NATURWISSENSCHAFT
H E R A U SG E G E B E N VON
A R N O L D B E R L I N E R
U N T E k B E S O N D E R E R M I T W I R K U N G V O N HANS SPEMANN IN F R E I B U R G I. B R .
ORGAN DER GESELLSCHAFT DEUTSCHER NATURFORSCHER UND ÄRZTE
UND
ORGAN DER KAISER WILHELM-GESELLSCHAFT ZUR FÖRDERUNG DER WISSENSCHAFTEN V E R L A G V O N J U L I U S S P R I N G E R I N B E R L I N W g
HEFT 9 (S E IT E 201— 224) 4. M Ä R Z 1927 FÜNFZEHNTER JAHRGANG
Johan n G eorg H agen zu seinem a ch tzig sten G eb u rtstage. V o n J. He l l e r i c h, K ie l . . . 201 D ie B ezieh u n g zw isch en N ah ru n gsau fw an d und
körperlich en L eistu n g en des M enschen. V o n flK ^ A X -^ ÜBNER| B e r l i n ...203
er eine sy n th etisch e S u b sta n z (Synthalin) m it 3u m a rtig er W irk u n g . V o n E . Fr a n k, B reslau 213 BESPR ECH T n g e n:
Cl ’ ^ ’ L e o n e n der organischen Chem ie.
(K et.: M. B e r g m a n n , D r e s d e n ) ... 215
i s s e e r g e r, Ar n o l d, G ru n d riß d er orga
n ischen Chem ie. (R ef.: P . W aid en , R o sto ck ). 215 U ß E N , J . t J)ie M ethoden der organischen Tn em ie‘ ( P e f .: M. B ergm ann , D resden) . . 216
l e s, Ad o l f, D ie N ahrun gs- und G en u ß m ittel und ih re B eu rteilu n g . 2. A u fla g e . (R ef.:
U N euberg, Berlin) ... 216
•ttERG, R AGNaRj D ie V itam in e. ( R e f.: W . Stepp, B r e s l a u ) ... . 2 1 7
I N H A L T :
F u c h s , W a l t e r , Di e Chem ie des L ign ins. (R e f.:
H . Pringsheim , B e r l i n ) ...2 17 K e s t n e r , O t t o , Chem ie der E iw eiß körp er.
(R ef.: M. B ergm an n , D r e s d e n ) ... 2 17 W a l d s c h m i d t - L e i t z , E r n s t , D ie E n zy m e.
(R ef.: R ich a rd K u h n , Zürich) ... 2x8 O p p e n h e i m e r , C a r l , D ie F erm en te und ihre
W irk u n gen . (R ef.: M. B ergm ann , Dresden) 218 G r ü n , A d o l f , A n aly se der F e tte und W achse
sow ie d er E rzeugn isse d er F ettin d u strie.
I. B an d . (R ef.: M. B ergm ann , D resden) 220 C h em ik er-K a len d er 1927. (R e f.: O tto L ieb k n ech t,
B e r l i n ) ... 220 Mi t t e i l u n g e n a u s v e r s c h i e d e n e n Ge b i e t e n:
Z u r Ö kologie der M ilbe Pedicu loid es ven tricosu s (Newp.) B erl. (Mit 2 F iguren.) A u s A k ad em ie
berich ten : A cadem ie des Sciences de Paris.
N a tio n a l A c a d e m y of Sciences of th e U . S. A . . 221 Hierzu Nr.
1
der Mitteilungen der Gesellschaft Deutscher Naturforscher und ÄrzteAbb. 102. G eschw u ngener und gehechelter Flachs
Aus:
Die Unterscheidung
der
Flachs- und Hanffaser
Von
Dr. Alois Herzog
ord. Professor für T ex til- und P ap iertechn ologie an der T ech n ischen H ochschule
in D resden
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V E R L A G V O N J U L I U S S P R I N G E R I N B E R L I N W 9
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I I D I E N A T U R W I S S E N S C H A F T E N . 1927. H e ft 9. 4. März 1927.
D IE N A T U R W I S S E N S C H A F T E N
ersch ein en w ö ch en tlich u nd kön n en im In - und A u sla n d e d u rch je d e S o rtim en tsb u ch h an d lu n g , je d e P o s t a n s t a lt od er den U n terzeich n eten V e rla g b e zo gen w erd en . P reis v ie rte ljä h rlic h fü r das In - und A u sla n d R M 9 .— . H ierzu t r it t b ei d ire k te r Z u stellu n g d u rch den V e r la g das P o rto b z w . b eim B e z ü g e du rch d ie P o s t die p osta lisch e B este llg e b ü h r. E in z e lh e ft R M 1.— zu z ü g lich P o rto .
M an u sk rip te, B ü c h e r usw . an
Die Naturwissenschaften, Berlin W 9, L in k s tr. 23/24 erbeten.
M illim eter-Z eile R M 0.35. Z a h lb a r zu m am tlich en B e rlin e r D o lla rk u rs am T a g e des Z ahlu n gsein gang es.
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DIE NATURWISSENSCHAFTEN
Fünfzehnter Jahrgang 4. März 1927 Heft 9
J o h a n n G eorg H agen
zu seinem achtzigsten Geburtstage.
V o n J . He l l e r i c h, K ie l.
A m 6. M ä r z f e ie r t J . G . Ha g e n S . J ., D ir e k to r d e r V a t ik a n s t e r n w a r t e , se in e n a c h t z ig s t e n G e b u r t s t a g , u n d je d e r A s t r o n o m d e r W e l t w ir d a n d ie s e m T a g e m it h e r z lic h e r T e iln a h m e d e s J u b ila r s g e d e n k e n m it d e m W u n s c h e , d a ß ih m a u c h w e ite r h in n o c h r e c h t la n g e d ie F o r t s e t z u n g se in e r so e rfo lg r e ic h e n w is s e n s c h a ft lic h e n T ä t i g k e i t m ö g lic h se in m ö g e . E in a u s fü h r lic h e s B i l d d e r P e r s ö n lic h k e it Ha g e n s u n d s e in e r v ie ls e it ig e n T ä t i g k e i t z u g e b e n , is t e in e m ir n ic h t z u k o m m e n d e A u f g a b e . N u r e in e n k u r z e n Ü b e r b lic k ü b e r d ie w ic h t ig s t e n A r b e it e n , w e lc h e d ie A s t r o n o m ie Ha g e n v e r d a n k t , so lle n d ie fo lg e n d e n Z e ile n z u g e b e n v e r s u c h e n .
Ha g e n s A r b e it e n z e ic h n e n s ic h b e i a lle r V i e l s e it ig k e it s o w o h l d u r c h G r ü n d lic h k e it a ls a u c h p e in lic h g e n a u e V o r b e r e it u n g u n d A n la g e a u s.
D ie s g i lt b e s o n d e rs f ü r se in e g r o ß e n B e o b a c h t u n g s a r b e ite n . D ie k la r e E r k e n n t n is d e r G r e n z e d e s E r re ic h b a r e n u n d d ie r ic h t ig e A b s c h ä t z u n g d e s u n b e d in g t e r fo r d e r lic h e n M in im u m s f ü r d ie E r r e i
c h u n g d e s g e s t e c k t e n Z ie le s s in d d ie H a u p t f a k to re n , a u f d e n e n Ha g e n s g r o ß e E r fo lg e a ls B e o b a c h t e r b e r u h e n . D ie r ü c k s ic h ts lo s e B e s c h r ä n k u n g d e s B e o b a c h t u n g s p r o g r a m m e s u n d F o r t la s - s u n g a lle r O b je k t e , d e re n M itn a h m e z w a r im A u g e n b lic k se h r v e r lo c k e n d e rs ch ie n , d ie a b e r d o c h s p ä t e r H in d e rn is s e h in s ic h t lic h d e r D u r c h fü h r u n g d e r A r b e it b ild e n m u ß te n , h a b e n Ha g e n e r la u b t, u m fa n g r e ic h e B e o b a c h t u n g s r e ih e n v o n T a u s e n d e n v o n B e o b a c h t u n g e n o h n e fr e m d e H ilfe in k u r z e r Z e it d u r c h z u fü h r e n . D ie s e m u s t e r g ü lt ig e V o r b e r e it u n g u n d A n la g e d e r R e ih e n h a b e n d ie s e lb e n v o r d e m S c h ic k s a l a n d e r e r g r o ß e r U n t e r n e h m u n g e n ä h n lic h e r A r t in ä lt e r e r u n d n e u e re r Z e it b e w a h r t , d ie in fo lg e V e r k e n n u n g d e r S c h w ie r ig k e it e n u n d w e g e n fa ls c h e r A n la g e e r s t v i e l s p ä t e r a ls b e a b s ic h t ig t v o lle n d e t w u r d e n o d e r ü b e r h a u p t e in T o r s o g e b lie b e n sin d . Ha g e n s S p e z ia lg e b ie t s in d d ie v e r ä n d e r lic h e n S te r n e , ih n e n h a t e r e in e n H a u p t t e il s e in e r T ä t i g k e i t g e w id m e t. A u f d ie s e m e r s t se it d e m B e g in n 19 . J a h r h u n d e r t s b e s te h e n d e n F o r s c h u n g s g e b ie t e b o t s ic h Ha g e n e in r e ic h e s A r b e it s fe ld . D ie s t ä n d ig w a c h s e n d e Z a h l d e r V e r ä n d e r lic h e n u n d d ie d a m it v e r b u n d e n e N o t w e n d ig k e it, d ie Z a h l d e r B e o b a c h t e r z u v e r g r ö ß e r n u n d jü n g e r e A s t r o n o m e n fü r d ie se s G e b ie t z u in t e r e ssieren , f o r d e r t e n d r in g e n d d ie S c h a f fu n g v o n H ilf s m it t e ln z u r E r le ic h t e r u n g d e r B e o b a c h t u n g e n . D ie M ü h e d e r A u f s u c h u n g u n d d e r I d e n t ifiz ie r u n g d e r ü b e r d e n g a n z e n H im m e l v e r t e i lt e n V e r ä n d e r lic h e n u n d d ie A u s w a h l p a s s e n d e r V e r g le ic h s s t e r n e b ild e te n S c h w ie r ig k e it e n f ü r d e n B e o b a c h t e r , d ie b e s e it ig t w e r d e n m u ß te n . E in g r o ß e r Ü b e l
s t a n d w a r fe r n e r d a s F e h le n v o n H e llig k e it s v e r z e ic h n is s e n f ü r d ie V e r g le ic h s s t e r n e , e in e e in h e it lic h e S k a la m u ß t e g e s c h a ffe n w e rd e n , a u f d ie s ä m t lic h e B e o b a c h t e r ih re B e o b a c h t u n g e n r e d u z ie r e n k o n n te n .
