Enzymes of protein and phosphate catabolism in rat bone

A study was made of several enzymatic activities in rat femur and tibia. Quantitative assays were developed for the determination of acid and alkaline phosphatase, lactate dehydrogenase, proteolytic activity, leucine aminopeptidase, glycylglycine dipeptidase, glutamate dehydrogenase, aspartate transaminase, and alanine transaminase. Some properties of these enzymes were studied using metaphyseal homogenates. The distribution of activity in the metaphysis, diaphysis, and marrow was determined. The activity per mg of DNA was highest in the metaphysis and lowest in marrow. The activities in general were 40–70% lower in the diaphysis than in the metaphysis. Metaphyseal enzymatic activity was the same in 29- and 49-day-old rats but lower in 82-day-old rats. Proteolytic activity at pH 8.0 differed from the other activities studied being higher in marrow than in bone and increasing markedly with age.

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Zusammenfassung Verschiedene Enzymaktivitäten in Femur und Tibia der Ratte wurden untersucht. Es wurden quantitative Prüfmethoden für die Bestimmung von saurer und alkalischer Phosphatase, Lactatdehydrogenase, proteolytischer Aktivität, Leucinaminopeptidase, Glycylglycin-Dipeptidase, Glutamatdehydrogenase, Aspartat-Transaminase und Alanin-Transaminase entwickelt. Einige Eigenschaften dieser Enzyme wurden in Metaphysenhomogenaten untersucht. Die Verteilung der Enzymaktiväten in Metaphyse, Diaphyse und Knochenmark wurde bestimmt. Die Aktivität pro mg DNA war am höchsten in der Metaphyse, am niedrigsten im Knochenmark. Allgemein waren die Aktivitäten 40–70% tiefer in der Diaphyse als in der Metaphyse. Die metaphysäre enzymatische Aktivität war dieselbe bei 29 und 49 Tage alten Ratten, hingegen tiefer bei 82 Tage alten Ratten. Die proteolytische Aktivität bei pH 8 war von anderen untersuchten Aktivitäten verschieden; sic war höher im Knochenmark als im Knochen und zeigte deutliche Zunahme mit dem Alter.

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Résumé Les activités de différentes encymes du fémur et de la tibia du rat étaient étudiées. Pour mesurer acide et alkaline phosphatase, lactatdehydrogenase, activité protéolytique, leucinaminopéptidase, glycylglycindipéptidase, glutamatdehydrogenase, aspartate transaminase et alanintransaminase, une méthode quantitative était developpé. Quelques réactions characteristiques étaient examinées das n des homogénates de la métaphyse. La distribution des encymes dans la métaphyse, diaphyse et dans la moelee osseuse était étudié. L'activité la plus grande per mg DNA était observé dans la métaphyse, celle la plus basse dans la moelle osseuse. En générale les activités étaient 40–70% abaissées dans la diaphyse comparé avec la métaphyse. L'activité encymatique de la métaphyse n'était pas différente l'une de l'autre chez les rats agés de 29 et 49 jours mais elle diminuait chez celles de 82 jours. L'activité protéolytique a pH 8 ne correspondait pas avec les autres encymes: elle était plus haut dans la moelle osseuse que dans l'os et augmentait visiblement avec l'age.

     

Experimentelle Untersuchungen der osteoartikulären Manifestation der Caisson-Krankheit

Zusammenfassung Auf Grund von experimentellen Untersuchungen vertreten die Verfasser die Ansicht, daß sich osteoartikuläre Schädigungen der Caisson-Krankheit, im Falle identischer Ausschleusungszeit, in geradem Verhältnis zur Größe des Überdruckes und zur Zahl der Wiederholungen entwickeln. Die epiphyseale Zirkulation ist rascher geschädigt, und kommen demzufolge im Gelenks- und Wachstumsknorpel sowie auf dem Gebiet der Metaphyse nekrotische Herde zustande. Im Falle einer schweren Schädigung entsteht auch im Gebiet der nutritiven Hauptarterie eine weit ausgebreitete Nekrose. In der Markhöhle ist das Bild einer der ischämischen Nekrose folgenden Zellreaktion zu sehen. Im Falle einer leichteren Zirkulationsstörung stehen Reparationsprozesse und Nekrose im Gleichgewicht, bei einer schweren Schädigung sind auf dem Gebiet der Diaphyse keine und auch im Bereich der Epiphyse nur unbedeutende Regenerationszeichen wahrnehmbar.Es wurden auch radiologisch nachweisbare Knochenveränderungen vor allem in jener Gruppe gefunden, in welcher die Dekompressionsbehandlung mit einem kritischen Überdruck von 2–2,5 Atm. vorgenommen wurde.In einem Fall beobachteten die Verfasser in der distalen Epiphyse des Femur subchondral und in einem Fall ebenfalls in der distalen Epiphyse des Femur solitäre, umschriebene cystoide Auflockerungen.In einem weiteren Fall wurde ebenfalls im Femur eine sich auf den ganzen Knochen erstreckende, am Röntgenbild einem Myeloma multiplex ähnliche Veränderung beobachtet.Im Femur der mit 1 Atm. behandelten Kaninchen konnten in der distalen Metaphyse recht diskrete, teils sklerotische, teils porotische bzw. strukturelle Veränderungen gemischten Charakters nachgewiesen werden.

