forschung und technik

FORSCHUNG UND TECHNIK
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Eine Kulturgeschichte der Läuse, Wanzen und Flöhe
Ift. Insekten gibt es seit über 300 Millionen Jahren;
sie gehen auf primitive Würmer zurück, die sich im
Kambrium Beine zulegten utili als erste Tiere auf
das Festland krabbelten. Die Chancen sind gut, dass
sie das Menschengeschlecht um weitere Hunderte
von Jahrmillionen überleben werden. Es wird auch
allzu oft vergessen, dass die Geschichte iler Menschheit oft durch die Insekten geprägt und bestimmt
wurde. Sie waren am Auszug der Israeliten aus
Aegyptcn massgebend beteiligt und haben auch die
nichtjudäochristlichcn Religionen nachhaltig beeinflusst. Als Vektoren von Krankheiten wie Pest, Ma-
einige wenige Säugetierarten, welche keine Flöhe
beherbergen, nämlich die unpaarigen Huftiere, die
Elefanten und die Aardvarks. Flohlarvcn entwickeln
sich vorwiegend in Schmutz und Abfällen; darum
sind höhlenbewohnende Tiere in dieser Hinsicht
"bevorzugt», zum Heispiel Wildschweine, Füchse
und Dachse. Da die menschliche Behausung zumindest in früheren Zeiten in hygienischer Hinsicht
starke Analogien mit einem Schweinestall aufwies,
ist es naheliegend, dass sich gewisse Flöhe auch zu
Parasiten des Menschen entwickelten. Heute sind
Flohbisse zumindest in den westlichen Ländern fast
ausschliesslich auf Hundeoder Katzenflöhe zurückzuführen.
Die Läuse gehören zur
es
Ordnung
der Pthlraptera
und sind wahrscheinlich
schon seit dem Miozän
(also seit über 30 Millionen Jahren) Parasiten von
Säugetieren und Vögeln.
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Sie haben sich an deren
Evolution angepasst; als
die frühen Vorfahren des
Menschen ihre Haarbcdekkung verloren, verzogen
sich die Läuse in die verbleibenden behaarten «Oasen», nämlich das Kopfund das Schamhaar. Da
die Schamhaare viel gröber
sind und weiter aiiseinandcrstchen als das Kopf-
haar, entwickelten
sich
zwei entsprechend spezialisierte Abarten; Schamhaarläuse
können
aber
auch die ihnen zusagenden
Augenbrauen
infizieren.
Als der Mensch begann,
Kleidung zu tragen, öff-
Flohfallen des 18. Jahrhunderts, a Dor Stift (rechts) wurdo mit Blut beschmiert und in die
durchlochte Hülse (links) geschraubt. Solche Flohfallon wurden als Pendentif um den
gabelförmigen Siift
Hals gelragen (b). c 1709 datiorte Flohfalle aus Deutschland. In den
gesteckt, d Flohpolz mit Derqkriwurdo ein mit Honig oder Sirup getränkter Wollappen
»tallkopf. 8 Chinesische Flohfalle aus Bamhus; auf dns innere Rohr wurdo Vogelloim
geschmiert. Solche Fallen wurden m den Aermeln getragen.
laria, Pocken, Typhus, Schlafkrankheit, Bilharziose
und anderen mehr haben sie mehrmals mehr als ein
Viertel der Erdbevölkerung dahingerafft. Es Hisst
sich leicht errechnen, dass Nero, Dschingis-Khan,
Mohammed, Napoleon, Hitler sowie alle Päpste.
Pharaonen und ottomanischen Herrscher zusammen
nur ein milder Luftzug waren im Vergleich zu den
taifunartigen Stürmen, welche e
d i Flöhe allein über
die Menschheit heraufbeschworen haben. Ueber dieses Thema erschien vor kurzem in England ein fasziBuch*,
nierendes
dessen Inhalt im folgenden kurz
zusammengefasst werden soll.
