Springer Nature is making SARS-CoV-2 and COVID-19 research free. View research | View latest news | Sign up for updates

Bestandspotentiale am Plexus chorioideus des 4. Ventrikels von Katze und Kaninchen in vitro

In vitro bioelectric potentials of the choroid plexus in the fourth ventricle of cats and rabbits

  • 18 Accesses

  • 4 Citations

Summary

The choroid plexus of the 4th ventricle was punctured in vivo in anesthetized cats, using Ag/AgCl/KCl electrodes (minimum diameter 20 μ). Mean potential difference against CSF was −6,1 mV. In addition, choroid plexus was removed from living animals (cats, rabbits) and punctured with Ling-Gerard electrodes (diameter <1–2 μ) after exposure to mock CSF equilibrated with CO2. Rapidly decreasing potentials could be distinguished from constant potentials. The latter can be regarded as transependymal potentials (TEP). The mean value when measured against CSF was −3,3 mV.

Variation of CSF toward alkalinity was followed by a weak depolarization, acid CSF pH caused hyperpolarization of TEP. A decrease in Na+ concentration regularly caused a depolarization, regardless wether the lacking ions were replaced by K+ or by choline ions in equivalent amounts.

When 10 μg/ml of ouabain were added to the mock CSF there was a reduction in TEP which could be reversed by replacing choline chloride for NaCl. It is concluded that TEP develops autonomously in the isolated plexus; the ependymal structures are thought to participate in the generation of potential differences between blood and CSF, as have been described by various authors.

Zusammenfassung

Der Plexus chorioideus des 4. Ventrikels von anaesthesierten Katzen wurdein vivo mit Ag/AgCl/KCl-Elektroden (Durchmesser 20 μ und darüber) punktiert und ein mittleres Potential von −6,1 mV gegen Liquor abgeleitet. Außerdem wurden dem lebenden Tier (Katze, Kaninchen) entnommene Plexus chorioidei in künstlichen, mit CO2 äquilibrierten Liquor eingebracht und mit Ling-Gerard-Elektroden (Durchmesser <1–2 μ) punktiert. Von schnell abfallenden ließen sich beständige Potentiale abgrenzen, die als transependymale Potentiale (TEP) anzusprechen sind. Diese betrugen im Mittel −3,3 mV gegen Liquor.

Variation des Liquor-pH nach der alkalischen Seite führte zu einer schwachen Depolarisation, nach der sauren Seite zu einer Hyperpolarisation des TEP. Verringerung der Na+-Konzentration im Liquor bewirkte stets eine Depolarisation, gleich ob die fehlenden Na+-Ionen äquivalent durch K+- oder Cholin+-Ionen ergänzt wurden. Wurden dem künstlichen Liquor 10 μg/ml g-Strophanthin zugesetzt, so erfolgte eine Reduktion des TEP, die sich bei Ersatz von NaCl durch Cholinchlorid rückgängig machen ließ.

Es wird geschlossen, daß das TEP am isolierten Plexus autochthon entsteht und daß das Ependym an der Bildung der von verschiedenen Autoren beschriebenen Potentiale zwischen Blut und Liquor teilnimmt.

This is a preview of subscription content, log in to check access.

Literatur

  1. Ames, A. III, M. Sakanoue, andS. Endo: Na, K, Ca, Mg und Cl concentrations in choroid plexus fluid and cisternal fluid compared with plasma ultrafiltrate. J. Neurophysiol.27, 672–681 (1964).

  2. Cameron, I. R.: The respiratory response to injection of ouabain into the cerebral ventricles. Resp. Physiol.3, 55–63 (1967).

  3. Davson, H.: Physiology of the occular and cerebro-spinal fluids, p. 276. London: J. & A. Churchill Ltd. 1956.

  4. Held, D., V. Fencl, andJ. R. Pappenheimer: Electrical potential of cerebrospinal fluid. J. Neurophysiol.27, 942–959 (1964).

  5. Hillmann, H. H., andH. McIlwain: Membrane potentials in mammalian cerebral tissues in vitro: dependance on ionic environment. J. Physiol. (Lond.)157, 263–278 (1961).