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Experimental investigations on the bone and joint lesions of the caisson disease

Summary Based on their experimental investigations authors are of the opinion that in case of identic decompression's time the bone and joint changes of the caisson disease develope according to the grade of the overpressure and according to the number of the repetitions. As the epiphyseal circulation is quickly damaged necrotic areas develope in the articular cartilage, in the growth plate and in the metaphysis. In cases of severe lesion large necrotic areas form also in the region of the main nutrient artery. The marrow cavity has the appearance of a cellular reaction following ischaemic necrosis. The necrosis and the reparative processes are balanced in cases of slight circularoty disturbances. No signs of regeneration in the diaphysis and unsignificant regeneration in the epiphysis are characteristic of severe defects of the blood supply.Radiological bone changes were especially typical of groups in which the decompression treatment was performed with the critical 2–2.5 atmo. overpressure.Authors found a subchondral and a solitary, circumscribed cystic lesion, both of them situated in the distal femoral epiphysis. A further case was observed with a radiological picture of the femur resembling myeloma multiplex.The distal femoral metaphysis of rabbits of the group treated with 1 atmo. pressure presented very slight, partly sclerotic, partly porotic, that means mixed structural changes.

     

A sensitiviein vitro method for studying the induction and inhibition of bone resorption

A sensitive method has been developed for studying the early effects of hormones and other agents on the movement of calcium into and out of bone. Half-calvariae from 6-day-old mice that have been pulsed four days previously with⁴⁵Ca, are explanted into separate dishes of liquid medium and maintainedin vitro; one half serves as control and the other for experimentation. The time course of action of any agent is followed by removing small samples aseptically from the media and analysing for isotope.Both parathyroid hormone and vitamin A cause extensive bone resorption, and as compared with controls an increased release of⁴⁵Ca from the treated bones into the medium can be detected within 2 hours. Calcitonin rapidly inhibits the release of⁴⁵Ca from resorbing bones; the time course is similar to that for its actionin vivo in lowering serum calcium. Our results indicate that agents that induce bone resorption increase both the number of multinucleate osteoclasts and the effectiveness of the existing cells in mobilising calcium. Calcitonin prevents the formation of new multinucleate osteoclasts, and also prevents existing osteoclasts from mobilising bone mineral.Calcitonin inhibits the release of⁴⁵Ca from living explants maintained in control medium. This reduction is attributed to the suppression of the endogenous resorption that is in progress when the bones are explanted; exchange of isotope still occurs, as in a dead explant.

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Zusammenfassung Eine quantitative Methode zur Bestimmung der Früheffekte von Hormonen oder andern Wirkstoffen auf die Wanderung von Calcium in den oder aus dem Knochen wurde entwickelt. Calvarien-Hälften von 6 Tagen alten, 4 Tage früher mit⁴⁵Ca markierten Mäusen werden explantiert und in getrennten Schalen mit flüssiger Nährlösungin vitro belassen. Die eine Hälfte dient als Kontrolle, die andere wird für das Experiment eingesetzt. Anhand kleiner Proben, die den Medien aseptisch entnommen und auf ihren Isotopengehalt geprüft werden, kann die Wirkung der verschiedenen Agentien im Verlaufe der Zeit beobachtet werden.Sowohl Parahormon als auch Vitamin A verursachen eine ausgedehnte Knochenresorption und es wurde, im Vergleich zu den Kontrollen, innerhalb von 2 Std eine gesteigerte Abgabe von⁴⁵Ca aus den behandelten Knochen in das Medium nachgewiesen, Die Freisetzung von⁴⁵Ca aus resorbierenden Knochen wird durch Calcitonin rasch inhibiert. Wirkungsweise und Verlauf bestehen, wiein vivo, in einer Senkung des Serum-Calciums.Unsere Resultate zeigen, daß Wirkstoffe, welche eine Knochenresorption veranlassen, sowohl die Zahl der polynucleären Osteoklasten ansteigen lassen als auch die vorhandenen Zellen zur vermehrten Calcium-Mobilisation anregen. Calcitonin dagegen verhindert die Bildung neuer, polynucleärer Osteoklasten wie auch die Mobilisation von Knochenmineral durch die vorhandenen Osteoklasten.Calcitonin wirkt hemmend auf die Abgabe von⁴⁵Ca von lebenden Explantaten, die in Kontrollmedium kultiviert werden. Diese Abnahme wird der Unterdrückung der endogenen Resorption zugeschrieben, welche im Moment der Knochenexplantation im Gange ist; der Austausch des Isotopes findet weiterhin statt, wie dies bei einem toten Explantat der Fall ist.

