NORMALISATIE VAN HET MECHA-
NOGRAM EN ELECTROGRAM VAN
HET ALPHAHART DOOR CAESIUM

H. A. E. VAN DISHOECK

\'tl\'

/ V

NORMALISATIE VAN HET MECHANOGRAM
EN ELECTROGRAM VAN HET ALPHAHART
DOOR CAESIUM

UNIVERSITEITSBIBLIOTHEEK UTRECHT

3969 3670

NORMALISATIE VAN HET MECHA-
NOGRAM EN ELECTROGRAM VAN
HET ALPHAHART DOOR CAESIUM

PROEFSCHRIFT TER VERKRIJGING VAN DEN GRAAD
VAN DOCTOR IN DE GENEESKUNDE AAN DE RIJKS-
UNIVERSITEIT TE UTRECHT OP GEZAG VAN DEN
RECTOR-MAONIFICUS PROF. D^ A. NOORDTZIJ,
HOOGLEERAAR IN DE FACULTEIT DER GOD-
GELEERDHEID, VOLGENS BESLUIT VAN DEN
SENAAT DER UNIVERSITEIT TEGEN DE BEDEN-
KINGEN VAN DE FACULTEIT DER GENEESKUNDE
TE VERDEDIGEN OP DINSDAG 8 FEBRUARI,
DES NAMIDDAGS TE 4 UUR, DOOR HENDRIK
ADRIANUS EWOUT VAN DISHOECK

GEBOREN TE LEIDEN

bibliotheek der

rijksuniversiteit
UTRECHT.

1927

BIJ C. A. J. VAN DISHOECK TE BUSSUM

AAN MIJN VROUW EN
AAN MIJN OUDERS

Gaarne neem ik de gelegenheid, mij door het voltooien van dit
proefschrift geboden, te baat om U, Hoogleeraren der Philoso-
phische faculteit van Utrecht en medische faculteit van Leiden
dank te zeggen voor het onderwijs van U genoten.

In het bijzonder is het mij een behoefte U, Hooggeleerde
Prof. Zwaardemaker, Hooggeachte Promotor, daarenboven mijn
hartelijken dank te betuigen voor de bereidwillige voorlichting
en hulp die ik steeds van U mocht ondervinden. Dat U mij als
practiseerend arts de gelegenheid hebt willen geven om mijn vrije
uren in Uw laboratorium aan de uitwerking van Uw mooie
ontdekking te wijden, zal ik mij steeds dankbaar herinneren.

-

INHOUD.

§ 1. Inleiding..................

§ 2. Wijze van proefneming...........

§ 3. Normalisatie van het mechanogram van x klop
pingen door toevoeging van caesiumchloride . .

§ 4. Caesium en Rubidium als tonolytica.....

§ 5. Normalisatie van het electrocardiogram van x klop

pingen door toevoeging van caesiumchloride . .
§ 6. Permeabiliteit v/d. grenslagen voor kalium . .

§ 7. Theoretische overwegingen..........

§ 8. Feitelijke uitkomsten............

§ 9. Theoretische conclusie\'s...........

if

§ 1.

Inleiding.

Omstreeks het jaar 1880 ontdekte Sydney Ringer dat men het
kikvorschenhart uren lang kon laten pulseeren op de waterige
oplossing van bepaalde in het bloed aanwezige zouten. Een derge-
lijke oplossing dient wat osmotische druk en chemische reactie
betreft overeen te komen met de normale verhoudingen in het
bloed. Aanvankelijk meende hij dat een 0,75% NaCl oplossing met
een geringe hoeveelheid kaliumchloride aan alle eischen voldeed,
maar al spoedig bleek bij het gebruik van zorgvuldig gedistilleerd
water, dat een zekere hoeveelheid van een calcium zout onont-
beeriijk was om te voorkomen dat het hart spoedig zijn pulsatie\'s
staakte en zijn prikkelbaarheid inboette. De vereischte zwak alca-
lische reactie werd met natriumbicarbonaat bereikt.

Over de beteekenis, die deze onontbeeriijke bestanddeelen voor
de hartactie hebben bestaat geen volkomen overeenstemming. Zoo
meent Greene dat het keukenzout noodig is tot behoud van den
osmotischen druk, calcium als stimulans voor de contractie en het
kaliumchloride voor de relaxatie. Loeb evenwel meent dat juist
in het NaCl de eigenlijke stiniuleerende kracht gezocht moet worden.
In de concentratie waarin het keukenzout in de Ringersche vloei-
stof en in het bloed aanwezig is, zou het giftig zijn, welke giftige
werking geneutraliseerd zou worden door het Calciumchloride.
Vloeistoffen waarin de zouten in dergelijke concentratie\'s aanwezig
zijn dat zij elkanders giftige werking neutraliseeren noemt men
physiologisch geequiübreerd.

Oorspronkelijk had deze equilibreering alleen betrekking op de

verhouding Na/Ca maal al gauw bleek, dat ook het K ion van
groote beteekenis was. Voor een optimale werking van het hart
is een bepaalde verhouding tusschen het K en Ca ion noodig terwijl
de absolute hoeveelheden binnen zekere grenzen varieeren kunnen:
m. a. w. er dient een goede balanceering te zijn volgens de formule:
Na K

Ca \'

Onder de vele theorieën ter verklaring van dit merkwaardige
feit, neemt de theorie der overal gelijke rustpotentialen van
Feenstra een eerste plaats in. Volgens zijn opvattingen zou de
balanceering niet zooals Loeb meende op een chemisch maar op
een physisch proces berusten.

Ook voor het Kalium afzonderlijk hebben Zwaardemaker en
zijn medewerkers afgezien van deze balanceering zulk een
physische functie kunnen aantoonen. Het Kalium onderhoudt name-
lijk de automatie van het hart en van andere organen, welk ver-
mogen dit element te danken heeft aan zijn radio-actieve eigen-
schappen.

Getroffen door het feit dat Kalium het eenige radio-actieve
element in het dierlijk organisme is, heeft Zwaardemaker in 1916
een lange reeks onderzoekingen geopend aangaande de beteekenis
die de radio-actieviteit in het algemeen voor het organisme heeft.

Het bleek hem toen dat het Kalium-ion in de Ringersche vloei-
stof vervangen kon worden door alle andere radio-actieve elemen-
ten, mits in radio-aequivalenten hoeveelheden. Een hart dat met
Kaliumlooze Ringersche vloeistof doorstroomd wordt staakt na
eenigen tijd zijn pulsatie\'s. Voegt men nu een radio-aequivalente
hoeveelheid van een andere radio-actieve stof als Rubidium,
Thorium, lonium, Radium of Emanatie toe, dan hervat het hart
zijn pulsatie\'s en blijft onder gunstige omstandigheden urenlang

op deze vloeistoffen doorkloppen.

Nader onderzoek leerde dat men deze radio-actieve elementen
wat hun physiologische gedragingen betreft in twee groepen in-
deelen moest. Aan de eene zijde staan de lichte elementen Kalium
en Rubidium, aan de andere zijde de zware elementen, Uranium,

Thorium, Ionium, Radium en ook Emanatie. De eerste groep bestaat
uit elementen die ß stralen uitzenden; wat dus de normale straling
is voor het organisme. De tweede groep levert «-stralen. Biologisch
zijn deze groepen in sommige opzichten eikaars antagonisten. Voor-
al ten opzichte van de hartautomatie is dit zeer duidelijk. Bij men-
ging van radio-aequivalente hoeveelheden herleeft de automatie
van een op KaHumlooze Ringersche vloeistof stilstaand hart dan
ook niet. Gaat men over van een KaHumhoudende vloeistof op een
Uraniumhoudende bijv. dan staat in de tijdruimte waarin beide
stralingen eikaars werking opheffen het hart stil.

Dit verschijnsel duidt Zwaardemaker met den naam paradox
aan. Evenwel is deze stilstand bij den overgang van de eene soort
radio-actieve elementen op de andere geen constant verschijnsel.
In 40% der gevallen vindt men een volledige stilstand terwijl bij
de andere 60% een aanduiding van een paradox of in het geheel

geen paradox aanwezig is.

Wanneer men echter het Kalium uit de doorstroomingsvloeistof
weglaat en vervangt door een ander radio-actief element, blijft
wel de hartautomatie behouden, maar toch is deze vloeistof in
ander opzicht niet gelijkwaardig aan de gebruikelijke Ringersche
vloeistof, wat blijkt uit:

1. wijzigingen van de tonus;

2. wijzigingen van het electrocardiogram (Dissertatie van J.
P. Sloof f. Utrecht 1922);

3. wijzigingen in de Chronaxie (Dissertatie 1922 M. den Boer).
Wanneer men het kalium vervangt door Rubidium, een element
dat in chemische en colloid-chemische eigenschappen na verwant
is aan het kalium en eveneens ß stralen uitzendt, treden boven-
vermelde wijzigingen niet of in veel mindere mate op.

JMijn taak was het nu om na te gaan waaraan deze veranderingen
toegeschreven moeten worden:

1. aan de vervanging van de ß stralen door de zeker niet physi-
ologische CU stralen;

2. de afwezigheid van het Kalium;

3. de toevoeging van de wellicht toxische zware radio actieve
elementen.

