Hefte A, B und C (1876). VI. Heft B: Ranke, Athmung, Ausscheidung, thierische Wärme und Muskeln

Nach der Handschrift, MEGAdigital (MEGA² IV/23).¹ Traducción al español

C) Ausscheidung aus dem Blut.

I) Die Athmung.

Dreizehntes Capitel. a) Lunge u. Athembewegung.

1. Begriff der Athmung: Athmung = Wechselverkehr des Organismus mit der Atmossphäre. a) Aüssere Athmung: O in dem Blut aus der Luft aufgenommen, CO2 u. Wasser dafür ausgeschieden. Vorgang vor allem in den Lungen; dann an der Haut, deren reich mit Blutgefässen umsponnene Drüsenöffnungen der Luft nahen Zutritt zum Blut gestatten; endlich an den Schleimhäuten des Digestionskanals [wird der] O der dahin gelangenden Luft aufgesaugt u. dafür Kohlensäure ausgeschieden.

Innere Athmung od. Gewebsathmung; umgekehrter Vorgang; Gewebe nehmen aus dem umspülenden Blut O u. beladen es dafür mit Kohlensäure u. den übrigen (ermüdenden) Oxydationsprodukten, die sie durch ihre Thätigkeit erzeugt haben. (437)

2. Bau der Lunge: Sie ist eine Drüse ⦗Auch die Leber giebt nicht nur Stoffe ab in das Blut zur Gallenbildung, sondern nimmt auch Stoff auf in das Blut, die glycogene Substanz (resp. des in den Drüsenzellen gebildeten Zuckers.)⦘ Bei den übrigen Drüsen handelt es sich um Auf- u. Abgabe v. tropfbaren Flüssigkeiten, bei der Lunge v. Gasen. Daher auch das allgemeine Schema der traubenförmigen Drüse bei ihr modificirt. (437–38)

Trachea (Luftröhre), Ausführungsgang der Lunge; unterscheidet sich v. den Ausführungsgängen andrer Drüsen; sie besitzt knorpelige Wände, nur wenig comprimirbar od. ausdehnbar durch wechselnden Luftdruck; daher offner Verbindungsweg zwischen Lunge u. Atmossphäre. Häutige Wände fallen zusammen, wenn nicht Substanz, wie Drüsensekret durchgeht. Die Knorpelringe (in den engern Bronchien etwas unregelmässiger, fehlen erst ganz den Aestchen v. 1 Millimeter Durchmesser; den etwas weiteren die Ringe durch unregelmässig gestaltete Knorpelplatten ersetzt.) a) Aüssere Faserschicht (fibröses, mit elastischen Fasern gemischtes Geweb) umzieht den knorpligen Theil v. aussen. b) Die mittlere Schicht der Luftröhre bilden die Knorpelringe. An der Stelle, an der sie hinten offenstehn , ersetzt sie eine Lage quergerichteter glatter Muskeln. An der äussern Seite finden sich einzelne Muskelstreifen mit Längsbündeln. Auf diese Knorpelmuskelschicht folgt Lage innerer Faserschicht (gewöhnliches Bindegeweb) endigend mit einer hyalinen Grenzschicht , der Basalmembran. Hierdurch die mittlere Schicht verbunden mit c) innersten Schicht – Schleimhaut; besteht in ihren innersten Lagen, mit geschichtetem Flimmerepithelium, fast nur aus dichtverbundnen der Länge nach verlaufenden elastischen Fasern. Zwischen den mit nach dem Ausgang zu schlagenden Wimpern besetzten cylindrischen Flimmerzellen reichliche Becherzellen, oben mit einer rundlichen Oeffnung, woraus schleimartige Masse hervorragt u. sich absondern kann. In der Schleimhaut viele Schleimdrüsen vom selben Bau wie in der Mundhöhle. Luftröhre besitzt wenig Blutgefässe u. Nerven, dagegen reich an Lymphgefässen. (438)

Die Lungen; 2 grosse dünnwandige, elastische Säcke; ihre einzelnen traubenförmigen Ausbuchtungen mit Blut- Lymph-gefässen u. Nerven durch bindegewebiges Zwischengeweb verbunden. Von aussen überzogen v. seröser Haut: Pleura (Brustfell) (schliesst sich in ihrem Bau an das Bauchfell an) mit Blutgefässen u. Nerven (darin Ganglienkugeln nachweisbar). Jede Lunge besteht aus der Verästelung ihres Luftröhrenasts – Bronchus dexter und sinister; Bilden grosse Anzahl Bronchialzweige, die reich verästelten Baum darstellen; nirgends communiciren diese feinsten Erden mit einander; erstrecken sich durch ganze Lunge, Oberfläche u. Inneres. Die feinsten Bronchialzweige hängen mit den Alveolen (Lungenbläschen) zusammen (den eigentlich absondernden Drüsenelementen der Lunge), indem jeder mit einer Gruppe solcher Bläschen, die den kleinsten Läppchen traubenförmiger Drüsen entsprechen, sich vereinigt. In dieser Bläschengruppe [stehen] alle sie zusammensetzenden Hohlräume od. Ausbuchtungen in inniger, ziemlich offner Verbindung, umschliessen einen gemeinsamen Hohlraum, der sich aufwärts in einen einzigen Bronchialzweig verwandelt. Bei der Lunge ⦗im Gegensatz zu den andern Drüsen dieser Gattung⦘ haben alle Drüsenbläschen zusammen (nicht wie bei den andern jedes einzelne Drüsenbläschen an einem besondern Stiel seinen eignen Ausführungsgang), die ein Drüsenläppchen darstellen, nur einen einfachen Ausmündungsgang. Jedes solche Lungenläppchen v. trichterartigen Gestalt (daher heissen sie Infundibulum) mit vielfach ausgebuchteten Wandungen, Luftzellen; die Alveolen selbst rundlich, nur an der Lungenoberfläche durch gegenseitige Abplattung mehr eckig. (439)

Bau der Bronchialzweige unterscheidet sich v. dem der Trachea; Knorpelringe umgestaltet in unregelmässige Platten; die glatten Muskelfasern bilden bei ihnen vollständige Ringfaserlagerung, die beim Uebergang in die Infundibula sich zu förmlichem „Sphincter“ verstärkt u. scheibenförmige Faserzüge bis zum Grund der Infundibula entsendet. Schleimhaut mit denselben Flimmerzellen wie in der Trachea. In weiteren Aestchen zahlreiche traubenförmige Schleimdrüsen. Gegen das Ende der feinsten Bronchialzweige werden die Epithelzellen niedriger, nehmen endlich die Plattenform an. Die Alveolen (Lungenbläschen) bestehn nur aus Faserhaut u. Epithel. Die Faserlage besteht aus fasrigem Bindegeweb mit elastischen Elementen (Fortsetzung des Bronchialgewebe). Die elastischen Fasern bilden in ihr (der Faserlage) ein Balkennetz, v. dem das zartere Bindegeweb der Bläschenwand ausgespannt und gestützt wird. Die Kapillargefässe liegen nur bis höchstens zur Hälfte in die Membran der Alveolen eingebettet, mit dem übrigen Theil ihrer Seitenwandung ragen sie in das Lumen der Alveolen hinein. Die Innenwand der Alveolen, sowie der ganzen Lungenläppchen (Infundibula) u. Alveolengänge v. einem continuirlichen ungleichartigen ⦗nur beim Foetus gleichartig⦘ Epithel ausgekleidet. (439, 440)

Die einzelnen Abtheilungen der Lunge durch lockiges Bindegeweb zusammengehalten, nur bei dem erwachsnen Menschen mit reicher schwarzer Pigmenteinlagerung. (440) ⦗Pigment entsteht z. Th. aus dem Blutroth, z. Th. eingeathmeter u. festgesetzter Kohlenstaub. Gewöhnlich ist eine Gruppe v. neben einander liegenden primären Läppchen zu einem secundären grösseren durch stärkere Pigmentablagerung abgegrenzt. Diese letzteren bilden auch eine grössere anatomische Einheit, da sie v. einem Bronchialzweig versorgt werden.⦘

Lungengefässe (wie bei der Leber) 3 verschiedne Arten, die sich in ungemein reiches Kapillarnetz auflösen. Das Netz der Lungenkapillaren das feinste im ganzen Körper, umspinnt die Luftzellen sehr vollkommen. Die Aeste der Pulmonalarterie verzweigen sich in der Lunge meist den Bronchien entsprechend, doch etwas rascher, so dass sie früher zu feinen Gefässchen werden. Schliesslich erhält jedes secundäre Läppchen seine Arterie, die sich wieder nach der Zahl der primitiven Läppchen in feinste Zweige spaltet, die die einzelnen Alveolen versorgen. Verlaufen anfänglich in dem Zwischengeweb der Läppchen, dann treten sie in die Wandung der Luftzellen selbst ein u. verbreiten sich dort besonders in den elastischen Faserzügen; hier erst lösen sie sich in das Kapillarnetz auf. Aus diesem setzen sich die Venen zusammen, die an den Lappen etwas oberflächlicher liegen u. in ihrem weiteren Verlauf den Arterien u. Bronchien sich anschliessen. Diese Gefässe bestimmt f. die eigentliche Funktion der Lunge. Daneben die sg. Brochialarterien, eignes Gefässsystem f. die Ernährung des Lungengewebs; führen den Bronchien arterielles Blut zu, geben f. die Lymphdrüsen an die grösseren Bronchien – s.g. Bronchialdrüsen – Aeste ab u. versorgen die Blutgefässe der Lunge, bes. die Arterien, reichlich mit Ernährungsgefässen. Auch die Pleura erhält durch sie das nöthige Blut. Die Kapillaren der Bronchialarterien geben ihr Blut theilweise zu an das Kapillarnetz der Lungenarterie; andrertheil durch eignes Venenystem (Venae bronchiales) abgeführt. (441) Lunge sehr reich an Lymphgefässen, bilden reiches Netz über Lungenoberfläche, verzweigen sich vielfach in dem Geweb selbst u. hängen zusammen mit zahlreichen Lymphdrüsen: Pulmonal- u. Bronchialdrüsen. (l. c.) Vagus u. Sympathicus senden ihre Zweige in die Nervengeflechte – Plexus pulmonalis anterior u. posterior, v. denen die Zweige an u. in die Lunge treten, um sich an den Gebilden derselben zu verästeln. ⦗Auch Ganglienzellen im Lungengewebe eingelagert gefunden l. c.⦘ (l. c.)

Lunge ist ein wahres drüsiges Ausscheidungsorgan ⦗nicht nur Träger f. die Blutgefässe der Lungenarterie⦘ das durch seine eigenthümliche Lebensthätigkeit die Diffusionsgesetze ⦗der Gasdiffusion⦘ theilweis modificirt. Grosse Mengen Gewebszersetzungsprodukte in der Lunge; zweifelsohne diese leicht diffundirbaren Stoffe in das sie passirende Blut aufgenommen. Bildet Säuren; daher im Leben fortwährende Säureaufnahme des Bluts aus dem Lungengewebe . Sie macht es verständlich, wesshalb das Blut, nachdem es die Lunge durchsetzt hat, weniger reich an nur durch Säurezusatz austreibbare Kohlensäure ist: die Lunge ist ein actives Kohlensäure-Ausscheidungsorgan . (444) ⦗Asche der Lunge. [An] Natron reicher als an Kali etc hoher Eisengehalt etc l. c. ⎰⦘ (Pleuraflüssigkeit ib.)

3. Athembewegungen: Ungemein grosse respirirende Fläche, worauf das Blut ausgegossen; wodurch jedes kleinste Bluttheilchen mit Luft in Berührung treten kann. Zarten, feuchten Wände der Alveole setzen dem Gasverkehr nur sehr geringen Widerstand entgegen. (445)

Andrer Faktor: die Athembewegungen des Thorax u. mit diesen der Lunge; mechanischer Luftwechsel in den Lungen durch die Respirationsbewegungen; erhält die Intensität der Gasdiffusion zwischen Luft u. Gasen des Bluts auf bestimmter Höhe. Sowie sich der Kohlensäuredruck in der Lungenluft gesteigert, wodurch die Diffusion aus dem Blut verlangsamt wird, wird in Folge davon Athembewegung eingeleitet, ein Theil dieser Luft ausgestossen u. frische Luft dafür eingenommen, in der die Diffusion mit neuer Energie vorgeht. (l. c.)

Thorax in seinen Bewegungen wie Blasebalg; durch die Einathmung ausgedehnt, Innenraum dadurch erweitert, Luft stürzt in ihn ein. Ebensoviel verkleinert bei Ausathmung, dadurch der eingeathmeten Luft gleiche Luftmenge wieder ausgepresst. (l. c.) Vergrösserung des Brust- u. Lungenraums durch Inspiration ein aktiver Vorgang, beruhend auf Wirkung quergestreifter Muskeln. Die Erweiterung des Brustraums theils durch Veränderung der Rippenstellung, theils durch Herabdrücken des Zwerchfells; also Ausdehnung des Brustraums nach allen seinen Dimensionen. (445. Weiteres ib. – 447) ⦗Je nachdem die Thätigkeit des Zwerchfells od. der Brustmuskeln beim Athmen überwiegt, unterscheidet man Kostalathmen u. Abdominalathmen⦘

Die Ausathmung, Expiration, im normalen Athmen, im Gegensatz zum Einathmen nur durch passive Wirkungen. ⦗447 u. weiteres ib. – 449⦘ Bei gehemmter Athmung auch bei der Expiration – Muskelwirkung – Expirationsmuskeln sind vor allem die Bauchmuskeln. (449 ib. näheres)

Erweiterung u. Wiederverengerung des Thorax u. damit die gewechselte Luftmenge bei ruhigem Athmen nicht bedeutend. Vitalkapacität der Lunge heisst die Menge Luft welche nach der stärksten Inspiration eingeathmet werden kann. Rückständige Luft, die Menge Luft, die auch nach der tiefsten Expiration zurückbleibt, die Menge der durch gewöhnlichen ruhigen Athemzug ein- u. ausgeathmeten Luft – Respirationsluft (etwa 500 Cub. Cent) Was bei gewöhnlicher Expiration mehr als bei tiefster an „rückständiger Luft“ bleibt, heisst Reserveluft. Was bei tiefster Inspiration mehr aufgenommen wird als bei gewöhnlicher[, heisst] Complementärluft. Wechseln diese Grössen bei verschiednen Individuen u. Körperzuständen, namentlich Ruhe u. Bewegung. Bei gewöhnlicher Athmung kaum mehr als ⅙ der in der Lunge enthaltnen Luft erneuert. (Näheres (Zahlen) 449) Durch die Athmung findet Mischung der Lungenluft mit der neu aufgenommenen Luft bis zu den sich auch erweiternden u. dabei Luft einsaugenden Alveolen statt; diese können sie zunächst nur aus der Luft in den feineren Bronchien enthalten; so die Erneurung ihres Inhalts nicht so gründlich als in den andern Schichten der Lunge; hat daher den grössten Kohlensäuregehalt u. die direkt an den Lungenbläschenwandungen anliegende Luftschicht kann sich in ihrer Kohlensäurespannung nicht v. dem Blut selbst unterscheiden. (450)

4. Frequenz der Athemzüge u. der Nerveneinfluss auf die Athmung. Zahl der Athemzüge in der Minute sehr schwankend; wächst schon bei geringer Muskelanstrengung, noch früher als die Frequenz der Herzschläge. 20 Athemzüge in der Minute am gewöhnlichsten. (unterste Zahl bei Gesunden 9, oberste 40; beide gleich selten.) (Zählungen v. Quetelet 452) (451–2) Alles was die Oxydation im Organismus steigert, Fieber, Entzündung etc steigert die Athemfrequenz. Was die Herzaction verändert, wirkt auch bei der Athemfrequenz. Verdauung, Gemüthsbewegung, Schwächezustand vermehren sie. Bei weiblichem Geschlecht grössere Athemfrequenz als bei männlichem. (452)

Nervöse Centrum der Athembewegungen liegt im verlängerten Mark, an der Ursprungsstelle des Vagus u. Accessorius (noeud vital Flourens ); v. diesem Centrum aus die Athemnerven (nervi phrenici, die aüsseren Thoraxnerven) in Action versetzt, um dann ihrerseits die Athemmuskulatur zur Thätigkeit anzuregen. Von hier aus ununterbrochen regulirender Antrieb auf die Athembewegung; diese Regulirung in bestimmter Abhängigkeit v. dem Vagus. Es gelangen wahrscheinlich v. dem Verbreitungsbezirk des Vagus in den Eingeweiden (z. B. den Lungen) Anregungen zu dem Noeud vital, die eine raschere Erregungsfolge der Athemnerven hervorrufen. (452)

Dem noeud vital auch noch v. den sensiblen Nerven des Kehlkopfs, v. Nervus laryngeus superior, eine entgegengesezte Erregung zugeleitet, verlangsamende (Hemmungsnerven f. das Athemcentrum) Der dem verlängerten Mark centripetal zugeleitete Erregungszustand des Vagus regt zur Inspiration an; die in dem Laryngeus superior verlaufenden Nervenfasern können dagegen reflectorisch vom Kehlkopf aus das Athemcentrum zur Einleitung v. Expirationsbewegungen veranlassen. (453) Bei Hirndruck Athemzüge, ebenso Puls, auf mehr als die Hälfte herabgesetzt. (453)

Apnoe (Zustand wo der Organismus aus Ueberfluss an O nicht athmet u. zur Erhaltung seiner Verbrennungen nicht zu athmen braucht)

Dyspnoe od. Athemnoth, wo in Folge v. Sauerstoffmangel im Blut starke, krankhafte Athembewegungen u. allgemeine Muskelkrämpfe eintreten.