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Résumé Une méthode quantitative pour étudier les effets précoces des hormones et autres agents sur la mobilisation du calcium osseux a été mise au point. Des moitiés de calottes craniennes de souris de 6 jours, ayant reçu du⁴⁵Ca quatre jours auparavant, sont explantéesin vitro et placées dans des récipients séparés, en milieu liquide; une moitié sert de témoin, l'autre moitié est utilisée pour l'expérimentation. Ce mode d'action dans le temps, de chaque produit testé, est déterminé en prélevant aseptiquement de petits échantillons dans le milieu et en dosant l'isotope.L'hormone parathyroidienne et la vitamine A provoquent une résorption osseuse étendue ainsi qu'un passage augmenté du⁴⁵Ca des os traités dans le milieu, au bout de 2 heures, si on les compare aux témoins. La calcitonine inhibe rapidement la mobilisation du⁴⁵Ca des os résorbés: l'intervalle de temps est similaire à celui obtenuin vivo en abaissant le calcium sérique. Nos résultats indiquent que les agents, qui induisent la résorption osseuse, augmentent à la fois le nombre des ostéoclastes et l'efficacité des cellules existantes, en ce qui concerne la mobilisation du calcium. La calcitonine inhibe la libération du⁴⁵Ca des explants vivants, maintenus dans un milieu contrôle. Cette réduction est attribuée à la suppression de la résorption endogène, en cours au moment de la transplantation: un échange isotopique est toujours observé, comme au niveau des explants sur vivants.

     

78. Morphologie des Implantatlagers bei zementierten und nichtzementierten Gelenkimplantaten

Zusammenfassung Nach der Verankerung von Endoprothesenteilen kommt es im Implantatlager zu einemEinheilungsvorgang, der einer Frakturheilung entspricht. Dabei wird eine Grenzzone gegen das Implantat aufgebaut, die aus Kontakt-Zellen, Bindegewebe, Gefässen, Knochenmark und Knochen besteht. Der Knochen im Implantatlager unterliegt ausserdem einem Umbau, der das Ziel hat, dessen Struktur den veränderten biomechanischen Bedingungen anzupassen. Das Gewebe der Implantat-Knochen-Grenze kann auf Infekt, Materialzerrüttung oder -verschleiss wie auch auf mechanische Instabilität der Implantatverankerung mit Proliferation reagieren, die eine Resorption des Knochens und damit eine Lockerung des Implantates zur Folge hat.

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Morphology of the implant bed around cemented and non-cemented joint endoprostheses

Summary After the insertion of a joint endoprosthesis a healing process is initiated which is comparable to the fracture healing. Thus, a border zone is built up against the implant, being composed of lining cells, connective tissue, vessels, bone marrow and bone. The bone of the implant bed is subjected to a remodeling in order to adapt its structure to the change of the biomechanic stresses. The tissue of the implant bed may react to infection, degradation or wear of the materials and mechanical instability of the fixation as well. The characteristic feature of this reaction is cell and tissue proliferation which causes bone resorption and, possibly, loosening of the implant.

     

Effects of acetylsalicylic acid on heterotopic bone resorption and formation in rats

Summary The effects of acetylsalicylic acid (ASA) on bone metabolism have been studied in a bone transplantation model using radioisotopic and biochemical parameters. Isografts (femora) from infant inbred rats, extensively prelabeled with collagen and mineral-tracing radioisotopes, were transplanted to muscle pouches in young male rats. Bones from the opposite side of the donor rats served as nonimplanted reference bones. The recipients were given 150mg/kg/12h of ASA by gavage for 18 days. The serum concentrations obtained were comparable with the recommended anti-inflammatory levels in humans. Twenty-four hours before being killed the animals were labeled again with other collagen and mineral radioisotopes. After 18 days of medication the resorption of the transplanted bone was inhibited by about 15% in the ASA treated rats compared with controls, as measured by the losses of collagen (¹⁴C-hydroxyproline) and mineral (strontium-85). Also, the net gains of mineral and collagen in the ASA-treated transplants were reduced by about 15% and 11% respectively compared with controls during the medication period. During the last 24h of the study the rates of mineral incorporation (calcium-47 uptake) and collagen synthesis (³H-hydroxyproline) were reduced to an even greater degree in the ASA-treated transplants. These results indicate an inhibitory effect of ASA on bone metabolism.

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Zusammenfassung Es wurde die Wirkung analysiert, die eine 18tägige Behandlung mit Azetylsalizylsdure (ASS) in einer Dosis von 150 mg/kg/12 Std auf den Knochenstoffwechsel isogener Knochentrans plantate in der Muskulatur junger Ratten hat. Die Knochen waren vor der Transplantation mit Isotopen des Knochenkollagens and -minerals markiert worden und wurden am Ende der Behandlung erneut markiert. Gemessen an der Abnahme der Kollagenund Mineralisotope, zeigten die mit ASS behandelten Transplantate eine Herabsetzung der Knochenresorption. Beurteilt nach der Nettozunahme des Kollagen- und Calziumgehaltes als auch nach der Kollagensynthese and des Mineraleinbaus wurde nach diesem Zeitraum eine gleichzeitige Verminderung des Knochenneubaus gefunden. Diese Ergebnisse zeigen, da13 die Knochenumbauvorgdnge durch ASS herabgesetzt werden.