In het Caesium vond ik een element dat in chemische en colloid-
chemische eigenschappen dicht staat bij het Kalium en Rubidium
terwijl het in gezuiverden vorm niet of slechts zeer weinig radio-
actief is. De gedragingen van het hart bij doorstrooming met een
vloeistof die naast een « straler zooals Uranium inplaats van het
Kalium een aequimoleculaire hoeveelheid gezuiverd Caesiumchloride
bevat kan ons zooals wij nader zullen zien belangrijke inlichtingen
geven over de bovengenoemde vraagstukken.

Caesium, (atoomgewicht 132,81) heeft in ongezuiverden handels-
vorm een radioactiviteit wisselende van Ve—Vs? van de activiteit
pvan het kalium. Na zuivering volgens de methode van prof. Ringer
/ daalt de activiteit tot Vso (bepalingen van E. Smits). Terwijl het
/ ongezuiverde caesiumchloride in een dosis, die 2J maal grooter
is dan de met de geschikte kaliumhoeveelheid aequimoleculaire
dosis, als kaliumvervanger in doorstroomingsvloeistoffen zeer goed
dienst kan doen, is de biologische werking van de gezuiverde stof
zoo zwak, dat de automatie van het hart er niet door onderhouden
wordt, zooals uit de proeven die ik in § 3 bespreken zal blijkt.

Geraadpleegde Literatuur:

Sydney Ringer. Journal of Physiology, vol. 3 p. 380, 1880—82.

vol. 4 p. 29 en 370, 1883.
voh 5 p. 98 en 247, 1884.
„ vol. 6 p. 36 en 154, 1885.
voL 7 p. 118 en 291,1885.
„ „ „ vol. 8 p. 15, 1887.

G. Greene. Relations of blood salts to Heart beat. Amer. Journ.
of Phys., vol. 2, p. 82, 1898.

J. Loeb. Uber Physiol. lonenwirkungen etc. in C. Oppenheimer,

Handbuch der Biochemie, Bd. II, p. 104, 1910.
T. P. Feen^tra. lonenbalanceering. Dissertatie Utrecht, 1921.

H. Zwaardemaker. Alle publicatie\'s over radiumbiologie.

T. P. Feenstra. Handelingen XXIII Nat. en Gen. congres, Utrecht
1921, p. 130.

J. P. Slooff. Ventrikel-electrogram van kikvorsch en aal onder

invloed van radio-actieve atomen. Diss. Utrecht, 1922.
M. den Boer. De prikkelbaarheid van het hart tijdens doorstroo-
ming met vloeistoffen zonder en met een radio-actief element.

Diss. Utrecht 1921.
C. D. Verrijp. Glucosehart en ionenwerking. Diss. Utrecht 1925.
E. Smits. Caesium en hart. Diss. Utrecht 1923.

§ 2.

Wijze van proefneming.

Voor het eerste deel van mijn proeven, die betrekking hebben op
de tonus van het hart, kon ik volstaan met de gebruikelijke op-
stelling bestaande uit 3 flesschen van Mariotte waarvan de eerste
gevuld was met de kaliumhoudende, de tweede met uraniumhou-
dende (resp. thorium, enz.) en de derde met Uranium- en Caesium-
houdende vloeistof. Het hart werd doorstroomd met behulp van
de canule a double courant van Kronecker, die door een opening
in de sinus venosus (het septum atriorum was tevoren vernield)
tot in de hartkamer was gebracht. De ligatuur werd zoo precies
mogelijk in de sulcus atrio-ventricularis gelegd en het atrium zoo
ver mogelijk weggeknipt. De glazen afvoerbuizen van de flesschen
hebben een nauw lumen, dat afgesloten kan worden door ingeslepen
kranen. Zij monden in een gemeenschappelijke buis uit waaraan
met een gummislangetje de Kronecker-canule verbonden is. Door
het openen van een der kranen kan men aldus de gewenschte
vloeistof door het hart laten stroomen, zonder dat men andere
uitwendige factoren wijzigt. Natuurlijk dient men er voor te zorgen
dat de temperatuur de druk en de overige samenstelling van de
doorstroomingsvloeistoffen in alle drie flesschen gelijk is. De druk
waaronder de vloeistof het hart bereikt werd steeds constant op
ongeveer 9 cJVl. gehouden.

Geregistreerd werd op een uurtrommel totdat het Kalium-resp.
Uraniumtype duidelijk aanwezig was. Dan werden ter nadere bestu-
deering eenige contractie\'s op een minuuttrommel opgenomen.

Voor mijn proeven over het electrocardiogram maakte ik in hoofd-

zaak gebruik van de opstelling zooals deze door Slooff (Diss.
Utrecht 1922) beschreven is. De actiestroom wordt van de basis
en top van den ventrikel afgeleid door middel van de onpolariseerbare
electroden van Noyons. Als snaargalvanometer werd een klein
model Edelmann gebruikt. Voor projectie en vergrooting dienden
een kleine Leitz booglamp en Zeiss microscoop.

Deze toestellen waren opgesteld op een optische bank, die zich
bevond op een steen die in den muur gemetseld was. Tusschen den
galvanometer en de lichtbron was een picrinezuuroplossing als filter
geplaatst. De schaduw van de snaar werd geprojecteerd op een
horizontale spleet waarachter fotografisch papier met behulp van
een uurwerk voortbewogen werd.

Het doorstroomingstoestel was zoo dicht mogelijk bij deze registra-
tie-inrichting opgesteld zoodat ook de suspensie-hefboom door de
lichtbron op het gevoelige papier geprojecteerd kon worden.

Om storende stroomen zooveel mogelijk uit te sluiten en de
isolatie zoo volkomen mogelijk te maken, werd het metalen haakje
waarmee de suspensie-hefboom gewoonlijk aan het hart bevestigd
is vervangen door een fijnen draad, die in de hartpunt geknoopt
eindigde.

Nadat nu de Kronecker canule met een hart aan de gemeen-
schappelijke afvoerbuis der Mariotte\'s flesschen verbonden was
werd steeds eerst de Kaliumdosis gezocht waarop het hart ge-
durende eenigen tijd regelmatig klopte. Het electrocardiogram dat
zoo ontstond werd geregistreerd. Hierna werd een Uraniumhou-
dende vloeistof gebruikt met of zonder toevoeging van Caesium-
chloride.

Uit zuinigheidsoverwegingen werd niet voortdurend geregistreerd.
Vooral de overgangen van de eene vloeistof op de andere en de
vorm van electrocardiogram die zich ontwikkelde na langduriger
(15 min.) doorstrooming waren voor mij van belang.

it

Normalisatie van het mechanogram van A kloppingen
door toevoeging van Caesiumchloride.

Wanneer men dus het Kalium in de Ringersche vloeistof vervangt
door Uranium, Thorium of Ionium, wordt niet alleen de normale
/?-straling vervangen door de inadaequate ^e-straling maar tevens
vallen de speciefieke chemische resp. colloid-chemische eigen-
schappen van het Kalium-ion weg, terwijl men een element uit
een geheel andere groep namelijk uit de zware radio-actieve
elementen toevoegt. Wanneer nu Caesiumchloride in aequimole-
culaire hoeveelheid aan het tevoren gebezigde Kalium toegevoegd
wordt, blijft de «-straling bestaan, het radio-actieve zware element
blijft aanwezig, maar er is dan een stof, het Caesium, die in che-
misch en colloid-chemische eigenschappen nauw verwant is aan
het Kalium aanwezig. De Kalium-contractie is gekenmerkt
door een snelle systole, een smal fastigium en een snel ver-
loopende diastole. Dit snelle verloop der diastole heeft tot ge-
volg dat de hefboom vrij naar omlaag valt. Het rukje dat aan
\'t einde van deze val aan de ontspannen hartspier gegeven wordt
vertoont zich in het tracee als een benedenwaartsch gerichte
uitslag, die gemakshalve „veerende nawerking of zwiepen" ge-
noemd zal worden. (Zie de curve van blz. 27). De Uranium-,
Thorium- en lonium-contractie\'s daarentegen zijn hierdoor geken-
merkt dat de systole langzamer tot stand komt, dat het fastigium
breed is en de diastole geleidelijk verloopt, waarbij de veerende
nawerking achterwege blijft.

Voegt men nu aan een vloeistof met Uranium, Thorium of lonum.
Caesium-chloride toe dan blijft het Kalium-karakter behouden of
herstelt zich, wanneer dit reeds verloren gegaan was.

Het blijkt dus dat voor deze veranderingen niet de «-straling,

Onderste curve typische Uraan contractie\'s. Breede top, geleidelijk ver-
loopende diastole, geen naveering. Bovenste curve is even later na toe-
voeging van caesiumchloride van het zelfde hart geregistreerd.
(Eén minuut trommel.)

z-v

rkr\':.

ïC, ■ !

■ \' ■■

■ -I. .. - ■ i ■ - ■

■ ■■

I\'-

TVr.V

V\'

...

of de giftigheid van de zware radio-actieve elementen verantwoor-
delijic gesteld mogen worden, maar dat wij in het wegvallen van
de chemische en colloid-chemische eigenschappen van het Kalium
en de vervanging van deze eigenschappen door het Caesiumchloride
de essentieele factor moeten zoeken.

Feenstra heeft aangetoond dat de rol die de Kalium-ionen in
de K/Ca balanceering speien door het Uranium in de hoeveelheden
die ik gebruikte^overgenomen wordt. Aan een onvoldoende balan-
ceering zijn de bovengenoemde veranderingen dus evenmin te wijten.

