Vergleichende Histologie der Atemmuskeln.

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1 Vergleichende Histologie der Atemmuskeln. Von Yosiharu Inaba. (Aus dem Anatomischen Institut der Medizinischen Fakultat zu Okayama; Vorstand : Prof. M. Seki.) Mit 5 Abbildungen auf Tafel I. Die Muskeln weisen je nach ihrer Funktion einen wechselnden Bau auf. Beziislich der ZusammenhAnge zwischen. den Bauarten and den Funktionen der Muskeln haben Nciir bereits histologische Untersuchungen von Hal ban (1894), Schiefferdecker (1911, 1926, 1927), Voss (1934), Kohashi (1937) u.a. Halb an und K oha.shi haben sich dahin gaussert, dass stdrkere Muskeln dickere Muskelfasern besitzen. K oh as hi hat iibrigens betont, dass Muskeln, die Dauer- oder 1-Ialtefunktionen ausithen, sich aus diinn.eren Muskelfasern zusammensetzen und reich an interstitiellem Bindegewebe sind. Die Atembewegurig stellt eine der wichtigsten Bewegungen des tierischen KOrpers dar. Mit dem Mechanismus der Atembewegung haben sich von alters, her viele Autoren eifrig befasst, z.b. du Bois Reymo n d (i902) und Fick (19i 1). Die Autoren sind sich dariiber einig, dass die Mm. intercostales externi und das Zwerchfell Inspirationsmuskeln darstellen, wãhrend die Mm. intercostales interni Exspirationsmuskeln zugerechnet werden mtissen. Was aber den histologischen Bau der Ateminuskeln anbetrifft, so sind vor allem. die Arbeiten von S chiefferdecker (1911, 1926) und Kohas hi (1941) am Menschen vorhanden. Ober die Atemmuskeln von weiteren verschiedenen Sthigetieren gibt es aber meines Wissens bislang keine eingehende vergleichende histologische Untersuchung. I. Material und Methode. Als Material dienten folgende 7 Tiere : Dachs (Nictereutes viverrinus) (5,7 Kg), Affe (Macacus faseicularis) (4, Kg), Hund (Canis familiaris) (7,5 Kg), Reh aus Formosa (Muntiacus reevesii micrurus) (9,5 Kg), Seebix (Callotaria 1) Ausgefuhrt auf Kosten der Ausgaben des Unterrichtsministeriums far wissenschaftliche Forschunz.

2 2 Yo s iharu Inaba, ursina) (24,0 Kg), Kaninchen (i,8 Kg), Wolf aus Korea (Canis lupus o?,:qp;u.,-,, (33,0 Kg). Die Tiere wurden durch Injektion zo%iger Formalinläsung ri die Blutgefisse fixiert and in einer xo%iger FormalinlOsungaufbewahrt. Muskelstiickchen aus 3 Stellen des Zwerchfells und aus ro zo Stellen der Intercostalmuskeln wurden nach der Methylalkohol-Celloidinmethc.de vcn Seki (1937) in Celloidin eingebettet, eine Methode, die die Gewebcstackchen am geringsten schrumpfen lisst. Die Schnitte wurden nach der Hei cl en hai n- schen Eisenhärnatoxylin- and der,wei gertschen Resorzinfuchsin-Methode gefarbt. Die Messung der quergeschnittenen Riche der Muskelfasern wurde wie bei K o has hi (1937) mit Hilfe des Zeichenapparates und des Planirneters ausgefiihrt. II. Resultate der Untersuchung. x. D a ch s (5,7 Kg). Die Dicke der Muskeln : Zwerchfell i,o mm, Tabelle I. Dachs.

3 Vergleichende Histologie der Atemmuskeln. 3 Intercost. ext. 1,4 mm und int. 1,o mm. An Querschnitten bieten die Muskelfasern eixie ungleichmassig rundliche oder vier- oder fiinfeckige Gestalt dar. Sie bilden sich durch Bindegewebe zusammengefasst.deutlich zu Muskelbiindeln. Die Atemmuskeln des Dachses bestehen aus dicken Fasern (Tabelle i und Abb. 1). Hinsichtlich der Faserdicke des Zwerthfals und des Intercost. ext. schliesst sich der Dachs an das Kaninchen an. Die Fasern des Intercost. in sind beim Dachs so click wie beim Kaninchen und Wolf aus Korea. Beim Intercost. ext. sind die Muskelfasern an der hinteren Partie: des Thorax etwas dunner als an der vorderen. Diesei Verhaltnis ist aber bei den Interni umgekehrt. Die elastischen Fasern sind beim Zwerchfell spdrlich zu sehen, bei den Intercostalmuskeln aber kaurn. Tabelle 2. Affe.

