Table Of ContentSTRAHLENBEDINGTE LEBENSVERKORZUNG
STRAHLENBEDINGTE
LEBENSVERKORZUNG
PATHOLOGISCHE ANATOMIE SOMATISCHER SPATWIRKUNGEN
DER IONISIERENDEN GANZKORPERBESTRAHLUNG
AUF DEN ERW ACHSENEN SAUGETIERORGANISMUS
VON
PRIVATDOZENT DR. MED.
HANS COTTIER
PATHOLOGISCHES INSTITUT DER UNIVERSITA:T BERN
MIT 245 ABBILDUNGEN
SPRINGER-VERLAG
BERLIN· GOTTINGEN· HEIDELBERG
1961
Aus dem Pathologischen Institut (Direktor: Prof. Dr. B. WALTHARD) und aus dem
Riintgeninstitut (Direktor: Prof. Dr. A. ZUPPINGER) der Universitat Bern.
Diese Arbeit wurde durch den Schweizerischen Nationalfonds zur Fiirderung der
wissenschaftlichen Forschung (Kommission fUr Atomwissenschaft) unterstutzt.
Einzelne Untersuchungen konnten dank der Mithilfe der Abteilung fUr Sanitat des
eidgeniissischen Militardepartements durchgefUhrt werden.
Gegenwartige Adresse des Autors: Medical Research Center, Brookhaven National
Laboratory, Upton, L.r., N. Y./USA.
Alle Rechte, insbesondere das der tlbersetzung in fremde Sprachen, vorbehalten. Ohne ausdriickliche
Genehmigung des Verlages ist es auch nicht gestattet, dieses Buch oder Teile daraus auf photo
mechanischem Wege (Photokopie, Mikrokopie) zu vervielfiiltigen. Die Wiedergahe von Gebrauchs
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Kennzeichnung nieht zu der Annahme, daB solehe Namen im Sinn der Warenzeiehen-und Marken-
8ehutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten waren und daher vonjedermann benntzt werden diirften
lSBN-13: 978-3-642-49245-7 e-lSBN-13: 978-3-642-49244-0
DOl: 10.1007/978-3-642-49244-0
© by Springer-Verlag OHG I Berlin· Gottingen. Heidelberg 1961.
Softcover reprint of the hardcover 18t edition 1961
Geleitwort
Die Kenntnis tiber die Folgen der Einwirkung ionisierender Strahlen
auf Lebewesen, besonders auf den Saugetierorganismus, hat seit der Mog
lichkeit der Verwendung der Atomenergie sowohl an theoretischem In
teresse als auch an praktischer Bedeutung sehr stark zugenommen.
Wahrend bisher die Einwirkung ionisierender Strahlen fUr Heilzwecke
im Vordergrund des Interesses stand, muB man sich heute eine mag
lichst exakte Vorstellung tiber die Gefahrdungen infolge versehentlicher
oder gewollter Einwirkung graBerer Strahlenmengen verschaffen. Wir
besitzen in der ionisierenden Strahlung eine Energieform, die im Zeit
punkt der Einwirkung - ohne die Zellmembranen direkt zu alterieren
und ohne durch diese aufgehalten oder verandert zu werden - in das
Zellinnere gelangt, und die schon bei auBerst kleinem Energieumsatz
intensive biologische Wirkungen auslast. Das Verstandnis dieser Reak
tionen der lebenden Substanz hat sowohl groBe theoretische Bedeutung
als auch praktisches Interesse erlangt, was im Bestreben der Auffindung
prophylaktischer und therapeutischer MaBnahmen seinen Ausdruck
findet.
Die pathologisch-anatomischen, sowohl makroskopischen als auch
mikroskopischen Gewebsveranderungen nach Einwirkung ionisierender
Strahlen bilden auch heute noch das Fundament unserer Kenntnisse,
ohne welche die biologischen V organge nicht verstanden werden kannen.