Het ligt nu voor de hand om aan te nemen dat, waar het Kalium
als tonolyticum de tonische werking van het Calcium neutraliseert
deze functie nu door het Caesium overgenomen wordt, dat dus
als tonolyticum hier zeer bruikbaar blijkt te zijn.

Daar men bij verschillende harten mechanogrammen krijgt die
in grootte belangrijk verschillen heb ik naar een waarde gezocht
waarin onafhankelijk van de grootte de specifieke kenmerken ver-
tegenwoordigd waren. Hiervoor bleek het verhoudingsgetal tusschen
de hoogte van de contractie en het gemiddelde van top- en basis-
breedte zooals deze op een 1 minuut trommel geregistreerd worden
goed bruikbaar te zijn.

Voor Ionium.

Voor Uranium en Caesium.

Voor Thorium en Caesium.

De normaliseerende werking van het Caesiumchloride blijkt dus
vooral voor het Uranium in sterke mate aanwezig te zijn. De hoogere
doses van 400 mgr. en meer zijn werkzamer dan doses van 200 mgr.
Ook de veerende nawerking keert in vrij sterke mate terug. Het
verhoudingsgetal dat voor Uranium ongeveer 150 is, wordt door
toevoeging van Caesium 375.

Ook bij het Thorium zijn de hoogere doses de werkzaamste.
Hier verbetert het verhoudingsgetal van ongeveer 100 tot 300.
De veerende\'nawerking is echter niet terug te roepen. Wel gelukte

dit voor liet Ionium met 400 mgr. Caesium-chloride. De verbetering
is hier van ongeveer 140 op 260.

Bij langduriger doorstrooming met een «-straling ziet men
behalve de reeds besproken veranderingen in de afzonderlijke
contractie\'s dat de tonus van het hart geleidelijk toeneemt. Voegt
men nu bij de doorstroomingsvloeistof van een hart dat aldus
een verhoogde tonus gekregen heeft Caesium, dan ziet men even
geleidelijk deze tonus weer verminderen.

Het gewone Caesiumchloride uit den handel dat radio-actief is,
was voor mijn proeven onbruikbaar. Ik heb dan ook uitsluitend
gebruik gemaakt van een inactief gezuiverd preparaat. Ter con-
trole werd voor elk hart nagegaan of de gebruikte dosis het hart
deed herleven, wanneer dit door kaliumlooze vloeistof eerst tot
stilstand gebracht was. Dit kwam echter niet voor.

Het voornaamste verschil in het mechanogram van de x- en (3-
stralen ligt niet in de systole maar in het karakteristieke verloop
der diastole. De verslapping komt bij de /3-stralen zoo vlug tot
stand dat de registreerende naald vrij naar beneden valt. Hierdoor
wordt aan de ontspannen hartspier een rukje gegeven, waardoor
deze naar mate van zijn elasticiteit min of meer gerekt wordt en
in zijn tracee de nawerking vertoont. De mogelijkheid bestaat echter
ook dat deze rekking vóór de refractaire periode de mechanische
prikkel is die een korte contractie veroorzaakt.

Deze elasticiteit hangt ten nauwste samen met de tonus waarin
de levende hartspier verkeert. Bij uraandoorstrooming neemt de
tonus voortdurend toe, d. w. z. in het tracee komt de basis van
de contractie geleidelijk aan hooger te liggen: de ontspanning komt
niet zoo volledig als bij het Kalium tot stand en tevens geleidelijker,
zoodat de vrije val van den registreerenden hefboom achterwege blijft.
De diastole verloopt hier zoo geleidelijk dat de pauze tusschen
diastole en volgende systole geheel ontbreekt. Hier kan men dus in
aansluiting aan de opvattingen van J. B. Zwaardemaker elke con-
tractie als intussusceptie beschouwen.

§4.

Caesium (en Rubidium) als tonolytica.

Het is mogelijk om de werkingen van de verschillende elementen
op het kunstmatig doorstroomde kikkerhart schematisch weer te
geven. Voor de automatic heeft men een driehoekschema aange-
geven en wel voor het Kaliumhart

Na — K en voor het Uraanhart Na

\\ / / \\
Ca Ca — UO2

Wanneer men n. 1. op een driedimensionaal assenstelsel de opti-
male Na K en Ca dosis afzet krijgt men door verbinding van deze
punten de bovenbedoelde driehoek. Deze driehoek kan evenwijdig
aan zich zelf binnen bepaalde grenzen verplaatst worden zonder
dat de automatic slechter wordt. Het Caesium dat ik in mijn proeven
aan de Uraanvloeistof toevoegde moet in dit schema aan den kant
van het Natrium geplaatst worden, wil men niet in een vierdimen-
sionaal stelsel vervallen.

Voor de tonus kan men met een eenvoudig breukschema vol-
staan, n. 1.

Li Na NH* -f K Rb Cs.

Bi -fMg -I- Ca Sr Ba

De elementen in den teller van deze breuk verminderen de tonus
terwijl de elementen van den noemer de tonus verhoogen.

G. J. v. d. Bovenkamp heeft gevonden dat het tonolytisch ver-
mogen van Li, Na, NH* en K zich verhouden als

1 : 3 : 12 : 120.

Waar het nu op mijn weg lag om deze reeks voor het Caesium
(en Rubidium) te voltooien heb ik analoge experimenten voor deze
elementen genomen.

Als indicator van het tonolytisch vermogen maakte ik niet alleen
gebruik van het verloop der lijn, die de voetpunten der contractie\'s
verbindt, maar vooral lette ik evenals v. d. Dovenkamp erop,
welke dosis noodig was om juist weer het zwiepen te doen optreden.

Zoo werden eenige harten eerst op kalilooze vloeistof gezet totdat
er een duidelijke tonusverhooging optrad en het zwiepen wegbleef.
Hierna werd omgezet op een vloeistof die eerst 150 mgr. RCl.
bevatte. Het zwiepen trad nu direct weer sterk op. Bij terugzetten
op K-looze verdween dit zwiepen weer. Nu werd de Rubidium con-
centratie tot op de helft teruggebracht en het hart opnieuw hiermede
doorstroomd, enz. enz.

Aldus telkens de concentratie verminderend bleek dat bij 6 mgr.
Rubidiumchloride nog duidelijk zwiepen en tonusverlaging optrad. Bij
3 mgr. was dit niet meer het geval en kwam het hart bovendien
tot stilstand. Door nu te doorstroomen met Kaliumchloride 150 mgr.
trad spoedig herleving van het hart op. Nu werd ook de minimale
Kaliumdosis, waarbij het zwiepen nog bestond, bepaald, welke 12,5
mgr. bleek te zijn. Nadat hierop het hart langen tijd uitgespoeld was
met Kaliumlooze vloeistof, werd met een kleine dosis Rubidium
beginnend en telkens een sterkere kiezend de grens opnieuw bepaald.
Op deze wijze vond ik voor Rubidium 12,5 mgr. Tusschen deze
beide Rb.-doses ligt dus de grens. Ook voor Kalium vond ik van
laag naar hooger concentratie gaande een tweemaal grootere dosis.
Dit feit moet waarschijnlijk verklaard worden uit een absorptie
van de elementen uit de hooge concentratie in den hartwand in het
geval dat men met afnemende hoeveelheden experimenteert.

Daar een bezwaar van het werken met deze lage doses van K en Rb
is dat de radio-actieviteit te gering wordt om de automatie op den duur
te onderhouden, heb ik een volgende reeks proeven de hoeveel-
heid Calcium verhoogd om zoodoende ook de Rubidium en Kalium
doses op een hooger niveau te brengen. Zoo bleek dat bij een ver-
hooging van de hoeveelheid calciumchloride tot 250 mgr. het zwie-

pen eerst bij een kaliumdosis van 350 mgr. en een rubidiumdosis
van 150 à 200 mgr. optrad. Het type van diastole was in deze geval-
len ongewoon. Waar anders na het zwiepen de tonus van het hart
constant blijft tot de volgende systole ging bij de hooge Kalium
en Rubidium doses de verslapping in deze periode nog door.

Uit de bovenvermelde proeven blijkt dus dat aan Rubidiumchloride
het halve gewicht van Kaliumchloride noodig is om dezelfde
tonolytische werking te ontvouwen. Daar Rubidiumchloride een
moleculair gewicht heeft van 120,85 en Kaliumchloride van 74,6 is
dus de tonolytische werking van het molecuul Rubidiumchloride
wanneer men Kaliumchloride op 120 (Dovenkamp) stelt

74 6

2x120:15 =

Om dit getal voor Caesium te bepalen moet men anders te werk
gaan, daar het hart op de lage Caesiumdoses die hier gebruikt moe-
ten worden niet pulseert. Als motor moet dus een ander radio-
actief element toegepast worden, of het hart moet door uitwendige
bestraling in actie gehouden worden. Daar de eerste methode de
eenvoudigste is en aansluit aan de proeven die ik in het vorige
hoofdstuk beschreven heb, heb ik als motor een hooge Uraandosis
gekozen (30 mgr.) en nu bepaald welke doses Caesium en Kalium
noodig zijn om de tonolyse te veroorzaken. Het bleek dat een on-
geveer dubbele hoeveelheid Caesiumchloride noodzakelijk was, dus
een dosis aequimoleculaire aan het gebezigde kaliumchloride. Dit
komt overeen met mijn voorafgaande experimenten, waar ook het
Caesium in aequimoleculaire hoeveelheid optimaal werkzaam was.