4 4 Yosiharu Inaba, 2. A f fe (4,5 Kg). Die Dicke des Muskels : Zwerchfell 1,2 mm und Intercost. ext. und int. je i,o mm. Die Muskelfasern zeigen sid, an Querschnitten wie beim Dachs ungleichmissig rundlich oder polygonal und sind zu Muskelbundeln vereinigt. Das Zwerchfell und die Intercostairnuskeln des Affen bestehen aus Fasern von beinahe gleicher Dicke (Tabelle a). 3. Hun d (7,5 Kg). Die Atemmuskeln sind alle gut cntwickelt. Die Dicke des Muskels : Zwerchfell 2,4 mm und Intercost. ext. und int. je 1,8 mm. In Querschnitten sind die Muskelfasern rundlich und auffallend &inn (Abb. a). Der Variationskoeffizient der Faserdicke ist klein (Tabelle Zwischen den Muskelfasern werden elastische Fasern ziemlich reichlich gefunden. Tabelle 3. Hund.

5 Vergleichende Histologie der Atemmuskeln S eebär (24,o Kg). Die Atemmtiskeln dieses Tieres sind aberraschend stark entwickelt. Sie sind auf das Mehrfache dicker als bei den. anderen Tieren. Die Dicke,des Muskels : Zwerchfell 4,0 mm und Intercostalis ext. und int. je 5, mm. In Querschnitten werden die Muskelfasern durch Bindegewebe zusammengehalten und bilden Muskelbiindel. Tabelle 4. Seebdr.

6 , 6 Yosiharu Inaba, Die Muskelfasern sind betrdchtlich diinn. Am diinnsten sind die Fasern des Zwerchfells (Tabelle 4 und Abb. 3). Der Querschnitt der Muskelfasern it im aligemeinen rundlich. Das Bindegewebe zwischen den Mur kelfasern ist reichlich mit elastischen Fasern versehen, und zwar reichlichsten unter alien untersuchten Tieren (Abb. 4). Sic cind im Muskelspindel besonders reichlich enthalten. 5. Reh aus Formos a (9,5 Kg). Die Dicke des Muskels : Zwerchfell 1,0 mm und Intercostales 1,3 mm. Man sieht in Querschnittcn rundlich oder unregelmassig polygonale Muskelfasern, weiche zu Muskelbiindeln zusammengefasst sind. Die Dicke der Muskelfasern ist beim Zwcrchfell am grossten, daran schliessen sich die externen und dann die internen Inter- Tabelle 5. Reh aus Formosa.

7 Vergicichende Histologie der Aremmuskeln. 7 costalmuskeln. Die Externen sind in der ihinteren Gegend des Thorax thinner als in der vorderen, die Internen verhalten sich umgekehrt(tabelle,). Die elastischen Fasern sind sowohl im Zwerchfell als auch in den Intercostalmuskeln ziemlich reichlich zu linden. 6. Kan inch en (1,8 Kg). Die Dicke des Muskels Zwerchfell 0,7 mm, Intercostales 'externi 0,9 mm und interni o,8 mm. Die Muskelfasern sind merkwiirdigerwielse am dicksten unter den untersuchten Tieren und an Querschnitten meistens rundlich.. Die Dickenunterschiede der einzelnen Fasern sind gering (Abb. 5). Zu bemerken ist ferner, dass die elastischen Fasern in den Atemmuskeln bei diesem Tiere am irmsten vorhanden sind. Tabelle 6. Kaninchen. 7. Wolf aus Korea (33,0 Kg). Die Dicke des Muskels Zwerchfell 1,8 mm und Intercostales x,5 mm. Die Muskelfasern sind an Querschnitten unregelmãssig rundlich oder polygonal und zu Biindeln zusammengefasst. Die elastischen Fasern sind nur in kleiner Menge vorhanden.

8 8 Yosiharu Inaba, Tabelle 7. Wolf aus Korea. Ertirterung der Befunde. Das Zwerchfell ist beim Seebir am sti.rksten ausgebildet, dann verhaltnismissig stark beim Hund. Darauf folgen der Affe, das Reh aus Formosa, der Wolf aus Korea und der Dachs ohne grosse Unterschiede zwischen ihnen. Am diinn.sten ist das Zwerchfell beim Kaninchen. Auch die Intercostalmuskeln zeigen beim Seebir die beste Entwicklung, beim Hunde eine schlechtere und bei dem Reh aus Formosa, Wolf aus Korea, Dachs und Kaninchen in der Reihexifolge eine noch schlechtere. Es ist ganz dass beim Seebar, der gewohnlich in das Wasser eintauchend lebt und dem hydrostatischen Druck auf den Brustkorb und das Zwerchfell wiederstehci: muss, -die Atemmuskeln besonders gut entwickelt sind. Beim Kaninchen