  6. Hogben, C. A. M., P. Wistrand, andT. H. Maren: Role of active transport of chloride in formation of dog-fish cerebrospinal fluid. Amer. J. Physiol199, 124–126 (1960).

  7. Kao, F. F., u.H. H. Loeschcke: Bestandspotentiale im Gebiet der Liquorräume. Naturwissenschaften52, 562–563 (1965).

  8. Kimishima K., andS. Suzuki: Increase of potassium content in the cerebrospinal fluid following the intracisternal injection of g-strophanthin. Yonago Acta med.4, 19–22 (1959).

  9. Leaf, A.: Transepithelial transport and its hormonal control in toad bladder. Ergebn. Physiol.56, 216–263 (1965).

  10. Loeschcke, H. H.: Über Bestandspotentiale im Gebiete der Medulla oblongata. Pflügers Arch. ges. Physiol.262, 517–531 (1956).

  11. —: Über den Einfluß von CO2 auf die Bestandspotentiale der Hirnhäute. Pflügers Arch. ges. Physiol.262, 532–536 (1956).

  12. —: A concept of the role of intracranial chemosensitivity in respiratory control. Symposium on “Cerebrospinal fluid and the Regulation of Ventilation”, ed.Brooks, Kao, Lloyd, pp. 183–205. Oxford: Blackwell Sci. Publ. 1965.

  13. Macey, R. J., andD. C. J. Koblick: Effects of choline and other quarternary ammonium compounds on Na movements in frog skin. Amer. J. Physiol.205, 1063 (1963).

  14. Marmont, G.: Studies on the axon membrane. I. A new method. J. cell. comp. Physiol.34, 351–382 (1949).

  15. McClane, T. K.: A biphasic action of ouabain on sodium transport in the toad bladder. J. Pharmacol. exp. Ther.148, 106–110 (1965).

  16. Meller, K., u.H. H. Wagner: Die Feinstruktur des Plexus chorioideus in Gewebekulturen. Z. Zellforsch.86, 98–110 (1968).

  17. Mottschall, H.-J., u.H. H. Loeschcke: Das transmeningeale Potential der Katze bei Änderung des CO2-Druckes und der H+-Ionenkonzentration. Pflügers Arch. ges. Physiol.277, 662–670 (1963).

  18. Patlak, C. S.: Potential difference of ventricular fluid in vivo and in vitro in the dogfish. Fed. Proc.23, 211 (1964).

  19. Rose, S. P. R.: Effects of ouabain, glutamate and cations on phosphate incorporation in brain slices. Biochem. Pharmacol.14, 589–601 (1965).

  20. Severinghaus, J. W., R. A. Mitchell, B. W. Richardson, andM. M. Singer: Respiratory control at high altitude suggesting active transport regulation of CSF-pH. J. appl. Physiol.18, 1155–1166 (1963).

  21. Solomon, S., B. J. Davis, andO. R. Boone: Effect of atropine and choline on urinary electrolytes. Amer. J. Physiol.198, 233–236 (1960).

  22. Tschirgi, R. D., andJ. L. Taylor: Slowly changing bioelectric potentials associated with the blood-brain-barrier. Amer. J. Physiol.195, 7–22 (1958).

  23. Welch, K., andK. Sadler: Electrical potentials of choroid plexus of the rabbit. J. Neurosurg.22, 344–351 (1965).

Download references

Author information

Additional information

Als Dissertation (Dr. med.) der Abteilung für Naturwissenschaftliche Medizin der Ruhr-Universität Bochum eingereicht.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

Rights and permissions

Reprints and Permissions

About this article

Cite this article

Schöne, H., Loeschcke, H.H. Bestandspotentiale am Plexus chorioideus des 4. Ventrikels von Katze und Kaninchen in vitro. Pflugers Arch. 306, 195–209 (1969). https://doi.org/10.1007/BF00592431

Download citation

Key-Words

  • Steady Potentials
  • Choroid Plexus
  • Cerebrospinal Fluid
  • Ion Exchange
  • Blood-CSF-Barrier

Schlüsselwörter

  • Bestandspotentiale
  • Plexus chorioideus
  • Liquor cerebrospinalis
  • Ionenaustausch
  • Blut-Liquor-Schranke