The regulation of energy metabolism and van't Hoff's rule in the homeotherm animal

Kurzfassung

Gegenüber der älteren Ansicht, daß sich der Sauerstoffverbrauch von Geweben großer und kleiner Tiere in vitro nicht unterscheide und daher der Unterschied in vivo auf einer zentralen Regulation beruhe, wird heute ziemlich allgemein angenommen, daß dies nicht der Fall sei, sondern der Sauerstoffverbrauch in vivo keiner regulativen Dämpfung unterliege. Bei homoiothermen Tieren läßt sich die Frage der Regulation des Energiestoffwechsels im Zusammenhang mit der thermoregulatorischen Wärmeproduktion sowie bei Änderungen des Energiestoffwechsels nichtthermoregulatorischer Natur untersuchen. Bei thermoregulatorischen Änderungen des Energiestoffwechsels der Ratte konnte eine integrative Regulation der Wärmeproduktion nachgewiesen werden: bei Änderung der Beteiligung einzelner Teilprozesse (shivering und non-shivering thermogenesis) kann die Gesamtwärmebildung unverändert bleiben. Außerdem konnte gezeigt werden, daß der erhöhte Energiestoffwechsel mit Thyroxin behandelter Tiere in die thermoregulatorische Wärmeproduktion voll einbezogen wird. Versuche an Ratten mit bilateralen elektrolytischen Hypothalamus- und Epithalamusläsionen in niedrigen und hohen Umgebungstemperaturen sowie Ergebnisse über die Größe des Sauerstoffverbrauchs und der Körpertemperatur nach epithalamischen Läsionen bei niedrigen Sauerstoffdrucken erbrachten den Nachweis einer Regulation des Energiestoffwechsels nichtthermoregulatorischer Natur. Durch Ausbleiben einer Erhöhung des Energiestoffwechsels bei Hyperthermie nach Hypophysektomie, epithalamischen Läsionen etc. sowie anhand einer Analyse der Störungen der Regulation der Körpertemperatur und der Wärmeproduktion bei Hypothalamus- und Epithalamusläsionen konnte gezeigt werden, daß bestimmte Änderungen der Wärmeproduktion, die üblicherweise mit der van't Hoffschen Regel erklärt werden, durch zentralnervöse Mechanismen ausgelöst sind.

Summary

• 1. Shivering and non-shivering thermoregulatory heat production in response to cold as well as exposure of thyroxine-treated rats to low temperatures demonstrate the existence of an integrative regulation of energy metabolism.

• 2. Responses of rats with hypothalamic and epithalamic lesions to cold and heat, and with epithalamic lesions to hypoxia furnished evidence for central regulation of energy metabolism independently of thermoregulation.

• 3. By abolishing the increase in heat production in response to hyperthermia and by analysis of observations on animals with hypothalamic and epithalamic lesions, it could be demonstrated convincingly that responses of energy metabolism, apparently compatible with van't Hoff's rule, are actually mediated by central nervous mechanisms.