Zusammenfassung
Die Wirkung von Adrenalin (5·10−6 g/ml) auf den cellulären Ca-Umsatz wurde an isolierten, elektrisch gereizten Meerschweinchenvorhöfen mit Hilfe des Radioisotops 45Ca untersucht. Die Versuche wurden aus verschiedenen methodischen Gründen in Tyrodelösung mit verminderter Ca-Konzentration (0,45 mM) durchgefűhrt.
Die 45Ca-Aufnahme in die Vorhőfe (Ipm/100mg FG) war unter Adrenalineinwirkung gegenűber den Kontrollen bis zur 20. min signifikant gesteigert, die spezifische Aktivität (Ipm/0,1 μÄq Ca) dagegen bis zu 1 Std. Berechnung der „relativen spezifischen Aktivität“ in den Vorhőfen, die ein Maß ist für die Geschwindigkeit der Markierung des cellulären Ca, ergab unter Adrenalineinwirkung eine Steigerung bis zum 3,5-fachen der Kontrollwerte für anfängliche Aufladezeiten.
Die 45Ca-Abgabe war bei den mit Adrenalin behandelten Vorhőfen gegenűber entsprechenden Kontrollpräparaten beschleunigt.
Die Versuche sprechen für eine beträchtliche Zunahme der Membranpermeabilität der Herzmuskelfaser für Ca-Ionen unter Einwirkung von Adrenalin. Diese Adrenalinwirkung wird als ursächlich für die positiv inotrope Wirkung der Substanz angenommen. Auf Grund dieser und in der Literatur mitgeteilter Befunde wird eine Hypothese aufgestellt über das Zustandekommen der positiv inotropen Wirkung von Adrenalin am Herzen.
Summary
The action of epinephrine (5×10−6 g/ml) on cellular Ca-exchange of isolated, electrically driven guinea pig atria was investigated by means of the isotope 45Ca. Experiments were performed in Tyrode solution with reduced Ca-concentration (0,45 mM). In this Ca-poor solution the difference between contraction amplitude of the atria under control conditions and that under the influence of epinephrine was much more marked as in Ca-rich solution.
Epinephrine increased the 45Ca-uptake (=Ipm/100 mg wet weight) in isolated atria during the first 20 minutes of its action.
Specific 45Ca-activity in the atria (=Ipm/0,1 μEq Ca in tissue) was increased by the action of the substance over 1 hour of loading. There was a small net loss of tissue Ca.
In epinephrine treated atria relative specific activity (=specific activity of cellular Ca/specific activity of Tyrode solution×100), which is a measure of rate of Ca exchange in tissue, has been 3,5 times that of control preparations after 3 minutes of loading.
45Ca-release from guinea pig atria was significantly increased by the action of epinephrine. Half time of the initial phase of Ca-efflux was fastened by epinephrine.
It is concluded that epinephrine increases membrane permeability for Ca ions in the heart. The results are discussed in relation to the positive inotropic action of the substance.
This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.
Literatur
Belford, J., and M. R. Feinleib: The increase in glucose-6-phosphate content of the heart after the administration of inotropic catecholamines, calcium and aminophylline. Biochem. Pharmacol. 11, 987 (1962).
Briggs, A. H., and W. C. Holland: Effects of epinephrine and Ca on contractile strength and Ca45 exchange in rabbit atria. Amer. J. Physiol. 199, 609 (1962)
Glitsch, H. G., H. G. Haas, and W. Trautwein: The effect of adrenaline on the K and Na fluxes in the frog's atrium. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak. 250, 59 (1965).
Grossman, A., and R. F. Furchgott: The effects of external calcium concentration on the distribution and exchange of calcium in resting and beating guinea-pig auricles. J. Pharmacol. exp. Ther. 143, 107 (1964a).
— The effects of stimulation and calcium concentration on Ca45 exchange and contractility on the isolated guinea-pig auricle. J. Pharmacol. exp. Ther. 143, 120 (1964b)
— The effect of various drugs on calcium exchange in the isolated guinea-pig left auricle. J. Pharmacol. exp. Ther. 145, 162 (1964c)
Honig, C. R., and C. van Nierop: The possible relationship between cardiac relaxing substance and cyclic adenosine 3′,5′-monophosphate. Biochim. biophys. Acta (Amst.) 86, 355 (1964).
