . . . . . . . . . . . 66
a) Beeinflussung verschiedener Nervenfasern . . . 66
b) Beeinflussung verschiedener Nervenfunktionen . 75
1. "Aktionsstrome ohne Aktion" . . . . . . . 76
2. Erregungsstoffwechsel ohne Erregbarkeit . . 77
3. "Erregbarkeit" und "Leitfahigkeit". . . . . 78
Katos Theorie der dekrementlosen Leitung 86
4. "Alles- oder Nichts-Gesetz". . . . . . . . . 90
Alles· oder Nichts-Gesetz und Zentrenfunktion. 97
Anhang: Mansfelds "Alles- oder Nichts·Gesetz der
Narkose" . . . . . . . . . . . . . . . .. 98
5. Refraktarstadium und Summation . . . . . •. 100
6. Paradoxes Stadium und periphere Hemmungen. 107
7. Wesen der Erregungsleitung . 112
Zusammenfassung. . . . . 114
n.
Muskelsystem. . . . . . . . . 115
1. Herz. . . . • . • . . . . . . . 115
2. Quergestreifte und glatte Muskeln 120
VIII Inhaltsverzeichnis
Seite
III. Pflanzliche Organismen . 133
1. Motilitat und Sensibilitat . . 133
2. Wachstum . . . . . . . . . 136
3. Assimilation und Respiration 138
4. Sonstige Lebensvorgange .............. 143
5. Die Widerstandsfahigkeit trockener pflanzlicher Organismen
gegen narkotische Gifte . . . . . . . . . 145
E. Die Wirlmng von Narkotikakombinationen 147
1. Altere Untersuchungen . . . . . . . . . . 148
2. Theorie von B ii rg i. . . . . . . . . . . . 151
3. Erklarung von Kombinationswirkungen .......... 164
Anhang: Antagonistische Beeinflussung narkotischer Wirkungen 171
Zweiter Teil.
Theorien fiber den llIechanismns der N arkose.
A. Spezielle Theorien der Hirnnarkose . . . . . . . .. 176
B. Die Erstickungstheorie der Narkose. . . . . . . .. 181
1. Grundlagen der Theorie. . . . . . . . . . . . . . . . . 181
2. Weiterentwicklung der Argumente. Analogien zwischen Narkose
und Erstickung. . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
3. Die oxydationshemmenden Wirkungen der Narkose . 189
4. Widerlegung der Erstickungstheorie . . . . . . . . 191
a) Sonderung von Narkose und Oxydationshemmung. 191
b) Narkose anoxybiotischer Vorgange ........... 197
Anhang: Wielands Erstickungstheorie der betaubenden Gase 200
5. Der Mechanismus der Oxydationshemmung 203
a) Chemische Bindung . . 203
b) Sauerstoffentziehung . . 205
c) Permeabilitatsanderungen207
d) Antikatalyse. . . . . . 209
C. Die physikalisch-chemischen Theorien der Narkose 215
t. Die Verteilung der Narkotika im Organismus und
die Beziehungen zwischen ihrer Konzentration im
umgebenden Medium, im Blute und in den Geweben 215
1. Die dynamische Verteilung . . . . . . . . . 215
a) Verteilung zwischen Atmungsluft und Blut 215
b) Verteilung zwischen Blut und Gewebe 223
2. Die statische Verteilung. . . . . . . . . . . 225
a) Theoretische Vorbemerkungen . . . . . . 226
b) Absorptionsvermiigen der Gewebe. . . . . 228
c) Verteilung der Narkotika .............. 229
d) Beeinflussung der Verteilung durch verschiedene Faktoren 244
3. Die Beziehungen zwischen Konzentration und Aufnahme. . 248
4. Zusammenfassung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
II. Beziehungen zwischen Konzentration und Wirkung 254
III. Beziehungen zwischen Konstitution und Wirkung 266
1. Gesetz der homologen Reihen . . . . . . . . . . . .. 267
2. Gesetz der verzweigten Ketten . 272
3. EinfluB der Chlorsubstitution . 274
4. EinfluB von Alkylradikalen . . 278
Inhaltsverzeichnis IX
Seite
IV. Beziehungen zwischen del' Wirkungsstarke del' Nar
kotika und ihrer Liislichkeit in Wasser und Fett-
substanzen. Lipoidtheorie del' Narkose ....... 281
1. Vorlaufer del' Lipoidtheorie .............. 281
2. Tbeorie von Meyer und Overton ........... 285
3. Weitere Argumente zugunsten del' Lipoidtheorie del' Narkose 288
a) Verschiedene Empfindlichkeit von Organen und 01'-