Ha g e n h a t in z ä h e r V e r f o lg u n g d e s g e s t e c k te n Z ie le s in f a s t z w a n z ig jä h r ig e r A r b e i t d u r c h se in e n A t la s S te lla r u m V a r ia b iliu m d ie s e b e s te h e n d e n M ä n g e l b e s e it ig t u n d d e m b e o b a c h te n d e n A s t r o n o m e n e in u n s c h ä t z b a r e s H ilf s m it t e l g e s c h a ffe n . D e r A t l a s e n t h ä lt O r t s a n g a b e n d e r V e r ä n d e r lic h e n , r e la t iv e O r te d e r V e r g le ic h s t e r n e , A u f s u c h u n g s k a r t e n u n d H e llig k e it s s k a la d e r V e r g le ic h s t e r n e fü r d ie b e k a n n t e n V e r ä n d e r lic h e n . M e h r a ls 40000 B e o b a c h t u n g e n w a r e n f ü r d ie A b le i t u n g d e r V e r g le ic h s te r n s k a le n e r fo r d e r lic h a b g e s e h e n v o n d e n O r ts b e s tim m u n g e n . B e s o n d e r e S o r g fa lt i s t a u f d ie A u s w a h l d e r V e r g le ic h s te r n e u n d d ie A b le i t u n g d e r H e llig k e it s s k a le n g e le g t w o rd e n , d e n n n u r b e i V e r w e n d u n g d e rs e lb e n V e r g le ic h s t e r n e u n d R e d u k t io n a u f e in e S k a la k o n n t e e in e H o m o g e n i
s ie r u n g d e s g e w o n n e n e n B e o b a c h t u n g s m a t e r ia ls e r r e ic h t w e rd e n . W e n n w ir h e u te z u r E r fa s s u n g d e s P r o b le m s d e r V e r ä n d e r lic h e n q u a n t i t a t i v e V e r g le ic h u n g e n a n s te lle n k ö n n e n , so h a b e n w ir d a s z u m g r o ß e n T e ile d e m W e r k e Ha g e n s z u v e r d a n k e n .
D a im A t l a s fü r d ie b e r e its lä n g e r b e k a n n t e n V e r ä n d e r lic h e n n a c h M ö g lic h k e it d ie s c h o n v o n d e n ä lte r e n B e o b a c h t e r n b e n u t z t e n V e r g le ic h s t e r n e v e r w e n d e t w e r d e n s o llte n , so b r a c h t e n d ie A r b e it e n a n d ie s e m W e r k e in e e in g e h e n d e B e s c h ä f t ig u n g m it a lle n ä lte r e n B e o b a c h t u n g s r e ih e n m it sich . H ie r b e i t r a t a b e r e in e in d e r a s tr o n o m is c h e n L i t e r a t u r v o r h a n d e n e L ü c k e , d a s F e h le n d e s L e h r - o d e r H a n d b u c h e s a u f d e m G e b ie t e d e r v e r ä n d e r lic h e n S te r n e , d e u t lic h h e r v o r . J e d e A n g a b e ä lte r e r B e o b a c h t e r ü b e r d a s b e n u t z t e B e o b a c h t u n g s - u n d R e d u k t io n s v e r f a h r e n m u ß t e m ü h s e lig a u s d e n ü b e r d ie g a n z e L i t e r a t u r v e r s t r e u t e n O r ig in a la r b e it e n h e r a u s g e s u c h t w e rd e n . A u c h d ie s e L ü c k e h a t t e Ha g e n d u r c h se in „ L e h r b u c h d e r V e r ä n d e r lic h e n S te r n e “ b e s e it ig t . D ie s e s W e r k is t m e h r a ls e in e in fa c h e s L e h r b u c h f ü r d e n A n fä n g e r , e s is t e in u n e n tb e h r lic h e s H a n d - u n d N a c h s c h la g e b u c h fü r je d e n , d e r a u f d ie s e m G e b ie t e a r b e it e t , w e lc h e s ih n n ie m a ls b e i d e r B e a n t w o r t u n g e in e r F r a g e im S tic h e lä ß t . B e i a lle n w ic h t ig e r e n P u n k t e n sin d w ö r t lic h e Z it ie r u n g e n d e r O r ig in a la b h a n d lu n g e n a n g e fü g t, d a h e r i s t e in Z u r ü c k g e h e n a u f d ie s e ü b e r flü s s ig . B e s o n d e r s z u e rw ä h n e n is t d ie e in g e h e n d e B e r ü c k s ic h t ig u n g d e s h is to r is c h e n S t a n d p u n k t e s , d e r h ie r w ie a u c h in a lle n a n d e r e n W e r k e n v o n Ha g e n e in e b e s o n d e r e W ü r d ig u n g fin d e t . Nw. 1927
202 He l l e r i c h: Jo h a n n Ge o r g Ha g e n. f Die Natur
wissenschaften K e h r e n w ir n o c h e in m a l z u m A t l a s S te lla r u m
V a r ia b iliu m z u r ü c k . D ie N e u e n t d e c k u n g v o n V e r ä n d e r lic h e n m a c h t e in e la u fe n d e F o r t f ü h r u n g d e s W e r k e s e r fo r d e r lic h , w o b e i a b e r in n e u e r e r Z e it d ie P h o t o g r a p h ie m it in d e n D ie n s t d e r A r b e i t g e s t e llt w o r d e n is t. H a g e n h a t , n a c h d e m e r d u r c h d ie B e a r b e it u n g a lle r h e lle r e n V e r ä n d e r lic h e n d ie H a u p t r ic h t lin ie n g e g e b e n h a t t e , d ie F o r t f ü h r u n g jü n g e r e n K r ä f t e n ü b e r la s s e n , u m se in e a u f d e m G e b ie t e d e r H e llig k e it s s c h ä t z u n g e n e rw o r b e n e n E r fa h r u n g e n a u f e in e m g a n z a n d e r e n G e b ie t e z u v e r w e n d e n . B e r e it s b e i D u r c h m u s t e r u n g d e r F e l d e r d e r V e r ä n d e r lic h e n k a m H a g e n z u d e r Ü b e r z e u g u n g , d a ß m a n in ä h n lic h e r W e is e , w ie d ie H e llig k e it s u n t e r s c h ie d e v o n S te r n e n d u r c h Z a h le n a n g a b e n a u s g e d r ü c k t w e r d e n k ö n n e n , a u c h d ie H e llig k e it e n d e r N e b e l d u r c h z a h le n m ä ß ig e S c h ä t z u n g e n b e s t im m b a r sin d . W ä h r e n d b e i d e n S te r n e n b e r e it s 1 8 4 0 d e r Ü b e r g a n g v o n d e n a llg e m e in g e h a lte n e n b e s c h r e ib e n d e n S c h ä tz u n g e n , w ie h e ll u n d d u n k e l, z u e x a k t e n Z a h le n a n g a b e n d u r c h A r g e - l a n d e r v o llz o g e n w u r d e , w a r a u f d e m G e b ie t e d e r N e b e l n o c h d ie 1 0 0 J a h r e v o r h e r e in g e fü h r t e S c h ä t z u n g v o n H e r s c h e l ü b lic h . A ls m it d e r E r n e n n u n g z u m D ir e k t o r d e r V a t i k a n s t e r n w a r t e e in g r ö ß e r e s I n s t r u m e n t u n d a u s n e h m e n d g ü n s t ig e k lim a t is c h e V e r h ä lt n is s e z u r V e r f ü g u n g s ta n d e n , w u r d e n d ie e r s te n S c h r it t e f ü r d ie D u r c h fü h r u n g e in e r N e b e ld u r c h m u s t e r u n g , b e i d e r d ie H e llig k e it e n in z a h le n m ä ß ig e n S c h ä t z u n g e n b e s t im m t w e r d e n s o llte n , g e t a n . E s w u r d e a ls G r u n d la g e fü r e in e v o lls t ä n d ig e D u r c h m u s t e r u n g e in e B e o b a c h t u n g d e r im N e w G e n e r a l C a t a lo g u e v o n D r e y e r e n t h a lt e n e n O b je k t e b e s c h lo s s e n . D a s E r g e b n is is t d e r in m e h r jä h r ig e r B e o b a c h t u n g g e w o n n e n e P r e p a r a lo r y C a ta log u e jo r a D u r ch m u ste ru n g o f N e b u la e , w e lc h e r u n s e in e D u r c h m u s t e r u n g d e r h e lle n N e b e l b is z u r H e llig k e it s g r e n z e d e s D r e y e r - s c h e n K a t a lo g e s g ib t . G le ic h z e it ig m it d e r B e o b a c h t u n g d e r im Ü R E Y E R s c h e n K a t a l o g e n t h a l