De reeks der tonolytica verhouden zich dus als volgt:
Li Na NH4 K Rb Cs
1 3 12 120 150 120

Door de merkwaardige vermindering van tonolytisch vermogen
zoodra men in de lyotrope reeks boven Rubidium voortschrijdt,
een nader onderzoek uitlokte is in het laboratorium nog een
controle proefreeks uitgevoerd, waarbij niet Uranium maar uit-
wendige bestraling met 3.3 mgr. Radium-element in een glazen

Riibidiuiii als tonolyticum. Afwisselend wordt liet hart doorstroomd
met Kalilooze vloeistof en telkens kleinere doses Riibidiiiinchloride.
12 cn 0 mgr. Riibidiiimchloride geven nog een duidelijk effect.
(GO minuten trommel.)

/ ; . \' • • ••. .-yi-j^.\' :-- >••■; -

[illlllillnhiii:

\'"\'"i""" \'\'iii\'iiiiili\' i\' li\'iiliiiliii;;;];

(Wä. 600 Min»

Caesium als tonolyticum. Een liart pulseerend op 20 mgr. Uranylnitraat
komt langzamerhand in tonus. Toevoeging van 600 mgr. caesiumchloride
normaliseert dit hart volkomen. Registratie op een 20 minuten trommel.

Twee voorbeelden van Caesium als tonolyticum bij Radiumbestraling.

Een hart op Kaliumlooze vloeistof komt tot stilstand, doch hervat de
pulsatie onder uitwendige Radiumbestraling en toevoeging van Caesium
aan de doorstrooming vloeistof. Eerst 250 m.gr. Caesiumchloride blijkt
een voldoende normalisatie op te leveren.

V

\' i \' \'
... ......

V .\' \' ■

■ - v. -rM\'\'\'-

\'■mM

..... \' \'

bolletje van uit 6 min. afstand de automatie onderhield, nadat
eerst het kikvorschhart op de gewone wijze door kaliumonttrek-
king tot stilstand was gekomen. Het Caesiumchloride werd toe-
gevoegd wanneer met de bestraling werd begonnen.

Gemiddeld was de verplichte tonolytische dosis om het zwiepen
te doen optreden

voor RbCl. 100 mgr. per liter
voor CsCl. 270 mgr. per liter.

Uit deze proefreeks zou men dus tot een iets lagere waarde f
van het tonolytisch vermogen van Caesium moeten besluiten. ,

Normalisatie van het electrocardiogram van a kloppingen
door toevoeging van Caesiumchloride.

Het tweede gedeelte van mijn onderzoek betreft de veranderingen
die in het electrocardiogram optreden, wanneer de normale (2 auto-
matie door een x automatie vervangen wordt. De vraag is nu of
deze veranderingen evenals dit voor het mechanogram het geval
was, door toevoeging van Caesiumchloride opgeheven worden.

Slooff beschrijft in zijn dissertatie de invloed die langdurige door-
strooming met de verschillende radio-actieve elementen op het
electrocardiogram heeft. Uit zijn proeven blijkt dat er een constant
onderscheid bestaat tusschen de electrocardiogrammen van Kalium
en Rubidium eenerzijds en Uranium, Thorium en Ionium anderzijds.

Het ventrikelcardiogram der /3 automatie (kalium en rubidium)
heeft de typische vorm met duidelijke R en T top. Als voornaamste
veranderingen die in het electrogram optreden bij vervanging van
kalium in de doorstroomingsvloeistof door een x straler vindt Slooff:

1. dat de R top gereduceerd wordt tot een zeer klein topje,
dat zelfs geheel verdwijnen kan. In haar plaats, doch iets later
treedt een nieuwe top op die tegengesteld gericht is aan R en
allengs hooger en breeder wordt.

2. dat de T top allengs breeder en vlakker wordt.

3. dat de afstand van het voetpunt der R top en het hoogtepunt
der T top toeneemt.

4. dat de duur van het electrisch verschijnsel toeneemt.

De uitkomsten van mijn proeven zijn ten deele een bevestiging
van de resultaten van Slooff ten deele een aanvulling ervan. Ook
ik vond voor het kaHum een typisch electrogram met duidelijke
positieve R en T top. Verder werd in mijn proeven eveneens bij
uranium doorstrooming het electrogram langgerekt, de afstand
tusschen voet R en hoogtepunt T nam eveneens toe in analogie
met de breede top en langzaam verloopende diastole van het

II

Overgang van Kaliumi^^ op Uranium-i^

Bovenste curve mechanogram, onderste curve electrogram.
Hart op 200 mgr. Kalnmi. Positieve T top.
Omzetting op Uranium 20 mgr. Er vertoont zich eenige
minuten na dc paradox een onvolkomen verdubbeling van
den T top.

Overgang van Uranium^a op Uraniiim^Q -f Caesiuini^.

Voor liet signaal twee typische Uranium contractie\'s met duidelijk
verdubbelden T top. Na de omzetting krijgt de T top direct

Na

het kalium karakter.

... -< ■•_ ■.

: .Cri \'

Ur. 30 K200 Paradox

Overgang van Uranium op Kalium.

Bovenste curve mechanogram, onderste curve electrogram. Typiscii Uraan-
electrogram dat direct na omzetting op Kzoo overgaat in het K type nog
vóór de paradox. Bij de zwarte streep is het toestel eenigen tijd stilgezet.

sï/i":»,-.

ui t;-

■ w

W:

m

\'■im

B

mechanogram. Zooals uit het onderstaande overzicht blijkt treedt
echter slechts in een betrekkelijk klein gedeelte van mijn proeven
het type zooals Slooff dit beschrijft zuiver op. Waar Slooff be-
schrijft dat de R top na langdurige doorstrooming met Uranium-
houdende vloeistof kleiner wordt en er zich tusschen R en T top
een negatieve phase ontwikkelt, bleef in mijn waarnemingen de
R top in de meeste gevallen de positieve phase onveranderd be-
houden zonder dat er zich daarna een negatieve top ontwikkelde.
Mogelijk is dit verschil tusschen de waarnemingen van Slooff en
mij hieraan toe te schrijven dat Slooff het electrogram beschrijft
dat na 20—30 minuten doorstrooming ontstaat, terwijl ik direct
bij de paradox of hoogstens na 10 tot 15 minuten registreerde.

De meest markante verandering bij uraandoorstrooming onder-
ging in mijn proeven de T top. Na een min of meer langdurige
isoelectrische periode begint de T top als positieve stijging. Deze
gaat dan spoedig over in een negatieve phase, wordt dan weer positief
waarna de isoelectrische evenwichtstoestand zich weer instelt. De
T top is dus niet eenvoudig omgekeerd, maar wordt verdubbeld.

Hieronder volgen de zoo nauwkeurig mogelijk weergegeven typen
van electrocardiogram.

Voor Kalium mgr. 200.

Datum. Omzetting.

7 5/10 na herhaalde omzettingen

8 19/10 direct

9 19/10 na herhaalde omzettingen

10 30/10 direct

11 30/10 na herhaalde omzettingen

Voor Uranium:

eerste contractie\'s na de paradox Iiebben soms nog geheel het
Kaliumkarakter. Bij overgang van Uranium op Kalium daarentegen
trad herhaaldelijk het Kaliumtype terstond na de omzetting op.
Dit belangrijke verschijnsel zal later nader besproken worden.

Wanneer nu een hart van Kalium op Uranium omgezet was en
hierop regelmatig 10—15 min. geklopt had, werd doorstroomd met
eenzelfde Uraanvloeistof, waaraan Caesiumchloride in aequimole-
culaire hoeveelheid t. o. v. het tevoren gebezigde Kalium toegevoegd
was. Gewoonlijk bevatte deze vloeistof aan Uranylnitraat 20—30
mgr. en aan gezuiverd niet radioactief Caesiumchloride 400 mgr.
per liter.

De gevolgen van deze Caesium-toevoeging blijken uit de vol-
gende tabel:

Voor Caesium en Uranium te zamen.

De karakteristieke kenmerken van iiet Uraan-electrogram ont-
breken in de bovenstaande tabel geheel. Wel is de T top hier en daar
omgekeerd of vertoont een negatieve phase evenals dit bij K door-
strooming vaak het geval is, maar de karakteristieke verdubbeling
die vóór de toevoeging van het Caesiumchloride constant aanwezig
was, is nergens terug te vinden. Daarentegen treedt in alle gevallen
min of meer duidelijk het K type op, dat direct na de omzetting
aanwezig is, evenals wij dit bij de overgang van Uranium op Kalium
gezien hebben. Het Caesium blijkt dus evenals Kalium in de geringe
dosis waarin het direct na de omzetting in het hart aanwezig is
reeds een belangrijk effect uit te oefenen. Bij de overgang van
Uranium 4- Caesium op Uranium alléén verandert het type daar-
entegen weer geleidelijk, evenals dit voor den overgang van Kalium
op Uranium het geval was.

Ook bij deze proeven wordt de frequentie en tonus door toevoe-
ging van Caesium aanmerkelijk verbeterd, zoodat dit element ook
op het electrocardiogram van het « hart in aequimoleculaire hoe-
veelheid t. o. v. het tevoren gebezigde Kalium een belangrijke nor-
maliseerende werking uitoefent.