Zur Zeit ist auf diesem Gebiete eine groBe Zahl von Tatsachen bekannt,
die unter verschiedenen Versuchsbedingungen: verschiedenen Strahlen
dosen, unterschiedlichen Strahlenarten sowie starker Variation der
Zeitdauer der Einwirkung ermittelt worden sind. Es fehlt aber eine
systematische Darstellung der pathologischen Anatomie des Saugetier
organismus unter Berticksichtigung einer strahlenbedingten Lebens
verktirzung, d.h. die pathologisch-anatomischen Grundlagen der soma
tischen Spatwirkungen auf den erwachsenen Saugetierorganismus nach
ionisierender Ganzkorperbestrahlung. Sehr hohe Strahlendosen bei
Ganzkarperbestrahlung fUhren so rasch zum Tode, daB pathologisch
anatomische Veranderungen sich gar nicht oder nur in geringem Aus
maBe ausbilden kannen. AufschluBreicher ist die von Herrn Dr. COTTIER
gewahlte Versuchsanordnung, indem die pathologisch-anatomischen Ver
anderungen nach akuter ionisierender Ganzkorperbestrahlung mit mittel
letalen Dosen untersucht wurden. Die mittelletalen Dosen besitzen
VI Geleitwort
auch ein besonderes praktisches Interesse, weil in ihrem Bereiche der
Arzt therapeutisch eingreifen kann und seine Handlungen haufig ent
scheiden, ob ein krankhafter ProzeB zum Tode oder zur Genesung
fiihrt. Von Interesse ist ferner bei Anwendung der genannten Versuchs
bedingungen, inwieweit der Saugetierorganismus in der Lage ist, ge
setzte Schaden abzuwehren und durch reparatorische Leistungen aus
zugleichen.
Aus allen dies en Gesichtspunkten kann die vorliegende Monographie
als grundlegend bezeichnet werden, dank der einheitlichen und klaren
Problemstellung.
Unter eingehender Verwertung der Literatur werden die pathologisch
anatomischell Grundlagen der Lebensverkiirzung nach akuter ionisie
render Ganzk6rperbestrahlung mit mittelletalen Dosen an einem einheit
lichen Inzuchtmausestamm untersucht. Der Arbeit liegen an 1500
untersuchte Mause zugrunde, die teils mit konventioneller Strahlung
behandelt wurden, teils als Kontrolltiere dienten.
Die Monographie stellt eine Grundlage fiir weitere Forschungen auf
diesem Gebiete dar, indem einerseits eine Reihe wichtiger Feststellungen
neue Gesichtspunkte er6£fnet und andererseits dic gesamte Problematik
klar und anschaulich zur Darstellung gelangt ist.
Prof. B. W ALTHARD Prof. A. ZUPPINGER
Inhaltsverzeichnis
Seite
Einleitung. . 1
Fragestellung 4
EinfluB der Versuchsbedingungen auf die Spatfolgen der akuten Ganzkorper-
bestrahlung . . . . . . . . . . . . . . . . 6
A. Art und Zustand des bestrahlten Organismus 6
I. Tierstamm 6
II. Species . . 7
III. Alter. . . 9
IV. Geschlecht 10
V. Stoffwechsellage und hormonale Einfliisse . 10
VI. Ernahrung und Umweltfaktoren . 12
VII. EinfluB von SchutzmaBnahmen . 13
B. EinfluB der Bestrahlungsbedingungen . 14
I. Strahlenqualitat 14
II. Strahlendosis . . . . . 16
III. Dosisleistung . . . . . 16
IV. Fraktionierung der Dosis 18
Methodik der eigenen Untersuchungen 19
A. Tierstamm ......... 19
B. Haltung und Fiitterung der Tiere 19
C. Bestrahlung . . . . . . . . . 19
D. Einteilung der Versuchsgruppen . 20
E. Hamatologische Untersuchungen . 20
F. Bakteriologische und parasitologische Untersuchungen 21
G. Radiologische Untersuchungen des Skeletsystems 21
H. Autopsie und histologische Untersuchungen 21
J. Auswertung der Befunde 22
I. Signifikanzrechnungen . . . . . . . 22
II. Halbquantitative Auswertung der iibrigen histologischen Befunde 22
Ergebnisse und Besprechung der Befunde 23
A. Allgemeines yerhalten der Tiere 23
B. Korpergewicht. . . . . . . 24
C. Langenwachstum des Skelets 28
D. Mortalitat . . . . . . . 29
E. Kardiovasculares System 32
I. Herz ..... 32
a) Herzgewicht 32
VIII Inhaltsverzeichnis
Seite
b) Wandstarke der Herzventrikel . . 34
c) Degenerative Herzveranderungen . 34
