Elektronenmikroskopische Untersuchungen am Diaphragma der Maus nach einseitiger Phrenikotomie

Zusammenfassung Die Änderungen der Ultrastruktur im Diaphragma der Maus nach einseitiger Durchtrennung des N. phrenicus wurden im Abstand von 14 Std bis zu 6 Monaten nach Denervierung untersucht. Von den Degenerationserscheinungen nach Denervierung werden terminales Axon, Schwannsche Zelle und Muskulatur betroffen. In der ersten Degenerationsphase (1. bis 3. Tag) findet die Fragmentation des Axons durch die Schwannsche Zelle statt, die Agglutination der synaptischen Vesikel, die Lyse der Axon-Innenstruktur und die Resorption des Axons durch die Schwannsche Zelle. Die zweite Phase (3. bis 5. Tag) ist gekennzeichnet durch den Verlust der Schwannschen Zelle und die Bedeckung des sekundären Synapsenspaltes durch kollagenes Bindegewebe. Subneural-Apparat und Soleplate-Kerne bleiben während des Degenerationsprozesses erhalten. Im Sarcoplasma treten dichte Körper, Myelinfiguren, coated vesikel, multivesiculäre Körper und Lysosomen auf. Die Abbauprozesse im Muskel führen schließlich zur völligen Lyse der Struktur. Sechs Monate nach Denervierung sind die Muskelfasern durch Kollagenfasern ersetzt. Die Cholinesterase konnte bis zu vier Wochen nach Denervierung an der postsynaptischen Membran nachgewiesen werden. Die Ergebnisse werden mit den in der Literatur vorliegenden Befunden an degenerierenden Endplatten und Synapsen nach Nervendurchtrennung diskutiert.

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Electron-microscopical investigation of the mouse diaphragm after unilateral phrenicotomyI. The degenerating motor end-plate

Summary Ultrastructural changes of the denervated mouse diaphragm were studied 14 hours to 6 months following section of the n. phrenicus on the left side. Degeneration occurred in the terminal axon, the Schwann cell and in the muscle cell. In the first period (1–3 days) the fragmentation of the axon by the Schwann cell, the agglutination of synaptic vesicles, the lysis of the axon internal structure and the absorption of the axon by the Schwann cell are observed. The second period (3–5 days) is characterized by the loss of the Schwann cell and the covering of the secondary synaptic cleft by collagen fibrils. Subneural apparatus and soleplate nuclei persist during degeneration. In the sarcoplasm we found dense bodies, myelinated figures, coated vesicles, multivesicular bodies and lysosomes. The degenerating process in the muscle led to complete lysis of the structure. Six months after denervation the muscle fibers are replaced by collagen fibres. The cholinesterase is observable in the post-synaptic membrane until 4 weeks after denervation. The results are discussed in the light of literature on degenerating endplates and synapses after nerve section.

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Wir danken dem Schweizerischen Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (Nr. 4563) für die Unterstützung dieser Arbeit.     

Fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen am Duodenalepithel der weissen Maus (Mus musculus)

Zusammenfassung Zur mikroskopischen Untersuchung gelangte lebensfrisehes sowie unfixiert und fixiert geschnittenes Material aus dem Duodenum der weißen Maus.Kurzdauernde Instillation von Acridinorangelösung (110000/60 sec) in das Duodenum führt zum Auftreten zahlreicher intensiv rot fluoreszierender Granula unterschiedlicher Größe besonders im apikalen Abschnitt der Darmepithelzelle. Die Entstehung der roten Granula ist an die Vitalität der Zellen gebunden; durch die Technik zur Herstellung unfixierter Gewebeschnitte im Kryostaten werden die roten Granula schon zum Verschwinden gebracht.Als Zellgifte bekannte Chemikalien (Kaliumcyanid, Natriumfluorid, Malonsäure, Monojodessigsäure) führen zu einer Abschwächung der Granulabildung; Quecksilberverbindungen hemmen die Granulabildung vollkommen (HgCl₂ in einer Konzentration von 10^-3 mol).Aus den vorliegenden Befunden kann geschlossen werden, daß die Ausbildung der roten Granula in lebenden Epithelzellen Ausdruck einer Ferment-Tätigkeit ist. Aus der starken Beeinflußbarkeit des Vorganges durch Quecksilbersalze läßt sich ableiten, daß es sich dabei um Fermente handelt, die in ihrem Molekül eine SHGruppe aufweisen.Die Orte der roten Granula fallen in Darmepithelzellen nicht mit Orten höherer Ribonukleotidkonzentration zusammen, wie z. B. in Nervenzellen.Die Grünfluoreszenz einer Epithelzelle kann in Verbindung mit den in ihr auftretenden roten Granula bei Acridinorangefärbung als Ausdruck ungeschädigter Vitalität gedeutet werden. Rote Granula, die durch Blaulichtbestrahlung nur sehr langsam oder gar nicht in ihrer Floureszenzfarbe beeinträchtigt werden, wie z. B. Mastzellengranula oder Krinomgranula, lassen sich mit diesen Granula nicht vergleichen.Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Experimentaluntersuchungen am Nebenhoden der Maus