Flöhe, Lause utili Wanzen
Schon der Gedanke an Flöhe, Läuse und Wanzen
erfüllt ed i meisten Menschen mit Ekel: Solche Insekten aufzulesen und von ihnen gebissen zu werden,
gehört zu den weniger erfreulichen «Andenken» an
Reisen in ferne, meist südliche Länder. Das Studium
dieses Ungeziefers überlässt man darum getrost den
Spezialisten; Busvine hat nun aber das Kunststück
fertiggebracht, über die Ektoparasiten des Menschen
ein sowohl entomologisches wie kulturhistorisches
Buch zu schreiben, das trotz oder vielleicht gerade
wegen seiner Akribie auch für den Laien faszinierend, ja geradezu spannend wirkt.
Es gibt über eine Million Insektenarten; jedes
Jahr werden über 7000 neue Arten beschrieben,
während es insgesamt nur etwas über 4000 Säugetierarten gibt. Das kleinste Insekt ist ein mikromechanisch-chemisch-kybernetischer Mechanismus sublimer Komplexität- wer eine Mücke tötet, löscht
dabei einen Organismus aus, zu dessen vollständiger
Simulation ein Gross-Computer der vierten Generation wohl noch gerade ausreichen würde. Es gibt
unglaubliche Mengen von Insekten: ein Bienenvolk
umfasst 30 000 Arbeiter, ein Ameisenhaufen hat
100 000 Einwohner, ein Termitennest gegen 2 Millionen, während ein mittelgrosser Heuschreckenschwarm aus einer Milliarde Tieren besteht. Weil sie
im Gegensatz zu den Wirbeltieren durch ein äusseres Chitinskelett zusammengehalten werden, ist die
Grösse der Insekten stark beschränkt: die kleinste
Milbe (Acaraspis woodi) ist 0.1 mm lang, während
der grösste Käfer (Dynastes hercules) knapp über
150 mm, die grösste Motte (Erebus agrippina) eine
Flügelspannweite von 280 mm erreicht. Das Erfolgsgeheimnis der Insekten ist deren Anpassungsfähig-
keit: Dank ihrer enormen Fruchtbarkeit und der
kurzen Generationenfolge haben sie Arten hervorgebracht, die gegen unsere besten Insektizide und
selbst radioaktive Strahlung resistent sind.
Die Bettwanzen gehören zu der 60 000 Arten
umfassenden Familie der Hemiptera: ursprünglich
ernährten sie sich wohl von Pflanzensaft und wurden dann zu Parasiten der Fledermäuse; auf den
Menschen stellten sie sich erst vor rund 35 000 Jahd e
ren um, als Homo sapiens die Fledermäuse aus n
ihm als Behausung zusagenden Höhlen verjagte. Im
Mittleren Osten und im Mittelmeerraum waren die
Bettwanzen schon in der Antike bekannt, nach
Nordeuropa gelangten sie jedoch erst viel später, so
im 11. Jahrhundert nach Deutschland und erst im
13. Jahrhundert nach Frankreich.
Die Flöhe haben sich schon sehr früh als Parasiten der Säugetiere spezialisiert; man findet sie in
grossen Mengen in 40 bis 50 Millionen Jahre altem
Bernstein aus dem Baltikum. Sie wiesen schon damals ihre heutige Form auf. Interessanterweise gibt
* Insects. Hygiene and History; von J. R. Busvine.
The Athlonc Press of ihe University of London, £6.95
(1976).
nete sich eine neue ökologische Nische, an welche
sich die Laus noch heute
langsam anpasst. Körperläuse klettern demzufolge
leicht auf Woll- unJ
herum:
Baumwollfasern
die neuartige Struktur und
die Dimensionen der synthetischen Fasern sind
ihnen allerdings noch fremd. Ohne den andauernden Kontakt mit dem Wirt überleben Menschenläuse nur kurze Zeit. Der sich auf Menschen-Iäuse
spezialisierende Entomologe muss also seine Studienobjekte mit dem eigenen Blut ernähren. Vorzugsweise werden die niedlichen Tiere zu diesem
Zweck in Pillenschachteln gehalten, die mit Gaze
bedeckt sind und in der Knöchelgegcnd unter den
Socken getragen werden.