Vermehrte Anwesenheit v. CO2 u. Mangel an O lähmt endlich das Centrum der Athembewegungen; ebenso lähmt CO2 auch die übrigen Ganglienapparate des Gehirns u. Rückenmarks. (454)

Auswurf (Sputum) (p. 457)

b) Vierzehntes Kapitel. Die Athmung. Die Chemie des Gaswechsels.

1) Theorie der Athmung.

Theil der Blutgase nur mechanisch mit dem Blut gemischt; dieser folgt den Gesetzen der Gasdiffusion (Stickstoff im Blut nur absorbirt, ebenso Theil des CO2.); ⦗das in Blut gelöste CO2 kann an der Luft abrauchen, so wie das Blut mit ihr (worin gewöhnlich sehr geringer Kohlensäuredruck) in offnere Beziehung tritt.⦘ ⦗Ebenso Abgabe des Wasserdampfs in den Athemorganen folgt ganz dem Verdunstungsgesetz: die ausgeathmete Luft mit Wasserdampf gesättigt, u. ziemlich genau auf die Körpertemperatur erwärmt; also bedeutende Wärmeabgabe bei der Athmung.⦘

O durch chemische Kräfte im Blut gebunden. (459) (cf. ib. ⎰)

In den Geweben gehn nach Massstab ihrer Thätigkeit die organischen Verbrennungen vor sich, die CO2 in das Blut der Kapillaren einströmen lassen. O geht aus dem Blut in das Gewebe selbst über, die einen bestimmten Vorrath davon in sich aufspeichern können, v. dem sie auch zehren, wenn sie kein Ohaltiges Blut mehr umspült. (460) ⦗Oaufspeicherung besonders im Körper während der Nachtruhe⦘

Also Vorgang folgender:

Die während der Athmung in der Lunge abgegebnen Gase werden nicht erst in der Lunge gebildet, sondern finden sich schon im Blut vor, aus dem sie an die Lungenluft abgegeben werden. (460) CO2 entsteht durch organische Verbrennung Chaltiger Körperbestandtheile, zum kleinsten Theil im Blut selbst, zum grösseren in den Geweben, aus denen sie in das Blut übertritt. – Das Wassergas, befindlich in der Lungenluft, stammt zum kleineren Theil aus der Verbrennung Hhaltiger Blut- u. Gewebstoffe, zum grössten Theil aus dem durch die Nahrung in die Säftemasse des Körpers gelangten, an der Lunge verdunstenden Wassers. Die Ausscheidung v. CO2 aus dem Blut erfolgt, in der Hauptsache, nach den Gesetzen der Gasdiffusion. (l. c.) Die Wasserabgabe geht nach den Gesetzen der Verdunstung vor sich. (l. c.)

Die Aufnahme v. O in das Blutserum erfolgt nach den Gesetzen der Diffusion. Das Gesammtblut nimmt dagegen mehr O ein als es diffundirt enthalten kann. Der Absorptionscoefficent des Bluts f. O – d. h. das Volum O, das die Volumeinheit Blut aus reinem O durch Diffusion aufnimmt (bei der Temperatur des lebendigen Körpers) = 0.02 Vol. %; während das Blut in den Lungen zur Erhaltung des Lebens 7.8 Vol. % aufnehmen muss u. durch die lockre chemische Bindung v. O an das Hämoglobin auch wirklich aufnimmt (O im Blut durch die Blutkörperchen gebunden u. wahrscheinlich ozonisirt) Wie viel O das Blut in den Lungen aufnehmen kann, hängt v. der Menge des in ihm enthaltnen Hämoglobins ab; wie viel es in einer Zeiteinheit wirklich aufnimmt, regulirt durch den Overbrauch in den Geweben, der je nach der Intensität der Lebensvorgänge schwankt. (l. c.)

Die Gewebe entziehn dem Blut O u. häufen ihn theilweis in sich an, so dass sie inneren Ovorrath enthalten, den sie bei ihren Oxydationen verwenden, so dass die momentane Oaufnahme u. Kohlensäureabgabe in der Athmung sich nicht entsprechen müssen. Am Tag meist mehr O in der Kohlensäure abgegeben als direct aufgenommen; bei der Nacht das Verhältniss meist umgekehrt. (l. c.)

Ngehalt der Luft nur seinem Druck entsprechend in die Bluts- u. Gewebflüssigkeiten aufgenommen. In der Athmung wird kein der Gewebzersetzung entstammender Stickstoff ausgeschieden; dieser in Verbindung mit C, H u. O geht als Harnstoff, Harnsäure, Kreatinin etc im Harn weg. (460–61)

2) Quantitative Verhältnisse der Kohlensäureabgabe.

Kohlensäuremenge in der ausgeathmeten Luft im Mittel etwas über 4%. ⦗Schwankend bei ruhigem Athmen zwischen 3.4 u. 5.5%, während die atmosphärische Luft nur etwa 0.0004 V. p. Ct. CO2 enthält.⦘ In 24 Stunden scheidet ein Erwachsner etwas mehr als 200 Gramm CO2 aus ⦗schwankt nach Alter, Geschlecht, Ernährungszustand[⦘]

Durchschnittszahlen bei einer Volumverminderung der Luft v. 1%:

Die in den Lungen selbst enthaltne Luft mit der ausgeathmeten Luft nicht identisch; in verschiednen Schichten verschieden zusammengesetzt. An den Lungenbläschen(Alveolen)wändchen nach den Gesetzen der Diffusion reicher an CO2 als in den weiter v. den Kapillaren, der Quelle der Kohlensäure abgelegnen Lungenräumen. (l. c.) ⦗Procentische Gehalt der Kohlensäure grösser nach Aufnahme v. Nahrung als bei nüchternem Zustand.⦘

Die Kohlensäureabgabe des Bluts in den Lungenkapillaren steigt u. fällt mit den Schwankungen in dem Kohlensäuredruck ⦗Kohlensäuregehalt⦘ der Lungenluft; also in der Zeiteinheit um so mehr Gas abgegeben, je grösser die Differenz in der Kohlensäurespannung zwischen Blut u. Lungenluft. Mit der Grösse der Ventilation der Lungen ⦗die mit der Zahl u. namentlich Tiefe der Athemzüge steigt⦘ schwankt die Kohlensäurespannung in der Lungenluft. Flache u. häufige ⦗aber nicht tiefe, sondern nur oberflächlich ventilirende⦘ Athemzüge vermindern die absolute Menge der austretenden Kohlensäure. Je tiefer die Ventilation der Lunge ⦗je mehr Luft mit jedem Athemzug eingeathmet wird⦘, desto grösser die absolute Menge der austretenden Kohlensäure. Procentisch sinkt der Kohlensäuregehalt der Athemluft mit dem grösseren Luftwechsel. (464)

Auch absolute Steigerung der Kohlensäureabgabe bei Athmen in sonst normaler, aber verdünnter Luft ⦗deren ohnehin geringer Kohlensäuredruck dadurch noch mehr erniedrigt.⦘ (l. c.)

Umgekehrt Vermindrung der Kohlensäureabgabe, u. schliesslich Aufnahme v. CO2, wenn der CO2gehalt der eingeathmeten Luft steigt u. zuletzt den des Bluts übertrifft. (l. c.)

Das CO2 im Blut einfach diffundirt und in lockerer od. festerer chemischer Verbindung. Wahrscheinlich, dass die Blutkörperchen unter Mitwirkung des Sauerstoffs sich an der Kohlensäureaustreibung ⦗des chemisch verbundnen CO2, nicht durch Diffusion übergehenden⦘ betheiligen, so dass die Kohlensäureabgabe des Bluts z. Th. abhängig erschiene v. gleichzeitiger Oaufnahme. (464, 465) (Sieh 465 ⎰)

Vor allem die Grösse der Kohlensäureabgabe abhängig v. der Intensität des Stoffumsatzes im Organismus; v. allen Bedingungen welche die Oxydationen im Organismus beeinflussen; z. B. bei Muskelbewegung tritt mehr CO2 aus dem Blut als bei Ruhe. (465) ⦗Erhöhter Luftdruck vermehrt sie, ditto Erniedrigung der Lufttemperatur unter das Normale; mit Erhöhung letzterer soll sie abnehmen⦘.

Der jeweilige Ernährungszustand das wichtigste Moment f. die quantitativen Verhältnisse der Gasauscheidung. (p. 465 wo auch das Nähere zu sehn)

Abhängigkeit der Kohlensäureausscheidung vom Alter. (p. 466)

3) Quantitative Verhältnisse der Oaufnahme u. weitere Luftveränderungen bei der Athmung.

Organismus eines Erwachsnen bedarf in 24 Stunden etwa 746 Gramm O. Sinkt der Ogehalt der Luft unter bestimmtes Minimum, so tritt Athemnoth od. Erstickung ein. (466) Bei dem Menschen schwankt der Ogehalt in der ausgeathmeten Luft zwischen 14 u. 18%; es genügt dieselbe Luft also noch weiter zur normalen Erhaltung des Athmens. (467)

Ogehalt des arteriellen Bluts proportional dem Haemoglobingehalt desselben; normal ist das Arterienblut stets zu  9/10 mit O gesättigt. (467) Die Geschwindigkeit des Blutstroms in den Lungen beeinflusst der Oaufnahme; mit der grösseren Zahl der in der Zeiteinheit die Lungenkapillaren passirenden Blutkörperchen wächst die Absorptionsfläche v. O. (467) Sieh die Zahlenangaben über die Blutkörperchenoberfläche ⦗des Gesammtbluts im Menschen zu 4400 Cb. Cm. angenommen – 5 Millionen Blutkörperchen in 1 Cb. Cm. –⦘ = 2816 □ Meter, d. h. Quadratfläche v. 80 Schritt Seitenlänge. (p. 467 ⎰) Dazu Ausdehnung der Lungenoberfläche; Zahl der Lungenbläschen berechnet auf 1800 Millionen, ihre Fläche zu etwa 2000 □ Fuss. (l. c.)

Durch die Einathmung werden die Lungenbläschen ausgedehnt, ihre Wand noch mehr verdünnt, die Widerstände gegen Aus- u. Eintreten der Gase dadurch vermindert. Die gleichzeitige Vermehrung der Widerstände in den durch Dehnung verengerten u. verlängerten Kapillaren hält die Blutkörperchen länger in der O-berührung zurück, sättigt sie also reicher mit O. (l. c.) ⦗Cf. 467 ⎰ unten: manche narkotische Stoffe: Morphin, Strychnin, Alkohol setzen die O-Absorptionsfähigkeit der Blutkügelchen herab; vielleicht auch Fette, Zucker; am meisten Kohlenoxydgas⦘. Der eigentliche Oconsumment ist die Zelle, das Gewebe. Verbraucht der Organismus mehr O durch Steigerung der Lebensthätigkeit eines od. mehrer seiner Organe, so in den Lungen mehr O aufgenommen, indem zunächst Athmung vertieft u. beschleunigt wird, so dass trotz des Mehrverbrauchs Ogehalt des arteriellen Bluts der normale bleibt. Erst bei relativer Verarmung des arteriellen Bluts an O durch Mehrverbrauch desselben in der Zeiteinheit treten die physikal. u. chem. Momente f. Steigerung u. Herabsetzung v. O-Aufnahme in den Lungen in Wirksamkeit, während sie bei gleichbleibendem Overbrauch dem Organismus nur v. untergeordneter Bedeutung. (468)

Die Volumina des aufgenommenen O u. des abgegebnen CO2 nahezu gleich; doch Volum der ausgeathmeten Luft im Ganzen etwas kleiner als das der eingeathmeten, da der Sauerstoff ausser zur Kohlensäurebildung zur Oxydation v. H, N, Sulphur, Phosphor verwendet, deren Oxydationsprodukte theilweis nicht in der Athmung wieder erscheinen. Am kleinsten diese Volumverminderung ⦗der ausgeathmeten Luft⦘ bei Nahrung mit Kohlehydraten, die f. Oxydation v. H schon genügend O in sich enthalten; an stärksten bei Fleischkost u. Hunger. (468) Auf 100 aufgenommenes O scheidet der Mensch in 24 St. zwischen 88 u. 98 O in CO2 aus. (l. c.) Die Proportionalität zwischen CO2ausscheidungen u. O-einnahme ergiebt sich immer nur in längeren Zeiträumen. (l. c.)

Die ausgeathmete Luft ziemlich die Temperatur des Körpers, indem sie in der Lunge ihre Wärme mit der des Bluts ausgeglichen hat. Nur wenn die Temperatur der eingeathmeten Luft sehr niedrig, ist diese Ausgleichung nicht vollkommen. (l. c.)

Die in den Lungen meist kälter u. trockner eingeathmete Luft wird dort mit Wasserdampf fast vollkommen gesättigt. Die Gesammtwassermenge welche den Organismus durch die Athmung (Haut- u. Lungenathmung) während 24 Stunden verlässt, schwankt zwischen sehr weiten Grenzen. Beim Mann über 1000 u. mehr Gramm. Bei Nacht, im Bett, weit bedeutender als bei Tag. Bei Arbeit um 2, ja 3fache grösser als bei Ruhe. (l. c.)

