Pflügers Archiv

, Volume 314, Issue 1, pp 14–26 | Cite as

Wirkung der extracellulären Wasserstoffionen-Konzentration auf die adrenerge Aktivierung des Gefäßmuskels

  • U. Peiper
  • W. Wende
Article

Zusammenfassung

An isolierten Spiralstreifen der Rattenaorta (37°C, 2000 mg Vorspannung) wurde der Einfluß einer Variation der extracellulären H+-Konzentration (pH e ) zwischen pH e 7,3–5,9 auf die durch Noradrenalin (NA) induzierte Kontraktionsamplitude untersucht.
  1. 1.

    Eine pH e -Veränderung in diesem Bereich besaß keine beständige Wirkung auf die passive Spannung des Präparates. Kurzfristig auftretende Kontrakturen bildeten sich 8–10 min nach pH-Senkung vollständig zurück (Abb. 1b).

     
  2. 2.

    Bei erniedrigtem pH e war die Spannungsentwicklung des Gefäßpräparates auf maximal wirksame NA-Testreize (3·10−6 g NA/ml) signifikant und reversibel vermindert (Abb. 1 und 2, Tabelle).

     
  3. 3.

    Eine Senkung von pH e in Stufen während der adrenerg bedingten Kontraktion veränderte in gleicher Weise reversibel die Präparatspannung (Abb. 3 und 4, Tabelle).

     
  4. 4.

    Die Dosis-Wirkungskurve (DWK) von NA zeigte bei erniedrigtem pH e einen verzögerten Anstieg und eine Linksverlagerung des Gipfels (von 3·10−6 bei pH e 7,3 auf 1,5·10−6 g NA/ml bei pH e 6,4). Die Minderung der Contractilität (Tabelle) war im niedrigen Dosisbereich noch ausgeprägter als bei der maximal wirksamen NA-Konzentration (Abb.7).

     
  5. 5.

    Die Spannungsentwicklung auf eine maximal wirksame NA-Menge nahm in allen drei Versuchsreihen bei Steigerung der extracellulären H+-Konzentration linear ab und erreichte (Angaben als\(\bar x \pm s_{\bar x} \) in Prozent der Kontrollwerte bei pH 7,3) 87,32±1,71% bei pH e 6,40 und 51,30±3,63% bei pH e 5,90. Eine Extrapolation der aus dem Spannungsabfall errchneten linearen Beziehung zwischen H+-Konzentration und Contractilität würde die vollständige Unterdrückung der durch NA-bedingten Kontraktion des Gefäßmuskelstreifens bei pH e 5,6 ergeben (Abb. 5).

     
  6. 6.

    Da die Kontraktionsamplitude des Gefäßstreifens bei Inkubation des Präparates in pufferfreier Lösung nach 6 min 113,47±6,49%, nach 30 min 93,92±5,54% der Kontrollwerte betrug, kann die Contractilitätsminderung bei Senkung des pH e nicht auf eine Verminderung des extracellulären Pufferbestandes zurückgeführt werden.

     
  7. 7.

    Die Beziehungen zwischen extracellulärer H+-Konzentration, fester gebundener Ca-Fraktion, intracellulärem pH-Wert und dem Kontraktionsprozeß werden diskutiert.

     

Schlüsselwörter

Isolierter Gefäßmuskel Contractilität pH Noradrenalinwirkung Dosis-Wirkungskurven Basaltonus 

The effect of the extracellular hydrogen-ion-concentration on the adrenergic activation of the vascular smooth muscle

Summary

The influence of the extracellular hydrogen ion concentration, varied within the range of pH 7.3 and 5.9, on the norepinephrine-induced contraction of isolated helical strips of rat aorta (37°C, 2000 mg basic tension) was studied.
  1. 1.

    Within the investigated range there was no constant effect of pH variation on the passive basic tension of the strip. Transitory contractures disappeared 8 to 10 minutes after pH depression (Fig. 1b).

     
  2. 2.

    The active tension of the vascular strip, induced by norepinephrine (NE) (3×10−6 g/ml) during different pH values of bath solution, was reversibly diminished by increasing the extracellular H+-concentration (Figs. 1 and 2, Table).

     
  3. 3.

    Stepwise augmentation of the extracellular H+-concentration during adrenergic-induced contraction diminished also the tension of the strip reversibly (Figs. 3 and 4, Table).

     
  4. 4.

    A diminution of the pH of bath solution caused a retarded increase of the dose-response-curve of NE, shifted the peak of the curve to the left (from 3 to 1.5×10−6 g NE/ml at pH 6.4), and diminished the maximum of the tension developed (Figs. 6 and 7, Table). This corresponds to a more pronounced decrease of contractility at small NE-concentrations.

     
  5. 5.

    There was a linear function between the tension developed under maximal effective NE-concentration and augmentation of extracellular H+-concentration (Figs. 2 and 4) in all 3 experimental groups. Compared with the control value (100% at pH 7.3) this function became 87.37±1.71% at pH 6.4 and 51.30±3.63% at pH 5.9 (Table). An extrapolation would give the complete suppression of the NE-induced contraction of vascular smooth muscle strip at pH 5.6 (Fig. 5).

     
  6. 6.

    The amplitude of contraction of the vascular strip after 6 minutes of incubation in a buffer-free medium was 113.47±6.49%, after 30 minutes 93.92±5.54% of the control-values. Therefore, the diminution of the contractility after increasing the extracellular hydrogen ion concentration is not caused by a diminution of the extracellular buffer.

     
  7. 7.

    The correlations between extracellular H+-concentration, tightly bound calcium-fraction, intracellular pH, and process of contraction are discussed.

     

Key-Words

Isolated Vascular Smooth Muscle Contractility pH Norepinephrine Dose-Response-Curve Basic Tension 

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Copyright information

© Springer-Verlag 1970

Authors and Affiliations

  • U. Peiper
    • 1
  • W. Wende
    • 1
  1. 1.Physiologisches Institut der UniversitätWürzburg

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