Pfeilgift Curare - Freiherr-vom-Stein-Schule
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<strong>Freiherr</strong>-<strong>vom</strong>-<strong>Stein</strong> <strong>Schule</strong><br />
Biologie<br />
Herr Siebert<br />
Jahresarbeit Oktober 2009 – April 2010<br />
Günsterode<br />
Merle Sievertsen<br />
Herkunft<br />
Wirkungsweise<br />
Medizinische Nutzung
Inhaltsverzeichnis Seite<br />
1. Inhaltsverzeichnis.....................................................................................2<br />
2. Fachwortverzeichnis...........................................................................3 - 4<br />
3. Vorwort<br />
3.1 Warum habe ich dieses Thema gewählt? .....................................................5<br />
4. Herkunft<br />
4.1 Wann, wie und wo wurde das <strong>Pfeilgift</strong> <strong>Curare</strong> entdeckt und genutzt? ........6<br />
4.2 Wie wurde es früher hergestellt? ..................................................................7<br />
4.3 Heutige Herstellung ......................................................................................8<br />
4.4 Arten von <strong>Curare</strong> ..........................................................................................9<br />
5. Wirkungsweise<br />
5.1 Nervensystem<br />
5.1.1 Zentrales Nervensystem – peripheres Nervensystem ...............................10<br />
5.1.2 Willkürliches Nervensystem – Vegetatives Nervensystem ......................11<br />
5.1.3 Nervengewebe ...................................................................................12 - 13<br />
5.1.4 Die verschiedenen Potenziale eines Neurons ....................................14 - 15<br />
5.1.5 Fortleitung von Impulsen innerhalb eines Neurons und zwischen<br />
Neuronen ...........................................................................................16 - 17<br />
5.1.6 Neurotransmitter<br />
5.1.6.1 Neurotransmitter allgemein ..................................................................18<br />
5.1.6.2 Acetylcholin und Acetylcholinesterase ................................................18<br />
5.2 Wirkung<br />
5.2.1 Wie wirkt das <strong>Pfeilgift</strong> <strong>Curare</strong>? ........................................................19 - 20<br />
5.2.2 Welche Symptome sind sichtbar? ............................................................20<br />
5.2.3 Was passiert bei welcher Dosierung? ......................................................21<br />
5.2.4 Wie wird es wieder abgebaut? .................................................................21<br />
6. Medizinische Nutzung<br />
6.1 Wie wird das <strong>Pfeilgift</strong> <strong>Curare</strong> verabreicht? ...............................................22<br />
6.2 Warum, wann und wo wird es eingesetzt? .........................................22 - 23<br />
6.3 Welche Nebenwirkungen kann es geben? .................................................24<br />
7. Nachwort<br />
7.1 Fazit ...................................................................................................25 - 26<br />
8. Literaturverzeichnis ......................................................................................27<br />
9. Anhang ..........................................................................................................28<br />
- 2 -
2. Fachwortverzeichnis<br />
Adsorption - Anhaften einer Substanz an einer Oberfläche<br />
afferent - zuführend<br />
Aktionspotenzial - Zustand, in dem eine Nervenzelle „arbeitet“<br />
Antagonist - Gegenspieler, dessen Wirkung der eines anderen<br />
entgegengesetzt ist<br />
Axon - langer Fortsatz einer Nervenzelle<br />
Axonhügel - angeordnet wie ein Dendrit, jedoch entspringt hier das Axon<br />
Dendriten - kurze Fortsätze einer Nervenzelle<br />
depolarisieren - abschwächen<br />
Depolarisation - Abschwächen des Ruhepotenzials einer Nervenzelle<br />
diffundieren - eindringen, verschmelzen<br />
Diffusion - Streben nach Konzentrationsausgleich<br />
Diffusionskräfte - Kräfte, die nach Konzentrationsausgleich streben<br />
efferent - wegführend<br />
Generatorpotenzial - Zustand, in dem eine Nervenzelle zwar Impulse empfängt, aber<br />
hyperpolarisieren -<br />
nicht genug, um zu reagieren<br />
verstärken<br />
Hyperpolarisation - Zelle ist noch negativer als im Ruhezustand geladen<br />
Ion - positiv oder negativ geladene Teilchen<br />
kontinuierliche<br />
Erregungsausbreitung - bestimmte Weiterleitung von Impulsen innerhalb einer Zelle<br />
motorische Endplatte - Verbindung zwischen Axon und einer Muskelzelle<br />
Neurit - siehe „Axon“<br />
Neuroglia - Gewebe, welches die Nervenzellen umgibt und schützt<br />
Neuron - Nervenzelle<br />
Neurotransmitter<br />
präsynaptische<br />
- Botenstoff<br />
Endknöpfe - der letzte Teil einer Nervenzelle, die die kleinen Bläschen mit<br />
den Botenstoffen besitzen<br />
peripher - am Rande befindlich<br />
permeabel . durchlässig<br />
präsynaptisch - vor der nächsten Zelle befindlich<br />
- 3 -
postsynaptisch - nach er letzten Zelle befindlich<br />
Repolarisation - Wiederherstellung des Ruhepotenzials einer Nervenzelle<br />
Rezeptor - Empfänger, an den sich die Botenstoffe setzen<br />
Ruhepotenzial - Zustand einer Nervenzelle, die gerade keine Impulse empfängt<br />
Synapse - Verbindungspunkt zwischen Nervenzellen<br />
synaptische Vesikel - kleine Bläschen (die Botenstoffe enthalten)<br />
synaptischer Spalt - Spalt zwischen zwei Nervenzellen<br />
vegetativ - autonom, selbstständig<br />
Zellmembran - „Haut“ einer Körperzelle<br />
ZNS - zentrales Nervensystem<br />
- 4 -
3. Vorwort<br />
3.1. Warum habe ich dieses Thema gewählt?<br />
Ich schreibe meine Jahresarbeit im Fach Biologie über das Thema „<strong>Pfeilgift</strong> <strong>Curare</strong>“, da<br />
Biologie mein Leistungskurs ist und ich mich schon immer für die Funktionsweisen des<br />
menschlichen Körpers interessiert habe und hierbei nun einiges über das komplexe<br />
Nervensystem erfahre. Außerdem finde es ich es sehr interessant, wie man das Nervensystem<br />
beeinflussen kann, wie z.B. mit dem <strong>Pfeilgift</strong> <strong>Curare</strong>.<br />
Es interessiert mich, wie genau das Nervensystem funktioniert und was durch das <strong>Pfeilgift</strong><br />
<strong>Curare</strong> mit dem Körper geschieht. Deshalb ist das auch das Hauptthema dieser Hausarbeit:<br />