Die Milben weisen im allgemeinen einen Durchmesser von weniger als 0,5 mm auf; sie sind ausserordentlich weit verbreitet und haben sich zu Parasiten fast aller Tierarten, selbst anderer Insekten,
entwickelt. Es gibt Milben, die in den Atemröhren
d e Geschlechtsöffnungen von
von Bienen, in n
d e Haarfollikeln der menschliSchildkröten und in n
chen Augenbrauen leben. Der klassische menschliche Parasit ist die Art Sarcoptes- sabiei, welche sich
unter der Haut eingräbt und die durch intensives
Beissen gekennzeichnete Krätze oder Scabies verursacht.
Gefährliche Kranklieitüvektoren
An sich sind alle Ektoparasiten harmlos: der
durch sie bewirkte Blutverlust ist vernachlässigbar
klein. Sie wirken aber als Träger, das heisst Vektoren einer Reihe von äusserst gefährlichen Krankheiten wie Malaria, Gelbfieber, Pest, Typhus, Schlafkrankheit, Enzephalitis und die Chagas-Krankheit.
Der Erreger des Flecktyphus (Rickettsia prowazeki)
wird durch die menschliche Laus verbreitet; wohl
allgemein bekannt ist, dass das Pestbakterium (Yersina pestis) durch Rattenflöhe übertragen wird. Ungewöhnlich interessant dabei ist, dass der Pesterreger den Darm des Flohs blockiert, so dass dieser
rasend hungrig wird und immer wieder versucht, das
Blut seines Wirtes oder dasjenige eines andern Tieres, zum Beispiel des Menschen einzusaugen. Bei
diesen verzweifelten Versuchen bläht sich der Floh
kurzzeitig auf, worauf mangels einer Abflussmög-
lichkeit bakterieninfiziertes Blut in nd e Kreislauf des
Wirtes zurückgepumpt wird. Im Gegensatz dazu
wird der Typhuserreger durch die Exkremente der
Laus übertragen, wenn Spuren davon durch Kratzen
in oberflächliche Hautwunden eingerieben werden.
Weniger gefährliche gesundheitliche Folgen der Ektoparasiten reichen von allergischen Reaktionen und
Ekel bis zu einer speziellen Art Neurose, dem sogenannten Wahnhaften Ungezieferbefall.
Trotz der heute in der westlichen Welt allgemein
befolgten Hygiene sind Kopfläuse keine Seltenheit:
man findet sie relativ häufig bei durchaus sauberen
Schülern und jungen Leuten, besonders bei Mädchen. Körperläuse hingegen gedeihen nur noch auf
Menschen, e
d i ihre Unterwäsche selten wechseln
und im allgemeinen auch darin schlafen.
Psychologie und Kulturgeschichte
Die Einstellung des Menschen gegenüber seinem
Ektoparasiten ist ein faszinierendes Kapitel der Kulturgeschichte, das Busvine in seinem Buch mit besonderer Akribie behandelt. Priester des alten
Aegyptens wie auch später die buddhistischen Mönche mussten strikte Hygienevorschriften befolgen
und sich periodisch sämtliche Körperhaare abrasieren. Die klassische griechische und römische Literatur enthält viele Hinweise auf Flöhe und Läuse,
wovon letztere als besonders ekelerregend betrachtet
wurden. Im frühen Mittelalter hingegen galt die
Verseuchung mit Läusen als Zeichen besonderer
Heiligkeit. Läuse wurden Perlen Gottet genannt;
nach der Ermordung von Thomas ä Decket im
12. Jahrhundert erstarrten die Mönche, die ihn vor
Mittwoch,
seiner Beisetzung entkleideten, vor Ehrfurcht: die
Unterwäsche des Erzbischofs wimmelte so sehr von
Läusen, dass es aussah wie siedendes Wasser in
einem Topf. Im 15. Jahrhundert trugen elegante
Damen ein sogenanntes I lohpclzchcn um die Schultern, das ihre Flöhe anziehen sollte. Noch im
18. Jahrhundert trugen die Frauen Floh/allen der
verschiedensten Italian in den Kleidern oder hängten diese als Pendentif an eine Halskette. Dank der
in diesem Jahrhundert eingetretenen enormen Verbesserung der Hygiene sind Menschenflöhe kaum
mehr zu finden; aus diesem Grund ist auch der frü-
7.
