Elektrolyttransport im Nephridium von Lumbricus terrestris

Zusammenfassung

• 1. Mit Hilfe einer modifizierten Punktionstechnik wurde die Chlorionenkonzentration in verschiedenen Abschnitten des Regenwurmnephridiums bestimmt. Die Chlorionenkonzentration nimmt in den untersuchten Kanalabschnitten zur Blase hin ab; die Befunde Ramsays konnten bestätigt werden.

• 2. Am proximalen Teil des weiten Kanals wurde unter Anwendung der stopped flow Technik die zeitliche Einstellung der Gleichgewichtskonzentration von Natrium und Chlorid gemessen. Die Gleichgewichtskonzentrationen von Natrium und Chlorid liegen im oberen Streubereich der bei freiem Fluß gemessenen Na⁺- und Cl^--Konzentrationen.

• 3. An Hand der Volumenkonstanz der injizierten isoosmotischen Mannitlösung und NaCl-Lösung wurde festgestellt, daß der Abschnitt wenig oder gar nicht wasserpermeabel ist.

• 4. Elektrische Potentialmessungen mit Glaskapillarelektroden ergaben Potentialprofile, die fortlaufende Potentialänderungen beim schrägen Durchstechen des Tubulus darstellen. Das transzelluläre Potential wurde im Mittel mit -73 mV bestimmt, das transtubuläre Potential im Mittel mit -11 mV.

• 5. Die Berechnung der elektrochemischen Potentialdifferenz im Gleichgewicht ergab ein E _Na = -20 mV und ein E _Cl = -3 mV. Demnach erfolgt der Natriumaustransport aktiv und der Chloridaustransport passiv.

• 6. Die Natriumflußrate berechnet sich bei konstantem Volumen aus der initialen Konzentrationsänderung mit

  $$\begin{gathered} \Phi {\rm N}a_a = 0,91 \cdot 10^{ - 5} \mu \ddot Aq/mm^2 \cdot \sec \hfill \\ \Phi {\rm N}a_i = 0,98 \cdot 10^{ - 5} \mu \ddot Aq/mm^2 \cdot \sec \hfill \\ \end{gathered} $$

Summary

By means of a modified micropunction technique the concentration of chloride ions in different sections of the earthworm nephridium was determined. The concentration of chloride ions drops off in the investigated sections of the tubule as the bladder is approached. The findings of Ramsay (1949/II) were verified.

After insertion of a solution of a known concentration of sodium and chloride ions into an oil filled tubule, samples were removed at different intervals to determine the rate of concentration change until equilibrium was reached (stopped flow technique). The equilibrium concentrations of sodium and chloride ions lie in the same range, though with a higher average, than the values for Na⁺ and Cl^- measured during free flow of urine.

Because the volume of mannitol solution and NaCl solution remained unchanged after injection, it was concluded that the proximal section was at most very slightly permeable to water.

Glass capillary microelectrodes were inserted at an oblique angle through the tubule wall into the lumen and out through the opposite wall. Average difference of potential between the interior of the wall cells lies at -73 mV with respect to the outside medium. The transtubular potential lies at -11 mV.

Calculations from the electrochemical potential difference at equilibrium yielded an active transport potential of E _Na = -20 mV for sodium and E _Cl = -3 mV for chloride. It was therefor concluded that the transport of sodium is active and of chloride passive.

The rate of sodium net flux was calculated from the initial concentration changes at constant volume:

$$\begin{gathered} \Phi {\rm N}a_a = 0,91 \cdot 10^{ - 5} \mu eq/mm^2 \cdot \sec \hfill \\ \Phi {\rm N}a_i = 0,98 \cdot 10^{ - 5} \mu eq/mm^2 \cdot \sec \hfill \\ \end{gathered} $$