Die Funktion des Nervensystem und die Wirkung des <strong>Pfeilgift</strong>es auf das Nervensystem.<br />
Weiterhin möchte ich erfahren, warum man daran sterben kann und wie es dann trotzdem in<br />
der Medizin zur Anwendung kommt, was man dabei alles beachten muss, dass man einem<br />
Menschen nicht schadet, wenn man dieses eigentliche Nervengift verabreicht. Dann<br />
interessiert mich auch noch, wie das Gift wieder abgebaut wird bzw. die Narkose, die dadurch<br />
erreicht wird, wieder nachlässt.<br />
Als erstes jedoch möchte ich herausfinden, wo dieses <strong>Pfeilgift</strong> eigentlich entdeckt wurde und<br />
wie es sich zu einem medizinischen Nutzen entwickelt hat.<br />
Ich wünsche viel Spaß beim Lesen und hoffe, dass ich alles gut verständlich erklären kann.<br />
Anmerkung:<br />
Alle kursiv-fett gedruckten Worte werden im Fachwortverzeichnis auf den Seiten 3 und 4<br />
erklärt.<br />
- 5 -
4. Herkunft<br />
4.1 Wann, wie und wo wurde das <strong>Pfeilgift</strong> <strong>Curare</strong> entdeckt und genutzt?<br />
Von der westlichen Welt wurde das <strong>Pfeilgift</strong> schon zu Zeiten von Christoph Columbus<br />
entdeckt, als er 1492 das „neue Land“ Amerika entdeckte und Mitglieder seiner Besatzung<br />
von einem scheinbar harmlosen Pfeil getroffen wurden und daran starben. Denn die Indios<br />
aus Südamerika benutzten diese Pfeile mit einer braunen Masse, dem <strong>Pfeilgift</strong> <strong>Curare</strong>, an der<br />
Spitze, um zu jagen und sich vor Eindringlingen, auch europäischen Besatzungstruppen, zu<br />
schützen. Daher kommt dieses Nervengift auch zu seinem Namen „<strong>Pfeilgift</strong>“, da es von den<br />
Indianern mit Pfeilen verschossen wurde.<br />
Natürlich hatten sie diese Waffen nicht nur um sich vor menschlichen Eindringlingen zu<br />
schützen, sondern auch um ihre eigene Nahrung in Form von Beute zu erlegen. Es gab<br />
verschiedene Tiere, die die Indianer verspeisten. Dazu gehörten kleines Wild und großes<br />
Wild, z.B. Jaguar und Tapir, aber auch kleinere Tiere wie Vögel und Fische. Für jede dieser<br />
Tierarten brauchten sie eine bestimmte Art von Pfeil, denn mit einem so großen Pfeil mit<br />
lanzenförmiger Spitze, wie man es zum Erlegen eines Jaguars braucht, kann man keinen<br />
Vogel erlegen und danach verspeisen. Also bauten sie damals für die Jagd von Vögeln ein<br />
Pfeil mit stumpfer Spitze, denn er sollte ja nicht in den Ästen hängen bleiben. Um Fische zu<br />
fangen, hatten sie einen Pfeil mit einer in drei bis fünf Teile gefiederter Spitze. Für die Fischund<br />
Vogeljagd jedoch benötigte man noch nicht das <strong>Pfeilgift</strong> <strong>Curare</strong>. Nur für die Erlegung<br />
von Wild tauchten sie die aus Bambus bestehende Spitze in das <strong>Pfeilgift</strong> <strong>Curare</strong> ein und<br />
schossen diese auf die Tiere. Durch das <strong>Pfeilgift</strong> allein verendeten diese Tiere jedoch nicht,<br />
daher benutzten sie für die Erlegung solcher großen Tiere diese lanzenförmigen Spitzen, da<br />
durch diese eine starke Blutung entsteht und somit dann das Tier verblutet und zum Verzehr<br />
geeignet ist.<br />
Damals war die genaue Wirkung des <strong>Pfeilgift</strong>es <strong>Curare</strong> noch nicht erforscht, man wusste eben<br />
nur, dass diese tödlich wirkt. Erforscht wurde das <strong>Pfeilgift</strong> erst Jahrhunderte später von vielen<br />
1 2<br />
verschiedenen Forschern.<br />
1 http://de.wikipedia.org/wiki/<strong>Curare</strong> ; 27.03.2010<br />
2 www.regenwaldmenschen.de/deutsch/download/curare.pdf ; 07.04.2010<br />
- 6 -
4.2 Wie wurde es früher hergestellt?<br />
Das <strong>Pfeilgift</strong> <strong>Curare</strong> wurde aus dem Saft der Stammrinde von Strychnosarten oder auch<br />
Mondsamengewächsen hergestellt, außerdem noch aus den Sekreten verschiedener<br />
Froscharten. Die Strychnosarten, das sind Brechnüsse, gehören zur Familie der Loganiaceen<br />
und wachsen z.B. in Hinterindien, in Kongo, im Malayischen Archipel, in Gebieten des<br />
Amazonas und des Orinoko.<br />
Es gibt sehr viele Arten von Brechnüssen, wobei einige von ihnen hochgiftig sind. Man sollte<br />
wissen, dass die Brechnüsse keine Nüsse, sondern Beeren sind. Und das Fruchtfleisch dieser<br />
Beeren ist saftig und sehr gut schmeckend, aber jedoch hochgiftig. Es wird von den dortigen<br />
Einwohnern auch in kleinen Mengen verzehrt. Doch eigentlich ist es für medizinische Zwecke<br />
zu verwenden. 3<br />
Um die „braune Masse“, die die Indianer an die Spitze ihrer Pfeile geschmiert haben,<br />
herzustellen, wurden damals die Pflanzen der Strychnosarten (Brechnüsse), z.B. Lianen mit<br />
apfelartigen Früchten, tagelang gekocht, solange, bis die Flüssigkeit so eingedickt war, dass<br />
man sie zum Bestreichen der Pfeile nutzen konnte.<br />
Bei der damaligen Herstellungsmethode starben die Menschen daran, da das Gift auch über<br />
die Lunge ins Blut gelangen und ihre Wirkung, die in 5.2.1 beschrieben ist, entfalten kann.<br />
3 http://de.wikipedia.org/wiki/Brechnüsse ; 27.03.2010<br />
4 5<br />
4 übernommen : http://www.bronberg.co.za/Images/Plant_pics/Strychnos_pungens_8388.jpg ; 27.03.2010<br />
5 übernommen : http://wolf.mind.net/swsbm/Images/New10-2003/Strychnos_nux-<strong>vom</strong>ica-4.jpg ; 27.03.2010<br />
- 7 -
4.3 Heutige Herstellung<br />
Im Gegensatz zu früher, wo <strong>Curare</strong> biologisch hergestellt wurde, wird es heute nur noch<br />
synthetisch hergestellt. Gründe dafür sind, dass erstens die Nachfrage durch rein biologische<br />
Herstellung nicht zu decken ist und zweitens die Nebenwirkungen in der medizinischen<br />
Nutzung durch die chemische Herstellung stark reduziert worden sind.<br />
In den 60er Jahren hatte <strong>Curare</strong> dann seinen durchschlagenden Erfolg, da zuvor das Verfahren<br />
der Dünnschichtchromatographie entwickelt wurde.<br />
Bei einer Chromatographie können reine Substanzen aus einer Mischung isoliert werden.<br />
Das geschieht durch bestimmte Adsorption.<br />
Bei der Dünnschichtchromatographie wird die Mischung, aus der ein Reinstoff isoliert<br />
werden soll, auf eine Scheibe gegeben und die Analyselösung, die es isolieren soll, ebenfalls<br />
als eine Starlinie auf die Scheibe punktförmig aufgetupft. Diese Scheibe wird dann in eine<br />
Schale mit Lösungsmittel, welches nur den Boden bedeckt, gestellt. Nun wandert das<br />
Lösungsmittel nach oben und erreicht irgendwann die Startlinie, die aus der Analyselösung<br />
