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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 />

- 26 -


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 />

- 27 -


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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