Das elektronenoptische Bild des Hirnödems in Rinde und Mark beim gleichen Patienten vor und nach medikamentöser Dehydrierung

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Abstract
1. Elektronenmikroskopische Untersuchungen zeigten, daß in der Hirnrinde kein extrazellulärer Raum existiert. Beim Ödem kommt es ausschließlich zu einer Wassereinlagerung in das Neuropil. Unsere Messungen ergaben einen mittleren Durchmesser der Zellfortsätze in der menschlichen Hirnrinde beim Ödem von 1,078 ± 0,123μ (n = 30, p<0,0005), nach der medikamentösen Dehydrierung mit Urea oder Sorbit von 0,489 ± 0,149μ. Es trat eine Schrumpfung um 55% ein. 2. Gleiche Untersuchungen im menschlichen Großhirnmark zeigen hier sowohl eine Wassereinlagerung in zelluläre Strukturen wie in extrazelluläre Räume. Vergleichende Messungen ergaben beim Ödem einen mittleren Durchmesser der Axone von 1,0608 ± 0,546μ und des interaxonalen Zwischenraumes von 0,6658 ± 0,265μ (n = 50, p<0,001). Nach Osmotherapie gingen die Werte für die Axone auf 0,5098 ± 0,126μ und für die Zwischenräume auf 0,3072 ± 0,128μ zurück, die Schrumpfung betrug also 52% bzw. 54%. 3. Einwirkungsunterschiede zwischen Urea und Sorbit ergaben sich in den bis jetzt untersuchten Zeiträumen (sofort nach Freilegung und maximal 1 Stunde nach Entwässerung) nicht. 4. Perikapillär sind die Astrozytenfortsätze in der Rinde beim Ödem stärker aufgetrieben, sie bleiben im Gegensatz zum übrigen Neuropil auch nach Dehydrierung ausgeweitet. Im Mark zeigt sich im Ödem dagegen eine starke Abhebung des Neuropils von der stellenweise verbreiterten Basalmembran, hier treten also extrazelluläre Hohlräume auf. Durch die Entwässerung schrumpfen diese Hohlräume weitgehend. 5. Die Mitochondrien sind in der Ödemphase in Rinde und Mark durch eine Strukturverarmung und Vakuolisierung gekennzeichnet. Nach Dehydrierung nimmt die Zahl der veränderten Mitochondrien zu, die Vakuolisierung ist stärker ausgeprägt. 6. Die Markscheiden zeigen beim Ödem und nach Dehydrierung teilweise eine Auflösung der Lamellenstruktur mit schwächerer Osmiophilie und Vakuolisierung. 7. Im Zeitraum von maximal 60 Minuten nach Einsetzen der Osmotherapie ließen sich neben der übrigen Gewebeschrumpfung um 50–55% perikapillär vor allem in der Rinde noch Ödemreste nachweisen. Späteren und besonders Langzeituntersuchungen bleibt die Entscheidung vorbehalten, ob der Entwässerungseffekt noch zunimmt und ob es sich bei den ultrastrukturellen Veränderungen (z. B. in den Mitochondrien, in der Basalmembran) um einen bleibenden Schaden oder um passagere funktionelle Zustandsänderungen handelt. Investigations with the electron microscope show that no extracellular space exists in the cerebral cortex. In oedema there is exclusively a retention of water in the neuropile. Our measurements in oedema show an average diameter of the nerve cell processes in the human cortex from 1.078 ± 0.123 μ (n = 30, p < 0.0005) and after medical dehydration with Urea or Sorbitol from 0.489± 0.149 μ. A shrinkage of about 55% accurred. 2. Similar investigations in the human cerebral white matter show a water retention here in the cellular structure as well as in the extracellular spaces. Comparable measurements show in oedema an average diameter of the axons from 1.0608 ± 0.546 μ and the intervals between the axons from 0.6658 ± 0.265 μ (n = 50, p < 0.001). After dehydration the value for the axons goes back to 0.5098 ± 0.126 μ and for the interaxonal intervals to 0.3072 ± 0.128 μ the shrinkage thus amounting to 52–54%. 3. In the time intervals so far investigated (immediately following treatment and up to one hour after dehydration) no difference in effect has been shown between Urea and Sorbitol. 4. The pericapillary astrocytic processes in the cortex are more markedly distended, but in contrast to the rest of the neuropile they also remain expanded after dehydration. In comparison the white matter in oedema shows a marked prominence of the neuropile from the sporadically expanded basal membranes and therefore capillary spaces occur. During the dehydration these spaces shrink continuously. 5. In the phase of oedema in cortex and white matter the mitochondria are distinguished by a loss of structure and vacuolisation. After dehydration the number of altered mitochondria increases and the vacuolisation is more strongly marked. 6. In oedema and after dehydration the medullary sheaths show a partial break-up of the lamellar structure with diminished osmophilia and vacuolisation. 7. In the maximal period of 60 minutes after the onset of dehydration it must be pointed out that besides the remaining pericapillary tissue shrinkage of 50–55% there is still residual oedema in the cortex. For later and particularly long-term investigation, the problem remains whether the dehydration effect still increases and if as a result of the ultra-structural changes (e.g. in the mitochondria and the basal membranes) it results in permanent damage or in transient variations in the functional activity. 1. Les examens au microscope électronique ont montré qu'il n'existe pas d'espace extracellulaire dans le cortex cérébral. L'hydratation en cas d'oedème n'intéresse que le neuropil. Les prolongements cellulaires du cortex cérébral ont en cas d'oedème, selon nos mesures un diamètre moyen de 1,078 avec une erreur de ± de 0,123 μ (n = 30, p < 0,0005); après déshydratation médicamenteuse par l'urée ou le sorbitol ce chiffre tombe à 0,489 ± 0,149 μ. La rétraction était de 55%. 2. Des examens semblables dans la substance blanche montrent une hydratation des cellules autant que des espaces extracellulaires. Des mesures comparatives ont donné en cas...

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