besteht. Ab da beginnt die Isolierung des Reinstoffes durch Auftrennung. 6<br />
7 8<br />
Gefäß mit Lösungsmittel Scheibe mit Analyselösung, auf der das Lösungsmittel nach<br />
oben gewandert ist<br />
6 "Chromatographie." Microsoft® Encarta® 2006 [CD]. Microsoft Corporat ion, 2005<br />
7 übernommen:<br />
http://www.chemgapedia.de/vsengine/media/vsc/de/ch/3/anc/croma/dc/prinzip/trennung1m70gr0101.jpg ;<br />
04.04.2010<br />
8<br />
übernommen: http://www.lehrer-online.de/dyn/pics/666601-666647-1-9_farbstoffe_ergebnis350.jpg ;<br />
04.04.2010<br />
- 8 -
4.4 Arten von <strong>Curare</strong><br />
Es gibt verschiedene Arten von <strong>Curare</strong>, die auch auf verschiedene Art und Weise hergestellt<br />
und auch für verschiedene Zwecke verwendet werden. Als erstes gibt es „Tubocurare“.<br />
Tubocurare wird grundsätzlich nur aus der Stammrinde von Pflanzen, hauptsächlich der<br />
Pflanze Chondrodendron tomentosum, hergestellt. Aus dieser Art von <strong>Curare</strong> hat sich das,<br />
später in der Medizin verwendete, Tubocurarin entwickelt, welches dann zur Muskelrelanxion<br />
bei chirurgischen Eingriffen benutzt wurde. „Tubo“ ist spanisch und bedeutet Röhre. Diese<br />
Art hat ihren Namen daher, dass sie in Bambusröhren aufbewahrt wird.<br />
Als nächstes gibt es „Calebassencurare“. Diese Art hat ihren Namen daher, dass sie in<br />
ausgehöhlten Kürbissen aufbewahrt wird und „calabaza“ bedeutet Kürbis. Diese wird<br />
hauptsächlich aus den Strychnosarten, also Brechnüssen, hergestellt und enthält somit<br />
Strychnosalkaloide. Diese verhalfen dazu, die Beute zu erlegen, indem sie bewegungsunfähig<br />
gemacht wurde.<br />
Als letzten gibt es Topfcurare. Der Name kommt daher, dass es in Tontöpfen aufbewahrt<br />
wird. Es wurde zum gleichen Zweck, wie das Calebassencurare benutzt, war aber eher typisch<br />
für eine bestimmte Gruppe von Indios. Hauptsächlich stellten die Indios des Gebietes beim<br />
Orinoko diese Art her. 9<br />
„Chondrodendron tomentosum“<br />
9 http://de.wikipedia.org/wiki/<strong>Curare</strong> ; 28.03.2010<br />
10<br />
10 übernommen: http://www.mobot.org/tours/medicinal_plants/images/curare.jpg ; 07.04.2010<br />
11 übernommen: http://pharm1.pharmazie.uni-greifswald.de/allgemei/koehler/koeh-156.jpg ; 07.04.2010<br />
- 9 -<br />
11
5. Wirkungsweise<br />
5.1. Nervensystem<br />
5.1.1 Zentrales Nervensystem – peripheres Nervensystem<br />
Im Allgemeinen ist das Nervensystem zur Erfassung, Verarbeitung, Speicherung und<br />
Aussendung von Informationen zuständig. Dafür ist es in zwei Teile geteilt: Das zentrale<br />
Nervensystem (ZNS) und das periphere Nervensystem. Zum zentralen Nervensystem gehören<br />
die übergeordneten Zentren: Das Gehirn und das Rückenmark. Zum peripheren Nervensystem<br />
gehören alle anderen Nervenzellen und Nervenbahnen. 12<br />
„Reize der Außenwelt erreichen über das periphere Nervensystem das ZNS. Nach der Verarbeitung und dem<br />
Entwurf einer sinnvollen Reaktion im ZNS werden die notwendigen Muskeln und/oder inneren Organe für die<br />
Reizbeantwortung mit Hilfe des peripheren Nervensystems erregt.“ 13<br />
12 Buch: „Biologie Anatomie Physiologie“ von Nicole Menche, 5. überarbeitete Auflage 2003, Urban & Fischer<br />
Verlag, Kapitel: „Das Nervengewebe“, S. 147, „Zentrales und peripheres Nervensystem“<br />
13 übernommen aus dem Buch „Biologie Anatomie Physiologie“ von Nicole Menche, 5. überarbeitete Auflage<br />
2003, Urban & Fischer Verlag, Kapitel: „Das Nervengewebe“, S. 148, Abb. 10.2<br />
- 10 -
5.1.2 Willkürliches Nervensystem – Vegetatives Nervensystem<br />
Außerdem teilt man das gesamte Nervensystem noch in ein „willkürliches“ (somatisches)<br />
und ein „vegetatives“ (autonomes) Nervensystem auf. Das willkürliche Nervensystem steuert<br />
die Vorgänge, die man selber steuert, z.B. Bewegungen von Muskeln.<br />
Das vegetative Nervensystem können wir durch den Willen nicht beeinflussen, es steuert die<br />
inneren Organe und Vorgänge wie z.B. Stoffwechsel, Atmung und Kreislauf. 14<br />
„Willkürliches und vegetatives Nervensystem im Vergleich. Während über das willkürliche Nervensystem die<br />
Skelettmuskulatur gesteuert wird, beeinflusst das vegetative Nervensystem Herzmuskel, glatte Muskulatur und<br />
Drüsen.“ 15<br />
14 Buch: „Biologie Anatomie Physiologie“ von Nicole Menche, 5. überarbeitete Auflage 2003, Urban & Fischer<br />
Verlag, Kapitel: „Das Nervengewebe“, S. 148, „Willkürliches und vegetatives Nervensystem“<br />
15 übernommen aus dem Buch „Biologie Anatomie Physiologie“ von Nicole Menche, 5. überarbeitete Auflage<br />
2003, Urban & Fischer Verlag, Kapitel: „Das Nervengewebe“, S. 148, Abb. 10.3<br />
- 11 -
5.1.3 Nervengewebe<br />
Das Nervengewebe ist das komplizierteste Gewebe des Menschen und die wichtigsten Zellen<br />
dieses Gewebes sind die Nervenzellen, in der Fachsprache „Neurone“. Von diesen Neuronen<br />
sind circa 100 Milliarden im Gehirn vorhanden, sie besitzen alle die gleichen Grundstrukturen<br />
und werden von den Genen gesteuert. Die Neurone sind für die Aufnahme von Informationen<br />
verantwortlich. Jedes Neuron besitzt viele kurze Fortsätze, Dendriten genannt, die durch die<br />
Zellmembran, mithilfe von Botenstoffen, elektrische Signale und Impulse der anderen Zellen<br />
aufnehmen und an den Zellkörper weiterleiten. Die Dendriten sind also afferente<br />
(zuführende) Fortsätze. Denn auch bei den Neuronen und Dendriten wird es in afferente und<br />
efferente (wegführende) Neuronen und Dendriten unterteilt. Die afferenten Neuronen z.B.<br />
leiten die Impulse <strong>vom</strong> peripheren Nervensystem zum ZNS und die efferenten leiten die<br />
Impulse <strong>vom</strong> ZNS zu den peripheren Zellen.<br />
Außerdem besitzt jedes Neuron nicht nur viele Dendriten, sondern auch noch einen<br />
fadenartigen Fortsatz, der Axon oder auch Neurit genannt wird. Diese beginnen am<br />
Axonhügel und verlaufen als dünner Arm weiter. Am Ende teilt er sich in viele<br />
Verzweigungen auf. Diese Enden nennt man Synapsen, die aus drei Teilen bestehen.<br />
(Beschreibung der einzelnen Teile siehe unter „Fortleitung von Impulsen innerhalb eines<br />
Neurons und zwischen Neuronen“.) Die Axone leiten die zugeführten elektrischen Signale<br />
und Impulse wieder in den Körper, z.B. zu Muskeln. Sie sind also efferente Fortsätze. Als<br />