4. Hautathmung u. Darmathmung: Hautathmung (Perspiration) liefert qualitativ dieselben Produkte u. bewirkt die gleichen Veränderungen wie die Lungenathmung. Die mit der Haut in Berührung befindliche Luft (atmosphärische) wird erwärmt, mit Wasserdampf u. CO2 beladen u. ihr dafür O entzogen, dem Volumen nach meist weniger als ihr CO2 gegeben wird. (469)

Haut vor allem wichtig f. den Organismus als Organ von Wärme- u. Wasserabgabe. Kohlensäure giebt Haut (u. Darm) ab in 24 St. nach [den] einen zwischen 3–9 Gramm, nach andern zwischen 2.3–6.3, während die durch die Lungen ausgeschiedne Menge das 100–300fache betragen kann. Die CO2abgabe durch Haut gesteigert mit Muskelanstrengung u. der steigenden Temperatur der umgebenden Luft. Der Gesammtstoffverlust in 24 St. durch die Haut – er kann auf 500–800 Gramm steigen – trifft hauptsächlich die Wasserabgabe. Wasserabgabe – bei den unteren Grenzen – je 500 Gramm durch Lungen, Haut, u. Nieren; also etwa gleich gross, f. Lungen oft niedriger; bes. bei Harn- aber auch bei Haut-ausscheidung oft viel grösser. (469)

Die mit Epidermis bedeckte Haut betheiligt sich nur wenig, vielleicht gar nicht, am Gasverkehr; die Organe der Hautathmung sind die Schweissdrüsen mit ihrem reichen Kapillarnetz. (l. c.)

Darmathmung gering; doch wird in Darm wie in Lunge O aus der verschluckten Luft verzehrt, u. sie, beladen mit CO2, Wasserdampf u. Wärme wieder abgegeben. (l. c.)

Ausser der Darmathmung noch 2te Quelle f. CO2bildung im Darm: die Gährung (Milchsäure u. Buttersäuregährung) des Darminhalts, die vor allem durch den Darmschleim eingeleitet wird. (Näheres 469, 470)

5. Gewebsathmung, Innere Athmung: das arterielle, relativ CO2arme Blut, O-beladne, gelangt in die Kapillaren u. tritt hier mit den Gewebssäften der Organe in Diffusionsaustausch, der sich sowohl auf die festen im Blut u. den Organflüssigkeiten gelösten Stoffe als auf die in beiden befindlichen Gase bezieht. Nur zum sehr kleinen Theile geschehn die organischen Verbrennungen, die O verbrauchen u. CO2 bilden, im Blut selbst; die Hauptgrösse der Oxydation findet in den Geweben statt, woran das Blut O abgiebt u. aus denen es CO2 aufnimmt. (470)

CO2abgabe der Organe an das Blut hauptsächlich Diffusionsvorgang. Dort scheinen die in den Geweben entstehenden Säuren sich an der aktiven Austreibung v. CO2 aus den Geweben betheiligen zu können. Ein Theil v. CO2 gelangt aus den Geweben in festem gebundnem Zustand – in Form salzartiger Verbindungen – in das Blut; das venöse Blut reicher an diesen Verbindungen als das arterielle. (470, 471)

Oaufnahme der Organe z. Th. chemisch (wie Oaufnahme in das Blut bei Athmung). In den Geweben der Diffusionsdruck v. O stets annährend od. wirklich = 0, so dass aus dem Blut in die Gewebe der Sauerstoff sofort wie in ein Vacuum abgegeben werden muss. Die Gewebe enthalten keinen freien od. locker gebundnen (auspumpbaren) Sauerstoff. Sie entziehn das lockergebundne O dem Haemoglobin u. binden ihn fester an ihre Bestandtheile, so dass er aus den Geweben nicht mehr gasförmig gewonnen werden kann. Er speichert sich in ihnen in Verbindungen auf, die seine Verwendung zur Organischen Oxydation dem Gewebe ermöglichen. Bei jedem Durchtritt des Bluts durch die Kapillaren verliert es etwa ⅓ seines O; da der Kreislauf nur 10–20 Secunden fortdauert, muss es schon in 1 Minute an O verarmen, wenn nicht genügend O in den Lungen zuströmt. (471)

Je nach der Stärke ihrer Thätigkeit O-verbrauch u. Bildung v. CO2 (Stoffwechsel) in den Organen sehr wechselnd. (471 wo weiter zu sehn) (⎰) In allen Organen u. Gewebe innere Athmung – denn in allen wandelt sich das arterielle Blut in venöses um (l. c.)

Die Gewebe der Organe betheiligen sich an der CO2produktion des Organismus nicht im Verhältniss ihres relativen Gewichts, sondern ziemlich genau dem relativen Blutgehalt der Organe entsprechend. Z. B. der gesammte Bewegungsapparat (Muskeln, Nerven, Knochen, Haut) männlicher Frösche im Mittel = 89% des Gesammtkörpergewichts; bleiben daher nur 11% des Körpergewichts für Circulations- u. Drüsenapparat; aber Drüsenapparat betheiligt mit 47% im Maximum, 40% im Mittel an CO2bildung; bei dem Bewegungsapparat, dessen Hauptmasse die Muskeln, Betheiligung daran sinkend bis 53%. Ganz analog ist die Vertheilung des Bluts bei Fröschen im Bewegungs- u. Drüsenapparate; es vertheilt sich dasselbe, abgesehn v. der im Circulationsapparat befindlichen Menge, in den beiden Hauptorganismen etwa zu gleichen Theilen. (472)

6) Weitere Specialia.

α) Einfluss des Luftdrucks auf die Athmung u. das Allgemeinbefinden. Verminderter Luftdruck: (Sieh 473–74 die ⎰ bezeichneten Stellen.)

β) Gesteigerter Luftdruck. (474–75) (sieh ⎰)

γ) Ventilation. (p. 475–484) (sieh ditto)

II) Fünfzehntes Kapitel. Die Nieren u. der Harn.

1. Der Harn: Wie Lunge für Ausscheidung v. CO2 u. gasförmiges Wasser, so Nieren f. die Entfernung des tropfbarflüssigen Wassers u. der festen, löslichen Auswurfsstoffe des Organismus. Sie „entgiften“ ihn wie die Lungen. In ihnen das Blut in die physikalischen Bedingungen versetzt, worunter es die ihm aus dem Umsatz der Gewebe beigemischten, krystallisirbaren u. leicht diffundirbaren Stoffe abgeben kann. Haut u. Darm dienen ihnen als Hilfsorgane (wie sie es sind f. die Lungenathmung. 490)

Die Stoffe, die im Harn den Organismus verlassen dreierlei Art: a) wahre Exkrete; b) Ueberschüssig als Nahrungsstoffe in den Organismus eingeführt u. verfallen nur durch die in den Nieren gegebnen mechanischen Bedingungen der Ausscheidung: bes. Wasser, Theil der Salze u. die geringe im Harn enthaltne Omenge. Auch nicht überreichlich zugeführtes Wasser [wird] als Lösungsmittel der Harnbestandtheile, aber dann in verminderter Menge in den Nieren abgegeben. c) Theil der Stoffe im Harn entstammt direct den in den Nieren vorgehenden Stoffumsetzungen. Gewisse mit der Nahrung eingeführte Stoffe gehn regelmässig u. vollkommen in das Harn über u. verändern auf kürzere od. längere Zeit seine Zusammensetzung. (490)

Bestandtheile des Harns ⦗i. e. seine Zusammensetzung bei gewöhnlicher, gemischter Kost od. in den ersten Tagen, wenn dem Körper alle Nahrung entzogen ist u. er nur v. seinen Organbestandtheilen zehrt⦘: Wasser (500–2000 Gramm p. Tag) (nach der Menge des Getränks schwankend), in ihm aufgelöst als Hauptbestandtheil: Harnstoff (im Tag zwischen 30–40 Gramm); Kreatin u. Kreatinin, Harnsäure, Hippursäure, Farbstoffe, in kleineren, wechselnden Mengen (meist unter 1 Gramm im Tag), Zucker, Fette (?), Ammoniak ⦗all diese sehr wenig⦘ u. zum Theil chemisch noch nicht bestimmte s. g. Extraktivstoffe; dann die Salze des Bluts mit den Basen Natron, Kali, Kalk, Magnesia, gebunden an Chlor, Schwefel- Phosphor- Kohlensäure; Gase im Harn gelöst: O, N u. C. Die Reaktion des frischen Harns meist sauer, meist v. saurem phosphorsaurem Kali u. Natron herrührend; gewöhnlich aus den Schleimdrüsen ihm etwas Schleim beigemischt, der sich als Wölkchen in dem stehenden Harn absetzt. Specifische Formelemente fehlen ihr; das Mikroskop entdeckt nur zufällige Beimischungen: abgestossene Blasenepithelzellen, im Schleime Schleimkörperchen, nach Samenentleerungen Samenfäden, bei menstruösen Frauen Blutkörperchen. Wasser = 1000 gesetzt schwankt nach der Zusammensetzung Gewicht des Harns zwischen 1005 und 1030. (490, 491)

2. Die Nieren u. die Harnwege: Organ f. die Harnausscheidung: die beiden Nieren u. die Harnwege (die Harnleiter, Harnblase u. Harnröhre). (491)

Nieren: liegen in lockrem, meist sehr fetthaltigen Bindegeweb. Tunica propria (eine fibröse Kapsel) ⦗aus Bindegeweb mit elastischen Fasern⦘ umschliesst eigentliche Drüsensubstanz aus 2 Schichten: Markschichte (ragt mit 8–15 grössern, kegelförmig sich zuspitzenden Warzen, den Malpighi’schen Pyramiden in das Nierenbecken herein); und Rindschichte (Oberfläche des Organs, setzt sich zwischen die Pyramiden, sie trennend, in schmaler Schichte fort – als Columnae Bertini (Bertinische Säulen). Funktionell gehört zu jeder Pyramide ein Abschnitt Rindensubstanz. (491) Rinden- u. Marksubstanz bestehn aus Blutgefässen u. engeren u. weiteren, cylindrischen, röhrenförmigen Drüsenschläuchen, Harncanälchen (Tubuli uriniferi). Beginnen in der Rindsubstanz mit kugligen, blasigen Ausbuchtungen, bergen im Innern je einen Gefässknäuel, die s. g. Malpighischen Körperchen od. Kapseln , gehn mit einer verengten Stelle in ihre Harncanälchen über; in der Rindensubstanz verlaufen die weiteren Harncanälchen anfänglich sehr geschlängelt (als gewundne Harncanälchen, Tubuli contorti) gegen die Grenze des Marks. (Weitere Beschreibung 492–494) Graden Harncanälchen (tubuli recti), bilden auf 200–300 Papillengänge, Ductus papillares, zusammengeschmolzen an der Papille ausmündend. Ferreinsche Pyramiden Fasciculi corticales (wo sie in ein Bündel feiner Röhren übergehn, die v. der Papille aus in das Mark u. Rindegewebe ausstrahlen.) (Harncanälchen haben membrana propria, innen mit Epithel ausgekleidet) (Protoplasma des Epithels körnig, reich an Fetttheilchen) (Die Tubuli recti haben Cylinderepithel, die Ductus papillaris ohne Grenzmembran)

Nierenarterie zerfällt im Nierenbecken in ihre Zweige, welche in die zwischen den Malpighischen Pyramiden gelegnen Corticalsäulen (Columnae Bertini) eintreten u. im Umfang der Pyramiden verästeln; ihre Aestchen, mit Zweigen in der Rindsubstanz sich vertheilend, zwischen den Röhrchenbündeln der Rindsubstanz – Arteriae interlobulares, tragen wie Beeren die Malpighischen Knäuel, in deren Bildung sie meist ganz aufgehn. In Bezug auf die Malpighischen Knäuel das zuführende Gefäss, vas afferens, ihre Zweige vereinigen sich wieder zu vas efferens. Die vasa efferentia noch keine Venen, sondern z. Theil im Bau noch kleine Arterien, bilden erst im weiteren Verlauf ihr Kapillarnetz. Vasa efferentia meist etwas enger als die afferentia. (Weiteres 495) Venen. An der Oberfläche der Niere entstehn durch das Zusammentreten der zwischen den nebeneinanderliegenden Nierenläppchen ( Ferreinsche Pyramide) verlaufenden kleinen Venenwurzeln sternförmige Figuren (Stellulae Verheynii) etc (p. 495) (Alle Nierenvenen klappenlos; eh sie mit den Arterien die Nieren verlassen, nehmen sie noch das Blut der Papillarvenen auf) Saugadern der Niere (l. c.)

Nerven der Niere; stammen v. Plexus coeliacus des Sympathicus u. umspinnen in Geflecht der Arterie; an ihnen einige (gangliöse) Knötchen. Niere hat Empfindungsnerven, die auch die Weite der Blutgefässe beeinflussen. (496)

Auf der Oberfläche der Niere des Menschen weitsmaschiges Netz glatter Muskelfasern (l. c.) (stehn in keiner Verbindung m. der Gefässmuskulatur) (entsenden schmale Ausläufer in die Rindensubstanz)

Bau der harnleitenden Organe. (496)

Chemisch physiologische Vorgänge in der Niere (499–501)

3) Die physikalischen Bedingungen der Harnausscheidung:

Gesteigerte Wasseraufnahme z. B. in der Nahrung steigert den allgemeinen Blutdruck im BlutGefässsystem; dass dadurch die Harnabsonderung vermehrt werden kann, spricht dafür, dass diese überhaupt ihr Zustandekommen zunächst den Druckverhältnissen im Blutgefässsystem verdankt. (501)

In den Harncanälchen geringerer Druck als in den zuführenden Arterien der Glomeruli, worin er noch gesteigert durch die geringere Weite der abführenden Arterien u. durch die Zerspaltung in 2 Kapillarsysteme, die bedeutende Widerstände einführen. In Folge der Drucksteigerung ⦗erhöht durch die anatomische Anordnung der Glomeruligefässe⦘ der diffusionsfähige Theil der Blutflüssigkeit durch die Kapillarwände der Glomeruli durchgepresst. (l. c.) Für Eiweisse u. Fett die Wände der Glomeruligefässe nicht durchgängig. (l. c.) Die Flüssigkeit, die aus dem Blut durch die Membranen der Glomeruligefässe in die Harncanälchen tritt, [ist] also Blutflüssigkeit, der die Eiweissstoffe u. Fette fehlen. (l. c.) Diese Flüssigkeit tritt in die gewundnen Harnkanälchen, die v. reichem Kapillarnetz umsponnen, in Diffusionsverkehr mit dem durch die Harnausscheidung concentrirter gewordnen Blut u. erleidet dadurch noch weitere Veränderungen, die sie zum Harn machen. Die in der Blutasche vorgefundnen Salze z. Theil im Blut selbst nicht frei vorhanden, an schwer od. nicht diffundirbare organische Substanzen (Eiweiss etc) geknüpft. Ein andrer Theil der Blutsalze durch den Verbrauch der organischen Stoffe, womit sie verbunden waren, frei im Blut enthalten. Nur dieser letztre Antheil kann durch den Filtrations- u. Diffusionsprocess direkt ausgeschieden werden. (501, 502)

Analog bei den Gasen; die auch in viel geringrer Menge in Harn übergehn als sie im Blut vorhanden. Das an Blutkörperchen gebundne O geht, so wenig wie diese selbst, in den Harn über; nur das nach den Gesetzen der Absorption gelöste O geht in das Harn; ditto mit CO2 . (502)

In 100 Harn bei 0° u. 0.76 Meter Druck:

Durch Muskelbewegung u. andre Vorgänge, die den CO2gehalt des Bluts steigern, [steigt] auch der des Harns. (l. c.)

Alles was den Druck in den Glomerulis vermehrt, vermehrt die Masse des ausgeschiednen Harns. (l. c.)

