Die dicken Myofilamente der glatten Muskelfasern von Helix pomatia

Zusammenfassung Die dicken Filamente der glatten Muskelzellen von Helix pomatia sind aus Subfilamenten von etwa 20 AE Durchmesser zusammengesetzt. Auf Querschnitten nimmt jedes Subfilament eine Fläche von etwa 40 AE Durchmesser ein. Die dicken Filamente sind quergestreift mit einer Periode von 530 AE und einer Unterperiode von 67 AE. Auf Querschnitten zeigen sie eine unregelmässige Oberfläche. Zwischen dünnen und dicken Filamenten konnten keine Querbrücken gefunden werden. Das Verhältnis von dicken zu dünnen Filamenten streut von 1 12 bis 128.

---

Thick myofilaments of the smooth muscle cells in Helix pomatia

Summary The thick filaments of the smooth muscle cells of Helix pomatia are composed of subfilaments measuring about 20 AE in diameter. In cross sections every subfilament covers an area of about 40 AE in diameter. The thick filaments are cross striated with a period of 530 AE and a subperiod of 67 AE. In cross sections they show an irregular surface. No cross bridges between thick and thin filaments are to be found. The proportion of thick to thin filaments varies between 112 and 128.

---

---

Durchgeführt mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft, die Göttinger Akademie der Wissenschaften und den Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft. Frl. G. Pfahlert danke ich insbesondere für die Herstellung der elektronenmikroskopischen Aufnahmen.     

Die Nervennetze im Penisretraktor von Helix pomatia

Zusammenfassung Die Nerven des glatten Penisretraktormuskels von Helix pomatia enthalten eine kleine Zahl von verhältnismäßig großen Nervenzellen. Ihre Nervenfasern werden durch Gliazellen zusammengehalten, die reich sind an Gliafilamenten. Offenbar sind diese Nerven wie die anderen Nerven des Tieres Nervennetze. Es gibt Hinweise darauf, daß der Muskel wenigstens 4 verschiedene Transmittersubstanzen enthält.

---

The nerve nets of the penis retractor muscle of Helix pomatia

Summary The nerves of the smooth penis retractor muscle of Helix pomatia contain a small number of rather big nerve cells. Their nerve fibers are kept together by glia cells which are rich in glia filaments. Evidently these nerves are nerve nets like the other nerves of the animal. There are signs, that the muscle contains at least 4 different transmitter substances.

---

---

Auf Anregung von Herrn Prof. Schlote; mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft und die Göttinger Akademie der Wissenschaften.     

Die Doppelbrechung der glatten Muskelfasern des Penisretraktors von Helix pomatia

Zusammenfassung Die Eigendoppelbrechung der glatten Muskelfasern des Penisretraktors der Schnecke Helix pomatia nimmt mit steigendem Faserdurchmesser ab. Bei konstanter Länge des Muskels und gleichbleibendem Faserdurchmesser wächst die Eigendoppelbrechung mit zunehmender Anzahl der Dehnungscyclen, die der Muskel vor der Fixierung durchlief.

---

The birefringence of the smooth muscle fibers of the penis retractor muscle of Helix pomatia

Summary The intrinsic birefringence of smooth muscle fibers of the penis retractor muscle of the snail Helix pomatia decreases with increasing diameter of the fibers. At constant length of the muscle and at constant diameter of the fibers the intrinsic birefringence of the fibers increases with growing number of stretch-and-release cycles the muscle was treated with before fixation.

     

Zur Ultrastruktur der Chromatophorenmuskelzellen von Loligo vulgaris

Zusammenfassung Die Innervation der braunen, roten und gelben Chromatophoren von Loligo vulgaris ist quantitativ und qualitativ verschieden. In den begleitenden Nervenbündeln finden sich stets Axone mit hellen (etwa 300 Å Ø), gelegentlich auch solche mit dense-core-Vesikeln (etwa 600 Å Ø).Die Myofilamente der kontraktilen Rinde sind gegeneinander versetzt und um die Längsachse spiralig gewunden. Im axialen Sarkoplasma treten gebündelte, in Längsrichtung zur Muskelzelle orientierte Filamente auf (jedes etwa 70 Å Ø), die möglicherweise eine Funktion bei der tonischen Kontraktion erfüllen.

---

The ultrastructure of chromatophore muscle cells in Loligo vulgaris

Summary The innervation of the brown, red and yellow chromatophore muscle cells in Loligo vulgaris shows quantitative and qualitative differences. The nerve bundles regularly contain axons with electronlucent vesicles of about 300 Å diameter, and occasionally axons with dense core vesicles of about 600 Å diameter. The myofibrils of the contractile cortex show a staggered arrangement and are wound in a spiral with respect to the axis of the muscle cell. In the axial sarcoplasm there is additionally a bundle of thin filaments of about 70 Å thickness. The bundle is orientated in parallel with the longitudinal axis of the muscle cell. Its function may be to maintain tonic contractions.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Nerve cells and synaptic connections in the intestinal nerve of the snail,Helix pomatia L.