Dezember 1977
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her als gangige Jahrmarktattraktion geltende Flohzirkus verschwunden. Auch Köipci lliiise sind relativ
selten geworden, während Kopfläuse in Schulen weiterhin auftreten. Die Krätze nimmt immer wieder
epidemische Proportionen an; möglicherweise entwickelt der Körper eine Immunität gegen die Milben, bis diese Immunität durch eine Mutation wieder aufgehoben wird. Die Ektoparasiten sind als
medizinisches Problem also keineswegs verschwunden; dank ihrer Anpassungsfähigkeit und Resisten/,
weiden sie die Gesundheitsbehörde!] zweifellos noch
lange beschäftigen.
Tränen
vgl. Das menschliche Auge wird oft mit einer
Kamera verglichen, in welcher das Licht zuerst
durch ein durchsichtiges Fenster tritt (die Hornhaut),
dann durch die Pupille, eine Oeffnung variablen
Durchmessers, deren Funktion der Kanierabk'nde
gleichkommt, und schliesslich zur Linie gelangt.
Diese fokussiert das Licht durch Wölbung oder Abflachung auf die lichtempfindliche Netzhaut. Hier
wird das Ifild in Nervenimpulse umgewandelt, die
über n
d e Sehnerv zum Gehirn gelangen, wo sie zur
eigentlichen Empfindung verarbeitet weiden. Ueber
Auge
das
erhält der Mensch etwa die Hälfte der
Uniweltcindrücke, die seine Sinne erreichen; wir
sind also in hohem Masse «optische Tiere». Das
optische
Element des Auges ist die bevorderste
reits erwähnte Hornhaut, die für den Sehvorgang
ganz
von
besonderer Bedeutung ist: sie muss stets
durchsichtig und sauber sein.
Das Auge liegt in einer Knochenliöhle des
Schädels, ist von einer Fettschicht umgeben und
wird durch eine Reihe von Muskeln bewegt. Zu,
welche das Auge bevorderst liegen die Lider
decken und sehr rasch reflexartig geschlossen werd e können, um Fremdkörper abzuwehren. Sie
n
sind innen mit einer glatten Schleimhaut bedeckt,
der Bindehaut, e
d i mit einer das Auge bedeckenden
Membran verbunden ist: die Ränder dieses Systems
bilden den liindelwutsack. Diese Membranen sind
sehr elastisch, so dass das Auge leicht beweglich
bleibt. Einige Tierarten, zum Beispiel Kaninchen
und Vögel, besitzen ein weiteres Augenlid: es iiegt
hinter dem äusseren Paar. Schlangen huben durchsichtige äussere Augenlider, die zusammengewachsen sind und so ein Fenster bilden, das Sandkörner,
Dornen und andere Fremdkörper vom Auge fernhält. Fische hingegen brauchen keinen solchen
Schutz: das Wasser hält ihre Augen stets rein.
Das menschliche Auge ist bekanntlich sowohl mit
Lidern wie auch mit einem zusätzlichen flüssigen
Schutzsystem versehen, der Tränenflüssigkeit, die
auch für die Reinigung und Schmierung der
Augenoberfläche verantwortlich ist.