     

285. Rekonstruktionen im Tracheobronchialsystem

Zusammenfassung Zur rechtzeitigen Therapie des Lungenödems ist die Quantifizierung des extravasalen Lungenwassers von großer Bedeutung. Es wurde ein automatischer Meßplatz entwickelt, der auf der Grundlage der Doppelindikatorverdünnungstechnik mit den Indikatoren Farbstoff und Kälte die Lungenvolumina bestimmt. Das Meßsystem berücksichtigt die Einflüsse der Injektionstechnik, des biochemischen Verhaltens der Indikatoren und der Auswertung der Verdünnungskurven auf das Ergebnis durch entsprechende apparative Einrichtungen. In einer experimentellen Anwendung ergab die Korrelation zwischen in vivo und post mortem gravimetrisch bestimmtem Lungenwasser einen Regressionskoeffizient vonr = 0.97.     

Experimentelle Untersuchungen zum Einfluß von Calcitonin auf die sekundäre Knochenbruchheilung Experimental studies on the effect of thyrocalcitonin on secondary bone heating

Zusammenfassung Die Wirkung von Calcitonin auf die sekundäre Knochenbruchheilung wurde an 180 Sprague-Dawley-Ratten untersucht. Dazu wurde die rechte Tibia osteotomiert, die Hälfte der Tiere wurde mit Calcitonin behandelt. Bis zum 60. Tag postoperativ wurde an den isolierten Tibiae die Aktivitätsanreicherung von^99mTC-Methylendiphosphonat gemessen und das Impulsratenverhältnis auf signifikante Unterschiede untersucht. An den Tagen 10 bis 25 postoperativ unterschieden sich die Impulsratenquotienten der mit Calcitonin behandelten von denen der Kontrolltiere signifikant (P < 0.05). Die Ergebnisse legen die Vermutung nahe, daß Calcitonin die sekundäre Frakturheilung zu unterstützen vermag.

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Summary The effect of thyrocalcitonin on secondary bone healing was studied in 180 Sprague-Dawley-rats. The right tibia of all the rats was osteotomized. Half of the animals was treated with thyrocalcitonin. Until the 60th postoperative day, the increase in^99mTc-Methylendiphosphonate activity was measured and significant differences in ratios were noted. Between the postoperative days 10 to 25, there was a significant difference in the impulse quotients between the thyrocalcitonin and untreated rats (P < 0.05). These results indicate that thyrocalcitonin may aid in secondary bone healing.

Herrn Prof. Dr. W. Wachsmuth zum 80. Geburtstag gewidmet     

The effect of fluoride on parathyroid function and responsiveness in the rat

The effect of fluoride on parathyroid function was tested by adding 2.5 to 10.0 mM of sodium fluoride to the drinking water of growing rats for 6 to 12 weeks. The functional activity of the parathyroids was measured by the uptake of the non-metabolized amino acid, -aminoisobutyric acid (AIB). Chronic fluoride administration had no stimulatory effect on parathyroid function. At doses above 2.5 mM body growth was impaired. Parathyroid size was diminished proportionally to the decrease in body size. AIB uptake decreased in the parathyroids but also in other tissues, particularly the liver. Serum calcium and phosphorus concentrations were not affected.The possibility that fluoride might alter the responsiveness of bone to parathyroid hormone (PTH) was tested in tissue culture. Resorption was measured as the release of previously incorporated⁴⁵Ca from fetal rat bones. When fluoride was added directly to the culture medium, the ability of PTH to stimulate resorption was not impaired at concentrations up to 0.2 mM. At 0.5 mM,⁴⁵Ca release was decreased in both PTH-treated and control bones and there was cell death. In another experiment, fluoride was administered to pregnant rats and incorporated in fetal bone without impairing the bone response to PTH.The data indicate that fluoride in doses larger than those used for the treatment of bone disease of man does not have any specific effect on parathyroid function in rats and does not alter the responsiveness of fetal rat bone to PTH.

