Summary
Six patients with congenital myotonia and 4 patients with myotonic dystrophy have been examined clinically before and after the administration of N-propyl-ajmalin, an alkaloid frequently used as a cardiac antiarrhythmic drug. All patients but one reported a good to moderate improvement of their myotonic muscle stiffness. This was verified by measuring the time the patients needed to ascend a flight of stairs and by recording the speed of opening the hand.
The amplitude of the compound muscle action potential decreased during repetitive nerve stimulation in myotonic patients. This decrease was not influenced by N-propyl-ajmalin. It seems to be due to the increased after-depolarization observed in myotonic fibres which causes partial inactivation of the Na-carrying system.
From one patient a muscle biopsy was taken and intracellular potentials were measured with a microelectrode. Almost all muscle cells investigated showed myotonic activity which was completely abolished by addition of 10−5 g/ml N-propyl-ajmalin to the bathing fluid.
The development and duration of “warm-up” is illustrated and a possible electrophysiological basis is discussed.
Zusammenfassung
6 Patienten mit kongenitaler Myotonie und 4 Patienten mit myotoner Dystrophie wurden klinisch untersucht. N-Propyl-Ajmalin, ein als Herz-Antiarrhythmicum bekanntes Alkaloid, wurde an ihnen auf seine antimyotone Wirkung getestet. Mit einer Ausnahme beobachteten wir an allen Patienten eine gute bis mäßige Verringerung der myotonen Muskelsteifigkeit nach Gabe von N-Propyl-Ajmalin. Dieser Befund wurde objektiviert durch Bestimmung der zum Besteigen einer Standardtreppe benötigten Zeit und durch Messung der Geschwindigkeit, mit der die Patienten die Hand öffnen und schließen konnten.
Die Amplitude des Muskelsummenaktionspotentials nahm während repetitiver Nervenreizung bei den myotonen Patienten ab. Diese Abnahme war nach N-Propyl-Ajmalin unverändert. Dies scheint auf der verlängerten Nachdepolarisation zu beruhen, welche man an myotonen Muskelfasern beobachtet und welche die einzelnen Aktionspotentiale durch teilweise Inaktivation des Na-Systems verkleinert.
An einer Patientin mit myotoner Dystrophie wurde eine Muskelbiopsie durchgeführt. Bei der Untersuchung der intracellulären Potentiale mit einer Mikroelektrode fanden wir bei nahezu allen Fasern myotone Aktivität, welche durch Zugabe von 10−5 g/ml N-Propyl-Ajmalin zur Badelösung völlig unterdrückt wurde.
Das An- und Abklingen der myotonen Steifigkeit und des „Übungseffektes“ bei der Handöffnungs-und -schließbewegung wird ausführlich beschrieben.
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References
Adrian, R. H., Bryant, S. H.: On the repetitive discharge in myotonic muscle fibres. J. Physiol. (Lond.) 240, 505–515 (1974)
Bryant, S. H.: Muscle membrane of normal and myotonic goats in normal and low external chloride. Fed. Proc. 21, 312 (1962)
Bryant, S. H.: The electrophysiology of myotonia, with a review of congenital myotonia of goats. In: New developments in electromyography and clinical neurophysiology (ed. J. E. Desmedt), Vol. 1, pp. 420–450. Basel: Karger 1973
Bryant, S. H., Morales-Aguilera, A.: Chloride conductance in normal and myotonic muscle fibres and the action of monocarboxylic aromatic acids. J. Physiol. (Lond.) 219, 367–383 (1971)
Butterfield, D. A., Chesnut, D. B., Roses, A. D., Appel, S. H.: Electron spin resonance studies of erythrocytes from patients with myotonic muscular dystrophy. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.) 71, 909–913 (1974)