Keynes, R. D., and P. R. Lewis: The resting exchange of radioactive potassium in crab nerve. J. Physiol. (Lond.) 113, 73 (1951).
Klaus, W.: Eine Mikromethode zur serienmäßigen Calciumbestimmung in kelinen Gewebeproben. Klin. Wschr. 40, 1123 (1962).
—: Über die Wirkung von Digitoxigenin auf den cellulären Calcium-Umsatz im Herzmuskelgewebe. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak. 244, 237 (1962).
Lüllmann, H., and W. C. Holland: Influence of ouabain on an exchangeable calcium fraction, contractile force, and resting tension of guinea-pig atria. J. Pharmacol. exp. Ther. 137, 186 (1962).
Lüttgau, H. C.: The action of calcium ions on potassium contractures of single muscle fibres. J. Physiol. (Lond.) 168, 679 (1963).
—: The antagonism between Ca and Na ions on the frog's heart. J. Physiol. (Lond.) 143, 486 (1958).
Mayer, S. E., M. de V. Cotten, and N. C. Moran: Dissociation of the augmentation of cardiac contractile force from the activation of myocardial phosphorylase by catecholamines. J. Pharmacol. exp. Ther. 139, 275 (1963).
Morgan, H. E., and A. Parmeggiani: Regulation of glycogenolysis in muscle II. Control of glycogenphosphorylase reaction in isolated perfused heart. J. biol. Chem. 239, 2435 (1964a).
— Regulation of glycogenolysis in muscle III. Control of muscle glycogen phosphorylase activity. J. biol. Chem. 239, 2440 (1964b).
Niedergerke, R.: Movements of Ca in beating ventricles of the frog. J. Physiol. (Lond.) 167, 551 (1963).
Portzehl, H., P. C. Caldwell, and J. C. Rüegg: The dependence of contraction and relaxation of muscle fibres from the crab Maya Squinado on the internal concentration of free calcium ions. Biochim. biophys. Acta (Amst.) 79, 581 (1964)
Reiter, M., u. H. G. Schöber: Die positiv inotrope Adrenalineinwirkung auf den Meerschweinchencapillarmuskel bei Variation der äußeren Calcium- und Natriumkonzentration. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak. 250, 9 (1965).
Reuter, H.: Über den Ca-Umsatz des Meerschweinchenvorhofs unter der Einwirkung von Adrenalin. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak. 247, 330 (1964).
Stafford, A.: Adrenaline, anti-adrenaline drugs and potassium movements in rabbit auricles. Brit. J. Pharmacol. 19, 274 (1962).
Sutherland, E. W., and T. W. Rall: The relation of adenosine-3′,5′-phosphate and phosphorylase to the actions of catecholamines and other hormones. Pharmacol. Rev. 12, 265 (1960).
Waddell, A. W.: Adrenaline, noradrenaline and potassium fluxes in rabbit auricles. J. Physiol. (Lond.) 155, 209 (1961).
Weber, A., R. Herz, and I. Reiss: On the mechanism of the relaxing effect of fragmented sarcoplasmic reticulum. J. gen. Physiol. 46, 679 (1963).
Williamson, J. R.: Metabolic effects of epinephrine in the isolated perfused rat heart. I. Dissociation of the glycogenolytic from the metabolic stimulatory effect. J. biol. Chem. 239, 2721 (1964).
—: Dissociation of the inotropic from the glycogenolytic effect of epinephrine in the isolated rat heart. Nature (Lond.) 206, 364 (1965).
Winegrad, S., and A. M. Shanes: Calcium flux and contractility in guinea pig atria. J. gen. Physiol. 45, 371 (1962).
Wollenberger, A., and E. G. Krause: Activation of α-glucan phosphorylase and related metabolic changes in dog myocardium following arrest of blood flow. Biochim. biophys. Acta (Amst.) 67, 337 (1963).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Mit 6 Textabbildungen
Die Arbeit wurde mit dankenswerter Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Reuter, H. Über die Wirkung von Adrenalin auf den cellulären Ca-Umsatz des Meerschweinchenvorhofs. Naunyn - Schmiedebergs Arch 251, 401–412 (1965). https://doi.org/10.1007/BF00247076
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00247076