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Zusammenfassung Die Wirkung von Fluorid auf die Nebenschilddrüsenfunktion wurde mittels Zusatz von 2,5–10,0 mM Natriumfluorid im Trinkwasser von wachsenden Ratten während 6–12 Wochen getestet. Die funktionelle Aktivität der Nebenschilddrüsen wurde durch die Aufnahme der nichtmetabolisierten Aminosäure -Aminoisobuttersäure (AIB) gemessen. Eine chronische Fluoridverabreichung hatte keine anregende Wirkung auf die Nebenschilddrüsenfunktion. Dosen über 1,5 mM störten das Körperwachstum. Die Verkleinerungen der Nebenschilddrüsen verlief parallel zur Abnahme der Körpergröße. Die AIB-Aufnahme wurde nicht nur in den Nebenschilddrüsen, sondern auch in anderen Geweben, insbesondere in der Leber, vermindert. Die Konzentration von Calcium und Phosphor im Serum blieb unverändert.Ob Fluoride die Ansprechbarkeit der Knochen auf Parathormon (PTH) verändern, wurde mittels Gewebekultur getestet. Die Resorption wurde durch die Freisetzung von Ca⁴⁵, welches vorher in den fetalen Rattenknochen eingebaut wurde, gemessen. Wurde Fluorid dem Kultur-medium in Konzentrationen bis zu 2 mM direkt zugegeben, so wurde die Fähigkeit des PTH, die Resorption anzuregen, nicht beeinträchtigt. Bei einer Konzentration von 5 mM wurde die Ca⁴⁵-Freisetzung sowohl in PTH-behandelten als in Kontrollknochen vermindert, und die Zellen starben ab. In einem anderen Versuch wo das Fluorid trächtigen Ratten verabreicht und im fetalen Knochen eingebaut wurde, verminderte sich die Ansprechbarkeit der Knochen auf PTH nicht.Diese Befunde zeigen, daß Fluoride in höheren Konzentrationen als die, welche zur Behandlung von Knochenkrankheiten beim Menschen angewendet werden, keinerlei spezifische Wirkungen auf die Nebenschilddrüsenfunktion bei Ratten ausüben, und daß sie die Ansprechbarkeit fetaler Rattenknochen auf PTH nicht verändern.

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Résumé Les effets du fluor sur le fonctionnement parathyroidien ont été étudiés chez des rats, âgés de 6 a 12 semaines, en ajoutant 2.5 a 10.0 mM de fluorure de sodium à leur eau de consommation. L'activité parathyroidienne est testée par l'assimilation d'un acid aminé non-metabolisé, à savoir l'acide -aminoisobutyrique (AIB). Une administration fluorée chronique reste sans effet sur la parathyroide. La croissance pondérale est inhibée à des doses supérieures à 2,5 mM. Le volume de la parathyroide est diminué proportionellement à celui du corps en général — L'assimilation d'AIB diminue dans la parathyroide, ainsi que dans d'autres tissus et en particulier le foie. Le calcium et le phosphore sériques restent inchangés.Par culture de tissus, l'auteur a cherché à démontrer si le fluor modifiait la réponse de l'os envers l'hormone parathyroidienne (PTH). La résorption osseuse est mesurée par la libération de⁴⁵Ca, préalablement incorporé aux os de foetus de rats. En ajoutant du fluor au milieu de culture, la PTH stimule toujours la résorption à des doses de. 2 mM. A des doses de 0,5 mM, la liberation de⁴⁵Ca est diminuée, à la fois, dans les os traités par PTH et les os témoins. En plus, on observe des nécroses cellulaires. Lorsque le fluor est administré à des rattes gestantes, il est incorporé dans l'os foetal sans modifier la réponse du tissu osseux envers la PTH.Il apparait ainsi que le fluor, administré en quantités supérieures à celles utilisées dans le traitement de maladies osseuses humaines, n'a pas d'effet spécifique sur la fonction parathyroidienne du rat et ne modifie pas la réponse de l'os foetal de cet animal envers la PTH.

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Burroughs Wellcome Scholar in Clinical Pharmacology.

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This paper is based on work supported partially under Grant AM 06205 from the USPHS and partially on work performed under contract with the U.S. Atomic Energy Commission at the University of Rochester Atomic Energy Project and has been assigned Report No. UR-49-847.     

Beitrag zum Studium von Frakturheilungen mit Hilfe von Radioisotopen

Zusammenfassung In vier Serien von Kaninchenexperimenten wurden die Heilungsgeschwindigkeit und die Radiophosphoraufnahme bei Quer- und Schrägbrüchen verfolgt und mit der Heilungsgeschwindigkeit derselben Brüche bei intramedullärer Fixation verglichen. Sowohl die Röntgenaufnahmen als auch die Ergebnisse der anderen Untersuchungen weisen auf einen günstigen Einfluß der intramedullären Fixation hin. Offensichtlich verkürzt die intramedulläre Fixation die Heilungszeit durch eine Abkürzung der katabolischen Stoffwechselphase. Des weiteren werden die Herstellungsmethodik von Serienschnitten ganzer Knochen und die Messung der Aktivität von P³² erörtert.Mit 4 Textabbildungen     

Nekrose und Substitution in experimentellen Untersuchungen am Hüftkopf des Kaninchens