Ohne ZusammenfassungIch möchte nicht versäumen, Herrn Professor v. Möllendorff für das große Interesse, das er stets, auch nach seinem und meinem Weggang von Freiburg, für die Arbeit gezeigt hat, meinen aufrichtigen Dank auszusprechen.     

Untersuchungen zum circadianen Sekretionszyklus der neurosekretorischen Kerngebiete der Maus*

Abstract Investigations on the circadian cycle of secretion in the neurosecretory nuclei of mouse. The circadian cycle of secretion of both hypothalamic neurosecretory nuclei N. supraopticus and N. paraventricularis in mice was studied by histological, histochemical, biochemical and electron-microscopical methods. Both areas undergo a circadian secretion cycle (24 h-rhytm). The activity of metabolism increases at the beginning of night, whereas by day the cells are considered to be in a phase of restitution and transportation of the secretion. Especially increases the volume of the cell nuclei (synthesis of RNA and proteins) and the activity of the extralysosomal unspecific esterase rises to maximal values. From midnight till the beginning of the light-phase the cells show a maximal volume of the nuclei and an increased secretion as well as higher activity of acid phosphatase and lactate dehydrogenase. Unspecific esterase activity, on the other hand, diminished. There was a noticable increase in the quantity of neurosecretion in both areas, it reached a maximum at the beginning of the light-phase, whereas the volume of the nuclei and the activity of acid phosphatase and thiamine pyrophosphatase diminished. The neurosecretion is more and more transported to the hypophysis. The cells restitute during the light-phase and reach their starting level.     

Experimentelle Untersuchungen am Dottersackepithel der Ratte

Zusammenfassung Untersucht wurde das Verhalten von Dottersackepithelzellen der Ratte (17. bis 21. Embryonaltag) gegen resorbiertes Ferritin und Trypanblau. Die Substanzen werden zunächst in apikal gelegenen Vakuolen gespeichert, von denen viele saure Phosphatase und E₆₀₀-resistente Esterase enthalten. Vermutlich handelt es sich bei den Vakuolen um Lysosomen, die dem Abbau der resorbierten Substanzen dienen. Ein Teil des Ferritins liegt frei im Cytoplasma. Wir nehmen an, daß Vakuolen platzen können, so daß Ferritin freigesetzt wird.

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Summary The present study deals with the yolk sac epithelium of the rat (17–21 days of fetal life) after absorption of ferritin and trypan blue. These substances are stored in vacuoles present in the apical parts of the cells. Since the vacuoles contain acid phosphatase and E 600 resistent esterase they are probably lysosomes involved in the degradation of the absorbed substances. Ferritin was also observed to lie free in the cytoplasm. It is suggested that the vacuoles may rupture and that ferritin is set free.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen am Pigmentepithel der Rindernetzhaut

Zusammenfassung Am schwach pigmentierten Anteil des retinalen Pigmentepithels der Rindernetzhaut wurden Untersuchungen über die Eigen- und Sekundärfluoreszenz nach Acridinorange-Applikation durchgeführt und durch topochemische Nachweismethoden für Eiweiße, Kohlenhydrate, Lipoide, Nukleinsäuren und Fermente ergänzt. Es konnten keine direkten Beziehungen zwischen den Sekundärfluoreszenzbildern am lebensfrischen und durch Fixation stabilisierten Material gefunden werden. Cytoplasmatische Polynukleotide scheinen an der Farbstoffkonzentrierung zu leuchtend roten Granula im überlebenden Präparat nicht beteiligt zu sein. Vielmehr handelt es sich bei diesen Erscheinungen um den Ausdruck eines Stoffwechselprozesses, in dessen Verlauf Ionen transportiert und akkumuliert werden können. Dieser Vorgang ist durch Vergiftung mit Quecksilber hemmbar. Im Verlauf dieses enzymatisch gesteuerten Transportvorganges wird auch eine Anlagerung des Acridinorange an lipoidhaltige Cytoplasmapartikel durchgeführt, die bis zur Rotfluoreszenz gesteigert werden kann. Im fixierten Präparat konnte eine so intensive Farbstoffanlagerung nicht beobachtet werden.Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Histochemische,fluoreszenzmikroskopische und experimentelle Untersuchungen am Reizleitungssystem von Goldhamster,Maus und Ratte