Ausgedehnte Muskelkrämpfe, Verschluss grosser Arterien, Kälte, die das Blut v. der Haut zu den inneren Organen treibt, erhöht den Druck in der Nierenarterie. (l. c.) ⦗vermindert während des Muskelkrampfs, Steigerung tritt ein nach dem Nachlassen derselben⦘ Rein nervöse Einflüsse (502, 503) Gesteigerte Thätigkeit des Herzens (l. c.)

Was den Blutdruck in den Glomerulis vermindert, vermindert auch die Harnmenge. (l. c.) Ausser Schwere u. Druck des beständig abgesonderten v. hinten her nachrückenden Harns, peristaltische, automatisch erregte Contractionen der Muskelwände der Harnleiter. Drucksystem in der Blase. (l. c.)

Blasennerven verfolgt in Lendentheil des Rückenmarks u. Gehirn. (l. c.)

Die Chemie des Harns. Harnsedimente etc. (p. 504–539)

III) Sechzehntes Kapitel. Haut u. Schweissbildung. Hauttalg.

1. Die Haut als Sekretionsorgan: Kohlensäureabgabe u. damit correspondirende Oaufnahme übersteigt nicht geringe Quantitäten; dagegen sehr bedeutend Wasserabgabe sowohl in Dampfform als insensible Perspiration u. tropfbar flüssig als Schweiss. Im Schweiss treten, wie im Harn, Salze, namentlich Kochsalz aus dem Blute aus. Steigert sich Wasserausgabe durch Haut, so vermindert die durch Nieren u. vice versa. Hautthätigkeit, also auch Wasserausgabe durch dieselbe, durch Wärme erregt, durch Kälte herabgesetzt. Die Hautthätigkeit vor allem den Zweck die Wärmeabgabe des Organismus zu reguliren; erreicht diess durch stärkere od. geringere Wasserverdunstung an ihrer Oberfläche, wodurch grössere od. geringere Menge Wärme gebunden wird, um das Wasser dampfförmig zu machen. Die Regulirung des Wärmeflusses durch die Hautbedeckung, die Haare, unterstüzt, als deren Ersatz bei nackten Körperstellen beim Menschen die Kleidung. (540)

Aüssere Haut (die allgemeine Hülle des Körpers) besteht aus Oberhaut (Epidermis) (dünner, gefäss- u. nervenlos) u. Lederhaut, in deren bindegewebige Grundlage zahlreiche Nerven u. Gefässe treten. In der Haut: Talgdrüsen u. Schweissdrüsen. Als Anhänge der Haut: Haare u. Nägel. (540, 541)

Lederhaut, Bindegeweb, worin zahlreiche elastische Fasern eingewebt. In dem obern Theil derselben, Pars papillaris , das Flechtwerk der sich kreuzenden Bindegewebsbündel dichter; in der untern Hälfte, Pars reticularis, lockrer, netzförmiger. Ihre aüssere Oberfläche mit Erhebungen besetzt, an der Kopfschwarte nur als Leistchen, an den meisten übrigen Hautstellen als Wärzchen (Papillen) (Hautwärzchen, Hautpapillen). Gefässpapillen und Nervenpapillen; in den letztern das nervöse Tastorgan, das Tastkörperchen. In jede Gefässpapille steigt Gefässschlinge empor. (541, 542)

In der Lederhaut reichlich organische Muskelfasern; entspringen unter der Epidermis. (542)

Ueber der Oberfläche der Lederhaut, durch glashelles Häutchen (worin anale Kerne eingebettet) nach aussen scharf abgegrenzt, zieht sich die Epidermis (die Oberhaut) hin (sehr dick in Hohlhandfläche, Fusssohle, Ferse). Epidermis besteht aus Harnstoff; besteht aus Zellen, obere Schichte flache Zellenblättchen, untere aus rundlichen Zellen. Hier auch die Stachel- od. Riffzellen. Obere Schicht, Hornschicht, untere Schleimschicht od. Rete Malpighii. Schleimschicht stösst an die Lederhaut; ihre Zellen weiche, feuchte, kernhaltige Bläschen; die untersten der Lederhaut anliegenden längliche (cylindrische), die drüber liegenden kuglige Zellen, platten sich immer mehr gegen die Hornschicht ab, indem durch gegenseitigen Druck vieleckige Farbstoffkörnchen eingebettet in die Zellen der Schleimschicht. (542)

Die Haut enthält im Korium Lymphgefässe u. Lymphräume; in den unteren Lagen desselben befinden sich Lymphgefässnetze. (l. c.) Haut sehr nervenreich; Nervenendigungen in den Tastkörperchen (l. c.)

Haare wie die Epidermis Horngebilde. (542 u. 543) Nägel starkverhornte Epidermispartien. (544) (Der Theil der Lederhaut, worauf der Nagel ruht, das Nagelbett, erhebt sich von hinten nach vorn zu Leistchen mit Papillen; an den hintern u. beiden seitlichen Enden des Nagelbetts erhebt sich die Lederhaut zu einem Falz, Nagelfalz, in welchem die Wurzel u. Seitenränder des Nagels eingelagert)

Schweissdrüssen fast in der ganzen Haut des Körpers, fehlen nur an der Eichel des Glieds u. an der concaven Fläche der Ohrenmuschel. (Weiteres 544, 545) Ohrenschmalzdrüsen. (p. 545) Talgdrüsen der Haut (Glandulae sebaceae), fast über die ganze Haut verbreitet, secerniren den Hauttalg od. die Hautschmiere (Sebum cutaneum); traubenförmige Drüsen; in grösster Anzahl an behaarten Stellen, münden mit den Haarbälgen an der Hautoberfläche. (345) Schweiss- u. Ohrenschmalzdrüsen mit reichlichem Kapillarnetz umsponnen, das den kleinern Talgdrüsen fehlt. Beruht auf der verschiednen Mechanik ihrer Sekretbildung. Schweiss abgesondert unter den Bedingungen des gesteigerten Drucks in den Hautkapillaren; das Sekret der Talgdrüsen fast nur der Inhalt der in fettiger Metamorphose zerfallnen Drüsenzellen. (545, 546)

2. Schweiss u. Schweissabsonderung: künstlich gesammelte Schweiss meist verunreinigt mit Hauttalg u. Epidermisschuppen. Schweiss sauer reagirend; wasserreich; sein fester Rückstand 0.4%–2.2%; die Hauptmasse davon besteht aus Kochsalz; ausserdem darin: Fette, flüchtige Fettsäuren (Ameisensäure, Essigsäure, Buttersäure, Propionsäure, nach einigen normal Harnstoff; unter den anorgan. Salzen neben Kochsalz: Chlorkalium , phosphorsaures Kali, phosporsaurer Kalk, Magnesia, Eisenoxyd; es sind mit einen Wort die Blutsalze, die im Schweisse den Organismus verlassen. (546)

Schweiss tritt auf, wenn der Blutdruck in den Kapillaren der Schweissdrüsen über bestimmte, unbekannte Grösse erhöht; durch erhöhten Druck im Arteriensystem, Erweiterung der Kapillaren der Schweissdrüsen u. der Haut. Bei gesteigerter Temperatur der umgebenden Luft, aus der letztgenannten Ursache, mit Röthung der Haut, bes. wenn die Luft stark mit Wasserdämpfen geschwängert. Sekretion dann auf Weg der Filtration u. Diffusion auftretend; auch hier mag, wie bei Harn neben der Funktionirung der Epithelzellen die saure Reaktion des Schweissdrüseninhalts den Uebertritt des Albumins aus dem Blut in den Schweiss hindern. Andrer Theil des Drüsensekrets stammt nicht aus dem Blut; namentlich Fett rührt v. fettigem Zerfall der Drüsenzellen her. Die organische Muskulatur der Haut u. der Drüsen selbst betheiligt sich an dem Auspressen des Sekrets aus den Drüsenschläuchen u. Knäueln. Nur vasomotorische nervöse Einflüsse auf Schweissbildung bis jezt nachgewiesen. (546)

Je nach Reichthum der Hautstellen an Schweissdrüsen die Schweissabsonderung an einer Stelle der Haut stärker als an der andern; am meisten schwitzen Stirne u. Achselhöhle. (l. c.) Die Gesammtzahl der Schweissdrüsen (ohne das Schweissdrüsenknaüel der Achselhöhle) berechnet auf 2,380,248. Der Gesammtflächenraum, der der Schweissabsondrung dient, eingerechnet der Drüsen der Achselhöhle, berechnet auf 39,653 Cubikzoll. In einem Schwitzbad verlor J. Ranke in 17 Minuten 1280 Gramm (über 2½ Pfd). Starke Muskelbewegung wirkt wie gesteigerte aüssere Temperatur, schweisstreibend. Mit der stärkeren Absonderung u. zunehmenden Schweissmenge nehmen die organ. Stoffe im Schweiss ab, die anorganischen zu. Die erst secernirten Partien Schweiss reagiren sauer, die spätern neutral, selbst alkalisch. Die saure Reaktion u. der Schweissgeruch rührt zumeist v. freien Fettsäuren her. (547)

In dem Sekret der Ohrenschmalzdrüsen überwiegen Fette u. Kaliverbindungen fetter Säuren. (547)

Das Sekret der Talgdrüsen ⦗wie der Ohrenschmalzdrüsen⦘ zeigt Fettzellen, freies Fett, Cholesterinkrystalle, Epithelialzellen der Oberhaut; frisch abgesondert ists halbflüssig, ölig, an der Oberfläche der Haut erstarrt es; enthält ausser Wasser ein caseinartig Albuminat, Fette, Palmitin, Olein, Seifen mit den Fettsäuren der genannten Fette, u. anorganische Salze, die qualitativ mit denen des Schweisses übereinstimmen, quantitativ überwiegen die phosphorsauren Erden. (l. c.)

Zweiter Theil. Die Physiologie der Arbeitsleistung.

I) Thierische Wärme.

Siebzehntes Capitel: Die Wärmeerzeugung des menschlichen Organismus.

1) Wirkung abnorm niedriger u. hoher Temperaturen auf den thierischen Organismus.

Eigentemperatur der thierischen Organismen; der erwachsne menschliche Körper in der Achselhöhle ziemlich constante Temperatur v. 37°C. Eine der Hauptfunktionen des Bluts die Constanterhaltung der thierischen Wärme. Blut als Producent der thierischen Wärme durch seine Oxydation (u. Uebergabe des O an die Organe); ausserdem regulirt es durch seine Circulation die Wärme des Organismus u. seiner Organe. Alle normalen Lebensvorgänge v. Zelle etc bedingt v. einer constanten Temperatur, die sich in mittlerer Höhe hält. (555) Herzaction nimmt ab bei Kälte; der Tod durch Erfrieren erfolgt durch Gehirnanämie (Blutleere) (l. c.) Verzögerung, schliesslich vollkommne Unfähigkeit der Bewegungsleitung der Nerven in Folge v. Kälte; daher zuerst Hemmung, schliesslich Unmöglichkeit der Muskelbewegung. (556) Der thierische Organismus kann seine Eigentemperatur ⦗siehe Ziesel/Suslik p. 556. ⎰⎰ obgleich bei ihm die Aussentemperatur ausserordentlich unter die normale KörperTemperatur sinken kann, ohne dass es drauf geht⦘ (Winterschlafenden Thiere zeigen grosse Abhängigkeit ihrer Eigentemperatur v. der Lufttemperatur.) unter fortgesetzter Einwirkung sehr bedeutender Kälte nicht behaupten. Ebensowenig unbegrenzt seine Widerstandsfähigkeit gegenüber höheren Temperaturgraden der Umgebung. (557)

Bei höhrer Temperatur verlaufen alle organ. Vorgänge zuerst rascher; in den Nerven steigt Leitungsfähigkeit u. Erregbarkeit. Höhere Grade der Wärme vernichten sehr rasch die Lebenseigenschaften der Gewebe. Nerven u. Muskeln, Blutkörperchen, Drüsenzellen, bei Erhöhung ihrer Temperatur um wenige Grade über die Normaltemperatur des Körpers sterben plötzlich ab, verfallen in die Wärmestarre (sie beruht auf Gerinnung eines Theils der im Gewebsaft gelösten Eiweisssubstanzen, z. B. Myosin.) Bei Kaltblütern tritt diese Gerinnung (u. daher Tod des Gewebs) bei 40°C ein, bei Säugethiern (auch Mensch) zwischen 49° u. 50°C, bei Vögeln bei 53°C. (557)

Die Körperwärme der Säugethiere zwischen 36°–40°C, der Vögel zwischen 40°–43°C. Die Warmblüter sind die gleichwarmen Thiere bei verschiednen aüsseren Temperatureinflüssen. Die Kaltblütigen (nach Bergmann die wechselwarmen) zeigen bei verschiednen aüsseren Temperatureinflüssen verschiedne Temperaturen: Im Allgem. sind sie bei äusserer niederer Temperatur höher, bei hoher niedriger temperirt als das Medium, worin sie sich befinden. Doch beruht die Wärmebildung bei ihnen auch auf dem Stoffumsatz. Der Frosch ist bei 15° um 0.3 bis 0.7°, bei 6° um 1–2° wärmer als das umgebende Wasser. Nach einstündigem Aufenthalt in Luft v. 45° betrug seine Temperatur 27° (nach Hunter). Hier schüzt, dem Schwitzen analog, die Verdunstung an der aüssern Haut vor übermässiger Erwärmung. (l. c.)

2) Die Körpertemperatur.

Das Constantbleiben der Körpertemperatur setzt sich zusammen aus regelmässigen Auf- u. Abwärtschwankungen. (557) (schwankt zunächst mit Nahrungsaufnahme u. der Verschiedenheit in der Lebensenergie der einzelnen Organe) Alle Lebensthätigkeiten schwanken während 24 Stunden regelmässig auf u. ab; u. zwar hängt diess nur theilweis v. Nahrungsaufnahme ab. Solche Tagesschwankungen ⦗die nicht davon abhängen⦘ in der Intensität der Lebensvorgänge bilden Analogie zu den in grösseren Zeiträumen verlaufenden Lebensperioden: Menstruation, Brunst, Haar- u. Federwechsel, Winter- u. Sommerschlaf etc. All diese Verschiedenheiten en dernière analyse rühren her v. der verschiednen Energie der Verbrennungs(Zersetzungs)Vorgänge im lebenden Organismus. Der bei weitem grösste Theil der bei diesen chemischen Vorgängen frei werdenden Kräfte tritt als Wärme auf: die thierische Wärme muss also die gleichen Schwankungen wie jene erkennen lassen. (558)

Die verschiednen Lebensalter als Repräsentanten verschiedner allgemeiner Körperzustände; bewähren sich auch mit Bezug hierauf (sieh die Wärmemessungen 558 l. c.) (⎰) Wechsel der Temperatur mit Nahrungsaufnahme (559 die Zahlen) (Am höchsten nach dem Mittagsessen während der Verdauung) ⦗Temperatur ohne Nahrungsaufnahme während der Abendstunden am niederigsten; steigt daher auch bei leichtern Abendessen nicht, das nur das überwiegende Absinken der Temperatur verdeckt⦘ ⦗In Folge der Nahrungsaufnahme Steigerung der Drüsenthätigkeit u. Oxydation⦘ ⦗Durch Hungern – Nahrungsentziehung – die Temperatur des Körpers erniedrigt⦘

Schwankungen der Temperatur in Krankheiten (Fieberanfällen). (l. c.) ⦗In Fieberanfällen Steigen der Körperwärme bis 44.5°C. Gesteigerte Oxydation, vermehrter Verbrauch v. Körperstoff im Fieber.⦘ (Bei Cholera sinkt die Temperatur in den Achselhöhlen auf 26.6°C.) (44.5°C einerseits, 26.6°C andrerseits führen Tod des Menschen herbei)