Summary The ultrastructure of nerve cells and the finestructural organization of synaptic contacts have been investigated in the intestinal nerve in the snail Helix pomatia. Three types of nerve cells, occurring singly or in groups, can be distinguished on the basis of the ultrastructure of their perikaryon and content of granules. The peripheral output of these nerve cells has been verified by retrograde CoCl₂ and NiCl₂ staining. Both axosomatic and axo-axonic specialized synaptic contacts occur in the intestinal nerve. Presynaptic elements of these synaptic contacts contain 100–120 nm granular vesicles or 120–200 nm neurosecretory-like granules. Following intracellular horseradish peroxidase (HRP) labelling of identified central neurons responsible for peripheral regulatory processes, several labelled axons running toward the periphery can be followed throughout the branches of the intestinal nerve. These labelled axon processes (either primary axon or small collaterals) form specialized synaptic contacts, inside the intestinal nerve, and are always in a postsynaptic position. The occurrence of peripheral axo-somatic and axo-axonic synapses provides a morphological basis for integrative processes taking place in the intestinal nerve (peripheral nervous system) of Helix pomatia.     

Aufnahme von Trypanblau und Ferritin in die Blasenzellen des Bindegewebes von Helix pomatia und Cepaea nemoralis (Stylommatophora,Pulmonata)

Zusammenfassung Untersuchungen des Bindegewebes der stylommatophoren Pulmonaten Helix pomatia and Cepaea nemoralis zeigen, daß die Blasenzellen des Bindegewebes befähigt sind, Substanzen aus der Hämolymphe aufzunehmen. Licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen ausgewählter Bindegewebsbereiche, die in bestimmten Zeitintervallen nach der Injektion von Trypanblau oder Ferritin in die Körperhöhle präpariert wurden (Stufenuntersuchungen), ergaben, daß — mit Ausnahme einiger Blutzellen — ausschließlich die Blasenzellen die injizierten Substanzen aufgenommen hatten. Weder andere Bindegewebszellen noch die Zellen von Organen (u.a. Gonaden, Schlundringganglien), die von Bindegewebe umgeben werden, enthielten diese Substanzen oder hatten sie akkumuliert. Die elektronenmikroskopischen Aufnahmen zeigen, daß die Aufnahme von Ferritin in die Blasenzellen wahrscheinlich durch Pinocytose erfolgt.

---

Uptake of trypan blue and ferritin into the globular cells of the connective tissue of Helix pomatia and Cepaea nemoralis (Stylommatophora, Pulmonata)

Summary Investigations of the connective tissue of the stylommatophoran pulmonates Helix pomatia and Cepaea nemoralis have demonstrated, that so-called globular cells have the capability for the uptake of substances out of the hemolymph. Light- and electron-microscopic investigations of pieces of connective tissues fixed at different intervals after the injection of Trypane Blue or Ferritin into the cavity of the body give striking evidence for the uptake of these substances exclusively into the globular cells (with the exception of some blood cells). Neither other connective tissue cells nor cells of the organs (e.g. gonads, central nervous ganglions) surrounded by connective tissue incorporate or accumulate the injected substances. The uptake of Ferritin into the cytoplasm of the globular cells, normally filled with a high amount of glycogen, takes place by pinocytosis.

     

The ultrastructure and innervation of muscles controlling chromatophore expansion in the squid,Loligo vulgaris

Squid chromatophores are organs of colour change, consisting of a pigment sac opened by contraction of 10–24 radial muscle fibres. The ultrastructure and innervation of these muscle fibres were examined by electron microscopy and diagramatic reconstructions made on the basis of serial ultra-thin sections. At the proximal end of the fibre, nearest the pigment sac a cortical myofilament zone surrounds 2 cores containing mitochrondria; further along the fibre these merge to form one central core. The myofilament zone forms a groove containing a nerve bundle consisting of 2 to 4 axons per muscle fibre. The axons are surrounded by glial cell processes, and either originate from a neighbouring fibre, or join the fibre at some point along its length. Axons twist around each other, forming a series of synapses with the muscle fibre. As many as 6–37 synapses exist along the length of each muscle fibre; the mean synapse interval is 9.05 m, but the largest may be 123 m. At the distal end of the muscles, the nerve is located towards the middle of the fibre, which it penetrates as the muscle splits up. Electron-lucent vesicles are present in all synaptic regions, but electron-dense vesicles are only found towards the distal end of the fibre. There is thus a possibility that more than one neurotransmitter is present in the nerves innervating chromatophores. Electron-lucent and dense-cored vesicles are not colocalised.This work was carried out during the tenure of a BBSRC CASE studentship     