nächstes bauen die Axone an den Synapsen Kontakt zu anderen Neuronen, Muskeln oder<br />
Drüsen auf. Die Synapsen sind also die Verbindungspunkte zwischen den einzelnen<br />
Neuronen.<br />
Außerdem haben alle Verzweigungen der Axone präsynaptische Endknöpfe. Diese<br />
Endknöpfe besitzen synaptische Vesikel, in denen Stoffe für die synaptische Übertragung<br />
enthalten sind. Diese Stoffe nennt man Neurotransmitter. 16<br />
Da die Neuronen der Hauptteil des Nervengewebes sind, werden sie von einem<br />
Nervenhüllgewebe, der Neuroglia, unterstützt bzw. umhüllt. Dieses versorgt die Neuronen<br />
mit Nährstoffen und isoliert die Neuronen elektrisch. Außerdem schützt es vor Fremdstoffen.<br />
16 Buch: „Biologie Anatomie Physiologie“ von Nicole Menche, 5. überarbeitete Auflage 2003, Urban & Fischer<br />
Verlag, Kapitel: „Das Nervengewebe“, S. 148-149, „10.2.1 Das Neuron“<br />
- 12 -
„Nervenzelle aus dem Rückenmark mit Zellkörper und Axon (...). Das Axon leitet Informationen <strong>vom</strong><br />
Zellkörper weg. Außerdem sieht man viele baumförmige verzweigte Dendriten (oben und rechts), die mit<br />
anderen Nervenzellen Kontaktstellen bilden und Informationen zum Zellkörper hinleiten.“ 17<br />
„Aufbau eines Neurons. Die obere, hellblau unterlegte Bildhälfte stellt die „Eingangsseite“ eines Neurons dar,<br />
wo Informationen aufgenommen werden; die untere, grau unterlegte Bildhälfte die „Ausgangsseite“, die<br />
Informationen fortleitet – zu anderen Nerven-, Drüsen-, oder Muskelzellen. Die Pfeile geben die Richtung der<br />
Erregungsleitung von den Dendriten über den Zellkörper zum Axon an.“ 18<br />
17 übernommen aus dem Buch „Biologie Anatomie Physiologie“ von Nicole Menche, 5. überarbeitete Auflage<br />
2003, Urban & Fischer Verlag, Kapitel: „Die Gewebe des Körpers“, S. 66, Abb. 5.13<br />
18 übernommen aus dem Buch „Biologie Anatomie Physiologie“ von Nicole Menche, 5. überarbeitete Auflage<br />
2003, Urban & Fischer Verlag, Kapitel: „Das Nervengewebe“, S. 149, Abb. 10.5<br />
- 13 -
5.1.4 Die verschiedenen Potenziale eines Neurons<br />
Wie schon beschrieben sind die Neuronen für die Aufnahme, Verarbeitung und Weiterleitung<br />
von Informationen in Form von elektrischen Impulsen verantwortlich. Man unterscheidet bei<br />
den Neuronen also zwischen Ruhepotential, dem Generatorpotenzial und dem<br />
Aktionspotenzial.<br />
Während dem Ruhepotenzial, also wenn keine äußeren Reize zur Verarbeitung vorhanden<br />
sind, beträgt die Spannung an der Membran des Neurons circa -70mV, das heißt, das<br />
Zellinnere ist negativ geladen, während das Äußere der Zelle positiv geladen ist. Die negative<br />
Ladung kommt folgendermaßen zustande:<br />
Der Unterschied zwischen negativ und positiv kommt durch die ungleiche<br />
Ionenkonzentration zwischen Zellinnerem und Zelläußerem zustande. Dadurch entstehen<br />
dann Diffusionskräfte, da immer ein Bestreben nach Konzentrationsausgleich besteht. Das<br />
führt dazu, dass aus dem Zellinneren z.B. Kaliumionen, die positiv geladen sind, nach außen<br />
diffundieren und gleichzeitig versuchen auch positiv geladene Natriumionen nach innen zu<br />
diffundieren, doch in diesem Ruhezustand ist die Zellmembran zehn mal durchlässiger für<br />
Kaliumionen als für Natriumionen. Das führt nun also dazu, dass sich außerhalb der Zelle<br />
positive Ladungen (von Natrium) häufen und gleichzeitig entsteht im Innern ein Mangel an<br />
positiven Ladungen, also überwiegen die negativen. Und diese Ladung beträgt dann circa<br />
-70mV, man nennt sie das Ruhemembranpotenzial. 19<br />
Wenn die Synapsen nun angeregt werden, ändert sich an dieser einen Empfängerzelle das<br />
Membranpotenzial (also die Ladung). Die Synapsen unterscheiden sich darin, dass die einen<br />
die Impulse depolarisieren und die anderen sie hyperpolarisieren. Das Membranpotenzial<br />
muss einen bestimmten Schwellenwert erreichen, um ein Aktionspotenzial auszulösen.<br />
Solange dieser bestimmte Spannungswert trotz eines Impulses und der Depolarisation nicht<br />
erreicht wird, befindet sich die Zelle im Generatorpotenzial. 20<br />
19 - 20 Buch: „Biologie Anatomie Physiologie“ von Nicole Menche, 5. überarbeitete Auflage 2003, Urban &<br />
Fischer Verlag, Kapitel: „Das Nervengewebe“, S. 151, „10.3.2 Das Ruhepotenzial“, „10.3.3 Das<br />
Generatorpotenzial“, S. 152, „10.3.2 Das Aktiospotenzial“<br />
- 14 -
Sobald der Spannungswert erreicht wird, nimmt die Durchlässigkeit von Natriumionen sofort<br />
zu und diese strömen in großer Zahl ins Zellinnere, weil es dort eben negativ geladen ist und<br />
ein Konzentrationsausgleich immer erwünscht ist. Doch es entsteht ein so großer Strom, dass<br />
dann das Zellinnere positiv geladen ist mit circa 30mV. Diesen Zustand nennt man dann<br />
Aktionspotenzial.<br />
Dieses Aktionspotential kann nun über die Axone an die anderen Zellen weitergeleitet<br />
werden. 21<br />
Da dieser Zustand des Aktionspotenzials nur kurz erhalten bleiben soll, muss das<br />
Ruhepotenzial wieder einkehren. Diesen Vorgang nennt man Repolarisation und geschieht<br />
folgendermaßen:<br />
Wenn der Höhepunkt der Durchlässigkeit von Natriumionen erricht ist, beginnt die<br />
Durchlässigkeit schnell wieder abzunehmen. Somit können dann die positiven Natriumionen<br />
nicht mehr durch die Membran nach innen diffundieren, die positiven Kaliumionen können<br />
jedoch wieder nach außen diffundieren und das Ruhepotenzial von circa -70mV kehrt wieder<br />
ein, nachdem sogar eine kurzzeitige noch negativere Spannung (Hyperpolarisation)<br />
vorhanden war. 22<br />
„Der Spannungsverlauf an der Zellmembran bei Ablauf eines Aktionspotenzials.“ 23<br />
22 Buch: „Biologie Anatomie Physiologie“ von Nicole Menche, 5. überarbeitete Auflage 2003, Urban & Fischer<br />
Verlag, Kapitel: „Das Nervengewebe“, S. 152, „10.3.5 Die Repolarisation“<br />
23 übernommen aus dem Buch „Biologie Anatomie Physiologie“ von Nicole Menche, 5. überarbeitete Auflage<br />
2003, Urban & Fischer Verlag, Kapitel: „Das Nervengewebe“, S. 153, Abb. 10.9<br />
- 15 -
5.1.5 Fortleitung von Impulsen innerhalb eines Neurons und zwischen Neuronen<br />
Nun müssen die elektrischen Impulse noch innerhalb eines Neurons und zwischen den<br />
einzelnen Neuronen weitergeleitet werden, damit das Signal auch im Gehirn (ZNS) bzw. in<br />
den Muskeln, Drüsen, ...(peripheren Nervensystem), je nachdem wo das Signal entstand,<br />
ankommt.<br />