Carlson, F. D., Wilkie, D. R.: Muscle physiology, p. 40. Englewood Cliffs: Prentice-Hall 1974
Crane, P., Swanson, P. D.: Diphenylhydantoin and the cations and phosphates of electrically stimulated brain slices. Neurology (Minneap.) 20, 1119–1123 (1970)
Denny-Brown, D., Nevin, S.: The phenomenon of myotonia. Brain 64, 1–18 (1941)
Helfant, R. H., Ricciutti, J. A., Scherlag, B. J., Datao, A. N.: Effect of diphenylhydantoin sodium (Dilantin) on myocardial A-V potassium difference. Amer. J. Physiol. 214, 880–884 (1968)
Kottysch, R.: Behandlungsergebnisse mit N-(n-Propyl)-ajmalin-hydrogentartrat. Med. Klin. 64, 156–160 (1969)
Landau, W. M.: The essential mechanism in myotonia. Neurology (Minneap.) 2, 369–388 (1952)
Lipicky, R. J., Bryant, S. H.: A biophysical study of the human myotonias. In: New developments in electromyography and clinical neurophysiology (ed. J. E. Desmedt), Vol. 1, pp. 451–463. Basel: Karger 1973
Munsat, T. L.: Therapy of myotonia. A double-blind evaluation of diphenylhydantoin, procainamide, and placebo. Neurology (Minneap.) 17, 359–367 (1967)
Ricker, K., Meinck, H.-M.: Muscular paralysis in myotonia congenita. Europ. Neurol. 7, 221–227 (1972)
Ricker, K., Meinck, H.-M., Stumpf, H.: Neurophysiologische Untersuchungen über das Stadium passagerer Lähmung bei Myotonia congenita und Dystrophia myotonica. Z. Neurol. 204, 135–148 (1973)
Roses, A. D., Appel, S. H.: Protein kinase activity in erythrocyte ghosts of patients with myotonic muscular dystrophy. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.) 70, 1855–1859 (1973)
Roses, A. D., Appel, S. H.: Muscle membrane protein kinase in myotonic muscular dystrophy. Nature (Lond.) 250, 245–247 (1974)
Rüdel, R., Birnberger, K.: Erste Ergebnisse mit N-Propyl-Ajmalin bei myotonen Patienten. In: Herzrhythmusstörungen (eds. H. Antoni, S. Effert), pp. 203–208. Stuttgart-New York: Schattauer 1974
Rüdel, R., Keller, M.: Intracellular recording of myotonic runs in datrolene-blocked myotonic muscle fibres. In: Proceedings of the 3rd Int. Congr. on Muscle Diseases. Recent Advances in Myology pp. 334–338 (Excerpta Medica, Amsterdam 1975)
Rüdel, R., Senges, J.: Mammalian skeletal muscle: reduced chloride conductance in drug-induced myotonia and induction of myotonia by low-chloride solution. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. Pharmacol. 274, 337–347 (1972)
Senges, J., Rüdel, R., Kuhn, E.: Effects of quinidine, procaine amide, and N-propyl-ajmalin on skeletal muscle. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. Pharmacol. 276, 25–33 (1973)
Taylor, R. E.: Effect of procaine on electrical properties of squid axon membrane. Amer. J. Physiol. 196, 1071–1078 (1959)
Thomsen, J.: Tonische Krämpfe in willkürlich beweglichen Muskeln in Folge von ererbter psychischer Disposition. Arch. Psychiat. 6, 702–718 (1876)
Wegehaupt, R., Hager, W.: Behandlung von Herzrhythmusstörungen mit N-Propyl-ajmalin-bitartrat. Dtsch. med. Wschr. 95, 938–942 (1970)
Zellweger, H., Ionasescu, V.: Myotonic dystrophy and its differential diagnosis. Acta neurol. scand. 49, 4–26 (1973)
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This work was in part supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft.
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Birnberger, K.L., Rüdel, R. & Struppler, A. Clinical and electrophysiological observations in patients with myotonic muscle disease and the therapeutic effect of N-propyl-ajmalin. J. Neurol. 210, 99–110 (1975). https://doi.org/10.1007/BF00316381
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