Zwei elektronenmikroskopisch unterscheidbare Formen sekundärer sensorischer Endigungen in einer Muskelspindel der Ratte

Zusammenfassung In einer Muskelspindel der Ratte, die an einer Serie alternierender Semidünn- und Ultradünnquerschnitte untersucht wurde, wurden zwei benachbart an nuclear chain-Fasern gelegene Nervenendformationen unterschiedlicher Bauweise festgestellt. Die beiden Endformationen sind mit ein und derselben Nervenfaser der Gruppe II verbunden und daher als Bestandteile einer sekundären sensorischen Endigung zu betrachten.Die Nervenendformation an einer der beiden nuclear chain-Fasern hat anulo-spirale Form.Die Nervenendformation an der anderen nuclear chain-Faser weist am Querschnittsbild eine Anzahl von Axonen auf, die zwischen Plasmalemm und Basalmembran der intrafusalen Muskelfaser eng aneinanderliegen. Nicht alle Axonquerschnitte stehen in direktem Kontakt mit der intrafusalen Faser. Das terminale Axon scheint sieh nach Eintritt unter die Basalmembran der intrafusalen Faser mehrfach in relativ dünne Äste unregelmäßigen Verlaufs zu teilen. Diese Form der Endigung könnte ein Korrelat der sog. flower spray-Endigung im Sinne Ruffinis (1898) darstellen.Die beiden morphologisch unterschiedlichen Endformationen innerhalb der sekundären Endigung gleichen einander und den Endformationen der primären Endigung bezüglich folgender Ultrastrukturmerkmale: 1. Es besteht synaptischer Kontakt zwischen Axon und intrafusaler Muskelfaser (synaptischer Spalt durchschnittlich 200 Å) ohne Zwischenlagerung von Basalmembranmaterial; 2. die terminalen Axonabschnitte liegen direkt unter der Basalmembran der intrafusalen Muskelfaser und sind nicht von Schwannschen Zellen bedeckt; 3. Mangel an synaptischen Bläschen; 4. desmosomenartige Verhaftungen zwischen Zellmembranen von Axon und intrafusaler Faser; 5. dyadenartige Anlagerungen des sarkoplasmatischen Retikulums an die Zellmembran der intrafusalen Faser im Bereich des synaptischen Spaltes.Nach unseren derzeitigen Vorstellungen sprechen diese Ultrastrukturmerkmale für eine rezeptorische Natur der beschriebenen Nervenendigungen.

---

Two electron-microscopically different forms of secondary sensory endings in a muscle spindle of the rat

Summary In a rat muscle spindle transversally cut into a series of alternating semithin and ultrathin sections, two different forms of nerve terminations were found on two neighbouring nuclear chain fibres. The two nerve terminations were connected to the same group II nerve fibre and are consequently constituents of one particular secondary sensory ending.The nerve termination on one of the two nuclear chain fibres is of the anulo-spiral type.The nerve termination on the second nuclear chain fibre shows a number of axons lying closely together between plasma membrane and basement membrane of the intrafusal muscle fibre. Not all of these axons are in direct contact with the intrafusal fibre. The terminating nerve fibre seems to be divided into several branches of rather small diameters and irregular courses. It is suggested that this kind of termination could be a correlate of the so-called flower spray type of sensory endings in muscle spindles.The two morphologically different nerve terminations in the secondary ending have the following ultrastructural characteristics in common with those of the primary ending: 1) Synaptic contact between axon and intrafusal muscle fibre (synaptic gap about 200 Å) without interposition of basement membrane material; 2) terminal axons located beneath the basement membrane layer of intrafusal muscle fibres without covering by Schwann cells; 3) lack of synaptic vesicles; 4) desmosome-like structures between plasma membranes of axon and intrafusal muscle fibre, and 5) dyads of the sarcoplasmic reticulum adjacent to the synaptic cleft. According to present knowledge these features indicate that all of these endings are sensory ones.

Derzeit am 2. Anatomischen Institut der Universität Wien (Prof. Dr. W. Zenker).     

Weitere Untersuchungen zur Feinstruktur und Innervation des Pinealorgans von Passer domesticus L.