An der Production der Körperwärme die einzelnen Organe je nach dem Grad ihrer Thätigkeit betheiligt. Die gesteigerte Nerventhätigkeit durch geistige Beschäftigung steigert (Davy) die Körperwärme um about 0.3°C, dauernde Muskelanstrengung (nach Davy) um 0.7°C. (560)

Abgesehn v. den Wärmeschwankungen durch die wechselnde Intensität der Organthätigkeit, keine gleiche Temperatur der verschiednen Körperstellen, aüsserer u. innerer. (l. c.) ⦗rührt her v. der verschiednen Blutzufuhr u. damit verbundnen Verschiedenheit in der Grösse der Zersetzungsvorgänge bei verschiednen Organen⦘ ⦗Im Bindegeweb die Lebensvorgänge minder lebhaft als in Drüsen- Muskel- Nervengeweb; z. B. Haut vor allem aus Bindegeweb bestehend⦘ ⦗Baucheingeweide, namentlich Leber v. höherer Temperatur als Lungen u. Gehirn; unter der Achselhöhle ¼–½°C. weniger warm als unter der Zunge in der geschlossnen Mundhöhle. Scheide, Mastdarm, Blase etwa um 1°C wärmer als Achselgrube⦘ Blut an sich nicht das Hauptorgan unter denen die Wärme erzeugen, wird davon v. den meisten Organen übertroffen; aber gleicht aus die verschiednen Temperaturen der einzelnen Organe; strömt allen Organen zu nicht nur als Umsetzungsmaterial, sondern auch als Wärmequelle; es nimmt Wärme beim Circuliren auf v. den Organen, die höher als es temperirt, giebt Wärme ab an die, die niedriger temperirt. Es besitzt selbst in verschiednen Gefässen verschiedne Wärme; in den Hautvenen kälter als in den Hautarterien (das Blut der Hautvenen hat schon Theil seiner Wärme an die Haut abgegeben); Blutwärme steigt während das Blut die Nieren, Leber, Speicheldrüsen od. Muskelgruppen durchsetzt. Die Vena cava superior, die das Blut aus Theilen des Körpers zurückbringt, die vor allem der Abkühlung ausgesetzt sind, etwas kühler als das Blut der Vena cava inferior, die das Blut aus den arbeitenden grossen Drüsen, wie Herz, zuführt. Das Blut des rechten Ventrikels meist wärmer als das des linken, abgekühlt nach Passage durch Lunge. (561) (Aber die gemessnen Unterschiede – v. wegen der grossen Geschwindigkeit der Blutbewegung – der Bluttemperatur nur gering)

3) Die Wärmeregulirung des Organismus:

Wodurch erhält der Organismus des Warmblüters seine eigne Temperatur gegen die Aussenwelt innerhalb der angegebnen Grenzen constant? (561) Kann es nicht in extremen Fällen. Bei Individuen aus kälteren Klimaten durch Aufenthalt in wärmeren Steigerung bis 1°C der Mitteltemperatur. Sinken auf der andern Seite bei Kälte, mit gezwungner Körperruhe (z. B. in der Kirche im Winter), kaltem Bad etc. Alle diese Schwankungen in engen Grenzen. Diess unmöglich ohne Regulirungseinrichtungen; z. Th. absichtlich (Kleiderwechsel, Heitzung, kalte Bäder, kalte Speisen); z. Th. instinktiv od. einfach reflectorisch. (562)

Körper kann Wärme verlieren durch Leitung (Luft hat geringes Wärmeleitungsvermögen, Wasser viel mehr), Strahlung, Verdunstung. Abkühlenden Organe, deren Thätigkeit sich je nach dem Bedürfniss des Körpers modificirt, vor allem Haut u. Lunge; können durch Leitung Wärme an ihrer Oberfläche abgeben. (l. c.) Je dünner die Epidermis (welche die Wärme schlecht leitet), je weniger die Hautstelle behaart, um so stärker kann v. ihr der Wärmeabfluss sein. ⦗viel wesentlicherer Factor die Ausdehnung u. Füllung der Blutgefässe in der Haut⦘ Ferner Gestalt der Organe: Wärmestrahlung u. Leitung leichter aus schmalen spitzigen Körpern mit relativ grosser Oberfläche ⦗wie Nasenspitzen, Ohren, Finger u. Extremitäten leichter u. schneller abkühlend als Rumpf⦘ Am mächtigsten wirkt Verdunstung auf den Wärmeabfluss. [⦗]Beim Schwitzen der Haut; in Lungen etc⦘ (562)

Vermehrung der aüsseren Temperatur bewirkt zuerst Erweiterung der Blutgefässe in der Haut; Blut reichlicher so zugeführt steigert die Temperatur der Haut; dadurch kann durch Strahlung u. Leitung mehr Wärme abgegeben werden; Verdunstung auch gesteigert durch erhöhte Flüssigkeitsmenge im Hautgeweb, die der gesteigerten Blutzufuhr entspricht (Turgor). Bei noch höheren Wärmegraden Schweissbildung; dadurch Wärmeabfluss so bedeutend, dass der Körper sich selbst sehr hohen Temperaturen anzupassen vermag so lang er schwitzen kann (so lang die Luft nicht mit Wasserdampf gesättigt u. die Hautthätigkeit nicht sistirt ist) (563 dazu gehört also nicht englische, sondern trockne Wärme) Ueber Lähmung der Wärmeregulatoren (p. 563)

Beschleunigung der Circulation im ganzen od. namentlich den peripherischen Organen steigert Wärmeabfluss, setzt dadurch die Körpertemperatur herab. (l. c.) In allen diesen Fällen die Differenz zwischen Temperatur des umgebenden Mediums u. der wärmeabgebenden Oberfläche gesteigert u. dadurch der Wärmeabfluss proportional vermehrt (l. c.)

Sinken der Temperatur kann auf einer vorübergehenden od. dauernden Verbesserung des Wärmeleitungsvermögens der Organe beruhn, ohne dass Wärmequelle im Organismus sparsamer flösse. Z. B. das Leitungsvermögen des Wassers durch Auflösung v. Salzen in ihm verbessert; so kann mit der krankhaften od. physiologisch stärkeren Concentrirung der thierischen Flüssigkeiten ihr Wärmeleitungsvermögen steigen ⦗wie erwiesen f. ihr galvanisches Leitungsvermögen⦘ (563, 564)

⦗Sieh Taback u. namentlich Alkohol, die die peripherischen Gefässe erweitern ⦗wie Durchschneidung des Rückenmarks am Hals⦘, dadurch Hauttemperatur steigern, wodurch gesteigerter Wärmeabfluss; Alkohol führt dadurch den frierenden Theilen f. den Augenblick mehr Wärme zu, verbraucht im Ganzen aber die im Körper vorhandne Wärme sehr rasch. Alkohol vermag nur gut- u. warmgekleidete, gut genährte Individuen dauernd zu erwärmen. (p. 564) Muskelaction in strenger Kälte erleichtert auch die Wärmeabgabe wie Alkohol⦘

Mit Temperatur (sieh Zahlen 564 +) steigt mittlere Pulszahl, also Steigerung der Herzfrequenz; Nach Walther der Herzfrequenz entsprechend in gradem Verhältniss die Schnelligkeit der Abkühlung. In der Veränderung der Herzschlagfrequenz durch die Verschiedenheiten der Temperatur: Beschleunigung durch die Wärme, Herabsetzung durch die Kälte, einer der wichtigsten Wärmeregulatoren. Ditto vermehrte od. verminderte Athemfrequenz (565)

Wärmeabgabe in directem Verhältniss mit dem Temperaturunterschied der sich berührenden warmen Körper zu- od. abnehmend; gegen allzu starke Abkühlung daher vor allem die Oberflächentemperatur der Haut herabzusetzen. Die Herabsetzung erfolgt dadurch, dass sich auf den Kältereiz die Hautgefässe contrahiren u. daher in Zeiteinheit geringere Blutmenge durch sich durchtreten lassen. Der Haut dadurch weniger Wärme zugeführt, kühlt ab, Wärmeabgabe so verlangsamt. Die mässig gesteigerte Temperatur – u. sie erfolgt durch die aüssere Kälte – alle Organthätigkeiten u. Zersetzungen im Organismus an Intensität zunehmend. Die Verengerung der Hautgefässe u. die dadurch gesetzte Aufspeicherung v. Wärme im Innern verringert Wärmeverlust ⦗wodurch der durch die gesteigerte Abkühlung an sich gesteigerte Wärmeverlust überkompensirt werden kann⦘, bedingt ausserdem Steigerung des Stoffumsatzes in den vor allem Wärme erzeugenden Organen, die auch in der vermehrten Blutzufuhr entsprechend mehr Oxydationsmaterial erhalten. (l. c.)

Ist die Wirkung der Kälte so bedeutend, dass wirkliche Herabsetzung der Körpertemperatur erfolgt, so als weiterer Regulator eintretend die Verlangsamung des Herzschlags u. der Athemfrequenz. (l. c.)

Die Erkaltung [hat] bei jedem Individuum um so rascheren Erfolg, je geringer die Wärmesumme im Körper (wechselt je nach der Nahrung). Arme frieren daher mehr als Reiche, »robust genährte Männer«; Jeder Wärmeverlust repräsentirt bei den erstren [einen] grösseren Bruchtheil der Gesammtwärmequantität als bei den letzteren. p. 566.

4) Die Wärmemenge des Organismus u. ihr Verbrauch.

Verschiedne Verbrennungswärme der Nahrungsmittel; Werthe der Wärmeabgabe bei verschiednen Nahrungsbedingungen mit Körperruhe zusammen, in runder Summe in 24 Stunden: ⦗Versuche die Ranke an sich selbst angestellt⦘

Die Wärmemenge, die der menschliche Organismus in bestimmter Zeit zu verausgaben hat, hängt ab vor allem v. Nahrungsweise; am grössten bei Fleischkost, am geringsten bei stickstoffloser Kost, v. mittlerem Werth bei gemischter Kost. Die Wärmemenge am ersten Hungertag zeigt, dass auch ohne Nahrungsaufnahme ein fett- u. fleischreicher Organismus die genügende Wärmemenge zu produciren vermag. Anders bei herabgekommnen Individuen u. nach längerem Hunger. Bei schlechter, z. B. Kartoffelnahrung kann der menschliche Körper viel weniger Widerstand leisten gegen Kälte als nach fleisch- u. fettreicher Kost. Dem Fett im Unterhautzellgewebe gutgenährter Individuen wird, wenn einmal die Hautarterien durch Kälte contrahirt sind, als schlechtem Wärmeleiter Antheil an der Verhinderung zu rascher Wärmeentziehung zugeschieben. (567)

Eine Wärmeeinheit (Calorie) = Wärmemenge, um 1 Kilogramm Wasser um 1°C zu erhitzen. 2300 Wärmeeinheiten genügen um 4600 Pfd Wasser v. 0° auf 1°C od. 46 Pfd. Wasser v. 0° auf 100°C zu erwärmen. Nennt man, wie es vielfältig geschehn, eine Calorie die Wärmemenge um 1 Gramm Wasser um 1°C zu erwärmen, so producirt der Mensch im Mittel in 24 Stunden: 2.3 Millionen dieser kleinen Wärmeeinheiten. (567)

Nach Helmholtz Berechnung: ⦗diess annähernd⦘

Von der Gesammtwärme des ruhenden Menschen verzehrt:

1 Kilogramm Wasser braucht zur Verdunstung an der Haut u. in der Lunge 582 (grosser auf Kilogr. berechneter) Calorien.

Die aufgenommenen Speisen u. das Trinkwasser haben in Summa eine niedrigere Temperatur als der Körper (etwa 12°C) u. verlassen als Exkrete den Körper mit dessen Temperatur. Der Erwärmung gegenüber verhalten sie sich etwa wie Wasser.

Bei der Athmung etwa 13 000 Gramm = 10 Million Ccm. Luft von im Mittel 12°C. eingeathmet, ausgeathmet mit 37°C, also erwärmt um 25°C. Die Wärmecapacität der Luft ist 0.26, wenn die des Wassers = 1 ist; also der Wärmeverlust durch die Athmung = 13,000 × 25 × 0.26 = 84.5 Calorien. (568)

H. Senator hat directe Bestimmungen der Wärmeproduktion u. der gleichzeitig abgegebnen CO2menge angestellt an Hund v. 5.3 Klgr. mittlerem Gewicht u. fand per Stunde:

Mit der gesteigerten Wärmeproduction auch die CO2ausscheidung gesteigert, aber nicht genau in gleichem Verhältniss. (l. c.)

⦗Blutleere in der Haut, wie sie regelmässig durch Kältereiz hervorgebracht wird, erzeugt im Patienten das Gefühl des Frosts als Sinnestäuschung. 570⦘ ⦗Steigerung der Bluttemperatur, nicht nur der Wärme der Hautoberfläche durch gesteigerte Wärmezufuhr, kann allein durch verminderten Wärmeabfluss erzeugt werden. Es kann eine Steigerung der Oxydationsgrösse im Körper das secundäre Phänomen sein, abhängig von einer primär auf andrem Weg erhöhten Bluttemperatur. l. c. Solches sekundäre Phänomen die im Fieber auch bei Fieberfrost gefundne Erhöhung der Bluttemperatur⦘ ⦗nämlich durch Contraction der peripherischen Arterien: aus der Erhöhung der Bluttemperatur ergeben sich dann: beschleunigter Herzschlag, beschleunigte Athemfolge, gesteigerte Oxydation, die dann, wenn auf die krampfhafte Contraction der peripherischen Gefässe als Ermüdungserscheinung eine Lähmung der Arterien eintritt, das 2te od. Hitzstadium des Fiebers charakterisiren.⦘ ⦗Fieber eine Contractionserscheinung der peripherischen Gefässe ( Traube ), als Folge davon, was Liebermeister als das prius angiebt – Steigerung der Oxydation⦘ ⦗Gesteigerte Oxydation kann aber auch f. sich als etwas Selbsständiges erscheinen; die Veränderung in der chemischen Zusammensetzung der Gewebe, die Anhäufung v. Zersetzungsprodukten in denselben hat einen selbstständigen, verändernden Einfluss auf den Fortgang der normalen Zersetzungen; treten dadurch analoge Veränderungen im Stoffumsatz ein, wie bei der Thätigkeit der Muskeln u. ebenso Ermüdungsgefühl u. Kraftlosigkeit ⦗die die fieberhaften Krankheiten ebenso charachterisiren wie die normale Ermüdung⦘. Es sind „ermüdende“ Stoffe ⦗Zersetzungsprodukte der Gewebe; Milchsäure, saures phosphorsaures Kali etc⦘, die sich in den Geweben anhäufen, deren Anwesenheit in den Muskeln die scheinbare Erschöpfung, in den Nerven die abnorme Erhöhung der Reizbarkeit erzeugen; Mit ihrer Entfernung kehrt Kräftigung u. Wohlgefühl wieder. p. 571⦘ ⦗diese Stoffe – in Folge gesteigerter Bildung v. Zersetzungsprodukten der Gewebe (gesteigerte Oxydation) od. mangelhafte Abführung der in normaler Quantität gebildeten, können im Blut angehäuft als Reiz f. die Muskulatur der Gefässe dienen u. diese zur Contraction veranlassen. Dann hätte Liebermeister recht. l. c.⦘ ⦗Die Bilder der Ermüdung momentan nach starker Muskelaction u. des fieberhaften Hitzstadium nicht verschieden u. bei beiden Ursache: Vermehrung der im Blut u. den Geweben enthaltnen Zersetzungsprodukte⦘

5) Die Funktionen der Kleider.