Zoowel in mijn proeven als in de proeven van Slooff blijkt er
dus voor « en è doorstrooming een apart electrogram te bestaan.
Bij de nadere bestudeering van dit phenomeen heb ik aangetoond
dat door toevoeging van Caesiumchloride het x type in het ^ type
overgevoerd kan worden. In tegenstelling met vroegere opvattin-
gen moeten wij de veranderingen in het electrogram dus niet aan
de « straling toeschrijven maar wel degelijk aan de materieele ont-
trekking van het Kalium. Dit laatste element blijkt dus een onver-
wacht groote invloed op het electrocardiogram uit te oefenen. Ter
toetsing en tot nadere bevestiging van deze uitkomsten, heb ik een
aantal electrocardiogrammen geregistreerd van harten, die met
een vloeistof doorstroomd werden waarin naast een geringe hoe-
veelheid Kalium een overmaat Uranium aanwezig was. Ondanks
het feit dat deze harten hun automatie aan de x straling van het
Uranium te danken hadden, was er in alle gevallen een uitgesproken
Kalium electrogram aanwezig. Dezelfde voorwaarden die bij deze

proeven opzettelijk gekozen waren zijn bij elke overgang van een
ß op een x straler aanwezig. De paradoxen zijn dan ook ter bestu-
deering van het verband tusschen automatie en doorstroomings-
vloeistof zeer interessant. Bij de overgangen van Uranium op Kalium
kwam meestal direct na de omzetting nog vóór de paradoxale stil-
stand, dus in een stadium waarin de i» straling overweegt en het
Kalium nog in geringe mate circuleert een geheel zuiver Kaliumtype
in de plaats van een uitgesproken Uraniumtype. Een fraai voor-
beeld hiervan is de overgang in de 1ste film van 6/10.

Bij de overgang van Uranium op Uran. Caes. kwam het Kalium-
karakter eveneens in de meeste gevallen oogenblikkelijk te voor-
schijn, terwijl dit voor den overgang van Kalium op Uranium nooit
zoo spoedig het geval was. Eerst wanneer het Kalium volledig uit-
gespoeld was, ontwikkelde zich het Uraan-electrogram; daaren-
tegen is een geringe hoeveelheid (minder dan radio-aequivalent)
Kalium in staat om een Uranium electrogram te normaliseeren.

Bovenvermelde feiten wettigen de opvatting dat voor den vorm
van het electrogram niet zoozeer de aard van straling als wel
de al of niet aanwezigheid van het Kalium of verwante stoffen als
Rubidium en Caesium bepalend is.

De vraag dringt zich nu aan ons op, waar wij het aangrijpingspunt
van deze Kaliumwerking moeten zoeken. Diffundeert het Kalium
in de spiercel, of hebben wij met oppervlakteprocessen te maken?
In de volgende paragraaf zal op het vraagstuk van de permeabiliteit
van de grenslagen voor Kalium nader ingegaan worden.

§ 6.

Permeabiliteit van de grenslagen voor Kalium.

Afgezien van eenige op zichzelf staande onderzoekingen (Nägeli
1855) waren de onderzoekingen van Hugo de Vries i) in 1882
over de Plasmolyse van plantencellen de aanleiding tot de syste-
matische bestudeering van de permeabiliteit van dierlijke cellen.
De Vries meende dat het protoplasma semipermeabel was, d.w.z.
volkomen doorgankelijk voor water maar ondoorgankelijk voor de
opgeloste bestanddeelen. Hamburger paste in het volgende jaar
deze uitkomsten van de Vries toe op de haemolyse van de roode
bloedcellen. Aanvankelijk meende hij dat de erythrocyten evenals
de plantencellen semipermeabel waren. Latere, voornamelijk che-
mische, onderzoekingen leerden hem echter dat de bloedcellen per-
meabel waren zoowel voor verschillende anionen als Cl, als ook
voor Kationen als K- en Ca". Het vraagstuk of wij hier te maken
hebben met een werkelijk doordringen in de bloedcel of met een
adsorptie aan de bestanddeelen van de grenslaag, laat Hamburger
echter onbesproken. Elke storing in het evenwicht van de zouten
in het serum en de cel zou een uitwisseling van ionen tengevolge
hebben. Een solutie waarin de zouten in de juiste verhouding aan-
wezig zijn, zoodat er geen uitwisseling plaats grijpt, zou volgens
Hamburger goed gebalanceerd zijn. In deze opvatting wordt echter
met het feit dat bij de balanceering niet zoozeer de absolute hoe-
veelheden van de balanceerende zouten als wel hun onderlinge

1) H. de Vries,\'Kon. Acad. v. Wetensch. te A\'dam, 27 Oct. 1882.

2) Ergebnisse der Physiologie, Bnd. 23 I, p. 77.

verhouding van gewicht is, geen rekening gehouden. Ook voor
andere cellen kon Hamburger een dergelijke permeabiliteit voor
K- Ca- en Cl aantoonen. Het bleek hem dat de permeabiliteit van
verschillende cellen voor één en dezelfde stof verschillend is, terwijl
ook een bepaalde cel t. o. v. verschillende stoffen niet dezelfde

permeabiliteit vertoont.

De opvatting van Hamburger dat de celmembraan min of meer
permeabel is voor het K ion wordt door meerdere recente onder-
zoekingen gesteund. Zoo vond M. M. Brooks bij proeven op levende
cellen van Valonia ventricosa dat het K ion de permeabiliteit voor
eigen ion en voor andere ionen beïnvloedt.

O verton (1904) heeft aangetoond dat de spiercel niet geheel
impermeabel is voor KCl. De kaliumzouten zijn volgens dezen onder-
zoeker in twee groepen te verdeelen. Voor kaliumsulfaat en phosfaat
bestaat een volkomen impermeabiliteit. Voor andere zouten zooals
KCl is het membraan min of meer doorgankelijk. Reeds Ostwald
(1890) heeft er op gewezen, dat wanneer een zout niet diffundeert
door een membraan dit niet wil zeggen dat deze membraan im-
permeabel is voor beide ionen van het zout. Wanneer innners één
ion alleen kan passeeren zal de electrostatische aantrekking van
de overblijvende tegengesteld geladen ionen elke verdere diffusie
beletten, die het evenwicht tusschen osmotischen druk en electrosta-
tische kracht overschrijdt.

In een publicatie van 1915 vermelden J. Loeb en Mc. Keen
Cattell proeven waarbij fundulus embryonen nog omringd door
het eimembraan werden vergiftigd in | normaal KCl-oplossing, zoo-
danig dat het hart niet meer klopte. In water gebracht herstelden
zij zich niet; wel in een zoutoplossing als zeewater of in een uiterst
zwak zuur. Loeb\'s veronderstelling is nu, dat het overtollig Kalium
door het eimembraan slechts dèn naar buiten diffundeert wanneer
aan den buitenkant een voldoend gehalte aan natrium, lithium of
calciumzouten voorhanden is. Omgekeerd kan ook het kalium slechts
in tegenwoordigheid der zouten binnendringen, zoodat bij afwezig-
heid van deze momenten rechtstreeksche vergiftiging onmogelijk is.

In een recente verhandeling beschrijven Robert Chambers en

3

Paul Reznikoff (Journal of gen. Physiol. Vol. VIII 1926) proe-
ven waaruit blijkt dat NaCl en KCl gemakkelijk in de amoeba
doordringen vanuit de omgevende vloeistof. CaClg doet dit met.
Eenmaal in het cellichaam geinjiceerd diffundeeren deze zouten ^
allen door het protoplasma. De toxische werking van KCl en NaCl \'
op het celmembraan wordt door CaCU opgeheven. Deze antagoms-
tische werking geschiedt aan de oppervlakte van de cel. Zoo wordt
de doodelijke werking van een hooge NaCl concentratie opgeheven
door CaCla doordat de diffusiesnelheid verminderd wordt. NaCl en
KCl zijn n.1. giftiger voor het celmembraan dan voor het miheu inté-
rieur, terwijl het tegendeel geldt voor CaCl^ en MgClg. Op deze
oppervlaktewerking van het kalium zal later nader ingegaan worden.

Mitchell en Wilson (Journ. of Gen. Physiol. Vol. IV, pag. 45,
1922) toonden langs spectroscopischen weg volgens de methode van
Claus aan dat de dwarsgestreepte spieren van den kikvorsch bij
doorstrooming Kalium verliezen. Doorstrooming met K-looze vloei-
stof gedurende 90 min. deed het Kaliumgehalte van de spier tot op
2/3 dalen. Een nog grooter kaliumverlies trad op bij vermoeienis
van de spier door electrische prikkeling. Dit verdwijnen van kalium
uit de spier bij doorstrooming met kaliumlooze Ringersche vloeistof
is ook door Zeehuizen en M. G. Streef aangetoond bij ver-
assching van kikkerharten die met verschillende K. doses doorstroomd
waren. Bij hooge K. dosis werd het aschgehalte niet hooger dan
normaal gevonden. Harten daarentegen die met te lage K. dosis
doorstroomd waren hadden een lager aschgehalte. J. Clark vond
eveneens dat een hart dat 6 uur uitgespoeld was, de helft van zijn

kalium verloren had.

Uit deze doorstroomingsproeven blijkt dus dat het spiercelmem-
braan in één richting n.1. van uit de cel naar het milieu extérieur
permeabel is voor K. Deze diffusie gaat echter zeer langzaam. Over-
ton (1904) heeft aangetoond dat KCl eveneens zeer langzaam van
uit de omgevende vloeistof in de spier diffundeert.

1) H. Zeehuizen, Physiologendag 12 Dec. 1925.

2) M. G. Streef, Dissert. Utrecht 1926.