Zusammenfassung Im Parenchym der Epiphysis cerebri von Passer domesticus kommen Nervenzellen vor. Ihre Neuriten ziehen im langgestreckten Epiphysenstiel zur Commissura habenularum. Im proximalen Endabschnitt des Epiphysenstiels wird ein Teil dieser Fasern myelinisiert. Zwischen die Nervenfasern schieben sich zahlreiche Pinealocytenausläufer; synaptische Bänder helfen die letzteren eindeutig zu identifizieren. Im Bereich der synaptischen Bänder liegen: 1. 300 Å Vesikel, 2. 300 Å Vesikel und 800–1200 Å Granula, 3. nur 800–1200 Å große granulierte Vesikel. Die Tatsache, daß in Pinealocytenausläufern nebeneinander synaptische Bänder und Granula vorkommen, und daß apikal in zilientragenden Zellen ebenfalls Granula nachweisbar sind, spricht dafür, daß bei Passer domesticus ein Pinealzelltyp sensorische und sekretorische Strukturmerkmale besitzen kann. Außerdem werden Kontaktsynapsen beobachtet; ihre praesynaptischen Fasern enthalten die gleichen Strukturelemente wie die Fasern mit synaptischen Bändern. Die Zahl der Mikrofibrillen und Mikrotubuli variiert in den Pinealocytenausläufern, in den postsynaptischen Dendriten und in den Neuriten so stark, daß es mitunter schwierig ist, diese Fortsatztypen einwandfrei zu unterscheiden und die Zahl der zum Gehirn ziehenden Neuriten exakt zu ermitteln.Efferente sympathische Nervenfasern dringen in die Bindegewebssepten der Epiphyse ein. Sie enthalten Granula mit einem Durchmesser von 300–500 Å und 800–1200 Å. Nach Injektion von Nialamid zeigen beide Granulatypen einen elektronendichten Kern. Mikrospektrographisch ist Serotonin und Noradrenalin in diesen Nervenfasern nachweisbar. Das Material dieser Studie enthält keinen fluoreszenzmikroskopischen oder elektronenmikroskopischen Hinweis darauf, daß die sympathischen Nervenfasern durch die Basalmembran in den Zellverband des Epiphysenparenchyms eintreten. Im elektronenmikroskopischen Bild haben manche Pinealocytenausläufer eine Ähnlichkeit mit autonomen Nervenfasern.Die funktionelle Bedeutung der Vogelepiphyse als photo-neuro-endokrines Organ wird diskutiert.

---

Further investigations on the structure and innervation of the pineal organ of Passer domesticus L.

Summary The pineal organ of Passer domesticus contains nerve cells within its parenchyma. Axons of the nerve cells run within the elongated stalk of the pineal organ to the habenular commissure. At the proximal end of the stalk, some axons become myelinated. In the stalk, the axons intermingle with pinealocyte processes containing synaptic ribbons. The synaptic ribbons are in contact with (1) vesicles with a diameter of 300 Å; (2) 300 Å diameter vesicles and 800–1,200 Å diameter dense-core granules; or (3) the dense-core granules only. Dense-core granules are also present in pinealocytes with 9+0 type cilia. These results suggest that sensory and secretory structures are present in the same pineal cell type. Furthermore, conventional synapses are present between receptor and nerve cells: The presynaptic fibers have the same structure as the fibers containing synaptic ribbons. The numbers of microfibrils and microtubules vary among postsynaptic fibers (dendrites), the pinealocyte processes, and the neurites. Thus it is difficult to obtain an exact count of the number of axons running to the brain.Efferent sympathetic nerve fibers enter the pineal organ associated with the connective tissue surrounding blood vessels. The fibers show granules of 300–500 Å diameter or 800–1,200 Å diameter. After nialamide injection, both types of granules contain a dense core. Microspectrographically serotonin and noradrenaline are demonstrated in the sympathetic nerve fibers. There is no evidence found in the material of this study to suggest that sympathetic nerve fibers perforate the basement membrane and enter the parenchymal cell complexes of the pineal organ. Pinealocyte processes and sympathetic nerve fibers often show a very similar ultrastructural pattern.The role of the avian pineal organ in photo-neuro-endocrine regulation is discussed.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen des ventralen Diaphragmas von Locusta migratoria und der langsamen Kontraktionswelle nach Fixation durch Gefriersubstitution

Zusammenfassung Die Muskulatur des ventralen Diaphragmas von Locusta besteht aus parallel verlaufenden Muskelfasern, die über glanzscheibenartige Strukturen in den Querverbindungen miteinander verbunden sind. Jede Muskelfaser ist von einer dicken Bindegewebshülle umgeben. Die Fasern sind über Hypodermiszellen mittels Tonofibrillen in der Cuticula verankert.Unkontrahierte Sarkomere haben eine Länge von 5 m und mehr. Eine H-Zone ist angedeutet, eine M-Linie nicht vorhanden. Aktin- und Myosinfilamente (Durchmesser 72 bzw. 160 AE) liegen nicht im Register. Daneben existiert ein dritter, sehr dünner Filamenttyp. Die Z-Zone hat einen gewellten Verlauf und faßt die Aktinfilamente in Bündeln zusammen. Mitochondrien liegen beiderseits der Z-Zone. Das T-System faltet sich in Form von Sarkolemmkerben in das Faserinnere ein und setzt sich in Tubuli nach innen fort. Z-Zonen und Sarkolemmkerben sind miteinander verbunden. T-System und sarkoplasmatisches Retikulum treten durch unregelmäßig verteilte Diaden miteinander in Kontakt.Begrenzter Ca⁺⁺-Entzug läßt Kontraktionswellen von der Länge mehrerer Sarkomere entstehen.Die Fixation durch Gefriersubstitution erzeugt gegenüber Standardverfahren Veränderungen wie Schrumpfung des Sarkoplasmas, Verdickung der Myosinfilamente, Vakuolisierung von Mitochondrien und vesikulärem System. In der Kontraktionswelle verkürzt sich die A-Zone mit zunehmender Sarkomerenkontraktion. Der Durchmesser der Myosinfilamente beträgt 172 AE, die Periodik der Cross-bridges von 305 AE bleibt im mittleren Bereich der Filamente konstant.