te n e n h e lle n N e b e l w u r d e e in e D u r c h m u s t e r u n g d es g a n z e n n ö r d lic h e n H im m e ls n a c h d e n so g . D u n k e l
n e b e ln v e r b u n d e n . B e r e it s W . H e r s c h e l , B a r - n a r d u n d a n d e r e B e o b a c h t e r h a t t e n a u f d a s V o r h a n d e n s e in d u n k le r N e b e lm a s s e n a n v e r s c h ie d e n e n S te lle n d e s H im m e ls h in g e w ie s e n , e in e p la n m ä ß ig e B e o b a c h t u n g d e r s e lb e n w a r a b e r n o c h n ic h t e r f o lg t . A u c h b e i d ie s e n O b je k t e n w u r d e n d ie I n t e n s it ä t e n z a h le n m ä ß ig g e s c h ä t z t . D ie R e s u lt a t e d ie s e r D u r c h m u s t e r u n g s in d e b e n fa lls im P r e - p a r a t o r y C a t a lo g u e n ie d e r g e le g t. D ie D is k u s s io n d e r E r g e b n is s e i s t n o c h n ic h t b e e n d e t u n d e in e v o l l e A u s s c h ö p fu n g d e s M a t e r ia ls in d e r k u r z e n Z e it n o c h n ic h t m ö g lic h g e w e se n , a b e r e s l ä ß t s ic h b e r e it s j e t z t e rk e n n e n , d a ß in d e m K a t a l o g w e r k e in e e r s t k la s s ig e B e o b a c h t u n g s a r b e it v o r l i e g t u n d d e r V e r s u c h , d ie I n t e n s i t ä t d e r N e b e l z a h le n m ä ß ig f e s t z u le g e n , v o llk o m m e n g e lu n g e n is t . B e i d e n D u n k e l
n e b e ln , w ie sie im P r e p a r a t o r y C a t a lo g u e b e s t im m t sin d , m u ß d ie E in z e lu n t e r s u c h u n g n o c h e n t s c h e i
d e n , w o d e r B e o b a c h t u n g s b e f u n d a ls w ir k lic h e d u n k le N e b e lw o lk e n z u d e u te n is t, u n d w o d u r c h d ie
w e c h s e ln d e V e r t e ilu n g d e r s c h w ä c h e r e n S te r n e b e d in g t e I n t e n s it ä t s u n t e r s c h ie d e d e s H im m e ls u n t e r g r u n d e s im F e r n r o h r v o r lie g e n . I m le t z t e n F a ll e lie f e r t d ie I n t e n s i t ä t s s c h ä t z u n g d e r d u n k le n N e b e l e in e n ic h t m in d e r w ic h t ig e S c h ä t z u n g d e r S te rn d ic h t e .
T r o t z d e r D u r c h fü h r u n g d e r N e b e ld u r c h m u s te r u n g u n d d e r I n a n s p r u c h n a h m e d u r c h d ie L e it u n g u n d A r b e it e n d e r V a t i k a n s t e r n w a r t e h a t Ha g e n
d ie w e it e r e E n t w i c k lu n g a u f d e m G e b ie t e d e r v e r ä n d e r lic h e n S te r n e a u fm e r k s a m v e r f o l g t u n d r e g e n u n d a k t i v e n A n t e il a n d e r L ö s u n g d e r a u f t r e t e n d e n F r a g e n g e n o m m e n . D e m P r o b le m d e r
<5- C e p h e i- V e r ä n d e r lic h e n s in d z a h lr e ic h e A u f s ä t z e g e w id m e t, d ie w ic h t ig e B e it r ä g e u n d n e u e G e s ic h t s p u n k t e d e r D is k u s s io n d ie s e s h e u te so w ic h t ig e n P r o b le m s d e r A s t r o p h y s i k g e g e b e n h a b e n . B e s o n d e rs w ic h t ig e r s c h ie n ih m d ie im H in te r g r ü n d e d e r E in z e lp r o b le m e s t e h e n d e k o s m o g o n is c h e F r a g e , o b n ic h t d ie g e s a m t e n H e llig k e it s ä n d e r u n g e n , d ie w ir b e i d e n v e r s c h ie d e n e n K la s s e n v o n V e r ä n d e r lic h e n b e o b a c h t e n , s ic h a u f e in e e in z ig e p h y s i
k a lis c h e U r s a c h e z u r ü c k f ü h r e n la s s e n . D ie s e n G e d a n k e n h a t Ha g e n m e h r m a ls a u s g e s p r o c h e n , u n d s o w o h l d ie n e u e re n t h e o r e t is c h e n U n t e r s u c h u n g e n a ls a u c h d ie D is k u s s io n d e r B e o b a c h t u n g s e r g e b n isse d e r le t z t e n J a h r e s p r e c h e n f ü r d ie R i c h t i g k e i t d ie s e r A n s c h a u u n g .
N e b e n d e r u m fa n g r e ic h e n B e o b a c h t u n g s t ä t i g k e i t h a t Ha g e n n o c h Z e it g e fu n d e n , s ic h n o c h a n d e r e n , n ic h t d ir e k t in d e n a s tr o n o m is c h e n I n t e r e s s e n k r e is fa lle n d e n A u f g a b e n z u w id m e n , v o n d e n e n n u r z w e i h ie r e r w ä h n t se ie n , d a sie d ie V i e l s e it ig k e it Ha g e n s b e s o n d e r s g u t e r k e n n e n la ss e n . I n d e n V e r ö ff e n t lic h u n g e n d e r V a t i k a n s t e r n w a r t e b e f in d e t s ic h d e r a u s fü h r lic h e B e r i c h t ü b e r d ie in R o m a n g e s t e llte n B e o b a c h t u n g s r e ih e n , w e lc h e d ie E r d r o t a t io n b e t r e f fe n . D a s Z ie l d e r U n t e r s u c h u n g e n w a r d e r m e c h a n is c h e N a c h w e is d e rs e lb e n , b e i d e m s ic h d u r c h d ie k ü n s t lic h e B e w e g u n g e in e s A p p a r a t e s d ie E r d r o t a t io n b e m e r k b a r m a c h t . N i c h t n u r q u a l i t a t i v , s o n d e rn a u c h q u a n t i t a t i v s o llte d e r B e w e is e r b r a c h t w e r d e n . E s s in d d e s h a lb v o n Ha g e n d ie b e n u t z t e n I n s tr u m e n t e d e r I s o to m e o - g r a p h ; e in e A r t T o r s io n s w a g e m it v e r ä n d e r lic h e n G e w ic h t e n u n d d ie A T W o o D sc h e F a llm a s c h in e zu P r ä z is io n s m a s c h in e n a u s g e b a u t w o r d e n . E n d lic h se i n o c h d a s m a t h e m a t is c h e W e r k Ha g e n s, D ie S y n o p s is der höheren M a th e m a tik , g e n a n n t, w e lc h e s in d r e i B ä n d e n A lg e b r a , G e o m e tr ie s o w ie D i f f e r e n tia l- u n d I n t e g r a l r e c h n u n g b e h a n d e lt. Ha g e n
s e lb s t n e n n t e s e in e D u r c h m u s t e r u n g d e r h ö h e re n M a t h e m a t ik .
N u r d ie w ic h t ig s t e n A r b e it e n k o n n t e n h ie r in g e d r ä n g t e r K ü r z e e r w ä h n t w e rd e n , a b e r sie g e n ü g e n b e r e its , u m z u v e r s t e h e n , d a ß m it d e m N a m e n Ha g e n s d e r R u f e in e s v ie ls e it ig e n F o r s c h e r s u n d u n e r m ü d lic h e n B e o b a c h t e r s v e r b u n d e n is t, d e r in d e r g e s a m t e n W e l t d a s h ö c h s t e A n s e h e n g e n ie ß t , d e m d ie F a c h g e n o s s e n n a c h se in e m la n g e n n u r d e r W is s e n s c h a f t g e w e ih t e n L e b e n f ü r se in e n L e b e n s a b e n d h e r z lic h d ie v o lle E r n t e se in e s W i r k e n s u n d S c h a ffe n s w ü n s c h e n .
Heft 9. l R u b n r k : B e z ie h u n g zw isch en N ah ru n gsau fw an d und k ö rp erlich en L eistu n g en des M enschen. 203 4. 3. 1927J
Die B ezieh u n g zw ischen N a h ru n g sa u fw a n d u n d k ö rp erlich en L eistungen des M e n sc h e n 1).