ganismen. . . . . . . . . . 288
b) EinfluB del' Temperatur ............... 291
c) Wasserliislichkeit .................. 293
d) "Lipoidliislichkeit" . . . . . . . . . . . . . . . . . 295
4. Vorstellungen von dem Mechanismus del' Narkose auf Grund
der Lipoidtheorie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
5. Kritik der Lipoidtheorie. . . . . . . . . . . . . . . . 300
a) Permeabilitat, Lipoidliislichkeit, Verteilungserscheinungen 301
b) Teilungskoeffizient und Wirkungsstarke del' Narkotika . 306
EinfluB del' Temperatur auf Teilungskoeffizienten und
Wirkungsstarke. . . . . . . . . . . . . . 309
Narkotikumkonzentration in den Hirnlipoiden. .. . 313
c) Narkotikumaufnahme und Lipoidgehalt der Organe ... 316
d) Lipoidgehalt und Narkotisierbarkeit. . . . . . . . . . 319
e) Narkose lipoidfreier Mechanismen. ........ 322
V. Beziehungen zwischen Wirkungsstarke und Ober
flachenaktivitat der Narkotika. Haftdrucktheorie
von J. Traube . . . . . . . . . . . . . ..... 324
1. Theoretische Grundlagen. . . . . . . . . . . . . . . . 324
2. Parallelismus zwischen Wirkungsstarke und Oberflachen-
akti vitat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
Gesetz der homologen Reihen und Kapillaritatsgesetz. . . 332
3. Kritik del' Haftdrucktheorie . . . . . . . . . . . . . . 340
Oberflachenspannung gegen Luft und Grenzflachenspannung
fliissig-fliissig und fliissig-fest . . . . . . . . . 344
VI. Koagulationstheorie del' Narkose ....... . 348
1. Koagulierende Wirkung del' Narkotika. . . . ... . 348
2. Zustandekommen der koagulierenden Wirkung. . . . ;J54
3. Bedeutung der koagulierenden Wirkung . . . . . . . 357
VII. Adsorptionstheorie del' Narkose von O. Warburg 360
VIII. Permeabilitatstheorie del' Narkose ....... . 369
1. Indirekte Versuche libel' die Permeabilitatsanderungen durch
Narkotika ................... . 369
2. Direkte Versuche liber Permeabilitatsanderungen durch
Narkotika .... 375
a) Pflanzenzellen. . . . . . . . . . . . . . . 375
b) Tierzellen . . . . . . . . . . . . . . . . 380
3. Zustandekommen del' Permeabilitatsanderungen 393
Permeabilitat und Quellbarkeit . . . . . 396
4. Beziehungen zwischen den narkotischen Anderungen der
Permeabilitat und der Erregbarkeit 400
Narkose und Zellpolarisation 402
Narkose und Erstickung 404
D. Zusammenfassung . 406
Literaturverzeichnis .. . 408
.Sachverzeichnis .... . 464
Winterstein, Nalkose, 2. Aul!.
Erster Teil.
Die Wirkungen der Narkotika.
A. Begriffsanalytische Vo rbemerkungen.
Es ist das unvergangliehe Verdienst Ernst Maehs, mit nie
zuvor gekannter Seharfe die psyehologisehen Grundlagen der For
sehung selbst zum Gegenstand der Forsehung gemaeht und ihre
Bedeutung fUr die Entwicklung der Wissenschaft dargelegt zu
haben. Vielleicht fUr keine andere Disziplin ist ein solches Stu
dium von gro13erer Wichtigkeit als fiir die Physiologie. Denn keine
andere Naturwissensehaft ist wie sie genotigt, mit Begriffen und
Ausdriicken zu operieren, die, mit ihren Wurzeln meist auf Be
obaehtungen der vorwissensehaftlichen Zeit zuriickgreifend, wegen
der au13erordentlichen Kompliziertheit der zu charakterisierenden
Erscheinungen einer naheren Analyse nur schwer zuganglich und
infolgedessen oft vieldeutig und verschwommen sind; die AUtag
lichkeit des Gebrauchs tauscht iiber diese Unklarheiten hinweg und
macht sie so zu einer um so gefahrlicheren QueUe von Schein
problemen und Scheinerklarungen. Dies mag den Versuch recht
fertigen, einige dieser zum taglichen Hausgebraueh des Physio
logen gehorenden Ausdriicke, die uns im folgenden immer wieder
begegnen werden, vor ihrer Anwendung zunaehst scharfer zu pra
zisieren.