---

Electron microscope studies of the ventral diaphragm of Locusta migratoria and of the slow wave of contraction after fixation by freeze substitution

Summary The muscular system of the ventral diaphragm of Locusta consists of parallel muscle fibers, which are connected by structures like intercalated discs within transverse bridges. Each muscle fiber is enveloped by a thick sheath of connective tissue. The fibers are attached to the cuticule by means of hypodermic cells with tonofibrils.Uncontracted sarcomeres have a length of 5 m and more. The H-band is slightly indicated, a M-line is not visible. Actin and myosin filaments (diameter 72 respectively 160 AE) are out of register. Moreover there is a third and very thin type of filaments. The Z-band has an undulating shape and collects the actin filaments into bundles. Mitochondria lie on either side of the Z-band. The T-system invaginates as sarcolemmal clefts and continues its course inwards as tubuli. The sarcolemmal clefts are connected with the Z-band. The T-system and the sarcoplasmic reticulum are joined by diads of irregular distribution.Limitated deprivation of Ca⁺⁺ causes waves of contraction with the length of several sarcomeres.Contrary to standard methods the freeze-substitution causes some modifications such as shrinking of the sarcoplasm, thickening of the myosin filaments, vacuolization of mitochondria and vesicular system. Within the waves of contraction the A-band shortenes with increasing sarcomere contraction. The diameter of the myosin filaments measures 172 AE, the 305 AE-period of the cross-bridges remains constant within the middle of the filaments.

Auszug aus der Dissertationsarbeit Elektronenmikroskopische Untersuchungen der Muskulatur des ventralen Diaphragmas von Locusta migratoria und der langsamen Kontraktionswelle unter Anwendung der Gefriersubstitution (Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät der Universität Göttingen). Auf Anregung von Herrn Prof. Dr. Schlote und mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft und die Göttinger Akademie der Wissenschaften.     

Zur Feinstruktur des dorsalen Riesenfasersystems im Bauchmark des Regenwurms

Zusammenfassung Die proximalen Kollateralen der dorsalen Riesenfasern des Regenwurms wurden in Serienschnitten vom Soma bis zum Eintritt in die Riesenfaser verfolgt und im Hinblick auf ihre Feinstruktur und ihre synaptischen Kontakte Untersucht. Es finden sich sowohl chemische als auch elektrische Synapsen. Ihre Feinstruktur wird mit der bekannter Synapsen anderer Wirbellosen und Wirbeltiere verglichen. In beiden Riesenfasersystemen kommen efferente chemische Synapsen mit feinen postsynaptischen Verzweigungen vor, die anscheinend von Bauchmark-Motoneuronen stammen. Das Axon der medianen Riesenfaser weist darüber hinaus nur noch eine elektrische Synapse mit den Rieseninterneuronen auf. Demgegenüber erhalten die Kollateralen der lateralen Riesenfasern zahlreiche Afferenzen, die zum Teil als sensorische Fasern der Epidermis, multisegmentale Fasern der Hauptfaserzüge und Rieseninterneurone identifiziert werden konnten. Weitere Afferenzen stammen vermutlich von unisegmentalen Interneuronen her. Beide lateralen Riesenzellaxone bilden außerdem miteinander eine elektrische Chiasma-Synapse mit besonderen Membraneinfaltungen.

---

Ultrastructure of the dorsal giant fibre system in the ventral nerve cord of the earthwormII. Synaptic connections of the proximal collaterals of the giant fibres

Summary The proximal collaterals of the dorsal giant fibres of the earthworm were traced through serial sections from the cell bodies to the giant axons. Their structure and synaptic connections were examined. There are chemical as well as electrical synapses. Their fine structure is compared to that of other known invertebrate and vertebrate synapses. Both giant fibre systems have efferent chemical connections with thin postsynaptic arborizations which probably belong to ventral cord motoneurons. Moreover the median giant axon is connected by an electrical synapse with the giant interneurons. The lateral giant collaterals on the contrary receive many afferences through chemical synapses which were partly identified as sensory fibers from the epidermis, multisegmental axons from the main fibre bundles or giant interneurones. Other afferences probably come from unisegmental interneurones. In addition both lateral giant axons form an electrical chiasma synapse with special membrane folds.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft Gu 117/1.     