J. Loeb en K. Cattell i) hebben in 1915 onderzoekingen gepubli-
ceerd waaruit zij tot een voorbereidende werking van Natrium-
zouten op de permeabiliteit van membranen speciaal voor Kalium
besluiten. Deze onderzoekingen geschiedden op Fundulus embryo-
nen. Soortgelijke onderzoekingen zijn kortgeleden verricht door
W. R. witanowski 2) voor het kikvorschenhart. Dat werkelijk
voor de diffusiesnelheid van Kalium de Natriumconcentratie van
invloed is, blijkt uit het volgende experiment: telkens werden
twee harten één met 0,65% NaCl en een met 0,3% NaCl door
verder Kalilooze vloeistof doorstroomd. Wanneer één van beide
harten door Kaliumonttrekking tot stilstand kwam (steeds het hart
op normale Na concentratie) dan werd de doorstrooming afgebroken
en na verassching volgens de methode van\' Kramer het K. gehalte
bepaald. Hierbij werd per gram (versche) hartsubstantie bij de har-
ten die op 0,65% gepulseerd hadden 1,27 mgr. K. gevonden en voor
de harten die op 0,3% NaCl gepulseerd hadden 1,76 mgr. KaUum.
Deze vermindering van de permeabiliteit voor Kalium bij afname
van de Natriumconcentratie in de omgevende vloeistof schrijven
zoowel Loeb en Cattell als Witanowski toe aan veranderingen in
den colloïdalen toestand van de grenslagen.

Evenals het Natrium is echter ook Kalium zelf instaat om de
permeabiliteit te veranderen. H. Vogel vond n.l, dat in tegen-
stelling met de paralyse van de kikkergastrocnemius door een
suikersolutie de paralyse door een isotonische K. zoutsolutie geken-
merkt is door een geringere P2O5 diffusie uit de spier. Kaliumzouten
verminderen dus de permeabiliteit van de spiercel, terwijl rietsuiker
het tegengestelde effect heeft. Volgens Vogel beïnvloedt rietsuiker
de oppervlaktelagen van de cel, terwijl de actie van de K zouten
moet liggen in diepere lagen.

De groote overeenkomst tusschen de permeabiliteit van kunst-
matige en levende membranen heeft tot een uitgebreide reeks
onderzoekingen omtrent de gedragingen van de eersten aanleiding

1) J. Loeb, Mc. K. Cattell, Journ. of blol. chcm. Vol. 23 1915

2) Pfiügers Archiv. Bnd 212 1926, p. 726.

3) H. Vogel, Zeitschrift f. pliysiol. chemie 1922, 118, 50—95.

gegeven. Meigs (1913) maakte een celloïdine membraan geïmpreg-
neerd met Calciumphosfaat die precies de eigenschappen van het
celmembraan heeft. Deze membraan heeft dan ook een geringe
permeabiliteit voor Kalium evenals in de bovenvermelde proeven
van Overton. Nauwkeurige onderzoekingen van Siebeck (1912) en .
Beutner (1913) hebben aangetoond dat levende cellen op dezelfde
wijze reageeren als een semipermeabele koper-ferrocyanide mem-
braan van Traube t. o. v. zoutsolutie\'s. Bij proeven over de per-
meabiliteit van zeepfilmen vond G. H. A. Glowes (Journ. Biol.
chem. 1916) dat de monovalente kationen van K, Na enz. de permea-
biliteit verhoogen maar di- en trivalente kationen van Ca Sr Ba enz.
de permeabiliteit verminderen. Deze uitkomst is wel is waar in
tegenspraak met de bovenvermelde proeven van H. Vogel maar
komt overeen met de indeeling van Loeb, Lillie en Osterhout bij
hun proeven over de antagonistische werkingen van electrolieten
op levende cellen.

Tegenover al deze onderzoekingen die de permeabihteit van het
celmembraan voor Kalium waarschijnlijk maken, staan echter ook
enkele waarnemingen die tot een tegengesteld opvatting doen
besluiten.

Zoo zegt Grüber in tegenstelling met de opvatting van Hamburger
dat de erythrocyten voor K en Na niet permeabel zijn.

Kramer en Tisdall (1922) toonden aan dat in het menschelijk
bloed Natrium 90% van de kation hoeveelheid van het serum
uitmaakt en Kalium 99% van de kationen van de corpuscula.
Osterhout (1922) vond soortgelijke verschillen voor zeewater en
het celsap van Valonia. Hieruit meenen zij de gevolgtrekking te
moeten maken dat het membraan impermeabel is voor Kalium en
Natrium tenzij deze stoffen in een irreversibele ondissocieerbare
wijze aan de colloïden van het protoplasma verbonden zijn.

Dat dit laatste zeker niet voor de geheele kation hoeveelheid
het geval is, bewijzen de permeabiliteitsbepalingen door middel van
electrische stroomen. Deze methode is gegrondvest door G. N.
Stewart (1897) en verder uitgewerkt door Höber. Wanneer cellen
geheel impermeabel voor ionen waren en geen gedissocieerde ionen

bevatten zouden zij de electrische stroom niet doorlaten. Höber
heeft nu volgens twee methoden aangetoond dat de cel wèl vrije
electrolyten bevat en dat bijv. de kikkerspier een geleidbaarheid
heeft van 0,1—0,2% KCl. De eerste methode is gebaseerd op het
feit dat de capaciteit van een condensator proportioneel met de
geleidbaarheid van het dielectricum tusschen de platen toeneemt.
De tweede methode gaat uit van de waarneming van J. J. Thomson
(1912) dat n. 1. een geleider geplaatst in de as van een draadklos
waardoor een frequente wisselstroom gaat, de kracht van deze
stroom vermindert door demping van de vibratie\'s.

Ook OvERTON die in 1904 aantoont dat de spiercel een, wel is
waar geringe, permeabiliteit voor Kalium heeft meende in 1902
aan de hand van het volgende experiment dezer permeabiliteit te
moeten ontkennen.

De Sartoriusspier van een kikvorsch werd uit een rietsuikerop-
lossing in een isotonische oplossing van 2% kaliumtartraat gebracht.
In deze oplossing veranderde het gewicht van de spier niet, waaruit
Overton besluit dat de cellen impermeabel voor kalium waren.
Bij vergelijking van deze proef met de uitkomsten van Zeehuizen
en Streef zal men zien dat deze laatste onderzoekers eveneens
vonden dat bij doorstrooming van het kikkerhart met een hooge
K. dosis het aschgehalte toch normaal was.

Toch was de spier bij de proef van Overton in de K. oplossing
totaal geparalyseerd, terwijl de prikkelbaarheid bij overbrenging
in een Ringersche vloeistof oogenblikkelijk terugkeerde. De groote
snelheid waarmee de prikkelbaarheid terugkeerde, acht Overton
een bewijs te meer dat het Kalium niet langzaam uit het milieu
extérieur weg diffundeert, maar dat plotseling de werking op het
celmembraan ophoudt. Dit is geheel in overeenstemming met mijn
eigen proeven waar immers het type van electrocardiogram na
omzetting van een Uraniumhoudende vloeistof op een Kaliumhou-
dende zeer snel verandert. Ook Stevns i) die de invloed van Calcium
op het hart bestudeerde, vermeldt deze snelle wisselingen.

1) E. M. J. Steyns, Dissert. Utrecht 1924.

Samenvattend kunnen we uit de hierboven gerefereerde onder-
zoekingen opmaken dat waarschijnlijk het Kalium vrij gemakkelijk
van uit de cel naar het milieu extérieur diffundeert. (Streef, Clark,
Mitchell en Wilson) doch langzaam (Overton, Reznikoff, Loeb en
Cattell, Witanowski) of bij hooge doses in \'t geheel niet in de cel
doordringt. Deze permeabiliteit is in hooge mate afhankelijk van de
functie v. d. cel (Hamburger) en van de conditie\'s waaronder het
experiment genomen wordt. Afgezien van het feit dat kalium dus
diffundeert en in de cel in gedissocieerden toestand aanwezig is
(Höber) blijkt uit meerdere onderzoekingen dat de werking van
het kalium eerder gezocht moet worden in de grenslagen dan in de
cel zelf (Witanowski en Zwaardemaker, Reznikoff, Overton, Brooks,
Vogel).

De vraag is nu hoe men zich deze werking van het Kalium op de
grenslaag moet voorstellen. Een membraan zooals die aan de plan-
tencel optisch te onderscheiden is, bezit de dierlijke cel niet. Het
is gebleken uit de experimenten van Höber (1922) dat de heldere
oppervlaktelaag, het hyaloplasma van de amoeba, leucocyten e. d.
niet beschouwd moet worden als het celmembraan waaraan de semi-
permeabiliteit te danken is, maar dat deze laag ontstaat door de
werking van de oppervlaktespanning waardoor stoffen als lecithine
vetten en lipoïden die in staat zijn om deze spanning voor de grens
lucht/water te verlagen naar de grenslaag gedreven worden.

Dat veranderingen van de oppervlaktespanning gepaard gaan
met veranderingen van de permeabiliteit hebben R. Brinkman
en A. v. Szent-Gvörgyi aangetoond voor Collodium membranen.
Over een versche oppervlakte van levend protoplasma vormt zich
dan ook een grenslaag die wat permeabiliteit betreft dezelfde eigen-
schappen heeft als een celmembraan (Nägeli, Pfeffer, Kühne, R.
Chambers O- Men dient vooral bij de studie van dierlijke cellen
in het oog te houden dat een grenslaag tusschen twee phasen tot
beide phasen behoort en uit beide phasen samengesteld zal worden
(Bayliss %

1) R. Chambers, Proc. Soc. Exp. Biol. and Med. 1922. Vol, 19, pag. 87.