d) Blutungen. . . . . . . . . . . 36
e) Pigmentablagerungen im Herzen . 37
f) Nekrosen, entziindliche, narbige und thrombotische Veranderungen
am Herzen. . . . . . . . . 38
g) Weitere Herzbefunde . . . . 46
II. Aorta und mittelgroBe Arterien . 47
III. Kleine Arterien und Arteriolen . 54
IV. Capillaren und UbergangsgefaBe. 57
V. Venen . . . . . . . . . . . . 63
Besprechung der Befunde am kardiovascularen System 63
F. Hamopoietische und lymphatische Organe 72
I. Peripheres Blut . 72
a) Erythrocyten. 72
b) Leukocyten . 74
c) Thrombocyten 76
II. Knochenmark. . 77
a) Absolute Zellzahl und Zelldichte im Knochenmark 77
b) Differential-Myelogramme . . . . . . 80
c) Cellulare Degenerationserscheinungen . . 82
d) Umschriebene Knochenmarksnekrosen 83
e) Ausgedehnte Blutungen im Knochenmark 83
f) Hamosiderose 83
g) Amyloidose 83
III. Milz. . . . . . 84
a) Milzgewicht . 84
b) Intrasplenische Myelo- und Erythropoiese 85
c) Sekundarknotchen und Lymphopoiese. . 86
d) Cellulare Degenerationserscheinungen und Milznekrosen 90
e) Blutfiille und Blutungen in der Milz . 93
f) Hamosiderose der Milz . . . 93
g) Amyloidose . . . . . . . 95
h) Seltene Milzveranderungen. 96
IV. Lymphknoten. . . . . . . 96
a) Cervicale Lymphknoten . 97
b) Mesenteriallymphknoten . 101
c) Inguinale Lymphknoten . 105
d) Bronchiale Lymphknoten 105
V. Thymus . . . . . . . . 105
a) Thymusgewicht. . . . 105
b) Histologische Befunde . 107
VI. Die Leukosen. . . . . . 108
a) Thymische Leukose. . 108
b) Lymphoidzellige Parablasten-Leukose ohne Thymusbeteiligung. III
c) Myeloische Leukose. . . . . . . . . . . . . III
d) Monocytoide Leukose . . . . . . . . . . . . . . . . . .. III
e) Plasmocytoide Leukose (Diffuses Plasmocytom). . . . . . .. 113
Besprechung der Befunde an den hamopoietischen und lymphatischen
Organen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Inhaltsverzeichnis IX
Seite
G. Respirationstrakt . . . . . . . 141
I. Nase und Nasennebenhiihlen 141
II. Larynx ........ . 144
III. Trachea und groBe Bronchien . 144
a) Entztindliche Prozesse. . . 144
b) Degenerative Veranderungen . 147
c) Neoplastische Prozesse ... 148
IV. Lunge und Pleura. . . . . . 148
a) Anderungen des Luftgehalts 148
b) Kreislaufstiirungen . . .. 150
c) Pneumonische Veranderungen 156
d) Seltene Lungenveranderungen 160
e) Neoplastische Prozesse in der Lunge. 160
f) Veranderungen der Pleura . . . . . 163
Besprechung der Befunde am Respirationstrakt. 163
H. Verdauungstrakt und zugehiirige Organe 168
I. Mundhiihle und Rachen. . . . 168
a) Zahne und Zahnhalteapparat 168
b) Rachen und Zunge . 169
II. GroBe Speicheldrusen. . . . . 170
a) Glandula parotis. . . . . . 170
b) Glandula sublingualis maior (retrolingualis) 171
c) Glandula submaxillaris 171
III. Oesophagus . 175
IV. Magen .... 175
a) V ormagen . . 175
b) Drtisenmagen 176
V. Darm ..... 178
a) Darmblutungen 178
b) Darmiidem . . 181
c) Darmentztindungen 181
d) Darmparasiten. . . 187
e) Degenerative Darmveranderungen 189
f) GefaBveranderungen am Darm. . 191
g) Neoplastische Prozesse im Darmbereich . 191
VI. Peritonaeum, Netz und Mesenterium 192
VII. Leber. . .............. . 194
a) Lebergewicht . . . . . . . . . . . . 194
b) Degenerative Veranderungen des Leberparenchyms. 195
c) Hypertrophie der Leberzellen . . . . . . . 201
d) Abnorme Pigmentierungen der Leberzellen . 201
e) Veranderungen der Kupfferschen Sternzellen 202
f) Lebernekrosen und Hepatitiden . . 203
g) Parasitare Erkrankungen der Leber 207
h) Lebernarben ......... . 208
i) Blutbildungsherde in der Leber . . 208
k) GefaBveranderungen in der Leber . 209
1) Neoplastische Prozesse in der Leber 209
VIII. Gallenblase und groBe Gallenwege . . 210
x Inhaltsverzeichnis
Seite
IX. Pankreas (ohne Inselapparat) ..... 212