Ultrastruktur der Liquorkontaktneurone des Zentralkanals des Rückenmarkes vom Karpfen (Cyprinus carpio)

Zusammenfassung Zwischen und unter den Ependymzellen des Zentralkanals des Rückenmarkes vonCyprinus carpio kommen bipolare Nervenzellen vor. Der eine Fortsatz der Neurone (Liquorkontaktneurone) verläuft zwischen den Ependymzellen hindurch, tritt in den Canalis centralis ein und bildet im Liquor cerebrospinalis eine charakteristische Nervenendigung (Liquorkontakt-Nervenendigung). Diese besteht aus einem zentralen Körper und davon radiär ausstrahlenden zahlreichen Stereozilien, sowie einer Kinozilie. Ein direkter Kontakt zwischen den Liquorkontakt-Nervenendigungen und dem Reissnerschen Faden wurde nicht beobachtet. Der ependymofugale Fortsatz der Neurone hat Axonnatur. Im Perikaryon der Nervenzellen findet man endoplasmatisches Retikulum mit glatter und rauher Oberfläche, freie Ribosomen, Golgi-Areale, sowie Mitochondrien und granulierte Vesikel (Durchmesser 700–1000 Å). Axone, die synaptische und granulierte Bläschen (Durchmesser 700–1000 Å) enthalten, bilden mit den Perikaryen und den zum Zentralkanal verlaufenden Nervenfortsätzen Synapsen. Auf den Ependymzellen konnten stellenweise atypische Zilien beobachtet werden. Der Vergleich der bisher untersuchten Tierarten zeigt, daß die Struktur der spinalen Liquorkontaktneurone von den Fischen bis zu den Säugern prinzipiell gleichartig ist.

---

Ultrastructure of the CSF contacting neurons of the central canal of the spinal cord in the carp (Cyprinus carpio)

Summary Bipolar nerve cells are situated between and below the ependymal cells of the central canal of the spinal cord ofCyprinus carpio. One of the processes of the neurons (CSF contacting neurons) passes by between the ependymal cells into the central canal and forms there a characteristic nerve ending in the cerebrospinal fluid (CSF contacting nerve ending). These terminals consist of a central body with numerous stereocilia and one kinocilium. We could not observe any direct contact between the CSF contacting nerve endings and Reissner's fibre. The ependymofugal process of the nerve cells is axon-like. In the perikarya of the CSF contacting neurons, dense-core vesicles (diameter 700–1000 Å) are found besides of smooth and rough-surfaced endoplasmic reticulum, free ribosomes, Golgi areas and mitochondria. Axons containing synaptic and granulated vesicles (diameter 700–1000 Å), form synapses with the perikarya and the CSF contacting nerve processes. On the surface of single ependymal cells, atypical cilia could be observed. The comparison of the species studied up to now, shows that the structure of the spinal CSF contacting neurons is principally similar from fishes up to mammals.

     

Ultrastruktur des Neurohaemalorgans im Nervus corporis allati II vonAcheta domesticus

Summary InAcheta domesticus the proximal part of the nervus corporis allati II (Nca II) is differentiated as a neurohemal organ und consists of several hundred fiber profiles. The neurosecretory region is confined to the peripheral layer and contains axons with different vesicular inclusions. The liberation of neurohormones is accomplished by exocytosis and the formation of synaptoids. Structures resembling synaptic ribbons were observed in contact with axons, glial profiles and interstitial stroma. The central area of the nerve contains only non-neurosecretory axons of various sizes. Connection with the subesophageal ganglion is attained by only 9 large axons of the central region.Zusammenfassung BeiAcheta domesticus ist der proximale Abschnitt des Nervus corporis allati II (Nca II) als Neurohaemalorgan mit mehreren hundert Faserprofilen ausgebildet. Die neurosekretorische Region ist auf die Peripherie des Nerven begrenzt und enthält Fasern mit unterschiedlichen vesikulären Einschlüssen. Die Freisetzung der Neurohormone erfolgt exocytotisch und durch Bildung von Synaptoiden. Es werden stiftchenförmige synapsenähnliche Kontaktstellen mit Axonen, Gliaprofilen und dem interzellulären Stroma beschrieben. Der zentrale Teil des Nerven führt nicht-neurosekretorische Axone unterschiedlichen Durchmessers, von denen lediglich 9 große Fasern die Verbindung mit dem Unterschlundganglion herstellen.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Innervation of the large arteries and heart of the toad (Bufo marinus) by adrenergic and peptide-containing neurons