Durch die Umhüllung werden die Funktionen der natürlichen Körperoberfläche theilweis übernommen; Wärmeabfluss willkührlich durch die Kleidung regulirt; ihr Werth steigt mit der abnehmenden Mitteltemperatur des Klimas; Kleidung der Temperatur anpassend; Bluttemperatur v. Neger u. Eskimo dieselbe, obgleich die Mitteltemperaturen, worin sie leben, unterschieden um 43°C. (573)

Die empfindliche, nervenreiche Hautoberfläche (menschliche) bei gutgewählten Kleidern (schlechten Wärmeleitern) erkältet sich niemals unter 24–30°C. Aüssere Kleideroberfläche erkaltet (dort findet die Wärmeabgabe statt) während die innere den Körper direkt berührende hochtemperirt bleibt. Aüssere Kleidoberfläche friert f. Haut. ⦗Dasselbe bei der Wärmeabgabe beharrter od. befiederter Thiere, bei den Menschen an behaarten Stellen, wo die Haut auch mit schlechten Wärmeleitern umgeben ist, welche nervenlos sind; so findet die Abkühlung unempfunden an ihrer Oberfläche statt.⦘ Je kälter, ⦗also je grösser der Temperaturunterschied zwischen Luft u. Haut⦘ noch mehr Ueberzüge; um die Wärmeabgabe noch mehr v. der Hautoberfläche zu entfernen. (573)

Flanell (Schafwolle) fast doppelt so stark hygroskopisch (Wasser aufnehmend, hier aus feuchter Luft) als Leinwand; u. letzre verliert das hygroskopisch aufgesaugte Wasser sehr viel rascher als erster. (l. c.) Die Kleider saugen die wässerigen Hautabscheidungen in sich, die Verdunstung findet zumeist an der Kleideroberfläche statt. Wolle trocknet die Hautoberfläche, da sie sehr hygroskropisch, verlegt dadurch die Verdunstung möglichst weit v. der Hautoberfläche; u. vertheilt den durch die Wasserverdunstung erfolgten Wärmeverlust auf lange Zeit ⦗die Verdunstung entzieht der feuchten Fläche an der sie stattfindet rasch bedeutende Wärmemenge; je rascher die Verdunstung, desto rascher u. plötzlicher der Wärmeverlust, daher Erkältung⦘. Der Haut dadurch der Wärmeverlust möglichst unfühlbar gemacht. Leinwand erkältet (wenn feucht durch Schweiss z. B.), weil sie das Wasser rascher abgiebt; da sie weniger hygroskopisch, bleibt bei stärkerem Schwitzen die Haut unter ihr nass. (574) ⦗Im Sommer daher Leinwand⦘

Weitere Aufgabe der Kleidung: Luftbewegung an unsrer Hautoberfläche so weit zu mässigen, dass sie keine Empfindung in den Hautnerven hervorbringt. Darin Wohnräume selbe Bestimmung wie Kleider. (l. c.) Luftbewegung entzieht dem Körper direkt Wärme, weil er wärmer als Luft; sie erkältet ihn auch durch Wasserverdunstung. (l. c.) (auch dieser Vorgang, wie die direkte ErKältung, steigt mit der steigenden Luftgeschwindigkeit, wo die mit dem Körper in Berührung gekommnen Lufttheilchen beständig sofort durch neue, also kältere, ersetzt werden. (l. c.)) Wasserverdunstung um so rascher, je grösser die Differenz zwischen dem Wassergehalt des feuchten Stoffs u. dem der Luft ist; bei ganz trockner Luft am stärksten. (l. c.)

Undurchdringlichkeit der Kleider f. Luft kein Erforderniss f. das Warmhalten; Kleid kann luftig u. doch warm sein; kommt dabei vielmehr auf die Wärmeleitungsfähigkeit u. die Unterschiede in der Wasserverdunstung des Stoffs an als auf das + – Luft das er durchlässt. (575) (cf. ⎰ Zahlenangaben f. verschiedne Stoffe) (Durchgängigkeit der Luft durch Befeuchtung unmittelbar unterbrochen; lästiges Gefühl dabei; Behinderung der normalen Ausdünstung) (Kautschukröcke p. 575 ⎰)

Bett ist auch Kleidungsstück. (576)

Alle zu Kleidungsstücken verwendeten Stoffe sehr schlechte Wärmeleiter (l. c.) ⦗Grössere od. geringere faserige Zertheilung derselben legt der Wärmeleitung Hindernisse in den Weg. Ueberleitung der Wärme – die eine Art von Bewegung – durch jede Unterbrechung des molekularen Zusammenhangs gestört. Die Wärme muss dabei v. dem festen Körper auf Luft, von da wieder auf den festen Körper übergehn, wobei die Mittheilung immer unvollkommen. Die Kleider (die thierischen Felle u. vor allem die Flaumkleider der Vögel) daher nicht nur so schlechte Wärmeleiter durch das schlechte Leitungsvermögen ihrer Substanzen, sondern weil sich zwischen diesen noch Luft eindrängt. (576) (Zahlen f. verschiedne Stoffe ibid. ⎰)[⦘]

6) Die Heizung:

Wir verlieren in einem Zimmer nicht nur weil die Luft, die uns direkt umgiebt, in ihm kalt, sondern weil wir durch die schlecht leitende Luft durch Wärmestrahlung gegen kalte im Zimmer befindliche Gegenstände Wärme verlieren. Die Temperatur eines geheizten Zimmers soll nicht über 14–15°C steigen. Wird die Luft durch die Heizung zu trocken, so entzieht sie uns durch Wasserdunstung zu viel Wärme. (576)

Process der Verbrennung (v. Holz etc) hat als erstes Stadium eine Gasbereitung aus dem Holz (resp. Kohle), welche ganz der Gasbeleuchtung entspricht. (durch die blosse Hitze der Brennmaterialien chemisch zersetzt, ehe ihre Elemente mit O zusammentreten; ein nicht unbeträchtlicher Theil ihrer Elemente verbindet sich zu den flüchtigen Produkten der s. g. trocknen Destillation); erst diess brennbare Gas fällt der Verbrennung anheim. Die Gase bestehn vor allem aus C2 H4 (Grubengas) u. C4 H4 (ölbildendem Gas), dieselben Gase, die im Leuchtgas. Dabei verdampft das Wasser. Nachdem diese Destillation vorüber, in welcher sich alles Wasser u. H zumeist an Kohlenstoff gebunden entwickelte, bleibt die fast reine, nur noch aschehaltige Kohle zurück; sie verbindet sich primär mit O zu Kohlenoxydgas, das die Kohlengluth mit bläulicher Flamme zu Kohlensäure verbrennend umspielt. (577) Das offne Feuer führt im höchsten Fall 90 Cubikfuss Luft in der Stunde zu; diese Luftmenge schwankt meist zwischen 40–90 Cubikfuss. Da ein Mensch f. genügende Ventilation stündlich 60 Cubikfuss Luft bedarf, genügt die Ofenventilation nur f. ein Individuum (l. c.)

Beleuchtung: Eine Gasflamme, die in einer Stunde 4½ Cubikfuss Gas verzehrt, bedarf in derselben Zeit eine Zufuhr v. 9 Cubikfuss O, also von 45 Cubikfuss atmossphärischer Luft. Ihre Leuchtkraft = der v. 24 Talgkerzen (6 Stück aufs Pfund), deren Luftkonsum doppelt so gross als der der Gasflamme. (l. c.)

II) Arbeitsleistung der Knochen, Muskeln u. Nerven.

Achtzehntes Kapitel: Das Skelet u. seine Bewegungen.

1. Die Maschine des menschlichen Körpers: Bewegung v. Kraftmaschine „vor allem mit der Dampfmaschine vergleichbar“. Pferd v. den Arbeitsthieren die höchste Arbeitskraft. Pferdekraft – in der Mechanik – das KraftQuantum, aufzuwenden um 750 Kilogramm 1 Decimeter hoch in 1 Secunde zu heben. Nimmt man ohne Nachtheil f. des arbeitenden Individiums Gesundheit unter vortheilhaftesten Bedingungen Arbeitszeit v. 8 Stunden an, so f. Mensch, Pferd, Ochs, Maulesel u. Esel die p. 579 angegebnen Zahlen, wonach ein Mensch im Verhältniss zu seinem Körper die geringste Summe mechanischer Arbeit zu leisten vermag verglichen mit Pferd etc. (l. c.) ⦗Als Einheit der Arbeitskraft dabei das Kilogrammeter angenommen; die Kraft, die 1 Kilogramm in einer Secunde 1 Meter hoch zu heben vermag; dabei in der Tabelle die Uebertragung der Kraft durch Kurbel, Göpel, Tretrad unterschieden; durch die Uebertragung der Arbeitskraft (animalen) vermittelst Maschinen die Leistungen herabgesetzt; da die Arbeitsmaschinen bei ihrem eignen Ingangsetzen eine bestimmte, durchaus nicht verschwindende Kraftmenge bedürfen, die in der Summe der Arbeitsleistung verschwindet. Nur beim Tretrad mit 24° Ansteigung die Bedingungen der Uebertragung dem Menschen so günstig, dass sogar eine etwas höhere Leistung durch dasselbe als ohne Maschine resultirt. Der Mensch arbeitet hier mit seinem Gesammtkörper, was sonst niemals stattfindet. (Die Tabellen ib. ⎰⎰ 579)[⦘]

Vervollkommnung\Erfindung der Maschinen durch Analyse des körperlichen Mechanismus. Euler u. Dollond (achromatische Fernröhre) (p. 580 ⎰)

Die Maschine des menschlichen Mechanismus zerfällt: in ein System passiv bewegter Maschinentheile, welche die Richtung der Bewegung, die Art u. Weise der Uebertragung des rohen Kraftvorraths bestimmen; u. in den aktiv bewegenden Theil, in denen die Kraft der Bewegung lebendig wird, welche die durch sie bewegten Hebelvorrichtungen zur Arbeit nach aussen verwenden.

Die Mechanik verwendet zu den passiv bewegten Theilen vorzüglich Metall, Stein u. Holz; die Natur Knochensubstanz, die durch ihre erdigen Bestandtheile die Festigkeit des Steins, durch die Beimischung v. organischem Stoffe die Elasticität der Metalle besitzt. (580)

2. Mikroskopischer Bau der Skeletbestandtheile. (580–583) ⦗Knochengeweb entsteht nicht im Leib des Embryo primär; stets Umwandlungsprodukt gebildet aus den verschiednen Modifikationen des Bindegewebs; die rundlichen ringsgeschlossnen Zellen des Knorpels, die zackigen Bindegewebzellen verändern sich dabei zu den Knochenkörperchen, durchziehend in netzförmiger Verbindung die homogene Grundmasse, Zwischenzellenmasse der Knochensubstanz, worin die erdigen Knochenbestandtheile eingelagert sind. Compacte u. schwammige Knochen. Die Mittelstücke der langen Röhrenknochen bestehn aus compacter Substanz, die Epiphysen (Gelenkenden) aus spongiöser Substanz, ebenso die kurzen unregelmässigen Knochen, die nur äusserlich von Glastafel (compacter Substanz) umgeben sind. Knochenzellen eingebettet in feinem Canalsystem, in offner Verbindung mit dem den ganzen Knochen durchziehenden vielverzweigten System weiterer Canälchen, der Haversschen Kanälchen, f. die Aufnahme der Blutgefässe bestimmt. Sie durchsetzen den ganzen Knochen v. der Oberfläche desselben unter dem Periost an, wo sie offen münden, bis zur innern Markhöhle. Ihre Verzweigungen entsprechen den Blutgefässtheilungen. Auf dem Querschnitt des Knochen erscheinen sie als ovale od. runde Löcher; ihr Verlauf vor allem nach der Längsaxe der Knochen. (580, 81)⦘

[⦗]Das Knochengeweb zwischen den Haversschen Kanälchen v. deutlich geschichtetem Bau; Theil der Schichten umkreisend die Kanälchen; andres Lamellensystem beginnt v. der grossen Markhöhle u. durchsezt in concentrischen Schichten die ganze Knochendicke, vielfach v. den Lamellenschichten der Haversschen Canälchen unterbrochen, um unter dem Periost in ganz regelmässiger Schichtung (Beinhautlamelle) zu erscheinen. Von der Beinhaut aus senken sich senkrecht auf die Knochenlamellen meist noch unverkalkte Fasern in die Knochensubstanz ein – Sharpey’sche Fasern. (582) Kalkcanälchen heissen die, worin die Knochenzellen eingebettet; an den Stellen, wo sie eingebettet, sind in dem feinen Kalkkanälchennetz linsenförmig gestaltete Knotenpunkte – Knochenhöhlen; die Knochenzellen ohne eigentliche Zellenmembran mit länglichem Kern. Periost, bindegewebige Haut (Beinhaut) worin der Knochen aüsserlich eingehüllt, sehr gefässreich, mit den Knochen durch die gemeinschaftlichen Blutgefässe, Nerven u. sehnigen Streifen (Sharpey’schen Fasern) verbunden. Zwischen Knochen u. Beinhaut eine Schicht enthaltend stehende rundliche Zellen, v. welcher Knochenwachsthum u. Knochenneubildung ausgeht (Blastème sous-périostale) Das Knochenmark füllt ausser den Blutgefässen u. den Nerven die weiteren Höhlungen zwischen der festen Knochensubstanz aus. (l. c.) Bänder welche die Knochen unter [einander] verbinden; entweder weiss u. glänzend, bestehn dann vor allem aus lockigem Bindegeweb mit elastischen Fasern durchsetzt, od. sie haben ein strohgelbes Aussehn (ligamenta flava) mit nur geringer Beimengung v. Bindegeweb. Sind die Knochen durch Knorpel verbunden, so dient dazu echter (hyaliner) Knorpel (Rippenknorpel, Gelenkknorpel) oder Faserknorpel (Synchondrosen, Ligamenta intervertebralia ). Bei fast allen Gelenken die Knochenenden mit Hyalinknorpel überzogen, nur das Kiefergelenk hat faserknorpligen Ueberzug. Knorpel ist gefässlos. Die Synovialkapseln , die die Gelenkenden mit einander verbinden, bestehn aus Bindegeweb mit zahlreichen Gefässen u. Nerven, innere Oberfläche mit einem Plattenepithel ausgekleidet; in den Gelenkhöhlen ragen als Fortsätze Falten u. Wucherungen der Synovialkapsel, durchzogen mit zahlreichen Blutgefässen. Gelenkhöhle mit heller, dicker, blassgelber Flüssigkeit ausgerüstet. (582, 83)⦘

Die Ossification erfolgt, indem sich zuerst in der Intercellularsubstanz die den Knochen charakterisirenden Kalksalze ablagern; die Stelle wo sie zuerst erfolgt: Ossificationscentrum, Verknöcherungspunkt (Weiteres 582) (Aus der ursprünglichen Knorpelanlage geht die Substantia spongiosa hervor; durch Verknöcherung v. Bindegeweb erfolgt die Entwicklung der compacten Knochensubstanz)

3) Chemische u. physikal. Lebenseigenschaften der Skeletbestandtheile.

Knochensubstanz: elastisches, v. Wasser durchtränktes leimgebendes Grundgewebe; dieses besteht aus leimgebender Substanz worin Kalksalze (überwiegend dreibasisch phosphorsaurer Kalk mit wenig kohlensaurem Kalk u. phosphorsaurer Magnesia inkrustirt, geben dem Geweb hohen Grad v. Steifigkeit u. Festigkeit). (582) ⦗Die organischen Stoffe bei Mensch: 34.6%, die unorganischen 65.4%. Letztre bestehn aus: P2 O8 Mg3 1.0392 u. P2 O8 Ca3 83.8866; CaO an CO2, Cl, Fl gebunden: 7.6475, daneben noch Spuren v. Eisenoxyd. (584)[⦘] Gehalt der Knochenmasse an erdigen feuerfesten Bestandtheilen u. daher das specifische Gewicht steigt bis zum kräftigen Mannesalter, fällt dann wieder. (l. c.) Festigkeit der Knochen nimmt mit zunehmendem Alter ab. (l. c.)

