





Heft 5 
15. 8. 1913 
_ Gründen genötigt, zweierlei Arten des Protoplasma- 
_ zerfalles anzunehmen. Schon die eine fundamen- 
tale Tatsache, daß der Kohlenstoff der stickstoff- 
freien Nahrung bei lebhafter Muskeltätigkeit als- 
bald in der ausgeatmeten Kohlensäure zum Vor- 
schein kommt, dagegen bei Muskelruhe sich im 
Leber- und Muskelglykogen und eventuell auch im 
Reservefett ablagert, zwingt uns anzunehmen, daß 
die Protoplasmamoleküle, wenn ihnen stärkere Reize 
auf den Nervenbahnen zufließen, unter Ver- 
brennung ihrer stickstoffreien Atomkomplexe zer- 
fallen; daß sie aber beim Ausbleiben dieser Art von 
Reizen auch nicht beständig sind, sondern durch 
Wachstumsdruck oder durch lokale Erschütterung 
oder ähnliche schwächere Einwirkungen zum Zer- 
fall gebracht werden, der aber insofern zu einem 
anderen Resultate führt, als jetzt die stickstoff- 
freien Komplexe nicht verbrennen, sondern als Gly- 
kogen oder als Neutralfett abgespalten werden. Da 
wir aber auf der anderen Seite wissen, daß durch 
die Muskelarbeit nur die Ausscheidung der Kohlen- 
säure, nicht aber die des Harnstoffes gesteigert 
wird, während Glykogenbildung in der Leber im- 
mer mit vermehrter Harnstoffbildung einhergeht, 
so müssen wir wieder zu dem Schlusse gelangen, 
daß bei jenem Modus des Zerfalles, bei dem die 
stickstoffreien Gruppen verbrannt werden, die 
stickstoffhaltigen Komplexe wenigstens zum großen 
Teile — bis auf geringe Abfälle von Harnstoff 
oder Harnsäure — in Form von Serumeiweiß ab- 
gespalten werden und so zum Wiederaufbau der 
zerstörten Moleküle verwendet werden können. Im 
Gegensatz zu dieser Art des Zerfalls, den wir als 
den aktiven bezeichnen, weil er mit mechanischer 
Arbeitleistung, Wärmebildung und anderen auf- 
fallenden Erscheinungen einhergeht, können offen- 
bar die eiweißartigen Komplexe der Protoplasma- 
moleküle bei dem inaktiven Zerfall der letzteren, 
der die stickstoffreien Komplexe als Glykogen 
oder Fett abspaltet, nicht in Zusammenhang 
bleiben, und der in ihnen enthaltene Stickstoff 
geht dabei in nicht assimilierbare Zerfallsprodukte 
über, die überdies gegen das reizbare Protoplasma 
nicht mehr indifferent sind und daher durch die 
Niere ausgeschieden werden. 
Unter gewöhnlichen Umständen, bei Muskel- 
ruhe oder bei gewöhnlicher Arbeit, müssen sich nun 
die Folgen dieser beiden Vorgänge in bezug auf die 
Stickstoffausscheidung gegenseitig kompensieren. 
Bei jeder einzelnen Muskelkontraktion würden 
kleine Mengen von Harnstoff abgespalten, die sich 
aber durch häufige Wiederholung zu einem an- 
sehnlichen Betrage summieren. Zum Ersatz für 
diese Verluste würde das Nahrungseiweiß verwendet 
und es bliebe daher nicht viel für die glykogen- 
und fettabspaltenden Protoplasmen übrig, die des- 
halb auch nicht viel Harnstoff liefern könnten. 