Wie oben erklärt, hat ein Neuron, das sich im Aktionspotenzial befindet, eine positive Ladung<br />
(von circa +30mV) und ein Neuron, die sich noch im Ruhepotenzial befindet, eine negative<br />
Ladung (von circa -70mV). Das heißt, die Ladungen sind entgegengesetzt. Das führt dazu,<br />
dass positive Ionen in den negativen Bereich fließen, also <strong>vom</strong> Aktionspotenzial ins<br />
Ruhepotenzial. Somit werden dann die im Ruhepotenzial befindlichen Neurone erregt. Diese<br />
Erregung zieht sich dann durch das gesamte Axon hindurch. Diese Weiterleitung der Impulse<br />
innerhalb der Neurone nennt man kontinuierliche Erregungsausbreitung.<br />
Die Übertragung des Impulses zu anderen Neuronen geschieht an den Synapsen, wo das Axon<br />
des einen Neurons mit dem Dendriten des anderen Neurons verbunden ist. Um später die<br />
Wirkung von <strong>Curare</strong> zu verstehen, ist es wichtig zu wissen, dass die Verbindung zwischen<br />
einem Axon und dem Dendriten einer Muskelzelle als motorische Endplatte bezeichnet wird.<br />
Die Synapse besteht, wie in 5.1.3 erwähnt, aus drei Teilen: Präsynaptisches Neuron,<br />
postsynaptische Zelle und synaptischer Spalt.<br />
Das präsynaptische Neuron hat am Ende ein häufig verzweigtes Axon, welches die<br />
synaptischen Vesikel mit den Neurotransmittern enthält.<br />
Die postsynaptische Zelle ist die Zelle danach, die die Rezeptoren für die Neurotransmitter<br />
besitzt.<br />
Der synaptische Spalt ist der Spalt zwischen den beiden Zellen, der mit einer Flüssigkeit, die<br />
sich Extrazellulärflüssigkeit nennt, gefüllt ist.<br />
Wenn nun also ein Impuls auf die letzte Verzweigung trifft, schütten die synaptischen Vesikel<br />
die Neurotransmitter aus, die sich dann sofort an die Rezeptoren des nächsten Neurons setzen.<br />
Dieses Ansetzen verändert die Leitfähigkeit der Membran dieses nächsten Neurons und ein<br />
neues Potenzial, postsynaptisches Potenzial genannt, entsteht. Somit wurde dann auch dieses<br />
Neuron erregt bzw. in ein Aktionspotenzial gebracht. Wobei das nur geschieht, wenn auch<br />
genügend Impulse vorhanden sind. Das heißt, entweder müssen viele Impulse hintereinander<br />
oder auf einmal ganz viele Impulse eintreffen.<br />
- 16 -
Es gibt aber nicht nur diese erregenden, sondern auch die hemmenden Synapsen. Das<br />
bedeutet, dass ein Neurotransmitter diese Synapse nicht erregt, sondern das Ruhepotenzial<br />
verstärkt, es also noch negativ geladener wird. Dann kann diese Synpase, je nach Negativität,<br />
schwerer oder kaum noch erregt werden. 24<br />
„Aufbau einer Synapse. Bei Erregung werden die in den synaptischen Bläschen gespeicherten Neurotransmitter<br />
in den synaptischen Spalt freigesetzt. Auf der postsynaptischen Membran befinden sich Rezeptoren, an die sich<br />
der Transmitter anheftet.“ 25<br />
24 Buch: „Biologie Anatomie Physiologie“ von Nicole Menche, 5. überarbeitete Auflage 2003, Urban & Fischer<br />
Verlag, Kapitel: „Das Nervengewebe“, S. 153, „10.3.7 Die Fortleitung von Nervensignalen“ und „ 10.4.1 Die<br />
Erregungsüberleitung an den Synapsen“<br />
25 übernommen aus dem Buch „Biologie Anatomie Physiologie“ von Nicole Menche, 5. überarbeitete Auflage<br />
2003, Urban & Fischer Verlag, Kapitel: „Das Nervengewebe“, S. 153, Abb. 10.10<br />
- 17 -
5.1.6 Neurotransmitter<br />
5.1.6.1 Neurotransmitter allgemein<br />
Auch bei den Neurotransmittern gibt es Unterschiede, ob sie erregend oder hemmend wirken.<br />
Sie sind für die Steuerung unseres Verhaltens und unserer Gemütslage verantwortlich und<br />
müssen in gleicher Menge vorhanden. Sind sie das nicht, kommt es zu neurologischen<br />
Störungen wie z.B. Depressionen, Parkinson oder Schizophrenie. 26<br />
5.1.6.2 Acetylcholin und Acetylcholinesterase<br />
Um später die Wirkung des <strong>Pfeilgift</strong>es <strong>Curare</strong> verstehen zu können, muss man erst die<br />
Funktionsweise des Neurotransmitters Acetylcholin und dessen dazugehörigen Enzym<br />
Acetylcholinesterase verstehen.<br />
Der Neurotransmitter Acetylcholin besteht aus dem Enzym Cholinacetylesterase, Essigsäure<br />
und Cholin und ist einer der wichtigsten Transmitter im vegetativen Nervensystem und<br />
außerdem noch für die Impulsübertragung zwischen Nervenzellen und Muskelzellen<br />
verantwortlich. Auch das Enzym Acetylcholinesterase befindet sich hauptsächlich in den<br />
Synapsen zwischen Neuronen und Muskelzellen.<br />
Wenn nun Acetylcholin durch einen Impuls aus den synaptischen Vesikeln in den<br />
synaptischen Spalt freigesetzt wird, dockt es sich an die Rezeptoren des postsynaptischen<br />
Neurons an und versetzt dieses also ins Aktionspotenzial. Nach diesem Vorgang kommt das<br />
Enzym Acetylcholinesterase zum Einsatz, denn die Rezeptoren müssen wieder freigegeben<br />
werden, da der Reiz bereits übertragen wurde. Das Enzym spaltet Acetylcholin wieder in<br />
Cholin und Essigsäure, indem das Enzym es aufnimmt, und es dann abbaut. Somit wird es<br />
wieder unwirksam. 27<br />
26 Buch: „Biologie Anatomie Physiologie“ von Nicole Menche, 5. überarbeitete Auflage 2003, Urban & Fischer<br />
Verlag, Kapitel: „Das Nervengewebe“, S. 154-155, „10.4.2 Übersicht über die Neurotransmitter“<br />
27 http://www.uni-protokolle.de/ Lexikon/Acetylcholin.ht ml ; 02.04.2010<br />
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5.2 Wirkung<br />
5.2.1 Wie wirkt das <strong>Pfeilgift</strong> <strong>Curare</strong>?<br />
Das <strong>Pfeilgift</strong> <strong>Curare</strong> ist ein Nervengift und wirkt nur auf das willkürliche Nervensystem, das<br />
heißt, es wirkt nur zwischen einem Neuron und einer Muskelzelle. Es lähmt also nicht das<br />
vegetative Nervensystem und auch nicht die Nervenstämme.<br />
<strong>Curare</strong> konkurriert nach Verabreichung mit Acetylcholin. Denn <strong>Curare</strong> ist ein kompetitiver<br />
Hemmstoff und wird auch als Antagonist bezeichnet. Das bedeutet, dass <strong>Curare</strong> die gleiche<br />
räumliche Struktur wie Acetylcholin hat, aber eine andere chemische. Zu verstehen ist das so,<br />
dass <strong>Curare</strong> sich zwar in das aktive Zentrum der Rezeptoren setzen kann, aber nicht umgesetzt<br />
wird. Somit ist <strong>Curare</strong> ein nicht- depolarisierender Hemmstoff, da er sich an die Rezeptoren<br />
setzt, aber keine Depolarisation auslöst.<br />
Solange die Konzentration dieses Hemmstoffes höher ist als die des eigentlichen Substrates,<br />
