Grenzschichtdicke und Sauerstoffversorgung des Herzens bei trainierten und nicht trainierten Fröschen

Summary

By analyzing the spongy wall structure of the surviving intact frog heart it is possible to show that with increasing heart weight the average thickness of the muscle bundles within the heart remains unchanged. The average thickness of the muscle wall at the blind ends of the spongiosa fissures near to the heart surface remains equal in the case of smaller frogs and frogs of 60–130 g weight (5.5–10.5 cm from head to breech) too, provided that no capillaries are being formed at the ventricle. In the case of frogs with capillarized ventricles the thickness of the muscle wall at the blind ends grows bigger in comparison to the thickness of that of ventricles without vessels: in the area of not capillarized parts by 44% and in the area of capillarized parts by 100%. So the thickness of the supply layers of the muscle bundle within the heart and of the muscle wall at the blind ends of the capillarized areas are equivalent. The thickness of the supply layer required for the pO₂ of the mixed arterial-venous blood in the frog heart ventricle might, therefore, amount to about 24 μ.

In experiments with frogs, which were subject to a special swim training, a cardiac hypertrophy could be observed. Compared to the corresponding values of a group of frogs, weight was equal, the muscle wall at the blind ends grew bigger up to an average value of 28.7 μ, which is statistically significant. The thickness of the bundles remained unchanged. The average thickness of the wall at the blind ends did not reach that of the capillarized ventricle areas of other animals. An increased capillarization at the ventricles of the trained frogs could not be observed; most probably the 6 weeks of our experiment did not suffice.

Zusammenfassung

Durch die Analyse der spongiösen Wandstruktur am überlebenden, intakten Froschherzen gelingt es nachzuweisen, daß mit steigendem Herzgewicht die durchschnittliche Dicke der Muskelbalken im Inneren des Herzens (Balkendicke) unverändert bleibt. Die durchschnittliche Dicke der Muskelwand an den blinden Enden der Spongiosaspalten dicht unter der Herzoberfläche (Gewölbedecke) bleibt ebenfalls bei kleineren und mittleren Fröschen von 60–130 g Gewicht (5,5–10,5 cm Kopf-Steiß-Länge) gleich, sofern keine Capillaren am Ventrikel ausgebildet werden. Bei Fröschen mit capillarisierten Ventrikeln nimmt die Gewölbeschichtdicke zu, und zwar um 44% im Bereich der nicht capillarisierten Anteile und um 100% im Bereich der capillarisierten Anteile im Vergleich zu den Gewölbeschichtdicken gefäßloser Ventrikel. Damit entsprechen sich die Versorgungsschichtdicken der Muskelbündel im Inneren des Herzens und an den äußersten Herzwandanteilen capillarisierter Bezirke. Die notwendige Versorgungsschichtdicke für den pO₂ des gemischt arteriell-venösen Blutes im Froschherzventrikel dürfte demnach bei etwa 24 μ liegen.

In Arbeitsversuchen, bei denen eine Anzahl von Fröschen einem Schwimmtraining unterzogen wurden, konnte eine Herzhypertrophie erzielt werden. Die Muskulatur der Gewölbeschichtdicke nahm dabei, verglichen mit den entsprechenden Werten einer Gruppe gleich schwerer Frösche, statistisch signifikant bis zu einem durchschnittlichen Wert von 28,7 μ zu. Die Balkendicken blieben unverändert. Die durchschnittliche Gewölbeschichtdicke erreichte nicht die Gewölbeschichtdicke der capillarisierten Ventrikelgebiete anderer Tiere. Eine vermehrte Capillarisation konnte an den Ventrikeln der trainierten Frösche nicht festgestellt werden. Wahrscheinlich war die Dauer unseres Versuches, der sich über 6 Wochen erstreckte, zu kurz bemessen.