Anders in den Arbeitpausen und namentlich wäh- 
rend der Nachtruhe, wo die Muskelreize und der 
durch sie hervorgerufene aktive Protoplasmazerfall 
so bedeutend reduziert sind. Erstens bliebe jetzt 
mehr Material übrig für die Bildung von Leber- 
_ protoplasma mit darauf folgendem inaktivem Zer- 
fall und jedesmaliger reichlicher Harnstoff- 
Kassowitz: Biologische Probleme. 779 
abspaltung; und außerdem würde das. Muskelproto- 
plasma selbst, wenn die Reize ausbleiben, inaktiv 
unter Abspaltung von Glykogen und Harnstoff zer- 
fallen. Das Resultat in bezug auf Stickstoffaus- 
scheidung bliebe also in beiden Fällen ungefähr 
das gleiche. 
Diese kompensierende Ausgleichung wird aber 
bei angestrengter Arbeit in empfindlicher Weise 
gestört. Der aus dem aktiven Zerfall herrührende 
„Arbeitstickstoff“ wird, entsprechend den viel 
häufigeren Muskelkontraktionen, bedeutend ver- 
mehrt; aber der aus dem inaktiven Zerfall stam- 
mende ,,Umsatzstickstoff“ wird jetzt nicht nur 
nicht weniger, sondern er muß ebenfalls in reich- 
licherem Maße abfallen, weil der Nahrungszucker 
zur Rekonstruktion der bei jeder Kontraktion ver- 
brannten stickstoffreien Komplexe nicht mehr 
ausreicht und daher der Blutzucker und in zweiter 
Linie die zu seinem Ersatz dienende Glykogen- 
reserve herangezogen werden muß. Diese Reserve 
wird aber, solange noch Material dazu vorhanden 
ist, immer wieder ersetzt. Wenn nicht Eiweiß, 
Zucker und Fett der Nahrung zur Verfügung 
stehen, wird das Eiweiß der Blutkörperchen mit 
dem Reservefett zur Bildung von neuem, glykogen- 
bildendem Protoplasma herangezogen, und dieses 
zerfällt dann wieder unter Abspaltung von Gly- 
kogen und reichlichem Harnstoff. Deshalb führt 
beim hungernden Tier schon eine mäßige Muskel- 
arbeit eine deutliche Steigerung der Stickstoff- 
ausscheidung herbei, weil hier die Umsetzung der 
Reservestoffe in Blutzucker durch Vermittlung 
von Aufbau und Zerfall der glykogenabspaltenden 
Protoplasmen in viel reichlicherem Maße erfolgt, 
als wenn ein Teil des notwendigen Zuckers mit der 
Nahrung geliefert wird. Und deshalb kann man 
auch bei angestrengter Arbeit der Vermehrung der 
Stickstoffausscheidung vorbeugen durch reichliche 
Zufuhr von Zucker oder von zuckerbildenden Sub- 
stanzen. 
Sehr belehrend sind hier die Verhältnisse bei 
den kleinen Tieren im Vergleich zu den großen. 
Wir wissen, daß sie in derselben Zeit nicht nur 
mehr Herzkontraktionen und mehr Atembewegun- 
gen ausführen, sondern daß auch ihre willkürlichen 
Bewegungen (beim Laufen, Fliegen, Schwimmen 
usw.) in viel rascherem Tempo vor sich gehen als 
bei den großen. Die Erklärung hierfür liegt, wie 
bei einer anderen Gelegenheit eingehender be- 
gründet werden soll, in der viel kürzeren Weg- 
länge, welche der die Bewegungen auslösende 
Nervenprozeß vom Zentrum zur Peripherie und um- 
gekehrt zurückzulegen hat. Da also hier die Zahl 
der Muskelkontraktionen nicht nur bei außer- 
ordentlicher Anstrengung, sondern bei jeder Art 
der Betätigung größer ist, und da selbst während 
der Nachtruhe das Herz und die Atemmuskeln um 
so vieles häufiger in Anspruch genommen werden, 
so begreifen wir ohne weiteres, daß nicht nur mehr 
Kohlensäure auf die Gewichtseinheit ausgeschieden 
wird, sondern daß auch die Summe von Arbeit- 
stickstoff und Umsatzstickstoff bei den kleinen 
Tieren relativ größer ausfällt als bei den großen. 
Daß aber der Unterschied beim Stickstoff noch 
