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Temperature dependence of electro-mechanical coupling in crayfish muscle fibers

  • J. Dudel
  • R. Rüdel
Article

Summary

In single fibers of crayfish muscle the membrane was clamped to definite potentials for periods of 10 ms to 10 s. Contraction of the fiber was measured isometrically. The influence of temperature on the relations between contraction and amplitude as well as duration of depolarization was determined.

Upon cooling the preparation from 20 to 10°C maximum force of contraction decreased with a Q10 of 3, while the rate of rise of contraction was reduced even more. Relaxation was more slowed by cooling than contraction. The Q10 of the delay of relaxation relative to repolarization and of the rate of relaxation were in the range of 3–10. The results suggest that cooling decreases the amplitude of the active state and slows its rise and decay. Only one of the measured parameters had a low Q10 of 1.2, namely the period of continued increase of rate of rise of contraction after repolarization. A state of excitation of an internal membrane system continued after repolarization of the surface membrane could explain this finding.

Key-Words

Muscle Contraction Temperature Excitation-contraction Coupling Voltage Clamp 

Zusammenfassung

Das Membranpotential von Einzelfasern von Krebsmuskeln wurde für 10 ms bis 10 s auf definierte Werte geklemmt. Gleichzeitig wurde die isometrische Kontraktion der Einzelfaser gemessen. Der Einfluß der Temperatur auf die Abhängigkeit der Kontraktion von der Amplitude wie auch der Dauer der Depolarisation wurde bestimmt.

Wenn das Präparat von 20 auf 10°C abgekühlt wurde, nahm die maximale Kraft der Kontraktion mit einem Q10 von 3 ab, die Anstiegssteilheit der Kontraktion sogar noch mehr. Die Erschlaffung wurde durch die Abkühlung stärker verlangsamt als die Kontraktion. Die Q10 der Verzögerung des Beginns der Relaxation nach der Repolarisation und der Erschlaffungsgeschwindigkeit lagen bei 3 bis 10. Aus dem Resultat kann gefolgert werden, daß Abkühlung die Amplitude des aktiven Zustandes verkleinert und seinen Anstieg und Abfall verlangsamt. Nur bei einer der Meßgrößen wurde ein kleiner Q10 von 1,2 gefunden, nämlich bei der Fortdauer der Steilheitszunahme der Kontraktion nach Repolarisation. Ein Erregungszustand an einem Membransystem des Zellinneren, der auch nach der Repolarisation der äußeren Zellmembran einige Zeit fortdauert, könnte den Befund erklären.

Schlüsselwörter

Muskelkontraktion Temperatur elektromechanische Koppelung Spannungsklemme 

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Copyright information

© Springer-Verlag 1968

Authors and Affiliations

  • J. Dudel
    • 1
  • R. Rüdel
    • 1
  1. 1.II. Physiologisches Institut der Universität HeidelbergGermany

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