100 Jahre Entwicklung 1901 - UniversitätsSpital Zürich

gelnde Gewandtheit in der deutschen
Sprache kritisiert. 1901 ging
Overton nach Würzburg zu Professor
von Frey, einem Elektrophysiologen.
1907 folgte er einem Ruf
nach Lund als Ordinarius für Pharmakologie.
In Lund heiratete er Louise
Petrén. Der Ehe entstammten
zwei Söhne und zwei Töchter.1930
wurde er emeritiert. Er starb am 27.
Januar 1933.
Overton als Zellbiologe
Sein ursprüngliches Forschungsziel
war es, die Erbsubstanz mit
Chemikalien zu verändern. Dazu
musste er herausfinden, wie Chemikalien
in die Zelle hineingelangen
können, so dass sein eigentliches
Forschungsgebiet die Permeabilität
der Zellmembran wurde. Das führte
dazu, dass er sich mit Osmose und
den physikochemischen Eigenschaften
der Zellmembran intensiv auseinandersetzte.
Er hat im Laufe seines
Lebens, aber vor allem in seiner
Zürcher Zeit praktisch alle im Handel
erhältlichen organischen Substanzen
auf ihre Wirkung auf die
Zellen untersucht, also hunderte von
Substanzen. Wir können seine Beiträge
zur Zellbiologie in den folgenden
drei Thesen zusammenfassen:
- Die Zelle ist von einer lipidimprägniertenGrenzschichtumgeben.
Diese Zellmembran bestimmt
die osmotischen Eigenschaften der
lebenden Zelle. Der Austausch von
Substanzen folgt einerseits passiv
den Gesetzen der Diffusion und den
auf wässrige Lösungen angewandten
Gasgesetzen, erfolgt also in der
Richtung von Konzentrations- oder
Partialdruckdifferenzen. Andererseits
erfolgt auch ein Transport gegen
Konzentrationsgefälle durch aktive
metabolische, also Energie verbrauchende
Prozesse.
Was wir heute unter einer Zellmembran
verstehen, ist nur im
Elektronenmikroskop sichtbar. Deshalb
war damals die Frage einer
Zellmembran sehr umstritten. Overton
postulierte auf Grund seiner
Experimente eine Zellmembran aus
einem Gemisch von Cholesterin und
Lecithin, einem Phospholipid.
- Die Lipide der Zellmembran
sind am Phänomen der Narkose
beteiligt.
Für die Untersuchungen über
Osmose an Pflanzen war es notwendig,
Pflanzenzellen zu mikroskopieren.
Das Phänomen der Narkose an
Pflanzenzellen zeigt sich dabei im
Sistieren der Bewegung des Protoplasmas.
Pflanzenzellen können also
narkotisiert werden. Overton dehnte
seine Untersuchungen auch auf Tiere
aus und benutzte Kaulquappen,
Wasserflöhe und andere Organismen.
- Ein Austausch von Natrium
und Kalium an Muskel- und Nervenzellmembranen
ist verantwortlich
für die Erregbarkeit dieser Zellen:
“Man könnte sich ganz wohl vorstellen,
dass in einer bestimmten
Phase der Latenzzeit oder des
eigentlichen Contractionsvorganges
eine solche Aenderung der Oberfläche
des Sarcoplasmas stattfindet,
dass die Fasern während eines
gewissen (wahrscheinlich äusserst
kurzen) Zeitraumes für Natrium- und
Kaliumionen durchlässig werden”
(zitiert nach (7)).
Overton’s “Studien
über die Narkose”
Das Werk gliedert sich nach dem
Vorwort in einen allgemeinen und
einen speziellen Teil. Im allgemeinen
Teil werden insbesondere die
damals üblichen Narkosetheorien
kritisch diskutiert. Im speziellen Teil
stellt Overton vor allem auch seine
eigenen experimentellen Resultate
vor. Ich verzichte auf eine systematische
Darstellung und greife im Folgenden
einige Punkte heraus, die mir
aus heutiger Sicht besonders bemerkenswert
erscheinen.
- Overton unterschied streng
zwischen den chemisch indifferenten
Narkotika, die weder basisch noch
sauer noch Salze sind und den basischen
resp. salzartigen Narkotika.
Während er aus praktischen Gründen
eine Trennung in Anästhetika im
Sinne von Inhalationsanästhetika
und in übrige indifferente Narkotika
zuliess, betonte er, dass aus physiologischer
Sicht alle indifferenten
Narkotika unabhängig vom Weg, auf
dem sie ins Blut gelangen, als gleich
oder gleich wirkend zu betrachten
seien.
- Zur Zeit von Overton gab es
kein allgemein akzeptiertes Mass für
die Wirkstärke von Narkotika. So
war es etwa üblich, die Zeitdauer der
Narkose bis zum Exitus des Versuchstieres
als Mass der Wirkstärke
zu verwenden. Overton experimentierte
mit Verdünnungsreihen der
untersuchten Substanzen in Wasser
und in der Regel mit Kaulquappen
als Versuchstieren. Er bestimmte die
Grenzkonzentration, bei der Narkose
eintritt, erkennbar am Sistieren der
Schwimmbewegungen und Absinken
der Kaulquappen auf den Grund
des Glasbehälters. Er nannte diese
Grenzkonzentration die kritische
Konzentration. Sie könnte auch als
minimale aquatische Konzentration
oder MAC bezeichnet werden. Er
unterschied also zwischen Wirkstärke
und Toxizität. Er zeigte, dass
Kaulquappen in der kritischen Konzentration
des Äthylalkohols oder
des Äthyläthers tagelang überleben
und - werden sie in frisches Wasser
verbracht - innert weniger Minuten
erwachen, während andere Substanzen
in der kritischen Konzentration
innert kurzer Zeit zum Tod der Versuchstiere
führen können. Aus heutiger
Sicht fällt auf, mit welcher Selbstverständlichkeit
Meyer und Overton Alkohol
als Narkotikum betrachteten.
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