2) W. M. Bayliss, Principles of general Physiology. London 1918, p. 111.

Over de chemische samenstelling van het celmembraan zijn zeer
vele onderzoekingen verricht. Er zijn zelfs onderzoekers die het
geheele permeabiliteitsprobleem tot een chemisch proces meenen
te kunnen herleiden.

E. M. Delf verkreeg bij proeven over den invloed van de tempera-
tuur op de permeabiliteit voor ui en dandalion typische curven
van Van \'t Hoff. F. E. Denny daarentegen vond bij proeven met
Arachis dat de temp. coeffic. lager was dan te verwachten was vol-
gens de wet van Van \'t Hoff en hooger dan de diffusie coefficient,
waarom er volgens dezen onderzoeker geen reden is om aan te nemen
dat in dit proces alleèn chemische factoren een rol spelen.

Overton (1899) verdedigt het standpunt dat het celmembraan
hoofdzakelijk uit lipoïden bestaat. Deze opvatting is uitsluitend
gebaseerd op het feit dat stoffen waarin de lipoiden gemakkelijk
oplossen (alcohol, aether, chloroform) ook vrijelijk in de cel diffun-
deeren en dat de lagere vetzuren die in lipoïden oplosbaar zijn
bevruchtingsprocessen ook sterker beïnvloeden dan anorganische
zuren (Loeb 1909).

De onderzoekingen van Leathes (1910) e. a. echter hebben een
geheel ander licht op deze kwestie geworpen. Onder de lipoïden
achten zij de lipinen het belangrijkst. De meest bekende lipine is
de phospliolipine Iccithine. Deze lipinen geven gemengd met water
gemakkelijk een colloïdale oplossing. Loewe (1912) heeft de physico-
chemisclie eigenschappen van deze lipoïden nader bestudeerd. Het
bleek hem dat een lipoïde membraan verre van een gemakkelijke
passage voor lipoïd-oplosbare stoffen te zijn eerder door absorptie
van deze stoffen een hindernis voor hun passage vormt. Ook Ham-
burger (1. c.) wijst op de groote beteekenis van lecithine en Cho-
lesterine voor de permeabiliteit van de grenslaag. Volgens dezen
onderzoeker bestaat er een antagonisme tusschen deze beide stoffen
zoodat de resistentie (haemolyse), de geleidbaarheid en de permea-
biliteit voor ionen afhankelijk is van een vaste verhouding tusschen
Cholesterine en lecithine in de grenslaag.

Evenwel niemand minder dan Osterhout (1911) heeft\'de stel-
ling verdedigd dat de grenslaag niet uit lipoïden maar uit proteïnen

bestaat. Deze meening was gebaseerd op permeabiliteitsonderzoe-
l<ingen bij spirogyra. Dat de generalisatie van deze opvatting niet
vol te houden is, bleek uit de eigenschappen van kunstmatige
proteïnemembranen in de proeven van Newton Harvey (1912).

Waarschijnlijk wordt de grenslaag niet gevormd uit één soort
stof maar uit een complex samenstel van alle bestanddeelen van
de cel en de omgevende vloeistof waarin lipoïden en proteïne een
hoofdrol spelen. Deze stoffen bevinden zich in colloïdale toestand
(emulsoïd) welke opvatting door het feit dat de waardigheid van de
kationen een belangrijke rol speelt gesteund wordt. (Scucs 1910;
Handowsky 1912; Dumawsky 1912; S. Prat 1922). Dat vaste par-
tikels in de cel doordringen kunnen, evenals een naald door een
zeepfilm, is van uit dit gezichtspunt ook begrijpelijk.

Dat de permeabiliteit van het celmembraan niet constant is heb
ik reeds vermeld. Osterhout zag dat Na zouten de permeabiliteit
voor het Na ion deed toenemen, terwijl toevoeging van Calcium
de vroegere permeabiliteit herstelde. De invloed van de Na concen-
tratie op de Kaliumpermeabiliteit bleek uit de reeds gerefereerde
proeven van Witanowski e. a. Ook functioneele veranderingen van
de cel gaan gepaard met permeabiliteitsveranderingen wat niet zoo
moeilijk te begrijpen is wanneer men het membraan als een plaatselijke
verdichting van het celprotoplasma beschouwt. Zoo vond M.
Clendon (1912) dat een geprikkelde spier een verhoogde electrische
geleidbaarheid heeft dus toename van permeabiliteit van ionen.

Mitchell, Wilson en Stanton (1922) toonden aan dat Kalium
uit de kikkerspier veel vlugger diffundeert wanneer deze geprikkeld
wordt dan in rust. Ook M. Bauns (1924) vindt dat door een con-
stante of inductiestroom cellen permeabel worden voor stoffen
waarvoor zij dit eerst niet waren.

Ook uit de pharmacodynamie zijn vele voorbeelden aan te halen.
Zoo is het purgeerend vermogen van MgSOi toe te schrijven aan
een vermindering van het resorbeerend vermogen van het darm-
epitheel. Calcium, Phlorizine en Glucose beïnvloeden de permea-
biliteit van het glomerulus-membraan voor Glucose. Koolzuur zou
de permeabiliteit van de erythrocyten voor chloor en phosfor bein-

vloeden (Hamburger, v. Slijke en Cullan). De verklaring van de
impermeabiliteit van de glomerulus voor glucose moet niet gezocht
worden in de grootte van het molecuul want moleculen van veel
grooter omvang diffundeeren gemakkelijk. Veel meer speelt de
configuratie in dit bijzondere geval een rol. Immers suikers die
isomeer en stereoisomeer met glucose zijn passeeren wel. Uit een
mengsel van glucose en laevulose wordt bijv. alleen laevulose door-
gelaten. Dergelijke waarnemingen steunen de opvatting van
Clowes (1913) dat het glomerulusepitheel een soort zeef is waar-
van de ultramicroscopische openingen verschillende vormen kunnen
hebben. (Vergelijk ook Ruhland, Jahrb. für wiss. Bot. 46 1913).
Dit epitheel laat zich dan ook zeer goed vergelijken met de kunst-
matige membranen waarvan de openingen gephotografeerd zijn en
waardoor de diffusie verloopt volgens de wet van Poisseuille, maar
voor de permeabiliteit van de spiercel is een dergelijke eenvoudige
voorstelling niet bevredigend.

Het is dan ook waarschijnlijker dat men een langzame diffusie
van een stof als Kalium tot in de cel, onderscheiden moet van een
snelle adsorptie aan de bestanddeelen van het celmenibraan.

De werking van actieve stoffen als de narcotica, alcaloïden. Calcium
en mogelijk ook Kalium is aan deze adsorptie te danken (Straub).
De proeven van Newton Harvey (1911), Bethe (1909) en Warburg
(1910) hebben aangetoond dat stoffen de celfunctie kunnen beïn-
vloeden zonder in groote concentratie in het inwendige van de cel
door te dringen. De groote snelheid waarmee de Kaliumwerking
op het electrocardiogram zich uitte is een argument voor deze
opvatting.

§7.

Theoretische overwegingen.

De voorafgaande onderzoekingen wettigen de opvatting dat de
invloed van het Kalium-ion op de grenslaag de P-vorm van electro-
cardiogram veroorzaakt. Valt deze invloed weg dan wordt de T top
ingedeukt en treden de veranderingen op die Slooff beschreven
heeft. Toevoeging van het aan Kalium verwante Caesium brengt
het Kalium-karakter terug. In het electrocardiogram registreeren
wij immers ook niet anders dan potentiaalverschillen — dus functie
— van de gezamenlijke grenslagen, waarvan een verandering zich
dus allicht in zijn functie verraadt. Dat de toestand van de grens-
laag voor de functie van de cel van groot belang wordt geacht
blijkt ook uit de theorie die Feenstra ter verklaring van de balan-
ceering heeft opgesteld.

Feenstra is evenals Loeb van meening dat de werking der zouten
op de eigenschappen der kationen berust. Naast de gedissocieerde
zouten van Natrium, Kalium en Calcium neemt hij aan dat er in
de grenslaag ook nog ongedissocieerde, zoogenaamde metaalpunten
aanwezig zijn. Deze fixe verbindingen, omringd door de gedisso-
cieerde ionen vergelijkt hij met een zinkstaaf die geplaatst is in
een oplossing van zinksulfaat. Er zullen dan zoolang positief geladen
zink-ionen aan de omringende vloeistof afgegeven worden—waarbij
de staaf een negatieve lading krijgt — totdat er een evenwichts-
toestand bereikt is. De kracht waarmee de uitzending van de ionen
geschiedt — de electrolytische oplossingsspanning — is voor elk
element specifiek. Het potentiaal verschil dat zoo ontstaat is af-

hankelijk van de oplossingsspanning en van de ionenconcentratie
der omgevende vloeistof.