V o n Ma x Ru b n e r, B e r lin . 1. Z ie le u n d A u fg a b e n .
V o r e in ig e n J a h r e n h a b e ic h ü b e r d e n N a h r u n g s v e r b r a u c h e in ig e r N a tio n e n a ls G a n z e s g e n o m m e n b e r ic h t e t u n d a u f d ie w e itg e h e n d e Ü b e r e in s t im m u n g d e s N a h r u n g s V e r b r a u c h s im a llg e m e in e n u n d d e s E iw e iß v e r b r a u c h s im b e s o n d e re n h in g e w ie s e n , d e r t r o t z d e r V e r s c h ie d e n h e it d e r N a h r u n g s m it t e l e in z e ln e r V ö lk e r u n d d e m w e c h s e ln d e n A n t e i l a n im a lis c h e r u n d v e g e t a b il is c h e r N a h r u n g s q u e lle n b e s t e llt. V ö lk e r a ls G a n z e s b e h e r r s c h t d ie E in h e it lic h k e it d e s N a h r u n g s b e d a r fe s ; in s c h r o ffe m G e g e n s a t z d a z u s t e h t d ie E r n ä h r u n g d e r e in z e ln e n M e n s c h e n . D ie N a h r u n g i s t e in W id e r s p ie l d e r w e c h s e ln d e n L e b e n s b e d in g u n g e n . O h n e N a h r u n g k e in n o r m a le r V e r la u f d e r F u n k t io n e n . U n d d a , w o d ie N a h r u n g n ic h t r e ic h t, s c h ie ß t v o r ü b e r g e h e n d u n s e r e ig e n e r K ö r p e r z u , w ie e r a n d e r e r s e its b e im Ü b e r s c h u ß d e m K ö r p e r d ie n e n d e S t o f fe z u r ü c k h ä lt u n d a u f s p e ic h e r t . S o la u f e n L e is t u n g e n d e s O r g a n is m u s u n d ih re B e f r ie d ig u n g n e b e n e in a n d e r h e r, o h n e s ic h in je d e r k u r z e n S p a n n e Z e i t z u d e c k e n .
B e i d e r F ü ll e d e r w e c h s e ln d e n B e d ü r f n is s e d e s L e b e n s s c h e in t es u n f a ß lic h , d a u e r n d e R ic h t lin ie n zu f in d e n . D ie L e is t u n g e n d e r O r g a n e je d e s e in z e ln e n s in d te ils s e lb s t g e w o llt e , w illk ü r lic h e o d e r v o n d e r U m w e lt e r z w u n g e n e o d e r a u s d e m W e c h s e l d e r K ö r p e r e ig e n s c h a fte n h e r a u s s ic h e n t w ic k e ln d e . U n se r W ille z u L e is tu n g e n e r s c h e in t k e in e s w e g s fre i, s o n d e r n a b h ä n g ig v o n p s y c h is c h e n E in flü s s e n . S e e le n z u s tä n d e u n d N a lir u n g s lu s t s te h e n in e n g s te r B e z ie h u n g z u e in a n d e r ; d e p r e s s o ris c h e Z u s t ä n d e u n d Z u s t ä n d e fr e u d ig e r E r r e g u n g w e c h s e ln m it e in a n d e r a b ; d ie K o n s t i t u t i o n s e lb s t w ir d z u e in e m F a k t o r v e r s c h ie d e n e r L e is t u n g s lu s t u n d L e is t u n g s f ä h ig k e it . I r g e n d e in A l t e r u m fa s s e n T r ie b e v o n v e r s c h ie d e n s t e r K r a f t ; k lim a t is c h e E in flü s s e , z u m T e i l n o c h u n e r fo r s c h t, g r e ife n in d a s T ä t i g k e it s f e ld d e s N o r m a le n in m ä c h t ig e r W e is e e in ; d e r B e r u f i s t e in Z w a n g d e r B e t ä t ig u n g , d e n u n s d a s L e b e n a u f e r le g t . T r o t z d ie s e r u n e n d lic h e n S c h w a n k u n g s b r e it e in d iv id u e lle r V e r h ä lt n is s e t r i t t u n s, re in p r a k t is c h b e t r a c h t e t , d o c h d ie M ö g lic h k e it e n t g e g e n , w e n ig s t e n s b e r u fs m ä ß ig g e o r d n e te L e is tu n g e n in G r u p p e n z u s a m m e n z u fa ss e n . G e le it e t v o n h y g ie n is c h e n u n d s o z ia le n E r w ä g u n g e n , h a t m a n s c h o n v o r J a h r z e h n t e n E r h e b u n g e n ü b e r d e n N a h r u n g s b e d a r f a u s d e m re in q u a n t i t a t i v e n B e d ü r fn is d e r ö ffe n t lic h e n N a h r u n g s v e r s o r g u n g h e r a u s g e m a c h t u n d d a m it w ic h t ig e p r a k t is c h e D ie n s te g e le is t e t . D ie S ä u g lin g s e rn ä h ru n g , S o ld a te n e r n ä h r u n g , K r a n k e n e r n ä h r u n g , E r n ä h r u n g e in ig e r B e r u fs k la s s e n s in d s o f e s t g e s t e l l t w o rd e n . A b e r w e n n m a n d ie v e r s c h ie d e n e n M ö g lic h k e it e n d e s p r a k t is c h e n L e b e n s b e d e n k t , so sin d
*) D ie a usfü hrlich e M itteilu n g fin d et sich in den Sitzu n g sberich ten der p h ys.-m ath em . K la sse der p re u ß . A k ad . d. W issen sch aft 1926, S. 384.
d ie s s o z u s a g e n e r s t S tic h p r o b e n , u n d es w ir d A u f g a b e s p ä t e r e r F o r s c h u n g se in , d ie b e s te h e n d e n L ü c k e n a u s z u fü lle n .
D ie A r t d e r U n te r s u c h u n g v e r f o l g t im a l l g e m e in e n d e n W e g , d u r c h lä n g e r f o r t g e s e t z t e E r h e b u n g d e r v e r z e h r t e n N a h r u n g s m itt e l, b e i g le ic h b le ib e n d e m G e w ic h t d e r P e rs o n e n , d e n w ir k lic h e n B e d a r f fe s t z u s t e lle n .
F ü r d ie P h y s io lo g ie lie g t d ie A u f g a b e n ic h t n u r in e in e r lü c k e n lo s e n K e n n t n is d e r V a r ia n t e n d es A llt a g s le b e n s . D ie B e f r ie d ig u n g d ie s e r B e d ü r fn is s e d u r c h d a s S t u d iu m d e r I n d iv id u a le r n ä h r u n g k a n n a b e r v o m re in w is s e n s c h a ft lic h e n S t a n d p u n k t a u s g e w e r t e t w e r d e n u n d z u e in e r R e ih e w ic h t ig e r E r g e b n is s e fü h r e n .
D o c h is t a u c h d ie s o z ia le S e it e d e s P r o b le m s b e a c h te n s w e r t u n d e in ig e s W ic h t ig e so ll in d e m fo lg e n d e n m it e in b e g r iffe n w e r d e n , u m so lie b e r, a ls j a in d ie s e m J a h r z e h n t F r a g e n m it so z ia le m I n h a lt m e h r in d e m ö ffe n t lic h e n G e d a n k e n g a n g P l a t z g e g r iffe n h a b e n , w a s b e i d e m Z u s a m m e n h a n g z w is c h e n E r n ä h r u n g u n d V o lk s k r a n k h e it e n d u r c h d ie W ir k u n g e n d e r B lo c k a d e n o c h in le b h a f t e r E r in n e r u n g se in d ü r ft e .
D e n V e r l a u f d e s E r n ä h r u n g s p r o z e s s e s s ie h t m a n g e m e in h in a ls e in e n A k t d e r Z u fu h r v o n E n e r g ie u n d v o n S t o ffe n , d ie z u m L e b e n u n e n tb e h r lic h sin d , a n . M a n b e g n ü g t s ic h m it d e r F e s t s t e llu n g e in e r g e o r d n e te n B ila n z , d . i. d e m G le ic h g e w ic h t z w is c h e n E in - u n d A u s fu h r , a ls V o r a u s s e t z u n g e in e s n o r m a le n E r n ä h r u n g s z u s t a n d e s , w e n ig s te n s b e i d e n E r w a c h s e n e n . D a s Z u s t a n d e k o m m e n d e r B ila n z b e r u h t , w ie m a n a n n im m t, a u f d e r B e fr ie d ig u n g d e r B e d ü r fn is s e d e r G e s a m tm a s s e d e r Z e lle n . E in e n ä h e r e Ü b e r le g u n g g ib t u n s a b e r d a s M it t e l a n d ie H a n d , o h n e V e r n a c h lä s s ig u n g d e s q u a n t i t a t i v e n E le m e n t e s d e n in n e re n V o r g ä n g e n d e r E r n ä h r u n g n ä h e r z u k o m m e n . D ie s e r V e r s u c h is t v o n g r o ß e r B e d e u t u n g f ü r t h e o r e t is c h e F r a g e n w ie a u c h fü r p r a k t is c h e B e t r a c h t u n g e n . W e n n w ir d e n E r n ä h r u n g s p r o z e ß a ls e tw a s E in h e it lic h e s , d . h . d ie S u m m e d e r Z e lla r b e it , a u ffa s s e n , g e h e n w ir an w ic h t ig e n T a t s a c h e n v o r b e i. D e r E r n ä h r u n g s p r o z e ß l ä ß t s ic h in e in z e ln e F a k t o r e n z e r le g e n . D a r u n t e r m e in e ic h a b e r n ic h t g e n e r e ll e in e A n a ly s e d e r V o r g ä n g e , d ie s ic h a u f d ie e in z e ln e n O r g a n e u n d ih re M it w ir k u n g e r s t r e c k t , a ls v ie lm e h r k o o r d in ie r t e V o r g ä n g e u n d d ie A r b e i t v o n G r u p p ie r u n g e n v o n O r g a n e n . M a n k e n n t sie s c h o n la n g e , o h n e d a ß m a n e n t w e d e r d a r a n g e d a c h t h a t , sie in ih re r B e d e u t u n g z u v e r fo lg e n u n d a u s z u n u t z e n o d e r sic h b e m ü h t h a t , d ie G r u p p e n v o n L e is t u n g e n in ih re n g e g e n s e itig e n B e z ie h u n g e n e r s t e in m a l fe s tz u le g e n .