Summary The innervation of the major arteries and heart of the toad (Bufo marinus) was examined by use of glyoxylic acid-induced catecholamine fluorescence and peptide immunohistochemistry. All arteries possessed a moderate to dense plexus of adrenergic axons, which also showed neuropeptide Y-like immunoreactivity (NPY-LI). Some adrenergic axons in the intracardiac vagal trunks showed NPY-LI, but the varicose adrenergic axons innervating the cardiac muscle of the atria and ventricle, and the coronary blood vessels did not display NPY-LI. About half of the nerve cell bodies in the anterior sympathetic chain ganglia with dopamine--hydroxylase-LI (DBH-LI) also contained NPY-LI. The nerve cell bodies with DBH-LI alone were generally larger (median diameter 30 m) than those with both DBH-LI and NPY-LI (median diameter 20 m). Some cell bodies showing DBH-LI alone were surrounded by boutons with NPY-LI but not DBH-LI. Axons that displayed simultaneously both substance P-LI (SP-LI) and calcitonin gene-related peptide-LI (CGRP-LI) also formed a plexus around all arteries studied, being particularly dense around the mesenteric and pulmonary arteries. These axons are most likely sensory since SP-LI was reduced by capsaicin treatment, and nerve cell bodies with both SP-LI and CGRP-LI were found in dorsal root ganglia and the vagal ganglion. A dense plexus of axons showing somatostatin-LI was located around the pulmonary artery and its main intrapulmonary branches. A few nerves with vasoactive intestinal polypeptide-LI were found around the dorsal aorta and pulmonary artery. No perivascular nerves with enkephalin-LI were observed. Reversed-phase, high-pressure liquid chromatography of acid extracts of the large arteries showed that the major peaks of NPY-LI and SP-LI coeluted with porcine NPY (1–36) and synthetic SP (1–11), respectively. Thus, the location and structure of these peptides in perivascular nerves has been highly conserved during vertebrate evolution.     

Innervation of chromatophore muscle fibres in the octopus Eledone cirrhosa

Summary Cephalopod chromatophores are made of a central pigment cell surrounded by 10 to 20 radially arranged muscle fibres under direct nervous control. Innervation of these muscle fibres was studied with anterograde cobalt fills of peripheral nerve bundles and light and electron microscopy. Individual axons branch repeatedly to innervate the muscles of chromatophores scattered over several millimeters. Axons contained in several dermal nerves converge to innervate the same chromatophores. Among the chromaophores, axons were found running either singly or in small bundles, often accompanied by sheath cells. Single chromatophore muscles were innervated by at least one axon running across or along its length. Since nerves terminating on chromatophore muscles are very rare, neuromuscular contact seems to be made en passant. Varicosities of the axons apposed to the muscles are thought to be presynaptic sites. However, morphological differentiations of the pre-or post-synaptic membranes were not visible. Two types of innervating processes were found containing either electron-clear or a mixture of electron-clear and dark-core synaptic vesicles.Supported by a postgraduate award from the University of Aberdeen (GB)     

Localization and function of an FMRFamide-like substance in the aorta of Helix aspersa

Summary With an antiserum (aFM) against the molluscan cardio-active FMRFamide (Phe-Met-Arg-Phe-NH₂) numerous immunoreactive axons were found in the outer, longitudinal, muscle layer of the anterior aorta of Helix aspersa. Immunoreactive axons were rare in the inner, circular, muscle layer. At the ultrastructural level four types of axons could be distinguished. The granules containing the immunoreactive substance (mean diameter ca. 100 nm) are present in type-2 axons. The effect of synthetic FMRF-amide was tested in vitro on preparations of ring- and tubule-shaped pieces of the anterior aorta. Physiological doses (3 × 10^-7 M) provoked contractions of the circular muscle fibres, but had no effect on the longitudinal muscle cells. Apparently in vivo the FMRF-like substance diffuses from the richly innervated longitudinal muscle layer to the circular muscle layer, where it exerts its effect. This conclusion is sustained by the observation that the contents of the aFM-immunoreactive granules in type-2 axons are released by exocytosis in a non-synaptic fashion.     

Biochemische Untersuchungen über das proteolytische Enzym des Darmsaftes von Helix pomatia L.

Zusammenfassung Die Verfasserin hat mit der biochemischen Duspiva-Methode eine kaseinspaltende Tätigkeit im Darmsaft von Helix pomatia nachgewiesen. Das proteolytische Enzym wirkt bei p_H 4 optimal. Es wird durch Glutathion, Cystein und Ascorbinsäure aktiviert, aber durch Cystin, Kaliumeisencyanid, Bleinitrat, p-Chloromercuribenzoat und o-Jodosobenzoat gehemmt.Die von diesen beiden letzten Stoffen hervorgerufene Hemmung ist durch Glutathion und Ascorbinsäure umkehrbar. Daraus schließt die Verfasserin, daß die Protease des Darmsaftes von Helix pomatia zu den sulfhydrylischen Enzymen gehört; sie nimmt an, daß dieses Enzym nicht nur von der Mitteldarmdrüse, sondern auch vom Darmkanal kommt.     