Bij een hartspier in Ringersche vloeistof hebben wij te maken
met drie soorten ongedissocieerde metaalpunten met drie specifieke
oplossingsspanningen en ionen-concentratie\'s. Als voorwaarde voor
het goed functioneeren van de cel postuleert Feenstra nu dat er
een electrisch evenwicht moet bestaan tusschen omringende vloei-
stof en oppervlaktelaag van de cel. De drie electromotorische krach-
ten in de Kalium, Natrium en Calciumpunten moeten gelijk zijn
daar er anders oppervlaktestroomen ontstaan. Daar deze krachten
door de oplossingsspanningen en ionenconcentratie\'s van de om-
ringende vloeistof bepaald worden, moeten deze factoren en wel
speciaal de ionenconcentratie\'s in een zeer bepaalde verhouding
aanwezig zijn. Met deze theorie is aan de feiten die Loeb samenvat
onder den titel „balanceering van de ionen" een ongedwongen verkla-
ring gegeven.

Feenstra berekende nu voor bijvoorbeeld een gegeven hoeveelheid
Calciumchloride de hiermee balanceerende hoeveelheden Natrium-
chloride en Kaliumchloride. De aldus theoretisch berekende hoe-
veelheden kwamen overeen met de door Ringer en Loeb empirisch
gevondene. Daar de oplossingsspanning van Caesium en Rubidium
niet bekend zijn was het niet mogelijk om voor deze elementen
eveneens de belanceerende hoeveelheden theoretisch te berekenen.

Hoogstwaarschijnlijk is dus de balanceering evenals het eclectro-
cardiograni en de ionenwerking van het Kalium gelocaliseerd in
de grenslaag. Hoe wij ons het verband van deze functie\'s moeten
voorstellen is zoolang de meeningen over dc beteekenis van het
electrocardiogram nog zoo verdeeld zijn, moeilijk nader vast te stellen.
Sommigen zien met Noyons in het electrische verschijnsel een toe-
vallige begeleider van het stofwisselingsproces dat aan de contractie
ten grondslag ligt, evenals de warmte in de rails bij een voortsnel-
lenden trein; anderen daarentegen meenen dat de wisselende op-
hoopingen van ionen en de hierbij optredende potentiaalverschillen
het wezenlijke proces is. Bij beantwoording van de vraag welke be-
teekenis aan de verschillende toppen van het electrocardiogram

moeten worden toegekend stelt men zich vrijwel algemeen op het
standpunt van Einthoven die in de toppen de algebraïsche som
van de potentiaal-verschillen van de twee polen ziet (interferentie
theorie). Met mijn leermeester Einthoven neem ik eveneens aan
dat het complex Q. R. S. samenvalt met de ventrikel-contractie
en de T top het begin der diastole aangeeft. Bij de mechanogram-
men die ik in paragraaf 3 besproken heb waren de wijzigingen hoofd-
zakelijk in de diastole gelegen, wat dus overeenkomt met de ver-
anderingen in de T top van het electrocardiogram.

Slooff legt bij de verklaring van de verschillende electrogram-
typen de nadruk op de snel optredende anelectrotonus bij « bestra-
ling en katelectrotorms bij /3 bestraling, waardoor een ongewone
of gewone prikkeling en prikkeluitbreiding zou ontstaan. De kleine
lading in snelle beweging kan zoo beschouwd een groote beteekenis
verkrijgen. Samojloff nam proeven waarbij hij de basis ventriculi
over steeds grooter uitgestrektheid beschadigde en dan telkens
het electrogram van basis en punt afleidde. Hierbij ontstond een
type dat veel overeenkomst vertoont met het x type van Slooff.
Dit feit versterkte Slooff in zijn meening dat er bij de x automatie
inderdaad een heterotopic in het spel is. De prikkel zou in een punt
verder van de basis verwijderd beginnen, waardoor de prikkeluit-
breiding gedeeltelijk in abnormale richting verloopen zou; een reden
te meer voor een langzamer verloop en dus vergrooting van den
afstand van voetpunt R tot hoogtepunt T. Met deze beschouwingen
kan ik zeer goed meegaan, voor zoover het de verklaring van de
afwijkingen die Slooff beschreef betreft.

Het schijnt mij echter toe, dat men naast het verschil in lading
van de « en /3 deeltjes ook aan de andere verschillen eenige aandacht
dient te besteden. Zooals door de experimenten van Rutherford
en Royds bewezen is, zijn de x stralen heliumkernen die met on-
geveer V20—Vi5 van de snelheid van het licht uit de radioactieve
atoomkern weggeslingerd worden. Deze deeltjes hebben dus „massa"
en zijn geladen met het dubbele kwantum positieve electriciteit.
De X stralen hebben ondanks hun betrekkelijk geringe snelheid
door hun groote massa de grootste levende kracht (V2 mv®) en daar-

door het sterkste ioniseeringsvermogen. Hun hardheid is echter
gering.

De ß stralen daarentegen zijn electronen met een negatieve lading
van 4,77 x lO-^" electrost. eenheid. Hun snelheid is van Va tot
volle lichtsnelheid. De massa is zeer gering n.l. ± Visoo van het water-
stofion. Door hun groote snelheid en geringe massa zijn de ß stralen
veel harder dan de x stralen.

Het is niet onmogelijk dat deze verschillen in massa en hardheid
naast het verschil in lading aansprakelijk gesteld moeten worden
voor de veranderingen die bij langdurige x doorstrooming optreden.
Evenwel bij de betrekkelijke onontgonnenheid van het terrein dat
wij hier betreden, en de duisternis van alle vraagstukken op ver-
want gebied, is het niet geraden ons al te zeer in deze vragen te
verdiepen.

§ 8.

Feitelijke uitkomsten.

Een aequimoleculaire hoeveelheid Caesiumchloride in plaats van
Kaliumchloride is in staat om het Uraanhart te normaliseeren
zoowel wat de tonus als wat het verloop der diastole betreft.

In geringere mate is dit het geval voor het Ionium- en Thorium-
hart. Hoogere dosis zijn hier werkzamer dan de bovenbedoelde
aequimoleculaire dosis.

Een op kalilooze Ringersche vloeistof stilstaand hart hervat zijn
pulsatie\'s niét bij toevoeging van gezuiverd Caesiumchloride in
aequimoleculaire hoeveelheid t. o. v. het tevoren gebezigde Kalium-
chloride.

De electrocardiogrammen van het /3 en « type verschillen o. a.
door een verdubbeling van den T top bij het ^ type.

De afwijkingen in het electrocardiogram bij as doorstrooming
worden door een aequimoleculaire hoeveelheid Caesiumchloride ge-
normaliseerd.

Bij overgang van Kalium op Uranium hebben de eerste contractie\'s
na de paradox meest geheel het Kaliumkarakter.

Bij overgang van Uranium op Kalium of na toevoeging van
Caesium treedt het Kaliumtype van electrocardiogram terstond op.

Bij aanwezigheid van een overmaat Uranium is een geringe,
minder dan radioaequivalente, hoeveelheid Kalium voldoende om
het Kaliumkarakter van het electrocardiogram te doen ontstaan.

Aan de reeks der tonolytica Li, Na, NH, en K die zich wat hun
tonolytisch vermogen verhouden als 1 : 3 : 12 : 120 dient Caesium
met een waarde van 120 en Rubidium met een waarde van 150
toegevoegd te worden.

Chemische factoren blijken van invloed te zijn op den vorm
van het electrocardiogram.

Theoretische conclusie\'s.

Het verschil in mechanogram van de <x en /? pulsatie ligt voor-
namelijk in een karakteristiek verloop van de diastole. Dit komt
overeen met het feit dat een kenmerkend verschil bij het electro-
cardiogram in de verdubbeling der T top schuilt.

Dat het inactieve Caesiumchloride in staat is om de ötpuisatie\'s
tot het Kaliumtype terug te brengen is vermoedelijk aan de che-
mische en colloïdchemische verwantschap van deze elementen toe
te schrijven.

Dat reeds een geringe hoeveelheid Kalium en Caesium in staat
zijn om terstond het « type te normaliseeren wettigt de opvatting
dat deze processen zich in de grenslaag afspelen.

Dat bij groote overmaat van Uranium de geringe hoeveelheid
Kalium toch in staat is om het ß type van electrogram te doen
optreden is een steun voor de opvatting dat niet de aard van de
straling maar het ontbreken van de chemische en colloïdchemische
eigenschappen van het Kalium voor de veranderingen aansprakelijk is.

STELLINGEN.

I.

De „Tic" is evenals de dwanghandeling en de phobie een
conversie-symptoom in den zin van Freud.

II.

De bloedende mamma zonder palpabele afwijking opereere
men niet.

III.

Accidenteele wonden behandele men met mechanische reiniging,
chemische desinfectie en primaire hechting.

IV.

Bij Tussis Quinta passe men de vaccin-behandeling zoo vroeg
mogelijk toe.

V.

De theorie van Hering, waarbij verondersteld wordt, dat er
bij het zien met „disparate" netvlieselementen naast de gewone
„gezichtswaarden" nog extra „Raumwerte" naar het bewustzijn
overgeseind zouden worden, is onjuist.

VI.

Voor het ontstaan van den eclamptischen aanval is NaCl retentie
hoofdvoorwaarde. Zoutvrij dieet passe men dus tijdig toe.

VII.

Na volbrachte manueele correctie van een gedeflecteerd voor-
liggend hoofd, legge men onmiddellijk de tang aan.

VIII.

Decentralisatie van de practische opleiding der aanstaande
artsen, waardoor een grooter studiemateriaal verkregen zal wor-
den, is gewenscht.

■ I\'fvï-\' - ■

: % ^

. ■■■.mm.

•: -S
■

■ ■

n

li

■■ - -....

. A, J

DissJ

v;:

î, ■ ■. •