1. "Ursache" nnd "Wirknng".
AufHume aufbauendhat Mach (634,637, S. 66,638, S. 432,
639, S. 270) dargelegt, da13 die Feststellung eines "kausalen" Zu
sammenhanges in Wirkliehkeit nicht mehr aussagt, als die Be
schreibung der regelma13igen Verkniipfung zweier Erseheinungen,
und da13 man ebensogut oder besser zum Ziele gelangt, wenn man
den seiner Wurzel nach metaphysisehen nnd deshalb die Okonomie
des Denkens storenden Ursaehenbegriff dureh den mathematisehen
Funktionsbegriff ersetzt. . EineFiille nutzloser Auseinandersetzungen
Winterstein, Narkose, 2. Aufi. 1
2 Begriffsanalytische Vorbemerkungen.
und Streitigkeiten uber die "wahre" Ursache einer Erscheinung
ware vermieden worden, wenn Machs Gedanken in den biolo
gischen Wissenschaften weitere Verbreitung gefunden hatten als
dies bisher der Fall war.
Von diesem Gesichtspunkte aus ist es gewiB zu begruBen, daB in
neuerer Zeit Verworn (998, 999, S. 16) sich bemuht hat, dieser
von ihm als "Konditionismus" bezeichneten Anschauungsweise
in der Physiologie zu groBerer Geltung zu verhelfen. Auch mag
es im Interesse der Popularisierung dieser Auffassung von V orteil
sein, den scharfen und eindeutigen mathematischen Funktionsbe
griff durch das der AIltagssprache entlehnte Wort "Bedingung"
zu ersetzen, die Klarheit aber muB notwendigerweise darunter lei
den. Nichts demonstriert dies besser als der vonVerworn mit
groBem Nachdruck hervorgehobene "Satz von der effektiven .Aqui
valenz der Bedingungen", der vom Standpunkt der Erkenntnis
theorie eine Selbstverstandlichkeit, vom Standpunkt der praktischen
Forschung aber ein Un ding darstellt. Niemand wird ernstlich daran
zweifeln, daB aIle eine Erscheinung "bedingenden" Faktoren in
gleicher Weise gegeben sein mussen, damit eine Erscheinung ge
rade so und nicht anders ablauft, und daB aIle Bedingungen in
diesem Sinne gleichwertig sind; wollte man aber diese logische
Selbstverstandlichkeit - die SchluBfolgerung ist ja schon in der
Voraussetzung enthalten - auf die praktische Forschung uber
tragen und in jedem FaIle eine gleichwertige Beriicksichtigung
aller "Bedingungen" fUr das Zustandekommen einer Erscheinung
fordern, so ware man vor die Unmoglichkeit gestellt, auch nur
die einfachste GesetzmaBigkeit abzuleiten. "Wollten wir der Natur
die Eigenschaft zuschreiben, unter gleichen Umstanden gleiche Er
folge hervorzubringen, so wuBten wir diese gleichen Umstande
nicht zu finden. Die Natur ist nur einmal da. Nur unser sche
matisches Nachbilden erzeugt gleiche FaIle" (Mach, 636, S.216;
635, S.459). Fur dieses schematische Nachbilden aber, in welch em
das ganze Wesen der Forschung liegt, sind die einzelnen eine Er
scheinung bedingenden Faktoren nun durchaus nicht mehr gleich
wertig; wir sind vielmehr genotigt, von Fall zu Fall einzelne oder
auch nur eine als die maBgebende hervorzuheben. Diese ganze Ver
wirrung schwindet sogleich, wenn man an Stelle des unklaren Aus
drucks "Bedingung" auf den mathematischen Funktionsbegriff zu
ruckgreift.