Zusammenfassung Der zeitliche Ablauf und die morphologischen Besonderheiten der Hüftkopfnekrose beim Kaninchen werden beschrieben. Experimentelle Ausschaltung des Hüftkopfes aus der Blutzirkulation bis zu 3 Monaten. Dauer der anschließenden Reimplantation einer Hüftkopfhälfte in den gesunden Trochanter major desselben Kaninchens bis zu 8 Monaten. Während der Gelenksknorpel erst relativ spät einer Nekrose anheimfällt, erweisen sich die Knochenmarkszellen schon in den allerersten Tagen als empfindlicher Indicator einer gestörten Durchblutung. Im Knochen treten Pyknose und anschließende Nekrose der Zellen zuerst subchondral und proximal der Epiphysenfuge auf, später ergreift die Nekrose den ganzen Kopf. In etwa 20% der in gesunden Knochen eingepflanzten partiell nekrotischen Hüftkopfhälften kam es zur Totalnekrose und anschließenden Destruktion des Knochens. In etwa 80% der Reimplantation waren nicht nur deutlicher Knochenabbau, sondern auch verstärkter Knochenanbau, also eine Substitution des partiell nekrotischen Knochengewebes auf Grund des einsprossenden Bindegewebes und einsprossender Blutgefäße nachzuweisen.Besonderes Augenmerk wurde im Knochenmark jenen sowohl beim Kaninchen als auch beim Menschen zu beobachtenden morphologischen Veränderungen der Gitterfasern und Reticulumfasern geschenkt, die schon bei einem durchgemachten Marködem aber auch nach jedem schweren Trauma auftreten und dann als ständige Markierung bestehen bleiben.Mit 35 TextabbildungenHerrn Professor Dr. Lorenz Böhler zum 80. Geburtstag gewidmet.     

Die peptische Aktivität des Magensaftes während operativer Eingriffe

Zusammenfassung An 66 Patienten, deren Erkrankung verschiedenartige Narkoseverfahren und Operationen erforderten, wurde die Pepsinkonzentration des Magensaftes nach Narkoseeinleitung, während des operativen Eingriffes und in den ersten ein bis zwei postoperativen Tagen untersucht und mit dem einige Tage vor der Operation gewonnenen Nüchternwert (Basalsekretion) verglichen. Vergleichsuntersuchungen an coffeinstimulierten Magensäften gaben Auskunft über die Höhe der Pepsinkonzentration beim Verdauungsvorgang. Von den 66 Patienten wiesen 62 eine Steigerung der peptischen Aktivität während der Operation auf, die fast durchweg im Verdauungsniveau von 20–60 PA (Peptische Aktivitätseinheit) und teilweise darüber lagen. Die höchste Steigerung der Pepsinkonzentration wiesen Patienten auf, bei denen ein Herzfehler in Hypothermie korrigiert wurde.Die intraoperative und nach dem Eingriff noch bestehende Steigerung der Pepsinkonzentration und der Acidität das Magensaftes muß als eine hochproteolytische und superacide Leersekretion angesehen und als ein Faktor der postoperativen Geschwürsentstehung diskutiert werden.Mit 10 Textabbildungen     

Growth hormone: the effect on skeletal renewal in the adult dog I. Morphometric studies

In intact adult dogs of both sexes exogenous growth hormone induced a marked increase in new bone formation. The net effect on resorption could not be defined quantitatively but endosteal resorption was decreased. Intracortical resorption was increased but intracortical porosity rose only slightly. In addition to the decrease in endosteal resorption, there was abundant endosteal new bone formation. This rise in endosteal new bone formation plus the marked stimulus to periosteal new bone formation led to anet increase in skeletal mass. The bone formed was normal histologically and microradiographically. Despite a marked rise in new bone formation, alkaline phosphatase values remained unchanged.

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Zusammenfassung Exogenes Wachstumshormon rief bei intakten ausgewachsenen Hunden beiden Geschlechts eine starke Zunahme der Knochenbildung hervor. Die resultierende Wirkung auf die Resorption konnte quantitativ nicht festgestellt werden, jedoch war die endostale Resorption vermindert. Die intracorticale Resorption war erhöht, aber die intracorticale Porosität stieg nur wenig an. Neben der Verminderung der endostalen Resorption war reichliche endostale Knochenneubildung festzustellen. Dieser Anstieg der endostalen Knochenneubildung plus die starke Anregung der periostalen Knochenneubildung führten zu einertatsächlichen Zunahme der Skelettmasse. Der gebildete Knochen war histologisch und mikroradiographisch normal. Trotz der starken Zunahme der Knochenneubildung blieben die Werte der alkalischen Phosphatase unverändert.

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Résumé Chez des chiens adultes, des deux sexes, l'injection d'hormone de croissance induit une augmentation marquée d'os nouvellment formé. L'effet sur la résorption n'a pu être définie quantitativement, mais la résorption au niveaude de l'endoste est augmentée. Il en est de même de la résorption intracorticale, mais la porosité intracorticale n'augmente que légèrement. En plus de la décroissance de la résorption de l'endoste, on observe du même côté une nette augmentation de la formation osseuse. Cette apposition osseuse ajoutée à la formation d'os périosté donne uneaugmentation de la masse squelettique. L'os formé est histologiquement et microradiographiquement normal. Malgré une nette augmentation de la formation osseuse, les valeurs de la phosphatase alcaline restent inchangées.