Zusammenfassung Im Reizleitungssystem (RLS) von Goldhamster, Maus und Ratte sind nicht nur die oxidativen sondern auch die glykolytischen Enzymaktivitäten geringer als in der Arbeitsmuskulatur. Innerhalb der Reizleitungsmuskulatur überwiegt die Glykolyse. Demgegenüber besitzen Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase und lysosomale Enzyme im RLS höhere Aktivitäten als im Myokard. Die Lactat-Dehydrogenase-Isoenzyme verhalten sich in beiden Muskelgeweben weitgehend gleich. Entsprechend dem reduzierten glykolytischen und oxidativen Stoffwechsel ist die Kapillardichte im RLS gering. Die Aktivitäten der Enzyme des Glykogenstoffwechsels laufen in RLS und Myokard in etwa dem Glykogengehalt parallel. Klare artspezifische und regionale Stoffwechselunterschiede fehlen innerhalb der Reizleitungsmuskulatur.Durch hohe cholinerge Nervenfaserdichte zeichnen sich alle Teile des RLS von Goldhamster und Maus aus. Eine dichte adrenerge Innervation ist nur beim Goldhamster im gesamten RLS anzutreffen. Im Mäuseherzen bevorzugen die adrenergen Fasern den Sinusknoten.Im AV-System von Ratten nimmt das Glykogen nach Hypoxie, Katecholamingaben und Hunger ab. Beim Goldhamster tritt überzeugender Glykogenverlust im AV-System nur nach Sauerstoffmangel und Katecholaminapplikation ein.

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Histochemical fluorescence microscopical and experimental investigations on the impulse conducting system of golden hamsters, mice and rats

Summary In the impulse conducting system (ICS) of golden hamsters, mice and rats the activities of glycolytic as well as of oxidative enzymes are lower than in the myocardium. However, in the ICS the glycolytic pathway is relatively more active in comparison with the oxidative metabolism. On the contrary, glucose-6-phosphate dehydrogenase and the lysosomal enzymes activities are higher in the ICS than in the ordinary cardiac muscle. The lactate dehydrogenase isoenzyme pattern is nearly the same in both heart muscle tissues. In agreement with the lowered glycolytic and oxidative metabolism a reduced capillarisation is found in the ICS. The activities of enzymes involved in glycogen metabolism are related to the amount of glycogen in the impulse conducting tissue and working muscle. Within the ICS clear speciesdependent and regional metabolic differences have not been observed.A dense cholinergic innervation occurs in all parts of the ICS of golden hamsters and mice. An overall rich adrenergic innervation is typical only for the ICS of golden hamsters. In the mouse heart, however, the adrenergic nerve fibers prefer the sinatrial node.In the AV system of rats glycogen decreases following hypoxia, catecholamine application and hunger. In the same ICS-region of golden hamsters a marked loss of glycogen can only be produced by hypoxia and treatment with catecholamines.

     

Vergleichende phasenmikroskopische Untersuchungen am Deckepithel der Leberkapsel und am Aortenendothel

Zusammenfassung Die Deckepithelien der Leberkapsel und das Aortenendothel bilden in den tiefen Schichten ein syncytiales Netzwerk. Oberflächlich besitzen diese Zellen homogene, hyaloplasmatische Deckplatten, die beim Aortenendothel in Ringerlösung stark quellen können.Die Strukturen der Grenzschichten der Zellen werden auf Grund der phasenmikroskopischen Untersuchungen näher analysiert und mit den vorliegenden Befunden an fixierten und versilberten Präparaten verglichen.Für das Deckepithel der Leberkapsel und den Endothelbelag der Aorta wird ein feingewebliches dreidimensionales Modell entworfen.Im Verband des Aortenendothels werden sehr große, oft mehrkernige Endothelzellen beschrieben und erstmalig abgebildet, die in ihrem Zytoplasma eiweißhaltige Einschlüsse besitzen. Für diese Zellen wird der Name große Einschlußendothelien vorgeschlagen.Herrn Professor Dr. Wolfgang Heubner zum 75. Geburtstag gewidmet.     