in diesem Fall Acetylcholin, können sich die Hemmstoffe ohne Probleme an die Rezeptoren<br />
setzen. Erst wenn die Substratkonzentration höher ist, können sich die Substrate wieder<br />
durchsetzen und eine Reaktion entstehen lassen. Somit besetzt das <strong>Pfeilgift</strong> <strong>Curare</strong> die<br />
Rezeptoren und verhindert eine Reaktion von Acetylcholin und dem Rezeptor, die das Neuron<br />
in ein Aktionspotenzial versetzen würde.<br />
Also auch wenn durch ein Impuls Acetylcholin von der präsynaptischen Nervenzelle<br />
freigesetzt wird, kommt es zu keiner Weiterleitung dieses Impulses, da die Rezeptoren belegt<br />
sind.<br />
Zusammengefasst verhindert das <strong>Pfeilgift</strong> <strong>Curare</strong> die Übertragung des Neurotransmitters<br />
Acetylcholin, der (wie unter 5.1.6.2 beschrieben) für die Übertragung von Impulsen <strong>vom</strong><br />
efferenten Neuron auf den Muskel zuständig ist. 28<br />
Nun möchte ich noch einen Satz zitieren, der in der Fachsprache die Wirkung von <strong>Curare</strong><br />
beschreibt. Aufgrund meiner Erläuterungen über die Funktion des Nervensystems und meiner<br />
Erklärung, wie das <strong>Pfeilgift</strong> <strong>Curare</strong> wirkt, sollte auch dieser komplexe Satz für jedermann<br />
verständlich sein:<br />
28 http://de.wikipedia.org/wiki/Muskelrelaxans ; 28.03.2010<br />
- 19 -
„Abkömmlinge des indianischen <strong>Pfeilgift</strong>es <strong>Curare</strong> blockieren die Azetylcholinrezeptoren an<br />
der motorischen Endplatte und verhindern die Depolarisation der postsynaptischen<br />
Membran.“ 29<br />
Eine Anmerkung zum damaligen Verzehr von erlegter Beute:<br />
Die Indianer haben früher durch ihre Pfeile mit dem Gift an der Spitze ihre Beute erlegt und<br />
diese danach verzehrt, obwohl die Beute nun das Gift im Körper hatte. Die Indianer haben<br />
dadurch keinen Schaden davongetragen, weil das Gift nur wirkt, wenn es in die Blutbahn<br />
gelangt. Wenn es aber nur in den Verdauungstrakt gerät, passiert rein gar nichts. Daher<br />
musste sich die Indianer nur sorgen machen, wenn sie z.B. eine Verletzung im Mundraum<br />
hatten. Dann hätte das Gift in die Blutbahn gelangen können und sie unter Umständen sogar<br />
getötet.<br />
5.2.2 Welche Symptome sind sichtbar?<br />
Nach der Verabreichung von <strong>Curare</strong>, kommt es auch zu äußerlich sichtbaren Veränderungen<br />
beim Menschen. Da die Reizübertragung zu Muskeln stark eingeschränkt ist, kommt es nur<br />
noch zu leichten Zuckungen der Muskeln, die nach und nach immer mehr abschwächen. Am<br />
widerstandsfähigen ist die Atemmuskulatur, somit setzt diese zuletzt aus.<br />
Der Mensch, der <strong>Curare</strong> verabreicht bekommen hat, ist im Endeffekt einfach gelähmt.<br />
Weiterhin können alle nicht- depolarisierenden Hemmstoffe, also auch <strong>Curare</strong>, Histamin<br />
freisetzen. Histamin erweitert die Blutgefäße und macht gleichzeitig die Blutgefäßmembran<br />
permeabler. Es kann ein Histamin-Schock entstehen, der bis hin zur Ohnmacht führen kann<br />
oder allergische Reaktionen, wie z.B. Hausausschlag, treten durch die zu hohe<br />
30 31 32<br />
Histaminfreisetzung auf.<br />
29 übernommen aus dem Buch „Biologie Anatomie Physiologie“ von Nico le Menche, 5. überarbeitete Auflage<br />
2003, Urban & Fischer Verlag, Kapitel: „Das Nervengewebe“, S. 155, blauer Kasten, Punkt 2<br />
30 "Histamin" Microsoft® Encarta® 2006. Microsoft Corporation, 2005<br />
31 "Schock” Microsoft® Encarta® 2006. Microsoft Corporation, 2005<br />
32 http://www.henriettesherbal.com/eclectic/madaus/curare.html ; 10.10.09<br />
- 20 -
5.2.3 Was passiert bei welcher Dosierung?<br />
Größere Mengen, jedoch noch unterhalb der tödlichen Dosis, die bei 0,34 mg pro Kilo<br />
Körpergewicht liegt, an <strong>Curare</strong> können jedoch noch andere Folgen haben.<br />
Dazu gehören ein starker Blutdruckabfall und ein Abfall der Herzfrequenz, das mit<br />
gleichzeitig zu geringer Sauerstoffversorgung zum Herzstillstand führen kann, somit wäre<br />
auch das tödlich.<br />
Außerdem setzt der Stoffwechsel aus, jedoch geschieht das erst sehr spät und er erholt sich<br />
auch als erstes, wenn die <strong>Curare</strong>wirkung nachlässt.<br />
5.2.4 Wie wird es wieder abgebaut?<br />
Es gibt zwei Möglichkeiten <strong>Curare</strong> wieder abzubauen. Entweder man gibt ein „Gegengift“,<br />
welches dann die Wirkung von <strong>Curare</strong> aufhebt oder es wird von allein <strong>vom</strong> Körper wieder<br />
abgebaut und dann über die Niere ausgeschieden.<br />
Neostigmin ist eines der Gegenmittel des <strong>Pfeilgift</strong>es <strong>Curare</strong>. Allgemein ist es als<br />
Acetylcholinesterase- Hemmer bekannt, das heißt, wenn es nicht zum Entgegenwirken von<br />
<strong>Curare</strong> eingesetzt wird, konkurriert es, genau wie <strong>Curare</strong> es sonst tut, mit Acetylcholin. Somit<br />
bildet dann Neostigmin mit Acetylcholinesterase ein Komplex. Dieser Komplex wird<br />
langsamer gespalten, als es der Acetylcholin- Acetylcholinesterase- Komplex wird. Deshalb<br />
sammelt sich das dadurch freigesetzte Acetylcholin an den Rezeptoren des postsynaptischen<br />
Neurons und die Wirkung wird dadurch an diesen Rezeptoren verstärkt.<br />
Erst wenn sich das Neostigmin- Acetylcholin- Komplex wieder voneinander löst, kann die<br />
Acetylcholinesterase das Acetylcholin wieder aufspalten. Das Acetylcholin wirkt dann nicht<br />
mehr und alles läuft wieder wie gewohnt ab. 33<br />
Wenn Neostigmin als <strong>Curare</strong>antagonist wirkt, funktioniert das genauso. Als erstes bildet<br />
Neostigmin ein Komplex mit Acetylcholinesterase.<br />
Nun wird so viel Acetylcholin freigesetzt, dass die Konzentration an Acetylcholin, also des<br />
Substrates, die Konzentration von <strong>Curare</strong>, also des kompetitiven Hemmers, übersteigt und<br />
somit kann sich das eigentliche Substrat wieder durchsetzen und eine Reaktion hervorrufen.<br />
Ausgeschieden wird <strong>Curare</strong> dann über die Niere. Das Neostigmin wird wiederum von der<br />
Acetylcholinesterase abgebaut.<br />
33 http://www.pharmawiki.ch/wiki/index.php?wiki=Neostigmin ; 31.03.2010<br />
- 21 -
6. Medizinische Nutzung<br />
6.1 Wie wird das <strong>Pfeilgift</strong> <strong>Curare</strong> verabreicht?<br />
Das <strong>Pfeilgift</strong> <strong>Curare</strong> wird bei medizinischen Anwendungen immer intravenös verabreicht. Das<br />