9 Vergleichende Histologic der Atemmuskeln. 9 aber, bei we1chem nut. wenige Tatigkeit der Atemmuskeln in Anspruch genommen wird, sind die,muskeln schwach. Beachtenswert ist nun die Tatsache, dass die Muskelfasern des Zwerchfells beim kaninchen am dicksten sind (moo/22). Sie sind diinner beim Dachs (800/22), Wolf aus Korea (Goo p2), Reh aus Formosa (600/22) und Affen (5 oop2) und am dunnsten beim Hund (300/22) und Seebar (2.50/22). Die Faserditke der Intetcostales externi ist femer : Kaninchen (99o/22) > Dachs (750 > Wolf aus Korea (750//2) > Reh aus Formosa (58o u2) > A.ffe (550122) > Seebar (34o/22) > Hurd (330/22). Diejenige der Intercostales interni ist : Kaninchen (iozo/22) > Wolf aus Korea (7z9/22) > Dachs (65o p2) > Affe (540/.12) > Reh aus Formosa (500 p2) > Seebar (380A > Hund (340?). Beim Seebar und Hund sind namlich die Muskelfasern am diinnsten, ihnen folgen der Affe, das Reh, der Wolf und der Dachs. Am dicksten sind sie bcirn Kaninchen. Je grosser also die Belastung und die Tatigkeit der Atemmuskeln ist, urn so diinner sind die Muskelfasern. Dazu kommt noch die Tatsache, dass bei den Intercostales externi ihr hinterer und bei den Intercostales intend ihr vorderer Abschnitt, also die besser arbeitenden Abschnitte in der Regel diinnere Fsern fiihren. Das auffallendste Beispiel laierfiir bieten die Muskeln des Dachses und Rehes dar. Die elastischen-fasemsind im aligemeinen urn so reichlicher vorhanden, je grosser die Belastung und die Tatigkeit der Atemmuskeln sind. Nachtrag. Im Anschluss an den oben geschirderten Versuch habe ich noch analoge Untersuchungen an einigen VOgeln angestellt. Bei den VOgeln frndet sich aber kein 'myogenes Zwerchfell. Man bemerkt auch keine starke Rip- Tabelle 8. Vogel.

10 to Yosiharu Inaba, penbewegung. Nach Makowski (1938) tritt bei Abtrennung der Lunge der Vogel von den Rippen Atelektase ein; wahrend die Luftsacke normal weiter arbeiten. Blasenbalgartige Bewegungen des Lungenparenchyms sullen dabei die Luft in die Lungenkapillaren bringen. Wie man aus der Tabelle 8 ersieht, sind die Muskelfasern der Intercostales externi bei der Wildente schon ziemlich dick (.4.7o u2), etwas dicker bei der Hausente (56o p2) und am dicksten beim Huhn. (95o p2). Die Intercostales interni geben eine gleiche Reihenfolge : Wildente 380 p2, Hausente 58o u2 und Huhn 760 p2. Die elastischen Fasern lassen sich bei den VOgeln kaum nachweisen. - IV. Zusammenfassung. I. Die Faserdicke der Atemmuskeln ist : Seebar < Hund < Affe < Reh aus Formosa < Wolf aus Korea < Dachs < Kaninchen. Im allgemein.en enthalten die kraftig entwickelten Atemmuskeln diinnere Fasern. 2. Die elastischen Fasern sind in den starker entwickelten Atemmuskeln reichlicher zu sehen. 3. Unter den VOgeln ist die Faserdicke der Intercostalmuskeln : Wildente < Hausente < Huhn. Die elastischen Fasern sind in den Intercostales der Vogel kaum bemerkbar. Lit eraturverzeichnis. Du Bois Rey mond. R.: Mechanik der Atmung. Erg. Physiol. x (x9oz). Fi c k. R.: Anatomic und Mechanik der Gelenke. In Bardelebens Handbuch, Bd. 2, Abt. x, TI. 3. Jena Halban. J.: Die Dicke der quergestreiften Muskelfasern und ihre Bedeutung. Anat. H. 3 (1894). Kohas hi. Y.: Histologische Untersuchungen der verschiedenen Skeletmuskeln beim Menschen. Okajimas Fol. anat. jap. 15 (1937). : Histologische Untersuchungen -Ober die Atemmuskeln des Menschen. Okajimas Fol. anat. jap. zo (194o). Makowski. J.: Recherches sur IC mechanisme de la respiration chez les Oiseaux. Kosmos LwOw, 63 (i935). S eki. M.: Untersuchungen mit nichtwasserigen Flussigkeiten. ifi. Erfallrungen auf dem Gebiete der Celloidineinbettung. Z. Zellforsch. z6 (1937). S chi efferde ck er. P.: Untersuchungen fiber den feineren Bau und die KernverhAltnisse des Zwerchfells in Beziehung zu seiner Funktion. Pflugers Arch. 139 (x9xx). : Neue Untersuchungen fiber den feineren Bau und die KernverhAltnisse des Zwerchfells, sowie iiber die Art der Entwicklung der verschiedenen Muskeln. Z. mikrosk.-anat. Forsch. 7 (1926). : Vergleichende Betrachtungen iiber 116 von mir untersuchten Muskeln. Z. mikrosk.- anat. Forsch. 9 (19z7). V o s s. H.: Vergleichende Untersuchungen iiber den Aufteilungsgrad der kontraktilen Masse in den Skeletxnuskeln. Z. mikrosk.-anat. Forsch. 36 (1934).