Morphometrisch-ultrastrukturelle Untersuchungen am Hypophysenhinterlappen der Ratte nach Dehydratation

Zusammenfassung Der Hypophysenhinterlappen von Ratten, die einer Dehydratation unterworfen waren, wurde ultrastrukturell-morphometrisch untersucht. Als wichtigster Befund wurde bereits nach 36stündiger Dehydratation eine massive Abnahme der Neurosekretgranula festgestellt. Gleichzeitig ist ein signifikanter Anstieg der Fettkörper in den Pituicyten zu verzeichnen. Die Fettkörper können nach Ansicht der Autoren als Endprodukt der Membranreste oder der Trägersubstanz des Neurohormons interpretiert werden. Eine Mitbeteiligung der Lysosomen bei ihrer Verarbeitung wird diskutiert.

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Morphometric-ultrastructural investigations on the neural lobe of dehydrated rats

Summary The neurohypophysis of the rat after dehydration has been studied by electron microscopic and morphometric methods. As the main result we found a massive decrease of the neurosecretory granules already at a dehydration of 36 hours. At the same time one can note a significant increase of fat vacuoles in the pituicytes. These fat vacuoles could be the final product of residual membranes or of the carrier substance of the neurohormones. The possibility of a functional role of lysosomes in the catabolism is discussed.

     

Physiologische Untersuchungen am Ei der Mehlmotte Ephestia Kuehniella

Ohne ZusammenfassungErklÄrung der Abkürzungen Au Auge - A _1–9 Abdominalsegment 1–9 - Am Amnion - Amh Amnionhöhle - At Antenne - Bl Blastoderm - Br Brenndefekt - Ch Chorion - Do Dotter - dR dorsaler Rand der Keimanlage - EBl Embryonales Blastoderm - ExBl ExtraembryonalesBlastoderm - Gl Ganglion - Gk Gewebeklumpen - Gr Geweberest - K Kopf - K _1–4 KopfextremitÄten - Ka Keimanlage - Ka.h.R. hinterer Rand der Keimanlage - Ka.v.R. vorderer Rand der Keimanlage - Kb Kopflappenbucht - Kbl Keimhautblastem - Ke Keimepithel - Kk Kopfkapsel - Ksph KernsphÄre - l... linker - lAb durch Spaltung entstandene Abdominalteilbildung der linken Seite - M Mandibel - Ma Mitteldarmanlage - Mx _1,2 Maxillensegmente bzw. -extremitÄten - N Narbe - 0 Oberlippe - Pr Proktodaeum - r... rechter ... - rAb durch Spaltung entstandene Abdominalteilbildung der rechten Seite - R ... Rest ... - Rz Randzellen der Keimanlage - S Serosa - Sp Spalt - Spi Spinndrüse - St Stomodaeum - Sti Stigmen - t ... totes - Th _1–3 Thoraxsegmente bzw. -extremitÄten - Tr Trachee - Üz Übergangszone     

Studien zur Oogenese der Säugetiere nach Untersuchungen bei der Ratte und Maus

Ohne Zusammenfassung     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen am Herzmuskel der Ratte während der Entwicklung

Zusammenfassung Es wird elektronenmikroskopisch die Histogenese der Herzmuskulatur der Ratte (52 Tiere) vom 14. Embryonaltag bis zum 31. Lebenstag verfolgt. In dieser Zeit verändern sich die Feinstruktur und das Gefüge der Herzmuskulatur kontinuierlich und erreichen fast den Reifezustand. Vor der Geburt sind die Muskelzellen ungeordnet und besitzen neben einzeln liegenden Myofilamenten wenige Myofibrillen mit Z-Streifen, reichlich undifferenzierte Mitochondrien und viel Glykogen. Eine Ausrichtung der Zellen ist etwa ab 20. Embryonaltag zu beobachten. Die Ausdifferenzierung aller Strukturen erfolgt jedoch erst nach der Geburt, nach einem Stufenplan geringer individueller Schwankungsbreite. Neu wird postnatal das sarcoplasmatische Reticulum angelegt: das longitudinale System in den ersten Lebenstagen, das transversale System zwischen dem 14. und 20. Lebenstag. Das Glykogen wird bis zum 13. Lebenstag etwa auf den bleibenden Stand reduziert; die Mitochondrien sind bis zum 16. Lebenstag ausgereift, bis zum 24. Lebenstag endgültig verteilt. Bis zu diesem Zeitpunkt ist die Differenzierung und Orientierung der Myofibrillen abgeschlossen und ihr voller Bestand erreicht. Gleichzeitig gewinnt das longitudinale System des sarcoplasmatischen Reticulum seine charakteristische Ausprägung und Anordnung. Das transversale System, dessen Entwicklung mit unscheinbaren Einziehungen in Höhe der Z-Streifen beginnt, und das stets die Beziehung zur Oberfläche bewahrt, ist am 31. Lebenstag typisch, aber quantitativ noch nicht vollständig ausgebildet. Die Disci intercalares besitzen am 30. Lebenstag ihre endgültigen Verzahnungen. Weiter werden Differenzierungsvorgänge an den Kapillaren und den Fibrocyten beobachtet. — Die Ergebnisse der Untersuchung werden zu den früher erarbeiteten histochemischen und elektrophysiologischen Befunden in Beziehung gesetzt.