     

erfahrungen mit der Verwendung von homogenem konservierten Knorpel in der Kiefer- und Gesichtschirurgie

Zusammenfassung Es werden die Vor-und Nachteile verschiedener in der Kiefer-und Gesichtschirurgie zur Korrektur des Knochenreliefs verwendeter Materialien beschrieben. Nach der Gegenüberstellung von autogenem und homogenem Knorpel wird auf die Gewinnungsmöglichkeit und Aufbewahrung des homogenen Knorpels näher eingegangen.Die Anwendung solcher Knorpeltransplantate wurde in 94 Fällen zum Aufbau der Nase, des Oberkiefers, des Jochbeins, des Orbitalrandes, am Kinn und Kieferwinkel usw. erörtert. Die Resorption war in allen Fällen gering. In histologischen Schnitten konnte das Einwachsen von Bindegewebe in das Knorpelgewebe erst spät an einem Knorpel, der nach 32 Monaten wieder entnommen wurde, festgestellt werden.Mit 4 Textabbildungen in 8 Einzeldarstellungen     

Knochen und Knochen-Zement-Belastungen in der thorakolumbalen Wirbelsäule nach Kyphoplastik

Zusammenfassung Die vorliegende Studie quantifiziert die Belastungen in behandelten sowie unbehandelten Wirbelkörpern nach Kyphoplastik. Es wurden dreidimensionale (3D-) Finite-Element-Modelle humaner Wirbelkörper der Niveaus T11, T12, L1 und L2 zur Analyse der Belastungen innerhalb des Knochens und Knochenzements benutzt. Um den Einfluss einer Kyphoplastik auf den benachbarten Wirbelkörper zu simulieren, wurde ein validiertes Wirbelsäulensegment T12-L1 berechnet. Im Modell des einzelnen Wirbelkörpers hatten Änderungen des Knochenzementmoduls wenig Einfluss auf die Belastungen des Zements oder Knochens. Die Anwesenheit von Knochenzement hatte wenig Effekt auf die Größe oder Verteilung der Belastungen im benachbarten Wirbelkörper T12.Diese Studie quantifiziert die Belastungen in Knochenzement und Knochen in Wirbelkörpern nach Kyphoplastik unter in-vivo-ähnlichen Bedingungen. Die Anwesenheit von Knochenzement scheint einen nur geringen Effekt auf die Belastungen im direkt benachbarten Wirbelkörper zu haben.     

Untersuchungen zu Fragen der Blutgruppenserologie nach homoioplastischen Transplantationen

Zusammenfassung Der Frage, ob auch bei homoioplastischer Transplantation von Stützgeweben (Knochen, Spongiosa, Dura) auf Blutgruppengleichheit im Hinblick auf eventuelle Spätkomplikationen geachtet werden soll, wurde mittels fortlaufender Bestimmung des AB0- und Rh-Antikörper-Titers, der Hämolyse und der Kälteagglutinine nachgegangen. Zweimal wurde ein AB0-Titer-Anstieg um 4 Stufen gefunden, der jeweils über die stressbedingten Veränderungen bei den übrigen Patienten hinaus ging und auf Blutgruppenungleichheit des Transplantates schließen läßt. Da auch ein Jahr später noch beide Male Titerveränderungen bestanden, darf angenommen werden, daß im Hinblick auf spätere Blut- oder Gewebeübertragungen wie auch Geburten bei weiblichen Patienten Blutgruppengleichheit zwischen Transplantat und Empfänger gefordert werden sollte.Mit 3 TextabbildungenHerrn Prof. Dr.A. Fromme zum 80. Geburtstag gewidmet.     

Primary mineralization and extracellular matrix vesicles in rat bone after administration of glass-ceramic implants

Summary Glass-ceramic implants were administered into cavities prepared in rat femoral shaft. Electron microscope examination revealed formation of collagenous rich matrix in the implant-bone interface. Features typical to primary mineralization as well as bone and implant resorption were present in the interface. Primary mineralization was characterized by the occurrence of active forming cells, extracellular matrix vesicles and calcifying calcospheritic structures. Intensive primary mineralization in association with the implants indicates that glass-ceramic may be stimulative to ossification, allowing favourable tissue-implant relationship.

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Zusammenfassung Glaskeramikimplantate wurden in passende Bohrlöcher des Rattenfemurschafts eingesetzt. Die elektronenmikroskopische Untersuchung ergab die Bildung einer kollagenreichen Matrix an der Grenze zwischen Implantat und Knochen. Typische Erscheinungen der primären Mineralisation und der Resorption von Implantat und Knochen wurden an der Implantat-Knochengrenze festgestellt. Die primäre Mineralisation war gekennzeichnet durch aktive knochenbildende Zellen, extrazelluläre Matrixvesikel und kalzifizierende globuläre Strukturen. Die intensive primare Mineralisation in der Umgebung der Implantate spricht dafür, daß die Glaskeramik die Verknöcherung fördern und eine günstige Beziehung zwischen Gewebe und Implantat zustande kommen kann.