bedeutet, <strong>Curare</strong> wird direkt in eine Vene gespritzt. Der Vorteil daran ist, dass das „Gift“<br />
sofort wirkt und der Patient somit innerhalb kürzester Zeit in Narkose liegt. Ein weiterer<br />
Vorteil daran ist, dass die Wirkung kontrollierbar ist, da sofort sichtbar ist, was nach<br />
Verabreichung passiert.<br />
Das Gegenteil wäre bei der subkutanen Injektion der Fall. Bei dieser Methode wird das Gift in<br />
das unter der Haut liegende Fettgewebe gespritzt und verteilt sich nur sehr langsam im<br />
Körper. Somit wird die Wirkung unkontrollierbar und eine solche Aktion endet, je nach<br />
Dosis, mit höherer Wahrscheinlichkeit mit dem Tod. So wie es damals bei den Indianern der<br />
Fall war. Der Pfeil wurde auf die Eindringlinge geschossen, ging in das nächstgelegene<br />
Fettgewebe und die Getroffenen starben langsam und qualvoll an Erstickung. Bevor sie<br />
erstickten, wurde aber zunächst der restliche Körper gelähmt und die Getroffenen waren<br />
vollkommen hilflos.<br />
6.2 Warum, wann und wo wird es eingesetzt?<br />
Das durch die Indianer entdeckte Nervengift <strong>Curare</strong> ist heute für die medizinische Nutzung<br />
sehr wichtig geworden, auch wenn heute nicht mehr <strong>Curare</strong> direkt verwendet wird, sondern<br />
durch andere synthetische Muskelrelanxien ersetzt wurde. Muskelrelaxion bedeutet einfach,<br />
dass die Muskeln entspannt (gelähmt) werden (eng. relaxe = entspannen).<br />
Diese synthetischen weiterentwickelten Nachfolger von <strong>Curare</strong> haben die Vorteile, dass die<br />
Nebenwirkungen sehr gering gehalten werden können, außerdem kann man besser<br />
bestimmen, wie lang eine Narkose andauern soll.<br />
Anfangs benutzte man <strong>Curare</strong> nur als Medikament für gegen einige Krankheiten wie z.B.<br />
Epilepsie, Tollwut, Parkinson, Tetanus und als Hilfe für die Elektroschock- Therapie bei<br />
psychisch Kranken. Bei den Elektroschocks wollte man durch <strong>Curare</strong> Knochenbrüche<br />
vermeiden.<br />
- 22 -
Im Laufe der Zeit entwickelte es sich dann so, dass <strong>Curare</strong> als Narkotikum bzw. als<br />
Muskelrelaxan bei Operationen verwendet wurde. Da nun bekannt ist, dass <strong>Curare</strong> die<br />
Muskeln, also auch die Atemmuskulatur, lähmt, war dieses Einsetzen bei Operationen nicht<br />
ungefährlich. Dank der Forschung und Entwicklung hat man es im Laufe der Jahre geschafft,<br />
<strong>Curare</strong> so gut zu erforschen, dass es kontrollierbar wurde und nur noch mit geringem Risiko<br />
verwendet werden konnte.<br />
Man legte sehr viel wert darauf, <strong>Curare</strong> verwenden zu können, denn dieser Stoff hatte den<br />
Vorteil, dass er Hypnotikum und Analgetikum in einem ist. Das bedeutet, dass der Patient tief<br />
schläft und gleichzeitig keine Schmerzen spürt.<br />
Erst als <strong>Curare</strong> sich gegen die vorherigen Narkotika durchgesetzt hatte und die Nachfrage<br />
enorm stieg, begann man es auch synthetisch herzustellen (wie in 4.3 beschrieben). 34<br />
Da man nun wusste, dass <strong>Curare</strong> überall auf die Muskulatur entspannend und erschlaffend<br />
wirkte, wurde es auch auf dieser Hinsicht für die Chirurgen interessant, da dadurch die<br />
Operationsbedingungen sehr begünstigt wurden. Somit führte der Anästhesist am 23. Januar<br />
1942 zum ersten Mal eine Operation mithilfe von <strong>Curare</strong> durch. Es war eine<br />
Blinddarmoperation und aufgrund der durch <strong>Curare</strong> erschlafften Bauchmuskulatur konnte der<br />
Chirurg ganz wunderbar operieren. Von diesem Tag an wurden alle muskelrelanxierenden<br />
Mittel mit Hochdruck weiterentwickelt, denn nur durch die Entdeckung des medizinischen<br />
Nutzens konnte man später auch Operationen am Herzen durchführen.<br />
Seit man <strong>Curare</strong> als Narkotikum benutzte, ist es sehr wichtig geworden die Narkose apparativ<br />
zu überwachen, da Narkoseschwankungen immer möglich sind und man in solchen Fällen<br />
sofort eingreifen muss. Ebenso immer lebensnotwendig ist die künstliche Beatmung während<br />
einer Narkose durch ein Muskelrelaxan, denn durch diese werden auch immer die<br />
Atemmuskeln gelähmt, so dass keine selbstständige, aber überlebenswichtige, Atmung unter<br />
einer solchen Narkose möglich ist.<br />
Auch heute wendet man <strong>Curare</strong> noch, in natürlich sehr gering dosierter, Tablettenform gegen<br />
Lähmungen, Krämpfe oder Schwächezuständen an. 35<br />
34 http://www.innovations-report.de/html/berichte/medizin_gesundheit/bericht-25937.ht ml ; 20.02.2010<br />
35 http://idw-online.de/pages/de/news76019 ; 29.03.2010<br />
- 23 -
6.3 Welche Nebenwirkungen kann es geben?<br />
Jedes Arzneimittel hat auch die unerwünschten Nebenwirkungen, so auch <strong>Curare</strong>.<br />
Es ist bekannt, dass bei allen Muskelrelanxien eine erhöhte Blutungsneigung entsteht. Das<br />
kommt daher, dass durch diese Mittel im Körper Heparin freigesetzt wird. Dies ist ein Stoff,<br />
der sonst in der Leber gespeichert wird und zur Verhinderung von Blutgerinnung da ist und<br />
auch für die Auflösung von Gefäßgerinnseln notwendig ist. 36<br />
Doch man hat auch schon für die Nebenwirkungen Gegenmittel erforscht. So kann man gegen<br />
Blutungen Protaminsulfat geben.<br />
Als nächstes wird mit hoher Wahrscheinlichkeit Histamin freigesetzt (wie bereits in 5.2.2<br />
erklärt), was dann zur höherer Permeabilität der Membranen führt und somit eben zu<br />
Ausschlag oder gar einem Schock führen kann. Unter diesen Umständen kann man<br />
Antihistaminika geben, die dann die Wirkung von Histamin verringern. Dieser Stoff wird<br />
auch sonst als Mittel gegen allergische Reaktionen gegeben.<br />
Außerdem nahm die Zusammenziehung der Ring- und Längsmuskulatur in den Hohlorganen<br />
zu, z.B. Darm, Magen, Harnröhre. Doch auch dies ließ sich durch die Antihistaminika<br />
vermeiden. 37<br />
36 "Heparin." Microsoft® Encarta® 2006 [CD]. Microsoft Corporation, 2005<br />
37 www.springerlink.com/index/K08756381X376843.pdf ; 07.04.2010<br />
- 24 -
7. Nachwort<br />
7.1 Fazit<br />
In dieser Hausarbeit sollte es zunächst darum gehen, wie das <strong>Pfeilgift</strong> <strong>Curare</strong> überhaupt<br />
entdeckt wurde. Ich habe herausgefunden, dass schon die Indianer im 15. Jahrhundert dieses<br />