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Summary The histogenesis of the cardiac musculature of rats (52 animals) is investigated from the 14th day of embryonic life to the 31st postnatal day by means of electron microscopy. During this period the fine structure and texture of the cardiac musculature change continuously and almost reach the stage of maturation. Before birth the muscle cells are rather disorganized; besides isolated myofilaments they exhibit few myofibrils with Z-bands, many undifferentiated mitochondria, and abundant glycogen. From the 20th day of embryonic life onwards an alignment of the cells can be observed. The final differentiation, however, takes place only after birth and follows a plan, that shows only little individual variation. It is only the sarcoplasmic reticulum that is newly differentiated after birth. The longitudinal system is formed during the first days of life, whereas the formation of the transverse system takes place between the 14th and 20th day of life. Up to the 13th day the amount of glycogen is reduced until it finally reaches the normal, stationary level. On about the 16th day of life the mitochondria are fully mature; their distribution is completed, by the 24th day of life. At this point the differentiation and orientation of the myofibrils are also completed and no increase in the number of fibrils will be observed from there on. At the same time the sarcoplasmic reticulum acquires its characteristic differentiation and arrangement. By the 31st day of life the transverse system shows its typical structure, although, from a quantitative point of view, it is not fully developed. Its formation starts with the appearance of insignificant infoldings in the region of the Z-bands; over the whole period of development it stays in contact with the surface. By the 30th day of life the intercalated discs exhibit their definitive interdigitation. Furthermore, differentiation is observed in capillaries and fibrocytes. The results of this investigation are brought into relationship with previous histochemical and electrophysiological findings.

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Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft und des Universitätsbundes Würzburg.

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Herrn Professor Dr. W. Bargmann, Kiel, zum 60. Geburtstag in Verehrung und Dankbarkeit gewidmet.     

Morphometrisch-ultrastrukturelle Untersuchungen am Nucleus supraopticus der Ratte nach Dehydratation

Zusammenfassung Der Nucleus supraopticus der Ratte, die einer Dehydratation ausgesetzt war, wurde ultrastrukturell-morphometrisch analysiert. Dabei zeigte sich, daß die relativen Volumenanteile der einzelnen Zellkompartimente während der fünftägigen Durstperiode eine auffallende Konstanz aufweisen. Hingegen läßt sich eine absolute Zunahme der Einzelzellvolumina und somit auch der an der Synthese und Sekretion der Neurohormone beteiligten Zellkompartimente feststellen. Die vorliegenden Befunde sprechen für einen beschleunigten Abtransport des neurosekretorischen Materials bei gesteigerter Synthese. Auf eine optimale Standardisierung der Perfusionsmethode bei Untersuchungen am neurosekretorischen Zwischenhirnsystem wird hingewiesen.

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Morphometric-ultrastructural investigations on the supraoptic nucleus of dehydrated rats

Summary The supraoptic nucleus of the dehydrated rat has been analysed by electron microscopy and morphometry. With that it appears, that the relative volumes of the different cell compartments are striking constant. Otherwise one can see an absolute increase of the cell volume together with the cell compartments which take part at the synthesis and secretion of the neurohormones. These results are expression of an accelerated move of the neurosecretory material during increased synthesis. The importance of an optimal standardization of the perfusion-method in investigations of the neurosecretory system is demonstrated.

Wesentliche Teile der vorliegenden Arbeit werden von H. F. Reinhardt der Medizinischen Fakultät der Universität Basel als Dissertation vorgelegt.