V i e lle i c h t s p r ic h t m a n a m b e s te n v o n T e i l f a k t o r e n d e s S t o ffw e c h s e ls . W ir h a b e n sie z u n ä c h s t a b z u g r e n z e n u n d sie a u f S e lb s t ä n d ig k e it u n d B e d e u t u n g z u u n t e r s u c h e n .
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2 0 4 R u b n k r : B ezie h u n g zw isch en N a h ru n g sau fw an d und körp erlich en L e istu n g en des M enschen. [ Die N a t u r -
[ Wissenschaften I I . D e r S to ffw e ch se l u n d se in e T e ilfa k to r e n .
M a n k a n n d ie s e T e ilp r o z e s s e o h n e w e ite r e s in z w e i U n t e r a b t e ilu n g e n z e r le g e n :
a) in P r o z e s s e , b e i d e n e n e in G le ic h g e w ic h t d e r A u f n a h m e n u n d A u s g a b e n b e s t e h t ;
b) in P r o z e s s e , b e i d e n e n e n t w e d e r e in e M e h r u n g o d e r M in d e r u n g d e r K ö r p e r m a s s e g e g e b e n is t.
V o n d e n P r o z e s s e n u n t e r b h a t d a s W a c h s t u m d ie g r ö ß te B e d e u t u n g ; e s h ä n g t n a m e n t lic h in s e in e m O r g a n a u f b a u u n d d e m V e r b r a u c h N - lia lt ig e n M a t e r ia ls v o n b e s t im m te n a n g e b o r e n e n E ig e n s c h a f t e n a b , d ie m it d e r Z u n a h m e d e r K ö r p e r m a s s e s ic h im V e r l a u f d e r E n t w i c k lu n g e in e s I n d iv id u u m s v o n s e lb s t ä n d e r n . B e i d e m W ie d e r a u f b a u d e r O r g a n e n a c h e in e m v o r h e r g e g a n g e n e n V e r f a l l (H u n g e r) w ir d G r ö ß e d e s B e d a r fs u n d N u t z e f f e k t d e s A u f b a u e s a u c h d u r c h b e s o n d e r e E i g e n s c h a f t e n d e r G e w e b e b e d in g t. J e d e Z e lle h a t e in O p t im u m ih re s M a t e r ia lb e s t a n d e s ; je w e it e r sie v o n d ie s e m e n t fe r n t is t, u m so le b h a f t e r s t r e b t sie d e r R e g e n e r a t io n u n d d e m W ie d e r a u fb a u zu , u n d m it u m so g r ö ß e r e m N u t z e f f e k t w e r t e t sie d ie N a h r u n g ( N - h a ltig e S to ffe ) a u s .
Ü b e r W a c h s t u m u n d W ie d e r e r s a t z h a b e ic h z a h lr e ic h e M it t e ilu n g e n a n a n d e r e r S t e lle g e m a c h t , e s e r ü b r ig t sich , h ie r w e it e r d a r a u f e in z u g e h e n . V o n d e m V e r l u s t a n K ö r p e r s t o f fe n (H u n g e r) is t a u c h b e k a n n t , d a ß N a h r u n g s m a n g e l d ie V o r r a t s s t o f fe (G ly k o g e n , F e t t ) u n d d ie b e s te h e n d e M a s se d e r e c h t e n Z e llt e ile ( E iw e iß s to ffe ) a n g r e ift .
A l s e in e n d r it t e n V o r g a n g h a b e n w ir d a s d a u e r n d e Z u g r u n d e g e h e n e in e s T e ile s d e r Z e llm a s s e z u b e t r a c h t e n u n d d e re n W ie d e r e r s e t z u n g ( A b n u t z u n g s q u o t e ) , e in P r o z e ß , d e r q u a n t i t a t i v n ic h t s e h r in d ie W a g s c h a le f ä llt , a b e r v o n h ö c h s t e r p h y s io lo g is c h e r B e d e u t u n g is t.
W a c h s t u m , R e g e n e r a t io n , W ie d e r e r s a t z d e r A b n u t z u n g s q u o t e sin d a lle s P r o z e s s e , w e lc h e a u f Z e ll
e ig e n s c h a ft e n b e r u h e n ; sie v e r la u fe n a u c h n e b e n e in a n d e r u n a b h ä n g ig u n d d ie N a h r u n g k a n n sie w o h l b e fr ie d ig e n , n ic h t a b e r d ie o p t im a le G r ö ß e v e r ä n d e r n . D a s H a u p t in t e r e s s e n e h m e n a b e r je n e P r o z e s s e in A n s p r u c h , d ie im G le ic h g e w ic h t s z u s t a n d a b la u f e n (o d e r u n t e r U m s t ä n d e n d u r c h A b g a b e v o n S t o f fe n v o m K ö r p e r u n t e r h a lt e n w e r d e n ), a ls o d e r so g . B e t r ie b s s t o ff w e c h s e l.
D e r S t o f f v e r b r a u c h u n t e r d ie s e n U m s tä n d e n k a n n b e d in g t s e in :
a) d u r c h d ie c h e m is c h e W ä r m e r e g u la t io n . S ie k a n n e in g e w a lt ig w ir k e n d e r F a k t o r d e s S t o f f w e c h s e ls se in , d e r le t z t e r e n n ic h t m in d e r e r h ö h t w ie k ö r p e r lic h e A r b e it . A u c h d e r M e n s c h v e r f ü g t ü b e r d ie s e R e g u la t io n s f o r m , w e n n a u c h d ie s e lb e d u r c h r e ic h e s F e t t p o l s t e r u n d a u s k ö m m lic h e B e k le id u n g z u m e is t s e h r e in g e s c h r ä n k t w ir d .
b) E i n z w e it e r S t o f fw e c h s e lfa k t o r is t d ie s p e z if is c h d y n a m is c h e W ir k u n g d e r N ä h r s t o f fe , d ie ic h z u e r s t n a c h g e w ie s e n u n d in ih r e m v o lle n U m f a n g f e s t g e s t e llt h a b e 1).
x) S itzn n g sb er. d. B a y e r. A k ad . d. W iss. 1885, S. 453 und R u b n e r s G esetze des E n e rg iev erb rau ch s 1902, S. 70.
S ie b e s t e h t d a r in , d a ß d ie H a u p t n ä h r s t o ff e e in e S t e ig e r u n g d e r W ä r m e b ild u n g h e r v o r r u fe n k ö n n e n , d ie b e i E iw e iß s t o f f e n (a u ch b e iL e im ) a u ß e r o r d e n tlic h g r o ß is t . N e b e n ih r v e r s c h w in d e n d ie ä h n lic h e n W ir k u n g e n v o n F e t t e n o d e r K o h le n h y d r a t e n f a s t g a n z . I c h h a b e d a s a n g e s e h e n a ls e in e n V o r g a n g d e r U m w a n d lu n g d e r N ä h r s t o f fe u n d ih r e n Ü b e r g a n g in g e e ig n e t e Z e lln a h r u n g . W ä r m e h a t k e in e n W e r t z u r E r h a l t u n g d e s L e b e n s p r o z e s s e s d e r Z e lle . E s m u ß d ie N a h r u n g e r s t e in e U m f o r m u n g e rre ic h e n , e h e sie d ie Z e lle v e r w e r t e n k a n n , w o b e i U m la g e r u n g e n m it E n e r g ie v e r lu s t e in t r e t e n m ü s s e n ; d ie s e r E n e r g ie a n t e il g e h t v e r lo re n . I n V o r g ä n g e n d ie s e r A r t h a b e ic h h a u p t s ä c h lic h d e n G r u n d d e r s p e z ifis c h d y n a m is c h e n W ir k u n g v e r m u t e t 1).