Verschiedne Einzelne Knochen haben im Organismus verschieden grosse Kraftleistung; dem entspricht verschiedner Gehalt an Knochenerde. (584 u. ib. +)

Verschiedner Bau der Knochen auf ihre physikal. Eigenschaften v. Einfluss, Grösse u. Anzahl v. Markcanälchen u. Knochenhöhlen etc (l. c.)

Stoffwechsel des Knochens: Seine anorganischen Bestandtheile, die mehr als die Hälfte seiner gesammten trocknen Masse ausmachen, alle höchstoxydirte Verbindungen, nehmen kein O mehr auf in ihre Zusammensetzung u. nehmen daher nicht Theil an den Kräfteerzeugenden organ. Vorgängen; die Kalkverbindungen haben anorganischen Charakter, stehn wenigstens direkt ausserhalb der im übrigen Organismus stets vorgehenden Stoffumänderungen. In der organischen Grundsubstanz beweist Bau aus den mit einander communicirenden Zellen, den Knochenkörperchen, eingelagert in die Kalkkanälchen der Zwischenmaterie, die sie durchziehenden reichlichen Blutgefässe u. eintretenden Nerven verhältnismässig regen Stoffverkehr u. Stoffwechsel.

Bei Knochenbrüchen Neubildung der Knochensubstanz vom Periost aus, wodurch Wiedervereinigung der getrennten Knochen, Heilung. Es scheint beständig stattzufinden Neuwachsthum der Knochensubstanz vom Periost aus, während die an den Markhöhlen grenzenden Knochenpartien aufgelöst (resorbirt) werden. Auch der anorganische Theil unterliegt beständigem Verbrauch, Auflösung u. ebenso beständigen Erneuerung. ⦗Diess nur bes. hervortretend bei Knochen jugendlicher Individuen, wo sie bei Mangel an Kalksalzen in der Nahrung nach u. nach erweichen u. die anorganischen Stoffe schwinden.⦘ Die Möglichkeit der Lösung u. des Wiederersatzes des phosphorsauren Kalks gegeben durch die Albuminate, bes. das Casein; durch ihre Verbindung mit jenem Stoff machen sie ihn löslich in den alkalischen Säften: Blut u. Lymphe. Sieh die Knochesser – od. Riesenzellen. (585 ⎰⎰)

Knorpelgeweb verwendet zur Bildung der glatten Oberflächen der Gelenkenden, zur Verbindung der einzelnen Skeletstücke unter einander, wesentlich verschieden v. Knochensubstanz. Enthält nur 2–7% anorgan. Substanzen; besteht sonst aus chondringebender Substanz, zwischen 30–46% Wasser enthaltend. Chondrin durch Essigsaüre füllbar, Glutin nicht. Lebenserscheinungen im Knorpel aüsserst gering. Knorpelzellen weit v. einander abliegend, abgeschlossen, durch Zwischenmaterie v. einander getrennt, Mangel an Blutgefässen. Knorpelwunde heilt nie durch neugebildete Knorpelsubstanz, bildet sich nur bindegewebige Narbe. (586) (u. ib. ⎰)

Bandapparat (vermittelt Zusammenhalt der einzelnen Skeletstücke), umschliesst die zusammengehörigen Knochenden, die Gelenkstücke, mit häutigen, dichtanschliessenden Kapseln , deren Festigkeit noch verstärkt durch eigne, seitlich od. im Innern der Gelenke befindliche Bänder. Das lockige Bindegeweb u. das elastische Geweb zur Herstellung dieses Apparats benutzt. Da das Bindegeweb – sehr dehnbar bei niedern, sehr steif bei höhern Spannungsgraden – der Träger der Blutgefässe ist, vermittelt es überall den Zutritt der ernährenden Gefässe zu den umschlossnen Gebilden. Wo besondre Festigkeit mit Elasticität gepaart nothwendig, geht es einen Härtungsprocess seiner Grundsubstanz ein, führend zu Bildung der elastischen Membranen u. Bänder. (586)

Aus Knochen- Knorpel- u. lockigem Bindegeweb mit elastischen Elementen ist zusammengesetzt der passiv bewegte Theil der Maschine des menschlichen Körpers. (l. c.)

4) Die Gelenke.

Knochen des Rumpfs fest ⦗durch mehr od. minder unbeweglich mit einander verbundne Knochen gebildet⦘; an diesen die eigentlich zur Bewegung dienenden Knochen der Extremitäten beweglich eingelenkt. (586)

Verbindungen der Bewegungsapparate: Im Allg. 2 Knochen stossen mit freien Endflächen an einander; um die Berührungsflächen zieht sich häutige Kapsel, mit dem einen Ende an dem einen, mit dem andern an dem zweiten der beweglich mit einander verbundnen Knochen, am Rand ihrer Berührungsflächen angeheftet. So entsteht vollständig geschlossne Höhle: die Gelenkkapsel ; ihre Wände vollkommen glatt, ebenso die mit Knorpelbezug versehnen Gelenkenden; sie werden schlüpfrig erhalten, durch Flüssigkeit, eiweiss- fett- u. mucinhaltig mit vielen zerfallnen Zellen u. etwa 95% Wasser. (586, 87) (Diese Höhle vollkommen v. ihrem Inhalt ausgefüllt) (bei allen Gelenken vollkommner Luftabschluss, so dass schon durch den Luftdruck allein die Gelenkenden u. Gelenkkapsel fest aneinander gedrückt) (Allen Bewegungen der Knochenenden an einander folgt die Gelenkflüssigkeit u. die Membran der Gelenkkapsel, so dass niemals ein hohler, leerer Raum in der Gelenkhöhle entstehn kann.)

5) Bau der Extremitätsgefässe.

Die so verbundnen Knochen stellen alle Hebel dar, durch deren Bewegung in bestimmter Richtung Lasten gehoben, gestützt, geschoben etc werden können. Trotz ihrem Zweck entsprechenden Modification [zeigt sich eine] Analogie im Bau der obern u. untern Extremitäten. (588)

Armgerüst, gegliederter Stab, hängt mit dem Rumpf zusammen durch das freiste Gelenk (Kugelgelenk, aber modificirt), dem Schultergelenk . (588. ferner ib. ⎰⎰) Das Festhalten des Arms im Schultergelenk [ist] dem Luftdruck mit Hilfe der umschliessbaren dehnbaren Kapsel übertragen. (l. c.) Die beiden Hauptabschnitte des Stabs – Ober u. Unterarm – durch ein Charniergelenk mit einander verbunden. Streckung nur möglich bis Ober- u. Unterarm grade Linie bilden; Rückwärtsbewegung über die grade Linie hinaus unmöglich gemacht durch Hemmungsvorrichtung, einen Sperrhaken: das Olekranon. Der ganze Arm kann so als einfacher starrer Hebel benutzt werden zum Ziehen v. Lasten, an dessen vorderem Ende Last ziehn kann ohne ihn zu biegen. (589) Ellbogengelenk – zwischen Oberarmkrochen u. Ulna (dem Hauptunterarmknochen) – lässt nur Beugung zu. (l. c.) (Unterarmknochen besteht aus zwei nebeneinander liegenden gegeneinander drehbar verbundnen Knochen (Radius u. Ulna))

In Hand alle Bewegungsmöglichkeiten summirt, die sich bei den einzelnen Gelenkverbindungen finden v. Schultergelenk bis Handgelenk (Sieh über Bau der Hand ib. 590)

Funktionen der untern Extreme weit einfacher als die der obern; Unterstützung des Rumpfs bei Stehn u. Fortbewegung desselben bei verschiednen Arten des Gehns. (590) Arme schon dadurch grössere Freiheit der Bewegung, dass sie mit dem Rumpf verbunden durch ein System beweglich unter einander u. mit dem Rumpf verbundner Knochenstücke: Schulterblatt u. Schlüsselbein. Die Beine artikuliren an dem fast unbeweglich verbundnen Knochenring des Beckens, in dessen hinterm Umfang die Wirbelsaüle fest eingeklemmt ist. Das Becken die starre Basis des Rumpfes, mit welcher er auf seinen Tragsäulen ruht (590, 91)

Hüftgelenk, zwischen Oberschenkelknochen u. Becken, gleich Schultergelenk, ein Kugelgelenk, aber hier Uebergreifen des Pfannenrandes über den grössten Theil des Gelenkkopfs, die Beweglichkeit daher allseitig, aber nach allen Richtungen beschränkt. Ein dem Pfannenrand aufgesetzter Knorpelring umgreift erst den Gelenkkopf in grösserer Ausdehnung. Bewegungen im Hüftgelenk weiter gehemmt durch sehnige Kapsel , bei jeder Bewegung gespannt u. gedreht; ihre vordere Wand durch das ungemein starke ligamentum ileo–femorale verstärkt, die Rückwärtsbiegung des Rumpfs bei feststehenden Beinen durch seine Anspannung verhindert. (591)

Kniegelenk (Schraubgelenk od. Spiralgelenk;) gestattet Beugung u. Streckung. Gelenkbänder, die nach bestimmten Richtungen, je nach den Stellungen des Beins hemmend wirken. (l. c.) (Seitenbänder bei Streckung, Kreuzbänder bei Beugung, die dem Gelenk seine Festigkeit geben u. seine Bewegungen theilweis beschränken.) (Weiteres 592)

Fuss. (p. 592)

6. Die Leistungen des menschlichen Bewegungsorganismus. (593–600)

7. Arbeitsleistung durch Gehn: Ein Mann v. 70 Kilgr. Körpergewicht habe Berg v. 2000 Meter erstiegen; hat also sein Gewicht v. 70 Kilog. auf die angegebne Höhe gehoben, i. e. 140 000 Kggrammeter Arbeit geleistet. Die Arbeitsgrösse verdoppelt, wenn er eine Last = sein Körpergewicht, mit sich auf dem Rücken getragen (280,000.) Sie würde seine Arbeitsleistung an der Kurbel (= 184 320) weit übertreffen. Bei der Leistung am Tretrad kommt noch eine Arbeit der obern Extremitäten hinzu wodurch sie steigt auf 345 600; Nach der Weber’schen Formel berechnet Ranke f. einen Mann f. eine Stunde Wegs auf horizontalem Gang die Arbeitsleistung = 25 000 Kilogrammeter; in 8 Gehstunden etwa 200 000 Kilogrammeter Arbeiter (etwa wie in der Arbeit f. Göpel) (600)

8. Die Wirkung der Stimmbänder: Kehlkopf- u. Zungenmuskeln gehören zu den solchen animalen quergestreiften Muskeln (wie Schlundmuskeln z. B.), die nichts mit der Gesammtarbeitsleistung des menschlichen Körpers zu thun haben.

Das Stimmorgan liegt im Kehlkopf; Stimme liegt in der Stimmritze; die unteren Stimmbänder, welche die Stimmritze einschliessen, gerathen beim Tonangeben in Schwingungen. (Mechanismus bekannt durch den Kehlkopfspiegel); die unteren Stimmbänder (ligamenta thyreoarytaenoidea inferiora ), vermittelst ihrer Schwingungen, die sie unter Wirkung des Expirations-, unter Umständen auch des Inspirationsluftstroms von ihren eignen elastischen Kräften getrieben ausführen, das Wesentliche bei der Tonerzeugung. Kehlkopf ein membranes Zungenwerk, die Stimmbänder sind die elastischen Zungen. Wird genügend starker Luftstrom gegen sie geblasen, so versetzt er sie in Schwingungen, die Tongebung veranlassen können. (601)

Die Stimmbänder sind, mit der hier Pflasterepithel tragenden Schleimhaut des Kehlkopfs überzogen, ausgespannt zwischen Schildknorpel u. den Giessbeckenknorpeln. Die Spalte, die sie von einander trennt, in ihrem vorderen Theil Glottis vocalis (eigentliche Stimmritze); der Theil, der sich fortsetzt zwischen die beiden Giessbeckenknorpel Glottis respiratoria (Athemritze). (602) Die Länge u. Spannung der Stimmbänder hängt v. der Entfernung ihrer beiden Ansatzpunkte ab, die durch Stellungsverschiedenheiten des Schildknorpels gegen die Ringknorpel verändert werden kann. Die Stellungsveränderungen des Schildknorpels besorgen die Musculi cricothyreoidei. (l. c.) (setzen sich fort v. Ringknorpel, durch Stimmbänder u. setzen sich an die Giessbeckenknorpel an. l. c.) (Nur Theil der Fasern durchläuft das Stimmband selbst.) Im Kehlkopf sind die unteren Stimmbänder als membranöse Zungen durch das Trachealrohr gespannt; Bronchien, Luftröhre u. der untere Theil des Kehlkopfs fungiren als „Windrohr“ des Instruments. Der obere Theil des Kehlkopfs, dann die Rachen- Mund- u. Nasenhöhle dienen als „Ansatzrohr“. (602, cf. Exposition v. Helmholtz 603)

9. Klangbildung im Stimmorgan (p. 604–5)

10. Die Sprechstimme (606–610) (Töne allein mit Hilfe der Stimmbänder erzeugt, Sprechtöne unter Mitwirkung der Mundtheile; diese allein wirkend bei Flüstern)

Neunzehntes Kapitel. Mechanik u. Chemie der Muskeln.

I) Mechanik der Muskeln.

1) Allgemeine Wirkungsweise der Muskeln u. ihr Bau. Bewegungsmöglichkeiten des Organismus durch die starren Gerüsttheile des Skelets gegeben, dessen mechanische Einrichtungen Stellungsveränderungen der einzelnen Knochen gegen einander erlauben od. verbieten. (611)

Skeletmuskeln – massige, rothgefärbte, elastische Bänder mit den Knochen verbunden – beinahe die Hälfte, etwa 45% der Körpermasse; schliessen die Mehrzahl der Knochen fast vollkommen in ihre Fleischmassen ein. (l. c.) Die eigentlich bewegenden Organe. (l. c.)