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This study was supported in part by a grant from The Government of Israel, The Ministry of Health by grant MT 0250 Ministerium für Forschung und Technologie, Bonn, West Germany, and by E. Leitz Wetzlar GmbH, Wetzlar, West Germany     

177. Diagnostik organischer und funktioneller Störungen des Galleabflusses nach bilio-digestiven Anastomosen durch hepato-biliäre Sequenzszintigraphie

Zusammenfassung ^99mTechnetium-markierte Derivate der Iminodiessigsäure werden rasch in die Leber aufgenommen und in das Gallengangssystem ausgeschieden. Methodik: Intravenöse Injektion von 2–4 mCi^99mTc-Hepatobida. Erstellung von Sequenz-Szintigrammen mit der Großfeldkamera im Abstand von 5 min. Gleichzeitig erfolgt die Aufzeichnung des Aktivitätsverlaufs mittels Cinescintigraphie-System. Aus elektronisch gewählten Regionen des Kameragesichtsfeldes werden Zeitaktivitätskurven über Leber, Gallenblase, Choledochus und Duodenum gewonnen. Untersuchung sogar bei hohen Bilirubinwerten möglich.     

229. Der Einflu? von variablen Anox?miezeiten auf das Knochenl?ngenwachstum

Zusammenfassung In einer experimentellen Studie wurde die Auswirkung variabler Anoxämiezeiten von 0, 2, 4 und 8stündiger Dauer, wie sie bei traumatischen Amputationen auftreten, auf das künftige Längenwachstum von jugendlichen Knochen untersucht. Nach einer festgesetzten Wachstumsperiode konnte ein Minderwachstum des Knochens festgestellt werden, welches von der gesetzten Anoxämiezeit abhängig war. Histologisch zeigten sich in Übereinstimmung damit Destruktionen der Epiphysenfugen.     

Postoperative Jejunitis nach Magenresektionen

Zusammenfassung Im Rahmen der postoperativen Störungen nach Magenresektion wurde in letzter Zeit der postoperativen Jejunitis wieder erhöhte Aufmerksamkeit geschenkt. Wegen der divergierenden Befunde und Interpretationen wurden an einer Reihe von eigenen Fällen hinsichtlich Häufigkeit, Art der Schleimhautläsionen und pathogenetischer Bedeutung Untersuchungen vorgenommen und zu klinischen Befunden in Beziehung gesetzt.In einer relativ hohen Zahl wurden sowohl klinisch-röntgenologisch und häufiger noch histologisch Zeichen einer postoperativen Jejunitis gefunden. Ihre Entstehung möchten wir in erster Linie auf eine Störung im Verdauungssynergismus des oberen Gastrointestinaltraktes zurückführen. Hier steht nach Ausfall des Secretinmechanismus die Einwirkung hochosmolarer Nahrungslösungen auf die Jejunalschleimhaut im Vordergrund. Gleichzeitig auftretende Störungen der Resorption sind nach unserer Auffassung im wesentlichen nicht auf den Zustand der Jejunalschleimhaut zu beziehen, sondern auf die individuell variierende und durch die Operation beeinträchtigte Pankreassekretion. Somit ist die postoperative Jejunitis für das Operationsergebnis nicht entscheidend, erlaubt aber Rückschlüsse auf die Ursache bestimmter postoperativer Störungen.Mit 4 TextabbildungenProf. Dr.W. Wachsmuth zum 65. Geburtstag gewidment.     

Klinisch-chemische Serumbefunde nach experimenteller Fraktursetzung und Calcitonin-Behandlung

Zusammenfassung Die Serumaktivität der alkalischen Phosphatase und die Konzentration von Calcium und Phosphor im Frakturheilungsverlauf und unter Calcitoninbehandlung wurden bestimmt. Bei 160 Albinoratten wurde die rechte Tibia osteotomiert, 80 davon wurden mit Calcitonin behandelt. Der Calciumspiegel unterschied sich während des 50tägigen Beobachtungszeitraums zwischen calcitoninbehandelten und Kontrolltieren nie signifikant. Dagegen unterscheidet sich an 4 Meßtagen die Aktivität der alkalischen Phosphatase und der Serumphosphatspiegel signifikant (P < 0,05). Eine höhere Aktivität der alkalischen Phosphatase als Ausdruck der Osteoblastentätigkeit weist auf die unterstützende Wirkung von Calcitonin bei der Knochenneubildung und der Frakturheilung hin.

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Serum results following experimental fracture alignment and thyrocalcitonin treatment

Summary Serum alkaline phosphatase activity, serum calcium and phosphorus concentrations were determined during bone healing under treatment of thyrocalcitonin. The right tibiae of 160 albino rats were osteotomized. Of these, 80 were treated with thyrocalcitonin. During the 50-day observation period, the calcium level in the thyrocalcitonin-treated sample never differed significantly from that of the control group. However, the alkaline phosphatase activity and the serum phosphorus level significantly differed from the control levels (P < 0.05) during 4 days of observation. The increased serum alkaline phosphatase activity — a sign of osteoblastic activity — suggests that thyrocalcitonin may aid in osteogenesis and bone healing.