A u c h b e i F e t t e n u n d K o h le n h y d r a t e n m ö g e n V e r lu s t e e in t r e t e n , b is d a s M a t e r ia l d e r Z e lle a ls N a h r u n g d ie n e n k a n n . M a n h a t a u ß e r o r d e n t lic h v ie le V e r s u c h e a n g e s t e llt , d ie e in e a n d e r e E r k lä r u n g d e r s p e z ifis c h e n d y n a m is c h e n W ir k u n g z u e r m ö g lic h e n s c h ie n e n , i s t a b e r in n e u e r e r Z e it m e in e r e r s te n A n s c h a u u n g o f f e n b a r n ä h e r g e k o m m e n .
c) A m b e k a n n t e s t e n is t a ls b e s o n d e r e r S t o f f w e c h s e lf a k t o r d ie L e is t u n g d e r w illk ü r lic h e n M u s k e ln , w o r ü b e r w o h l n ic h t s w e it e r a n z u fü g e n is t.
d) D e r Z u s t a n d , in d e m k e in e r le i w illk ü r lic h e B e w e g u n g e n g e m a c h t w e rd e n , p r a k t is c h d ie N a c h t r u h e , z e ig t d e n le t z t e n F a k t o r , d e r d e n U m s a t z ir g e n d e in e s E r n ä h r u n g s v o r g a n g e s e r g ä n z t . D e n Z u s t a n d a b s o lu te r R u h e , d e n ic h b e i T ie r v e r s u c h e n d u r c h D r e s s u r e r r e ic h e n k o n n t e , h a b e ic h s e in e r z e it E n e r g ie m in im u m g e n a n n t, f a lls a u c h je d e c h e m i
sc h e W ä r m e r e g u la t io n a u s g e s c h lo s s e n w a r . B e im M e n s c h e n g e h t m a n n ic h t v o n lä n g e r e n R u h e v e r s u c h e n o d e r v o m S c h la f a u s , s o n d e rn b e s t im m t d e n E n e r g ie v e r b r a u c h b e i k u r z d a u e r n d e r m ö g lic h s t e r R u h e , u n d d a fü r h a t m a n e in e n n e u e n N a m e n , B a s a ls t o f f w e c h s e l, g e w ä h lt .
D ie in d e m le t z t e n J a h r z e h n t f a s t a llg e m e in e A n n a h m e e in e s s c h w a n k u n g s lo s e n B a s a l s t o f f w e c h s e ls b e r u h t ü b r ig e n s a u f e in e r V e r k e n n u n g w i c h t ig e r T a t s a c h e n , w o r a u f e in z u g e h e n h ie r v e r z i c h t e t s e in m a g .
D ie B e t e ilig u n g v o n O r g a n e n is t b e i d e n e in z e l
n e n T e ilf a k t o r e n s ic h e r e in e v e r s c h ie d e n e , u n d a u ß e r d e m b e d in g e n d ie s e v e r s c h ie d e n e n T ä t i g k e i t e n Ä n d e r u n g e n in d e m B l u t k r e i s l a u f u n d d e r B l u t v e r s o r g u n g , w e s h a lb m a n d u r c h a u s b e r e c h t ig t is t, d ie F r a g e a u fz u w e r fe n , o b u n d in w ie w e it d ie g le ic h z e it ig e W ir k u n g m e h r e r e r T e ilf a k t o r e n n i c h t e in e g e g e n s e itig e B e e in flu s s u n g z u r F o lg e h a t . Ü b e r d ie s e V e r h ä lt n is s e h a b e ic h e in g e h e n d e e x p e r im e n t e lle U n te r s u c h u n g e n sc h o n v o r v ie le n J a h r e n a n g e s t e l l t 2), n o c h e h e d ie V e r w e r t u n g d ie s e r E r g e b n isse f ü r a llg e m e in e S t o f fw e c h s e lfr a g e n in B e t r a c h t k a m .
A m e in g e h e n d s te n is t v o n m ir s e in e r z e it d ie c h e m is c h e W ä r m e r e g u la t io n u n t e r s u c h t w o r d e n . S ie z e ig t e in e a u s g e s p r o c h e n e K o m p e n s ie r b a r k e it
x) G esetze des E n e rg iev erb rau ch s S. 395 und 377.
2) S itzu n g sber. d. p h ys.-m a th em . K la sse 1910, S .316.
Heft 9 . ] Ru b n e r: B ezie h u n g zw ischen N ah ru n g sau fw an d und k örp erlich en Leistu n g en des M enschen. 205 4. 3. 1927J
m it a lle n P r o z e s s e n , w e lc h e d ie W ä r m e e r z e u g u n g e in e s O r g a n is m u s ä n d e r n . S o s c h a lt e t z. B . d ie s p e z ifis c h e d y n a m is c h e W ir k u n g d ie T ä t i g k e i t d e r W ä r m e r e g u la t io n g e n a u in
Wärmeäquivalenten
G r ö ß e n a u s .F ü r d ie b e i A r b e it s le is t u n g e r z e u g t e W ä r m e lie g t n u r e in V e r s u c h v o r , d e r d ie A u s s c h a lt u n g e in e s e n t s p r e c h e n d e n A n t e ile s d e r w ä r m e r e g u la to r is c h e n T ä t i g k e i t e x p e r im e n te ll n a c h w e is t . I c h g la u b e a b e r , es k a n n w o h l d ie t ä g lic h e E r fa h r u n g k e in e n Z w e ife l z u la s s e n , d a ß w ir h ie r k o m p e n s ie re n d e W ir k u n g e n a n z u n e h m e n h a b e n .
D ie E in s p a r u n g r e g u la t o r is c h e r W ä r m e p r o d u k t io n is t fü r d ie T ie r e im K a m p f m it d e r K ä l t e v o n e n o r m e r B e d e u t u n g , d a sie je d e V e r g e u d u n g a n E n e r g i e 1) a u s z u s c h lie ß e n in d e r L a g e is t .
D e r A r b e it s s t o ff w e c h s e l, d . h . d ie W ä r m e b ild u n g b e i d e r M u s k e lt ä t ig k e it s c h e in t d e n B a s a l s t o ffw e c h s e l o d e r R u h e s t o f fw e c h s e l s e lb s t u n b e r ü h r t zu la s s e n . D ie s i s t e in e h ö c h s t m e r k w ü r d ig e T a t sa c h e , d e n n a u c h im B a s a ls t o f f w e c h s e l r ü h r t e in g r o ß e r T e il d e r W ä r m e e r z e u g u n g a u s d e n M u s k e ln h e r. A ls o h a b e n w ir in d e m s e lb e n O r g a n u n d in d e n n ä m lic h e n Z e lle n z w e i L e b e n s p r o z e s s e n e b e n e in a n d e r : e in e n R u h e s t o ffw e c h s e l, a u c h w e n n a n d e r e T e ile d e r Z e lle , a u f d a s Z e h n fa c h e d e s R u h e s t o f f w e c h s e ls s ic h s t e ig e r n d , A r b e i t le is t e n . D e n B e w e is fü r d a s G le ic h b le ib e n d e s B a s a ls t o f f w e c h s e ls n e b e n d e m A r b e it s s t o ff w e c h s e l g l a u b t m a n d a m it z u e rb r in g e n , d a ß b e i e in e r V a r i a t i o n d e r A r b e i t s le is t u n g d e r a u f l e t z t e r e t r e f fe n d e S t o f fu m s a t z d e r A r b e i t p r o p o r t io n a l sic h z e ig t , w e n n m a n e in e g le ic h b le ib e n d e G r ö ß e d e s B a s a ls t o f f w e c h s e ls in a lle n V e r s u c h e n z u m A b z u g b r in g t . D e r R u h e s t o f f w e c h s e l h a t a n d e r e E ig e n s c h a f t e n a ls d e r A r b e i t s s t o ffw e c h s e l. I c h h a b e sc h o n a n a n d e r e r S te lle e in m a l d a r a u f a u fm e r k s a m g e m a c h t , d a ß d e r g e s a m t e E iw e iß s t o f f w e c h s e l im G e b ie t d e s B a s a l s t o f f w e c h se ls v e r l ä u f t 2) u n d d a in m a n c h e n F ä ll e n b is 8 0 % u n d m e h r d e s B a s a ls t o f f w e c h s e ls v o m E iw e iß g e d e c k t w e r d e n , d ie M u s k e ln a b e r b is 5 0 % d e r K ö r p e r m a s s e a u s m a c h e n , m u ß d o c h s ic h e r im R u h e s t o f fw e c h s e l d e r M u s k e ln a u c h E iw e iß v e r b r a u c h t w e r d e n , w ä h r e n d d ie s b e i d e r A r b e i t n u r a u s n a h m s w e is e g e s c h ie h t. D ie s p e z ifis c h e d y n a m is c h e W ir k u n g is t e in V o r g a n g , d e r n u r m it V e r ä n d e r u n g e n d e r N a h r u n g s s t o f fe , n a c h m e in e n U n t e r s u c h u n g e n , z u s a m m e n h ä n g t. E s ä n d e r n s ic h w o h l b e i N a h r u n g s a u fn a h m e d ie G e s a m ts u m m e n d e r v e r a u s g a b t e n C a - lo rie n , n ic h t a b e r d ie P r o z e s s e , d ie w ä h r e n d d e s E n e r g ie m in im u m s ( B a s a ls t o ffw e c h s e l) im K ö r p e r a b la u fe n . E in g e h e n d e V e r s u c h e h a b e ic h a u c h h in s ic h tlic h d e r B e z ie h u n g e n z w is c h e n d e n S t o f f w e c h s e lv o r g ä n g e n b e i A r b e i t u n t e r g le ic h z e it ig e r Ä n d e r u n g d e r N ä h r s t o f fe a u s g e fü h r t u n d v o r J a h re n m i t g e t e i l t 3). S ie sin d in d e r L i t e r a t u r w e n ig b e k a n n t g e w o r d e n , o b s c h o n sie z u r B e u r t e ilu n g v ie le r F r a g e n v o n W i c h t i g k e i t sin d . E s h a t s ic h
*) G esetze des E n e rg iev erb rau ch es S. i5 2 ff.