Funktionsmorphologie des Exkretionsorgans des Spulwurms Ascaris lumbricoides L.

Zusammenfassung Das Seitenkanalsystem von Ascaris lumbricoides wurde elektronenmikroskopisch untersucht. Beim erwachsenen Tier erstreckt sich das in den lateralen Epidermisleisten eingebettete einzellige Organ vom Nervenring bis etwa zur Körpermitte. Im 2. Körperviertel besitzt es kein durchgehendes Kanallumen und erscheint degeneriert. In allen übrigen Bereichen (mit Ausnahme des Ausführungskanals) besitzt es den gleichen Aufbau aus zwei Schichten. Die das Kanallumen begrenzende innere Schicht enthält zahlreiche extraplasmatische Räume, von denen zumindest die am weitesten innen liegenden mit dem Kanallumen kommunizieren. Die äußere Zellmembran besitzt viele Einfaltungen, von denen einige weit in das Cytoplasma hineinragen. Der Gewebeanteil der lateralen Epidermisleisten, der dem Seitenkanalsystem unmittelbar anliegt, enthält sehr viele Interzellularräume, die ein zusammenhängendes Drainage-System bilden. Zur histochemischen Lokalisation von ATP-ase-Aktivität wurden Experimente durchgeführt. Die möglichen Mechanismen der Bildung der Exkretflüssigkeit werden diskutiert unter Berücksichtigung bereits veröffentlichter physiologischer Befunde.

---

Ultrastructure and function of the excretory organ of Ascaris lumbricoides L. (Nematoda)

Summary The Excretory organ (H-system) of Ascaris lumbricoides has been investigated electronmicroscopically. In adult animals this single-cell-organ embedded in the lateral lines extends from the nerve ring to approximately the middle of the body.In the second quarter of the body it lacks a continuous canal lumen, and it seems to be degenerated. In all of the other regions (except the stem leading to the excretory pore) it consists of two zones. The inner zone lining the canal lumen contains several extraplasmatic spaces; at least those placed the farthest inside communicate with the canal lumen. The outer cell membrane shows many infoldings, some of which extend deeply into the cytoplasm. The tissue of the lateral line adjacent to the canal system contains very many intercellular spaces which build a coherent intracellular rainage-system. Experiments have been performed in order to localize the ATPase activity histochemically. Possible mechanisms for the forming of the excretory fluid are discussed under consideration of physiological results already published.

---

Abkürzungen Ak Ausführungskanal - Bm Basalmembran - Cp Cytoplasmaplatten - lE linke Epidermisleiste - rE rechte Epidermisleiste - Ef Einfaltungen der äußeren Zellmembran - Fb Fibrillenbündel - Go Go Golgiapparat - Hg Hüllgewebe - Is lamelläre Interzellularsubstanz - Iz Interzellularraum - Kl Kanallumen - K Kutikula - Lh Leibeshöhle - Mu Muskelzelle - Mi Mitochondrien - Ms mittlerer Gewebestreifen (= Mittelstreifen) der Epidermisleiste - Mt Mikrotubuli - N Zellkern - No Nucleolus - Ne Nervenring - eP elektronendichte Partikel - sP sphärische Partikel - P Kernpore - Q Querbalken - epR extraplasmatischer Raum - Lho Längsholm - Mf Membranfusion - äS äußere Schicht des Seitenkanalsystems - iS innere Schicht der Längsholme - Sy syncytiale Cytoplasmamasse ohne Interzellularen - V Verzweigungskanal - iZ innere Zone um einen Verzweigungskanal Inauguraldissertation der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Freien Universität Berlin (gekürzt). Herrn Prof. Dr. G. Kümmel danke ich für die Anregung zu diesem Thema und für sein ständiges kritisches Interesse der Untersuchung, Frau C. S. Friedemann für die Anfertigung der Zeichnungen und Fräulein H. Schmidt für technische Assistenz.     

Functional states and fine structure of the contractile apparatus of the penis retractor muscle (PRM) of Helix pomatia L.

Summary The ultrastructure of the isolated glycerinated penis retractor muscle (PRM) of Helix pomatia was investigated. The diameter distributions of thick myofilaments from fibre cross sections in the relaxed, phasic contracted, tonic contracted, and in the catch states show that a characteristic filament spectrum is formed in the catch state and its preceding active state. The significant structural differences are discussed in relation to earlier hypotheses related to the catch state.I wish to thank Prof. Dr. Fr.-W. Schlote for helpful discussion. I also thank M. Jenninger and E. Grafahrend for their technical assistance.