Contraction fähig, i. e. Kürzer- u. Dickerwerden. Verkürzen in der Längsrichtung, Anschwellen in der Querrichtung, Volum dasselbe bleibend. Uebergang (abwechselnd) v. verkürztem in verlängerten Zustand u. vice versa rufen abwechselnde Bewegungen der durch Gelenke verbundnen Skeletabschnitte hervor. (612) Muskel stets nur an ihren beiden Enden – Ursprung und Ansatz – an Knochen befestigt, wobei sie stets ein, seltner zwei Gelenke überspringen; verwandeln dadurch die Knochen in Hebel. Die Mehrzahl dieser Hebel einarmig; (Angriffspunkt des Muskels, der Kraft [befindet sich] auf derselben Seite des Drehpunkts wie Angriffspunkt der Last. Angriffspunkt des Muskels meist dem Drehpunkt des Hebels sehr nah, so dass der Muskelhebelarm weit kürzer als der der Last; dadurch wird f. die Hebung verhältnissmässig schwererer Lasten mehr bedeutender Kraftaufwand nöthig als im umgekehrten Fall, dagegen kann die Hebung der Lasten mit um so grösserer Geschwindigkeit ausgeführt werden; die Knochen werden durch ihre Muskeln in sog. Geschwindigkeitshebeln verwandelt.) (612)

Im Allgemeinen die Wirkungsweise der Muskel auf ihre Hebel die einer linearen Zugkraft; [man] denke sich die bandartigen Muskel reducirt auf eine Linie, die die Ansatzpunkte mit einander verbindet. Durch die Verkürzung dieser Linie wird der Ansatzpunkt des Muskels an einem beweglichen Hebel genähert dem Ursprungspunkt, der sich an einem Theil des Skeletts findet. Die Wirkung solcher linearen Zugkraft nach den mechanischen Gelenkeinrichtungen modificirt (den Hemmungseinrichtungen an denselben) u. je nach der Richtung, worin die Zugkraft angreift. (612) (Kraft kann je nach Richtung der Muskeln zu den Knochen zum Zusammenpressen der Gelenkenden in senkrechter Richtung dienen od. zur Stellungveränderung) (Muskelwirkung verschieden je nach den schon eingeleiteten Stellungen der zu bewegenden Knochen) (In der Natur der Muskelansatz der Knochen so modificirt, dass wirklich paralleles (mit den Knochen) Angreifen der Zugkraft nicht eintreten kann. Die Muskeln setzen sich immer an Knochenvorsprüngen an od. gehn über solche vor ihrem Ansatz weg, so dass diese Knochenvorsprünge als Rollen wirken u. den Ansatz verbessern, wodurch bedeutenderer Theil der Muskelwirkung eine Stellungsänderung des Gelenks veranlasst.) Viele Muskeln so geordnet, dass bei ihrer gleichzeitigen Contraction das betreffende Gelenk keine Stellungsänderung eingeht, heissen Antagonisten (paralysiren sich gegenseitig in ihren Wirkungen) Die Bewegung in reinen Charniergelenken stets nur Beugung u. Streckung – also Drehung um die Gelenkaxe. Bei den Kugelgelenken ditto, aber die Bewegung vielseitiger, weil die Anzahl der möglichen Axen (durch den Drehpunkt des Gelenkkopfs nach verschiednen Richtungen gelegt gedachte lineare Axen) grösser; dadurch wird Resultat complicirter. Analog ist es bei allen andren wahren Gelenkformen, die sich mehr den Charnieren od. mehr den Kugelgelenken annähern. Die Art der Muskelwirkung stets dieselbe. (613)

Bau der Muskeln: Zusammengesetzt aus der eigentlichen rothen Fleischmasse, die aus Längs- u. Querbündeln besteht; die einzelnen Bündel zusammengehalten durch Bindegeweb, worin manchmal Fettzellen. Bindegeweb hier wie überall Träger der Blutgefässe. Die Fleischbündel bestehn aus den Muskelprimitivbündeln (Muskelschläuchen), die in ihrem zähflüssigen Inhalt Querstreifung erkennen lassen; diese Bündel, vielfältig v. der Länge des ganzen Muskels, manchmal mit ziemlich scharfer Spitze endend, bevor sie das Ende des Muskels erreicht haben, auch in zartes Bindegeweb eingehüllt; in diesen verzweigen sich die letzten Muskelkapillaren; längs- u. quergerichtete Kapillaren, ziemlich reichlich mit Blut versorgt; sie sind die feinsten des ganzen Körpers. (613, 614)

Die Muskeln laufen an ihren beiden Enden in die Sehnen u. Fascien aus, mit denen sie vom Knochen entspringen u. sich an ihn ansetzen. Im Gegensatz zu den Sehnen übertragen die Fascien die Muskelwirkung auf breite Flächen; vervielfältigen theilweis auch die Ansatzpunkte der Muskeln. (615)

Die Muskelprimitivschläuche endigen am Sehnenabsatz blind, gehn nicht direkt in die Sehnen über; nur das Sarkolemma u. das Bindegewebe zwischen den Muskelnbündeln, Perimysium, steht in direkter Continuität mit der Sehne. Die Sehnen im Gegensatz mit den Muskeln so wenig dehnbar, dass sie noch zu den starren Maschinentheilen, an denen die Muskelkraft angreift, zu zählen. Sie sind den Uebertragungsbändern u. Seilen der Mechanik analog. (616)

Mechanische Grundbedingungen der Muskeln:

• 1. Ihre active Beweglichkeit oder Contractionsvermögen.
• 2. Ihre passive Beweglichkeit od. Elasticität. (l. c.)

2. Elasticität u. Dehnbarkeit der ruhenden Muskeln: Da die Knochen allseitig v. Muskeln umgeben, so keine Bewegung möglich, wenn die Muskeln im ruhenden Zustand nicht dehnbar. Damit v. den umlagernden Muskeln Einer Bewegungseffecte hervorbringen könne, müssen die übrigen ruhenden Muskeln dehnbar sein, um sich der Veränderung der Stellung der Knochen gegen einander anzupassen. Sie sind dehnbar in totem Grad, aber eben so elastisch. Mit dieser Elasticität Arbeitsersparung gegeben. Bei der aktiven Wirkung der Muskeln werden ihre Antagonisten stark gedehnt; um die Knochen nun in ihre Ruhelage zurückzubringen kein weiterer Kräfteaufwand nöthig; neben der Wirkung der Schwere erreicht durch die elastische Wirkung des gedehnten Muskels, der seine natürliche Länge wieder anzunehmen strebt, sobald der dehnende Zug nachlässt. (616)

Unterliegt Muskel dehnendem Zug, so erst sehr bedeutend gedehnt, aber erst nach u. nach nimmt er die vollkommene Länge an, die der Zugkraft entspricht. Also starke momentane Anfangsdehnung u. weit geringere u. später eintretende Schlussdehnung. Eben so umgekehrt. Nach Nachlassen des Zugs erst sehr rasche Verkürzung u. dann sehr allmähliche, so dass er erst im Verlauf längerer Zeit seine Verkürzung vollendet. Aehnlich verhalten sich alle organische Körper, z. B. Seidenfäden. Ein gleiches Gewicht bringt um so geringere Dehnung hervor, je mehr der Muskel schon gedehnt ist. Ueber gewisses Maximum hinaus er nicht mehr dehnbar, zerreisst, wenn die Zugkraft noch bedeutender gesteigert wird. Er verhält sich qualitativ wie die elastischen Bandapparate der Gelenke, die über gewissen Dehnungsgrad hinaus, sich jeder weiteren Dehnung starr widersetzen. Quantitative Dehnbarkeit des Muskels weit grösser als die der Bänder, Sehnen und Kapselmembranen. (617)

Die Muskeln im lebendigen Körper so an ihre Knochen befestigt, dass sie dadurch etwas über ihre natürliche Länge gedehnt werden; so bei dem Lostrennen v. ihren Ansatzpunkten schnellen sie etwas zurück. Bei der eintretenden Contraction daher keine Kraft u. Zeit verloren f. die Anspannung des vorher schlaffen Muskels, Bewegungen in den betreffenden Knochen können sofort eingeleitet werden. (l. c.)

3. Active Contractilität des Muskels: befähigt ihn zur Arbeitsleistung. Mikroskopisch nachweisbar an den einzelen Primitivcylindern des Gesammtmuskels. Seine Queerstreifen – doppelt brechenden Fleischtheilchen (Disdiaklasten) ⦗bestehn wieder aus solchen kleinster Grösse⦘ strecken sich plötzlich grad, rücken näher an einander, werden kürzer u. breiter. (617) Ausgeschnittner Muskel durch seine Verkürzung kann Gewicht heben, mechanische Arbeit leisten. (618) (= Produkt des gehobnen Gewichts × Hubhöhe. Wenn Last = p, h = Hubhöhe, Produkt = p × h. Aber schon das Heben des unbelasteten Muskels – seines eignen Gewichts auf die Hubhöhe – ist Arbeit, die zur geleisteten Arbeit zugerechnet werden muss, um die Gesammtarbeit des Muskels bei Heben des Gewichts zu finden. P = Muskelgewicht. Die Arbeit f. sein eignes Heben = P × h/2. Also die Gesammtarbeit = Ph/2 + ph = (P/2 + p) h. p. 618) (Bei Heben v. grossen Lasten kann Ph/2 vernachlässigt werden; man erhält dann f. die Arbeit ph.)

Jeder Muskel aller möglichen Grade der Verkürzung fähig bis zu einem Maximum individuell verschieden f. jeden nach der Stärke seiner Lebenseigenschaften. Maximum schwankt zwischen 65 u. 85 per Cent der Länge des ruhenden Muskels. In dem Körper die Muskeln so angeheftet, dass keiner das Maximum seiner Verkürzung erreichen kann; auch bei der durch die Gelenkeinrichtungen ermöglichten grösstmöglichen Verkürzung diese immer nur kleiner Bruchtheil der natürlichen Länge des Muskels. Die Muskel überall so nah an dem Drehpunkt der Hebel die sie bewegen angesetzt, dass schon geringe Verkürzung derselben das Maximum der Drehung bewirkt, welche die Gelenkeinrichtung gestattet. So die Bewegungen mit möglichst geringer Muskelverkürzung ermöglicht (618)

Absolute Muskelkraft: das Gewicht womit belastet Muskel ruhig bleibt im Moment wo er zur Contraction veranlasst wird. Diese Grösse dem grössten Querschnitt des Muskels proportional; man berechnet sie auf die Einheit v. 1 □ Cm. Muskel. Bei Mensch für Armmuskulatur im Mittel = 8.187 Kilogr., f. den Unterschenkelmuskel = 5.9 Klgr. für je 1 □ Cm.

Das Arbeitsmaximum – Summe der Spannkräfte die der Muskel bei stärkster Reizung u. höchster Erregbarkeit lebendig werden lassen kann. Diess Maximum v. der Belastung des Muskels abhängig; grösser, wenn während der Contraction die Belastung fortschreitend vermindert wird wie diess bei der Muskelwirkung an den Knochenhebeln der Fall. ⦗(cf. p 613 oben)⦘ Ueberlastung ⦗über das Mass der absoluten Muskelkraft hinaus⦘ so entsteht Verlängerung (Dehnung) statt Verkürzung. ⦗der contrahirte Muskel dehnbarer als der ruhende; weil durch die Arbeitsleistung die Lebenseigenschaften des Muskels herabgesetzt, ja vernichtet werden können.⦘ (618, 619)

Die Muskelleistung findet statt während des Uebergangs des Muskels aus seinem verlängerten (ruhenden Zustand) in den verkürzten. Ein Muskel kann um so grössere Lasten auf eine bestimmte Höhe heben, je grösser sein Querschnitt. ⦗Der dickere Muskel besteht aus grösserer Anzahl v. Muskelprimitivcylindern, die alle als Einzelkräfte wirken. Je mehr gleichzeitig in Thätigkeit versetzt, desto grösser die daraus resultirende Leistung.⦘ Ein Muskel hebt eine bestimmte Last auf eine um so bedeutendere Höhe, je länger er ist. ⦗Bei einem längeren Muskel [hat] das Maximum seiner Verkürzung einen absolut grösseren Werth als bei einem kürzeren⦘ (619)

Reizt man z. B. durch Electricität quergestreiften Muskel, so scheint Erregungszustand desselben gleichzeitig mit Eintritt der Reizung einzutreten u. mit Aufhören derselben wieder zu verschwinden. Anders bei den glatten Muskelfasern, z. B. denen des Darms. Contraction wird erst wahrnehmbar merkliche Zeit nach Beginn der Reizung, steigert sich allmälig, dauert nach Aufhören des Reizes fort u. geht endlich in Erschlaffung über. Sind in der That ( Helmholtz ) nur quantitative Verschiedenheiten in dem physiologischen Verhalten der beiden Muskelarten. (619) (schönes Experiment v. Helmholtz p. 619, 620) Vorgang der Contraction – Muskelzuckung – ungemein rasch verlaufend; blitzschnell; kann Gewicht dadurch gehoben werden, geht ebenso rasch wieder verloren. Sie sind es offenbar nicht, mit deren Hilfe der thierische Organismus Lasten hebt u. sich selbst in gemessnem Schritt vorwärts bewegt. Dazu müssen die Contractionen v. längerer Dauer sein. Man kann aber auch künstlich an ausgeschnittnem Muskel solche länger andauernden tetanischen Contractionen hervorrufen; wenn man viele (nicht nur einen rasch vorübergehend Reiz) z. B. elektrische Schläge sich so rasch folgen lässt, dass die vom ersten hervorgerufne Zuckung beim zweiten noch nicht das Maximum erreicht hat, so setzen sich die Einzelerfolge der Reize zusammen, so dass stärker u. länger andauernde Zuckung – Tetanus – entsteht. Die Wirkung des 2t Reizes erfolgt dann so, als ob die Länge, welche der Muskel unter der Einwirkung des ersten Reizes bereits erlangt hat, seine natürliche wäre, so dass er sich noch um einen entsprechenden Bruchtheil dieser Länge verkürzt. Dieser Verkürzungszuwachs nimmt f. jede folgende einem folgenden Reiz entsprechende Verkürzung ab, so dass der Muskel schliesslich eine konstante dem Tetanus entsprechende Form annimmt, welche durch grössere Dicken- u. geringere Längenausdehnung sich v. der Form des einfach contrahirten Muskels unterscheidet. (621)

Fortpflanzung der Erregung im Muskel (p. 621, 622. sie sinkt wie die Contractionsgeschwindigkeit bei sinkender Temperatur.) Lokalisiren der Muskelreizung (Aufschwellen an der gereizten Stelle durch Blutzufluss, beschränkt lokal, idiomuskuläre Contraction) (622) Bei dem Uebergang in den thätigen Zustand schnellt der unbelastete Muskel mit elastischen Kräften aus der Form des ruhenden in die neue Form des thätigen Muskels; als ob er über die thätige Form gedehnt gewesen wäre. Nicht so beim belasteten. (l. c.)

II) Die Chemie des Muskels als Bedingung seiner Lebensthätigkeiten.

1. Der Muskel als kraftproducirendes Organ: er das hauptsächlichste kraftproducirende Organ f. die mechanischen Leistungen des Organismus; seine Bestandtheile [sind] das Heizmaterial der Maschine zur Krafterzeugung f. die mechanischen Leistungen (622) Nicht bloss Uebertragungsmechanismen wie Stempel, Hebel u. Räder einer Dampfmaschine einer an einem andern Ort erzeugten Kraft. ⦗die Centralorgane des Nervensystems nach älterer Meinung die Kraftquelle für die Muskelaction. Die Meinung [war] widerlegt als nachgewiesen [wurde,] dass der v. Rückenmark u. Gehirn getrennte Muskel noch zuckungsfähig bleibt.⦘ (622, 623) Andre Ansicht, dass die Kraftquelle f. die Muskelaction im Blute; widerlegt durch den Nachweis, dass ausgeschnittne u. vollkommen blutfreie Muskeln noch zuckungsfähig; ⦗doch solcher Muskel, wenn ihm Blut zur Verfügung steht verwendet auch Kräfte aus diesem zur Arbeitsleistung⦘ Blutreicher Muskel kann mehr Arbeit leisten als blutfreier ⦗Das Blut führt nicht die freien Spannkräfte selbst zu, welche der Muskel zur Arbeit verwendet; es giebt Stoffe mit Spannkräften an die Muskeln ab, was denselben Erfolg hat.⦘ Während der Muskelaction wesentliche Veränderungen im Blut; Blut v. Frosch verliert durch übermässige Muskelaction ⦗Tetanus des Gesammtthiers⦘ seine stark alkalische Reaction u. wird neutral od. schwach sauer. Die procentische Menge der in ihm enthaltenen festen Stoffe nimmt [zu], Wassergehalt entsprechend ab. (623.)

Fortsetzung Heft C.

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