2) S itzu n g sb er. d. P reu ß . A k a d . d. W iss. d. p h ys.- m athem . K la sse 1920, S. 341.
3) E b e n d a 1910, S. 316.
g e z e ig t , d a ß s p e z ifis c h e d y n a m is c h e W ir k u n g u n d C h e m is m u s b e i A r b e it s le is t u n g z w e i v o n e in a n d e r v ö llig u n a b h ä n g ig e P r o z e s s e sin d . W e it e r h a b e ic h n a c h g e w ie s e n , d a ß in M is c h u n g e n v o n E iw e iß u n d F e t t o d e r K o h le n h y d r a t e n d ie e in z e ln e n sp e z ifis c h e n d y n a m is c h e n W ir k u n g e n s ic h n ic h t g e g e n s e it ig b e e in flu s s e n 1).
N e h m e n w ir a n , d a ß in e in e m g e g e b e n e n F a ll e in I n d iv id u u m im G e b ie t d e r p h y s ik a lis c h e n W ä r m e r e g u la t io n sich b e fin d e , w a s b e i p r a k tis c h e r B e o b a c h t u n g in u n s e re n k lim a t is c h e n V e r h ä l t n iss e n z u m e is t d e r F a l l se in w ir d , so is t d ie S u m m e d e r e n t w ic k e lt e n G e s a m tc a lo r ie n a b h ä n g ig :
a) v o m E n e r g ie m in im u m ,
b) v o n d e r s p e z ifis c h e n d y n a m is c h e n W ir k u n g d e r z u g e fü h r te n N a h r u n g ,
c) v o n d e r w illk ü r lic h e n M u s k e lt ä t ig k e it . A lle r d in g s m u ß m a n , w ie es n a c h n e u e re n U n t e r s u c h u n g e n e r s c h e in t, d a m it r e c h n e n , d a ß d e r B a s a l s t o ffw e c h s e l in d e r S o m m e r p e r io d e e tw a s n ie d r ig e r is t a ls im W in t e r . B e i a lle n b is h e r ig e n E r h e b u n g e n ü b e r d e n N a h r u n g s v e r b r a u c h b e i v e r s c h ie d e n e n B e r u fe n h a b e n w ir es a b e r m it F ä lle n z u tu n , in d e n e n a u f d ie k lim a t is c h e n V e r h ä lt n is s e k e in e r le i R ü c k s i c h t g e n o m m e n w o r d e n w a r , so d a ß ein g r o ß e r T e i l a lle r s o lc h e r B e o b a c h t u n g e n m a n g e lh a ft u n d e in e r n a c h t r ä g lic h e n K o r r e k t u r a b e r n ic h t z u g ä n g ig is t.
D ie v o r s t e h e n d e n B e t r a c h t u n g e n ü b e r d ie T e i l
f a k t o r e n d e s S t o ffw e c h s e ls e r la u b e n e in e Z e r g lie d e r u n g d e s p r a k t is c h e n B e fu n d e s d e s m e n s c h lic h e n N a h r u n g s v e r b r a u c h e s . V o n d e n d r e i w ic h t ig s t e n T e ilf a k t o r e n sin d z w e i u n s b e k a n n t , z u n ä c h s t d e r B a s a ls t o f f w e c h s e l v o m G e s u n d e n . D ie z a h lr e ic h e n B e o b a c h t u n g e n v e r s c h ie d e n e r A u t o r e n w ie a u c h d ie u m fa n g r e ic h e n m e in e s L a b o r a t o r iu m s s t im m e n d a r in ü b e r e in , d a ß m a n u n t e r d e n ü b lic h e n V o r r a u s s e t z u n g e n u n d L e b e n s b e d in g u n g e n p r o 70 k g u n d S t u n d e 68 — 70 C a lo r ie n a ls S t a n d a r d z a h l a n n e h m e n d a r f ( = 16 5 0 C a lo r ie n p ro 24 S tu n d e n ).
W e it e r e s k a n n m a n d e m E in f lu ß d e r s p e z ifis c h e n d y n a m is c h e n W ir k u n g a u s d e n N a h r u n g s w e is e n a b le ite n , d a d ie s e a b e r g e r a d e h in s ic h t lic h d e s E i w e iß g e h a lt e s in m ä ß ig e n G r e n z e n s c h w a n k e n , so g e n ü g t a u c h h ie r , w ie b e i d e m B a s a ls t o ffw e c h s e l, d ie A n w e n d u n g e in e s m it t le r e n W e r t e s . Z ie h t m a n v o n d e m G e s a m t s t o f fw e c h s e l d ie a u f B a s a ls t o f f w e c h s e l u n d s p e z ifis c h e d y n a m is c h e W ir k u n g t r e f fe n d e n C a lo r ie n a b , so b le ib t d e r d u r c h a lle w i ll
k ü r lic h e n B e w e g u n g e n b e d in g t e U m s a t z . I c h n e n n e d a s im fo lg e n d e n k u r z w e g „ m o t o r is c h e C a lo r ie n ” . E in e s o lc h e a n a ly t is c h e Z e r g lie d e r u n g d e s S t o f f w e c h s e ls h a t n a c h v e r s c h ie d e n e n R ic h t u n g e n h in e in e n W e r t . Z u n ä c h s t f ü r d ie K e n n t n is s e d e r G r ö ß e d e s E iw e iß s t o ffw e c h s e ls , d e r g a n z in d e n B a s a l s t o ffw e c h s e l h i n e in fä llt u n d d e s se n B e d e u t u n g b e i d e r ü b lic h e n B e r e c h n u n g a u f d ie G s a m tc a lo r ie n h ä u fig v e r s c h le ie r t w ir d . D ie m o to r is c h e n C a lo rie n , d ie w ir a u s d e m V e r b a n d d e s G e s a m t s t o f f w e c h s e ls a u s lö s e n , g e b e n u n s e in G e s a m t b ild a l l e r
*) R u b n e r , G esetze des E n erg ieverbrau ch es S. 416.
2 06 Ru b n e r: B ezie h u n g zw isch en N a h ru n g sau fw an d u n d körp erlich en L e istu n g en des M enschen. (" Die N atur - [W issenschaften w illk ü r lic h e n M u s k e lt ä t ig k e it , a ls o n ic h t a lle in d e r
b e r u fs m ä ß ig e n A r b e it . A b e r g e r a d e d ie s e T r e n n u n g d e r v o lle n M u s k e lt ä t ig k e it w ir d u n s z u e in e m w i c h t ig e n K r it e r iu m d e s s a n it ä r e n Z u s t a n d e s e in e s I n d iv id u u m s . D ie „ m o t o r is c h e n C a lo r ie n “ b ie te n e in M it t e l z u r K la s s if ik a t io n d e r G e s a m t a r b e it e in e s M e n s c h e n u n d a u c h e in e k r it is c h v e r w e n d b a r e M e t h o d e z u r A u f k lä r u n g m a n c h e r f e h le r h a ft e n A n g a b e n in d e r L i t e r a t u r ü b e r A r b e it s le is t u n g e n , d ie b e i a u s n e h m e n d g e r in g e r N a h r u n g g e le is t e t w o r d e n se in s o lle n . E s e r la u b t a b e r e in e in fa c h e s V e r fa h r e n , d e n w ir k lic h e n A r b e it s a u f w a n d zu f i n d e n , w e n n d ie s n o t w e n d ig se in s o llt e ; d a s N ö t ig e l ä ß t s ic h e r s t a u s fo lg e n d e n D a r le g u n g e n e n tn e h m e n .
D ie e b e n e n t w ic k e lt e n G r u n d s ä t z e a n a ly t is c h e r A u f lö s u n g e in e s g e g e b e n e n G e s a m t s t o ffw e c h s e ls la s se n s ic h a n d e r e r s e its u n d d a s i s t b e d e u t u n g s v o ll, z u e in e r S y n t h e s e d e s G e s a m t s t o f fw e c h s e ls a u s a n d e r e n g e g e b e n e n E l e m e n t e n v e r w e n d e n . I c h b in v o r h in d a r a u f a u s g e g a n g e n , d ie m o to r is c h e n C a lo r ie n fe s t z u s t e lle n . M a n k a n n u m g e k e h r t d a , w o d ie A r b e it s le is t u n g a ls s o lc h e g e n a u b e k a n n t is t, d ie a n d e r e n w ic h t ig e n E l e m e n t e z u fü g e n , u m z u m m o to r is c h e n S t o f fw e c h s e l u n d d a n n u n t e r B e r ü c k s i c h t ig u n g d e r s p e z ifis c h e n d y n a m is c h e n W i r k u n g u n d d e s B a s a ls t o f f w e c h s e ls z u m G e s a m t s t o f f w e c h s e l z u k o m m e n .