Eine vielseitige Flüsr-igkeit
Die wässerige Phase der Tränenflüssigkeit wird
Von den etwa mandelgrossen Tränendrüsen abgesondert, die sich oberhalb und auf der äusseren
Seite des Augapfels innerhalb der Augenhöhle befinden. Ueber e i n Anzahl von engen Kanälen wird
die Flüssigkeit zum oberen Ende des Bindehautsacks geleitet: beim Blinzeln wird sie über die
Vorderseite des Auges verteilt und fliesst dann in
die innere Ecke des Bindehautsacks. Der Ucberd e
schuss gelangt über eine feine Oeffnung in n
Tränensack und fliesst schliesslich in die Nasenhöhle ab. Zur Befeuchtung des Auges genügt eine
sehr geringe Menge Tränenflüssigkeit (etwa 10
Mikroliter); der grösste Teil wird durch die Oberflächenspannung an der Kante der beiden Lider
gehalten. Der Tränenfilm verleiht der Hornhaut
ein glattes, glänzendes Aussehen: er umfasst höchstens einen Fünftel des gesamten Tränenflüssigkeitsvolumens. Wenn das Auge nicht irritiert ist,
d i Tränendrüsen pro Tag nur 1 bis 2
sondern e
Milliliter Flüssigkeit ab; diese Menge gentigt, um
die Verdunstungsverluste wettzumachen. Schmerz
empfindung führt jedoch reflexartig zu einer starken Erhöhung der Tränensekretion. Die Augen
Knochen
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Optischer Nerv -
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Bindehaut
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\Meibomsche
Drusß
tranen auch bei Kälte, starkem Wind, Berührung
des Augapfels sowie unter der Wirkung von Fremdkörpern, sehr starkem Licht und irritierenden Substanzen wie Zigarettenrauch, Staub und dem von
gehackten Zwiebeln abgegebenen Dunst. Jedem bekannt sind auch die sogenannten psychogenen Tränen, die durch emotionelle Affekte ausgelöst werden. Das oben beschriebene Drainagesystem reicht
nicht aus, um einen plötzlichen Schwall grösserer
Flüssigkeitsmengen zu verkraften: die Augen laufen
dann über, und die Sicht wird durch Tranenströme
gestört, die über die ganze Hornhaut fliessen.
Die Tränenflüssigkeit besteht neben Wasser aus
geringen Mengen Protein, also Eiweiss, und enthält
zudem rund 1 Prozent Salz. Der Salzgehalt ist also
etwa derselbe wie im Blutplasma: allerdings enthält die Tränenflüssigkeit mehr Kalium und Chlorid, während der Proteingehalt zehnmal niedriger
ist. Es gibt in der Tränenflüssigkeit drei Sorten
Protein: Albumine und Globuline, darunter eine
Reihe von Immunproteinen, Lysozym sowie mindestens ein weiteres bakterieotötendes Enzym. Weiterhin enthält die Tränenflüssigkeit geringe Mengen Glukose, aber viel weniger als das Blutplasma.
Dennoch spielt der Tränenfilm eine wichtige
Rolle beim Stoffwechsel der Hornhaut, denn er
führt ihr gelösten Sauerstoff zu. Es gibt in der
Hornhaut keule Blutgefässe, um Sauerstoff zu- und
Neue Zürcher Zeitung vom 07.12.1977
Kohlendioxid abzuführen; der Gasaustausch erfolgt also vorwiegend über die Tränenflüssigkeit,
Oclxcllcn
Wenn die Oberfläche der Hornhaut nicht richtig benetzt wird, können deren Oberflächenwellen,
das sogenannte Eplthellum, beschädigt und undurchsichtig werden. Mit der Zeit wachsen dann
Blutgefässe in das Gewebe hinein, was zur Erblindung führt. Wie bereits erwähnt, ist aber nur
fun/. wenig Flüssigkeit erforderlich, um die Hornhautoberfläche zu benetzen. Bei Menschen, die ohne
Tränendrüsen geboren werden oder bei welchen
diese operativ entfernt werden müssen, trocknet
die Hornhaut in der Regel dennoch nicht aus, weil
/wci Typen zusätzlicher Drüsen essentielle Komponenten des Tranenfilms, nämlich Oel und Schleim,
abscheiden. Es gibt auf der Innenseite jedes Augenlides 20 bis 30 Ocldiüscn (sogenannte Meibomsche
Drüsin). Das Ocl tritt an der inneren Kante
des
Lides aus länglichen Ocffnungcn: es handelt sich
um eine klare, gelbliche Flüssigkeit. Davon wird
bei jeder JJdbcweguiig eine winzige Menge ausgepresst. Das Oel ist mit der Tränenflüssigkeit nicht
mischbar, sondern bildet an der Oberfläche des
Tränenfilms eine unsichtbare Schicht; dadurch wird
die Verdunstung um einen Faktor 10 reduziert.
Das Ocl erhöht auch die Oberflächenspannung des
Tra'ncnfilms und verhindert dessen Abfliessen, wenn
die Tränendrüsen normal funktionieren. Beim
Schlafen trägt das Ocl dazu bei, kleine Spalten
zwischen n
d e Lidern abzudichten: man findet es
gelegentlich zu feinen Flöckchen getrocknet zwischen den Wimpern. Die chemische Zusammensetzung des Oels ist sehr komplex; es ist mit den
Hautölen verwandt.