Gift in Form von einer braunen Masse zu ihrem eigenen Schutz und zur Ernährung benutzten.<br />
Damals wusste noch keiner, wie genau das funktioniert, dennoch wurde es als<br />
Hauptverteidigungsmittel benutzt. Das finde ich sehr beeindruckend. Weniger beeindruckend,<br />
sondern sehr schrecklich hingegen war die damalige Herstellungsweise. Die Männer haben<br />
die Frauen dazu gezwungen, die Sträucher so lange einzukochen, bis sie ihre eingedickte<br />
Masse hatten und den Männern war es dabei völlig egal, dass die Frauen dabei starben. Für<br />
die war es sogar noch ein gutes Zeichen, wenn die Frauen tot auf dem Boden lagen, denn<br />
dann konnten sie sicher sein, dass das Gift wirkt.<br />
Doch nur dadurch, dass einige europäische Eindringlinge von den Indianern durch dieses Gift<br />
getötet wurden, wurden die Europäer auf dieses Gift aufmerksam. Daher kann man vielleicht<br />
mit dem Schaden an den vielen armen Frauen besser klarkommen, da später auch sehr vielen<br />
anderen Menschen durch das medizinische Nutzen von <strong>Curare</strong> geholfen wurde.<br />
Also wurde <strong>Curare</strong> irgendwann auf diesem Kontinent erforscht und genutzt. An der<br />
Forschung waren sehr viele Forscher, Mediziner und andere Menschen beteiligt, da es ein<br />
hochkomplexer Stoff war, wie sich herausstellte. Doch es hatte sich gelohnt, denn es war<br />
einer der wichtigsten Stoffe, die je für die medizinische Nutzung von Bedeutung war. Somit<br />
wurde <strong>Curare</strong> irgendwann nicht mehr nur auf natürliche Weise hergestellt, sondern auf<br />
synthetische. Diese Entwicklung brachte nur Vorteile. Denn nun wurden die Nebenwirkungen<br />
stark verringert und man konnte so viel produzieren, wie man brauchte. Diese<br />
Weiterentwicklung von <strong>Curare</strong> war also auch von anderen Entwicklungen abhängig, denn<br />
auch das Herstellungsverfahren „Dünnschichtchromatographie“ musste bereits entwickelt<br />
worden sein.<br />
Die Entwicklung <strong>vom</strong> <strong>Pfeilgift</strong> der Indianer bis zum medizinischen Nutzen war also von sehr<br />
vielen verschiedenen Faktoren abhängig und dauerte <strong>vom</strong> 15. Jahrhundert bis zum 20.<br />
Jahrhundert. An diesen rund 500 Jahren Entwicklungszeit ist deutlich zu erkennen, wie<br />
komplex die ganze Sache ist.<br />
Um es dann wirklich in der Medizin anwenden zu können, musste man als erstes dann erstmal<br />
wissen, wie denn der Körper und das Nervensystem funktionieren. Ich habe mich hier in<br />
- 25 -
meiner Hausarbeit darauf beschränkt, das über das Nervensystem zu erläutern, was notwendig<br />
zu wissen ist, um die Wirkung von <strong>Curare</strong> zu verstehen. Mir wurde sehr schnell klar, dass das<br />
gesamte Nervensystem sehr kompliziert ist und es nicht vorstellbar ist, was da alles abläuft,<br />
wenn man sich z.B. in den Finder schneidet oder eben <strong>Curare</strong> verabreicht bekommt. Ich fand<br />
es sehr speziell, dass die Neuronen eine bestimmte Ladung besitzen, die sich <strong>vom</strong><br />
Ruhezustand zum Aktionszustand verändert und dadurch dann die äußeren Signale im Körper<br />
weitergeleitet und verarbeitet werden.<br />
Doch meiner Meinung nach kann man die Funktion des Nervensystems auch ein bisschen<br />
vereinfacht und trotzdem korrekt darstellen, so dass es auch für Laien verständlich wird. Ich<br />
habe so gut es geht versucht, es so verständlich wie möglich zu beschreiben. Die Bilder<br />
sollten dem Verständnis beitragen, denn man kann sich mit Hilfe derer einfach besser<br />
vorstellen, was im Nervensystem abläuft.<br />
Wenn man das erst einmal alles gut verstanden hat, ist die Wirkung von <strong>Curare</strong> sehr leicht zu<br />
verstehen. Denn dann wird nur noch erklärt, was <strong>Curare</strong> an der normalen Funktionsweise<br />
verändert.<br />
Ich hoffe, mir ist es gelungen, allen Lesern meiner Hausarbeit die Funktionsweise des<br />
Nervensystems und die Wirkung von <strong>Curare</strong> auf dieses ein bisschen näher zu bringen.<br />
Mir erscheint dieses Thema immer noch sehr interessant und ich hatte Spaß daran mich mit<br />
diesen Dingen zu beschäftigen, auch wenn mir noch immer eine Menge Wissen fehlt, um die<br />
Ausmaße des ganzen Systems zu verstehen.<br />
Außerdem war es sehr interessant zu erfahren, dass <strong>Curare</strong> aus dem südamerikanischen<br />
Bereich stammt und schon von den Indios genutzt wurde. Die ganzen Zusammenhänge<br />
zwischen Entdeckung, Entwicklung und Nutzen wurden mir erst im Laufe dieser Arbeit<br />
bewusst und es gab immer wieder Aha- Erlebnisse, was zum Spaß beigetragen hat.<br />
Als abschließendes Wort möchte ich sagen, dass ich auch jetzt im Nachhinein noch der<br />
Meinung bin, dass ich mir das richtige Thema für diese Jahresarbeit ausgesucht habe!<br />
Merle Sievertsen<br />
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8. Literaturverzeichnis<br />
1. „Biologie Anatomie Physiologie“ von Nicole Menche, 5. überarbeitete Auflage 2003,<br />
Urban & Fischer Verlag, Kapitel: „Das Nervengewebe“ und „Das Nervensystem“<br />
2. „Biologie Oberstufe“ Gesamtband, herausgegeben von Prof. Ulrich Weber, 1. Auflage,<br />
12. Druck 2008/06, Cornelsen Verlag, Seite 72 und 410<br />
3. Duden, Band 5: Das Fremdwörterbuch, 3., völlig neu bearbeitete und erweiterte Auflage,<br />
veröffentlicht 1974<br />
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9. Anhang<br />
http://www.artikelpedia.com/artikel/biologie/9/curane-und-atropin--nerve5.php ; 28.03.2010<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Brechnüsse ; 28.03.2010<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/<strong>Curare</strong> ; 28.03.2010<br />
http://www.henriettesherbal.com/eclectic/madaus/curare.html ; 10.10.09<br />
www.regenwaldmenschen.de/deutsch/download/curare.pdf ; 22.12.2010<br />
http://www.innovations-report.de/html/berichte/medizin_gesundheit/bericht-25937.html ;<br />
20.02.2010<br />
http://idw-online.de/pages/de/news76019 ; 28.03.2010<br />
http://www.pharmawiki.ch/wiki/index.php?wiki=Neostigmin ; 31.3.2010<br />
www.springerlink.com/index/K08756381X376843.pdf ; 28.03.2010<br />
http://www.uni-protokolle.de/Lexikon/Acetylcholin.html ; 02.04.2010<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Muskelrelaxans ; 28.03.2010<br />
Microsoft® Encarta® 2006 Microsoft Corporation, 2005<br />
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