B e s t im m u n g e n ü b e r d e n S t o f fu m s a t z u n d E n e r g ie v e r b r a u c h b e i d e r A r b e i t s in d f ü r g e w e r b lic h e L e is t u n g e n in d e r L i t e r a t u r a u c h e in ig e J a h r z e h n t e z u r ü c k sc h o n g e m a c h t w o r d e n , in d e n le t z t e n J a h r e n h a b e n s ic h k u r z d a u e r n d e E x p e r im e n t e u n t e r e in f a c h e r P r ü f u n g d e s G a s a u s t a u s c h e s b e i b e r u flic h e r T ä t i g k e i t u n d S p o r t le is t u n g e n g e m e h r t, d e re n V e r w e r t u n g f ü r d ie v o r lie g e n d e A u f g a b e d e s V e r g le ic h s d e r A r b e it s le is t u n g m it d e m N a h r u n g s a u fw a n d w e g e n d e r a llz u k u r z e n B e o b a c h t u n g s p e r io d e n n u r b e d in g t z u lä s s ig is t u n d d ie N a c h w ir k u n g s p e r io d e d e r A r b e i t a u ß e r B e t r a c h t lä ß t .
E s i s t a b e r n ic h t z u lä s s ig , w ie v o n d e n e in z e ln e n A u t o r e n v e r s u c h t w o r d e n is t , e in f a c h d e n A r b e i t s s t o f fw e c h s e l d e m B a s a ls t o f f w e c h s e l z u z u z ä h le n . B e i k e in e m M e n s c h e n f ü l l t d ie B e r u f s a r b e it d e n g a n z e n T a g a b z ü g lic h d e r S c h la f z e it a u s , v ie lm e h r k o m m t je n a c h d e n U m s t ä n d e n a n m o to r is c h e n L e is t u n g e n e in T e i l a u f d ie b e r u fs fr e ie Z e it , a u f d ie so g . R u h e z e it , d ie m a n in d e r W o h n u n g z u b r in g t o d e r m it k le in e n B e s o r g u n g e n u n d ä h n lic h e n D in g e n im p r a k tis c h e n L e b e n a u s z u f ü lle n h a t . K e n n t m a n d ie Z e it e n , w e lc h e f ü r d ie v e r s c h ie d e n e n L e is t u n g e n a m T a g e a u f g e w e n d e t w e r d e n , a ls o S c h la f z e it , A r b e it s z e it , a r b e it s fr e ie Z e it u n d d ie A r t d e r B e n u t z u n g d ie s e r fr e ie n Z e it, so l ä ß t s ic h e in e S y n t h e s e d e s N a h r u n g s v e r b r a u c h e s b e fr ie d ig e n d v o r n e h m e n . N a c h e in ig e n lä n g e r e n B e o b a c h t u n g e n n e h m e ic h a ls V e r b r a u c h a n C a lo r ie n p r o S t u n d e f ü r d e n B a s a l s t o f f w e c h s e l (s. o.) 68 C a l., b e i Z im m e r r u h e (e in sc h l.
B a s a ls t o f f w e c h s e l) 98 C a l., b e i fr e ie r B e w e g u n g o h n e s p e z ie lle A r b e i t u n d h ä u s lic h e n B e s o r g u n g e n 1 1 4 C a l. a n .
E s s t e h e n u n s a ls o z w e i M e th o d e n z u r V e r fü g u n g , w e lc h e d e n N a h r u n g s v e r b r a u c h d e s M e n
s c h e n fe s t z u s t e lle n e r la u b e n . D ie z u e r s t a n g e w a n d t e s t a t is t is c h e M e t h o d e p r ü f t in lä n g e r e n P e r io d e n b e i b e s t im m t e r A r b e i t d e n N a h r u n g s k o n s u m . S ie w u r d e le id e r s e h r h ä u fig d a d u r c h e t w a s u n s ic h e r , d a ß d ie N e b e n b e d in g u n g e n d e s B e r u f s k a u m b e r ü c k s i c h t i g t w u r d e n u n d d a n n n ic h t im m e r d ie E r h e b u n g e n so la n g e g e d a u e r t h a b e n , u m s ic h e r zu e n t s c h e id e n , o b d ie b e o b a c h t e t e E r n ä h r u n g w e d e r z u r e ic h lic h n o c h a u c h u n g e n ü g e n d w a r . E in g u t e r T e i l a lle r s o lc h e r B e o b a c h t u n g e n s c h e id e t v o n d e r w e it e r e n V e r w e r t u n g d a d u r c h a u s , d a ß m a n w e d e r A l t e r n o c h G e w ic h t d e r V e r s u c h s p e r s o n e n fe s t g e s t e l l t h a t t e .
G e h t m a n s y n t h e t is c h z u W e r k e , so i s t k a u m e in e G e f a h r v o r h a n d e n , d a ß d e r N a h r u n g s b e d a r f z u h o c h o d e r z u n ie d r ig g e n o m m e n w ir d , a b e r e in e g e w is s e U n s ic h e r h e it b le i b t n u r h in s ic h t lic h d e r B e r e c h n u n g d e r L e is t u n g e n in d e r so g . fr e ie n Z e it.
D o c h b e d in g e n d ie s e E in w ä n d e n ic h t e in e n e r h e b lic h e n F e h le r .
V o n d e n A r b e it s v e r s u c h e n sin d je n e d ie b e s te n , b e i d e n e n L e u t e b e s t im m t e n B e r u f s in e in e r d e m le t z t e r e n a n g e p a ß t e n W e is e u n d in lä n g e r e n Z e it e n V e r w e n d u n g g e fu n d e n h a b e n . F ü r m a n c h e V e r s u c h e k ö n n t e m a n B e d e n k e n e rh e b e n , d a ß b e r u fs fr e m d e P e r s ö n lic h k e it e n g e w ä h lt w o r d e n sin d , w e il h ie r d ie p e r s ö n lic h e B e r u f s w a h l w e g f ä llt , im ü b r ig e n k a n n g e n ü g e n d e s T r a in in g d a s B e d e n k e n b e s e it ig e n .
I m fo lg e n d e n w e r d e ic h e in z e ln e w ic h t ig e E r g e b n is s e d e r s t a t is t is c h e n E r h e b u n g u n d s y n t h e t is c h e r r e c h n e te n W e r t e z u e in e m G e s a m t ü b e r b lic k ü b e r d ie A r b e it s b r e it e d e r M e n s c h e n z u s a m m e n fa s s e n . E in e b e s t im m t e b e s c h r ä n k t e A u s w a h l d e r Z a h le n w e r t e s c h e in t m ir d a b e i w i c h t ig e r a ls e in Z u s a m m e n t r a g e n a lle r m ö g lic h e n A n g a b e n .
I I I . M o to risc h e G esa m tleistu n g en des M e n s c h e n n a ch a n a ly tisch e r u n d sy n th etisch er B etra ch tu n g . A u s d e r L i t e r a t u r u n d e ig e n e n B e o b a c h t u n g e n g e b e ic h n u n B e is p ie le d e r S t o f fw e c h s e lv e r h ä lt n is s e u n d m o to r is c h e n C a lo r ie n n a c h s o r g fä lt ig e r A u s le s e in d e r A n o r d n u n g , d a ß d ie G r e n z w e r t e f ü r D a u e r le is t u n g e n v e r s c h ie d e n e r B e r u f s a r t e n e r k e n n b a r sin d . D e r E n e r g ie v e r b r a u c h is t a b e r s t e t s f ü r d e n M a n n a u f e in h e itlic h e s G e w ic h t v o n 70 k g b e r e c h n e t u n d f ü r d e n T a g . Z u n ä c h s t fo lg e n B e r e c h n u n g e n s t a t is t is c h e r E r h e b u n g e n , d . h . a u f G r u n d d e r F e s t s t e llu n g d e s N a h r u n g s v e r b r a u c h s ü b e r v ie le W o c h e n u n d m e is t n a c h G r u p p e n b e o b a c h t u n g e n v i e le r P e r s o n e n , a ls o k e in e E in z e lv e r s u c h e .
A ls k le in s te n B e r u f s v e r b r a u c h e in e s G e s u n d e n k ö n n e n w ir d e n b e i s it z e n d e r L e b e n s w e is e , w ie d ie s im B u r e a u d ie n s t e r f o lg t , a n s e h e n . E s g i b t a b e r a u c h im H a n d w e r k u n d in d e r F a b r i k u n d b e i d e r H e im a r b e it B e r u f e , d ie s ic h v o n d e m B u r e a u le b e n k a u m o d e r a u c h g a r n ic h t u n t e r s c h e id e n , w ie d ie T a b e lle 1 z e ig t .
A ls h ö c h s t e s E x t r e m e in e r b e r u flic h e n D a u e r a r b e i t h a b e ic h d e n U m s a t z d e r H o lz fä lle r im G e b ir g e a u f g e fü h r t , a ls G r e n z w e r t is t d ie s b e r e c h t ig t , d a d ie g e w a ltig e n N a h r u n g s m e n g e n f ü r d e n D a r m k a n a l s o lc h e r L e u t e , d . h . fü r d ie V e r d a u u n g s -