Besprechung der Befunde am Verdauungstrakt und den zugehorigen
Organen ......... . 213
J. Niere und harnableitende Organe 225
I. Niere ......... . 225
a) Nierengewicht. . . . . 225
b) Pigmentanhiiufungen im Nierenparenchym 226
c) Degenerative Veriinderungen ... 226
d) Geschlechtsdimorphismus. . . . . . 233
e) Entziindliche Nierenveriinderungen. . 236
f) Neoplastische Prozesse in den Nieren . 241
II. Nierenbecken, Ureter, Harnblase und Urethra 241
Besprechung der Befunde an der Niere und den groBen Harnwegen . 242
K. Miinnliche Geschlechtsorgane 247
I. Hoden ...... . 247
a) Hodengewicht. . . 247
b) Histologisch faBbare, degenerative Veriinderungen 248
c) Ubrige Hodenerkrankungen. . . . . . . 254
II. Nebenhoden, Ductus deferens, Samenblasen, Prostata und Neben-
driisen . . . . . . . . . . . . . . . 254
Besprechung der Befunde an den miinnlichen Geschlechtsorganen 255
L. Weibliche Geschlechtsorgane und Mamma 259
I. Ovarium ........... . 259
a) OvarialgroBe . . . . . . . . . 259
b) Morphologie der degenerativen Veriinderungen und der Ovarial
tumoren 260
II. Tuben 270
III. Uterus . . . . . . 271
a) GroBe des Uterus 271
b) Hyperplastische und degenerative Veriinderungen 271
c) Infektiose Prozesse. . 275
d) Neoplastische Prozesse . . . . . . . . . . . . 275
IV. Vagina ................... . 277
a) EinfluB der Ganzkorperbestrahlung auf die cyclischen Veriinde
rungen des Vaginalepithels . 277
b) Entziindliche Veriinderungen 280
c) Vaginalgeschwiilste. . . 281
V. Mamma .......... . 281
a) Proliferative Mastopathie . . 281
b) Degenerative Erscheinungen. 285
c) Mastitiden . . . . . . . . 285
d) Neoplastische Prozesse . . . 285
Besprechung der Befunde an den weiblichen Geschlechtsorganen und der
Mamma ........... . 289
M. Endokrine Organe (auBer Gonaden) 294
I. Hypothalamus. 294
II. Epiphyse . . . . . . . . . 294
Inhaltsverzeichnis XI
Seite
III. Hypophyse . . . . . . 294
a) GroBe ...... . 294
b) Histologischer Aufbau 295
IV. Nebennierenrinde ... . 305
a) GroBe ...... . 305
b) Histologischer Aufbau der Nebennierenrinde. 305
V. Nebennierenmark. 316
VI. Schilddriise . . . . . . . 320
VII. Epithelkorperchen . . . . 324
VIII. Inselapparat des Pankreas. 325
Besprechung der Befunde an den endokrinen Organen 326
N. Sinnesorgane ................. . 335
I. Augen und Nachbarorgane ......... . 335
a) Conjunctivitis, Iridocyclitis und Chorioiditis. 335
b) Irisatrophie . . . . . . . . . . . . . . . 335
c) Kataraktbildung, Cornea und Retina .... 335
d) Carcinom der Harderschen Driise (Glandula orbitalis) 336
II. Innenohr und Labyrinth 336
Besprechung der Befunde an den Sinnesorganen 337
O. Nervensystem .... . 338
I. Gehirn .... . 338
a) Gehirngewicht. 338
b) Degenerative Veranderungen 339
c) Blutungen und deren Folgen. 340
d) GefaBveranderungen .... 342
e) Entziindliche Prozesse im Gehirn und in den Meningen 342
f) Neoplastische Prozesse in Gehirn und Meningen 343
II. Riickenmark. . ......... . 343
III. Periphere Nerven ......... . 344
Besprechung der Befunde am Nervensystem 344
P. Bewegungsapparat ........... . 345
I. Knochen ............ . 345
a) Langenwachstum an den Epiphysenfugen . 345
b) Osteoporose. . . . . . . . . 347
c) Osteoidablagerung am Knochen ..... 348
d) Osteoklasie . . . . . . . . . . . . . . 348
e) Verhalten der Turnbull-positiven Zonen im Knochen 348
f) Aseptische Knochennekrosen und ihre Folgeerscheinungen. 349
g) Generalisierte Hyperostosis interna . 349
h) Entziindliche Knochenprozesse. 352
i) Knochengeschwiilste 353
II. Knorpel und Gelenke. . . . . . 357
a) Rippenknorpel. . . . . . . . 357
b) Verkalkung und Verknocherung der Zwischenwirbelscheibe des
Schwanzes . 357
c) Gonarthrose. . . . . . . . . . . 357
d) Gonarthritis. . . . . . . _ . . . 360
e) Hernien des sternalen Faserknorpels 360