Schle
eile
Die Oberfläche der Hornhaut besteht aus mehreren Lagen durchsichtiger Epithelialzcllen. Sie sind
mit Tausenden von mikroskopisch kleinen, fingerförmigen Ausläufern (sogenannten tnlcrovlllt) bedeckt, welche die Oberfläche vergrössern und dadurch den Gasaustausch mit dem Tränenfilm verbessern. Ohne Schleim ist jedoch e
d i vollständige
Benetzung der Epithelialzellen nicht gewährleistet:
ist nur die wässrige Phase der Tränenflüssigkeit
vorhanden, so zerfällt der Tränenfilm leicht zu
einzelnen Tröpfchen. Eine Spur von Schleim genügt jedoch, um den Film homogen über die
Augenoberflächen auszubreiten. Der Schleim wird
durch viele kleine Drüsen in der Bindehaut abgesondert: er wird wie das Oel durch die Bewegungen der
Lider über die Augenoberfläche verteilt.
Der Ueberschuss sammelt sich im Bindehautsack
an und gelangt schliesslich in die innere F.ckc
des Auges, wo er austrocknet. Dies ist dci* «Schlaf»,
den man sich beim Aufwachen aus den Augen
reibt.
Der Tränenfilm umfasst also grundsätzlich drei
Komponenten: eine Schleimschicht an der Oberfläche der Epithclialzellen, welche deren Benetzung
ermöglicht, sowie eine wässerige Schicht, die den
grössten Teil des Filmes umfasst und Salze, Proteine und wahrscheinlich auch gelösten Schleim
.
enthält
Zuoberst schwimmt die Oelscliichl, welche
die Verdunstung reduziert und auch die Stärke
des Tränenfilms in Grenzen hält.
Das Fehlen der einen oder anderen Komponente
des Tränenfilms kann ernsthafte Folgen haben.
Die Sekretion der Tränendrüsen lässt mit dem
Alter und besonders infolge rheumatoider Arthritis
nach, was zu einem Austrocknen der Augenoberfläche führen kann. Gewisse Chemikalien bewirken
eine Verstopfung der Schleimkanäle und der Kapillaren, welche die Tränenflüssigkeit "von nd e
Drüsen zum Bindehautsack führen. Die Wirkung
von Trachom und Vitamin- A -Mangel beruht zum
Teil ebenfalls auf dem Austrocknen dor Augenoberfläche. Trachom führt zur Vernarbung der
Bindehaut und zur Zerstörung der Schleimzellcn.
Dies bewirkt eine mangelhafte Schmierung und
Benetzung und eine starke Reizwirkung der vernarbten Lider auf der Augenohcrfläch«: die Hornhaut kann schliesslich undurchsichtig werden.
Kuii-iIm in- Tränen
Der Mangel an Vitamin A, kombiniert mit
eiwcissdefizienter Ernährung, bewirkt ejne spezielle
Art der Augenaustrocknung, die sogenannte Xerophthalamie, bei weicher sowohl Schleim wie Tränenflüssigkeit fehlen. Dies führt zum Anschwellen
der Hornhaut, zu deren Auflösung und später sogar
zur Perforation des Auges. Die Xcrophthalamie
ist in gewissen Teilen Indiens und Pakistans weit
verbreitet.
Die Behandlung dieser Leiden bestallt natürlich
primär in der Verbesserung von Ernährung und
Hygiene sowie der Bekämpfung lokaler Infektionen.
Es gibt aber auch eine Reihe von Präparaten, welche das Volumen der Tränenflüssigkeit erhöhen
und die Benetzung des Auges verbessern. Künstliche Tränenflüssigkeit, die si n Auge geträufelt
wird, enthält Polymere und ScMeimcrsatzstoffe,
welche die Tranen verdicken und e.cren Abfliessen
verhindern. Konventionelle Netzmittel sind schädlich, da sie die Netzhaut irritieren. Bei der Uebcrproduktion von Schleim werden auch Augentropfen
angewandt, die Schleimfäden und -gerinnsel
auflösen.
Quelle: Spectrum Nr. 150 (1977).