Hypothalamic influences on electrical activity in the renal nerve of the rat

Summary

Electrical activity was recorded from a renal branch of the abdominal sympathetic in the rat and changes were observed associated with electrical stimulation of the posterior hypothalamus.

The spontaneous discharge is most often irregular or grouped at random intervals, but respiratory grouping of both the expiratory (“secondary”) type or the inspiratory (“primary”) type is frequently present. Pulse-synchronous grouping of discharge may also occur, either alone or superimposed on respiratory grouping.

Hypothalamic stimulation causes enhancement or inhibition of renal nerve activity, the latter only with stimulation at low intensity. Enhancement may consist in converting irregular into pulse-synchronous discharge, in intensifying pulsesynchronous discharge, or in converting irregular or pulse-synchronous into continuous discharge. Enhanced continuous discharge frequently shows fluctuations in amplitude during the stimulus. If a blood pressure rise occurs concomitantly, a continuous discharge may be reconverted into pulse-synchronous discharge, or even be completely suppressed during the stimulus.

The latency of the renal nerve response to hypothalamic stimulation may be lengthened by more than 100% if the onset of the response is in proper phase relation to the pulse wave, so as to be suppressed by the inhibitory influence of the presso-receptors.

During artificial ventilation, the excitability of the vasomotor center is lowest during inspiration, highest during expiration, presumably due to influences from both the presso-receptors and the thorax.

Zusammenfassung

Die Aktionspotentiale in einem Nierenast des Truncus sympathicus abdominalis der weißen Ratte wurden abgeleitet und ihre Veränderungen nach elektrischer Reizung des caudalen Hypothalamus beobachtet.

Die spontane Aktivität ist in der Mehrzahl der Fälle unregelmäßig und in Salven von abwechselnder Stärke und Länge gruppiert. Bei Auftreten von atemsynchroner Gruppierung können die Entladungen während der Exspiration oder Atempause („sekundär”) oder während der Inspiration („primär”) erfolgen. Der „primäre” Typ ist seltener. Pulssynchrone Entladungen kommen entweder allein oder auf atemsynchrone Entladungen überlagert vor.

Reizung des Hypothalamus verursacht Zunahme oder Abnahme der Entladungsintensität, letzteres nur bei geringer Reizstärke. Zunahme besteht in einem Übergang von unregelmäßigen in pulssynchrone Entladungen, in einer Verstärkung schon bestehender pulssynchroner Entladungen oder in einem Übergang von unregelmäßigen oder pulssynchronen in Dauerentladungen. Im letzteren Falle erreichen die Dauerentladungen ihre höchste Intensität häufig unmittelbar nach Beginn der Reizung, sowie gegen das Ende der Reizung, während die Zwischenphase durch eine vorübergehende relative Verminderung der Entladungsintensität gekennzeichnet ist. Die Dauerentladung kann auch in Form von unregelmäßigen Salven erfolgen. Wenn der Blutdruck während der Reizung stark ansteigt, werden Dauerentladungen in pulssynchrone Entladungen rückverwandelt oder sogar vollständig gehemmt.

Die Latenz der Reizantwort im Nierenast erfährt eine Verlängerung um mehr als 100%, wenn der Reizbeginn in einem solchen zeitlichen Verhältnis zur Pulswelle steht, daß die Blutdruckzügler den Beginn der Reizantwort unterdrücken.

Die Erregbarkeit des Vasomotorenzentrums ist während der Einatmung am niedrigsten, während der Ausatmung am höchsten. Dies wird auf hemmende Einflüsse sowohl von thoracalen Rezeptoren als auch der Blutdruckzügler zurückgeführt.

Résumé

L'activité électrique d'une branche rénale du tronc sympathique abdominal du rat blanc fut dérivée et les altérations après stimulation électrique de l'hypothalamus furent étudiées.

L'activité spontanée est très souvent irrégulière ou groupée à intervalles accidentels, mais le groupage respiratoire soit du type d'expiration («secondaire»), soit du type d'inspiration («primaire») est souvent présent. Des décharges synchrones au pouls peuvent aussi survenir seules ou être superposées par des décharges synchrones à la respiration.

La stimulation hypothalamique cause une augmentation ou une diminuation de l'activité du nerf rénal, la dernière seulement par stimulation d'intensité modérée. L'augmentation consiste dans une transition de décharges irrégulières en décharges synchrones au pouls, en intensifiant les décharges synchrones au pouls, ou en transition de décharges irrégulières ou synchrones au pouls en décharges continuelles. Dans ce dernier cas les décharges continuelles montrent souvent leur intensité maximale après le commencement ou à la fin de l'irritation, tandis que la phase intermédiaire est caractérisée par une diminuation passagère relative de l'intensité de la décharge. La décharge continuelle peut aussi survenir en forme de groupes irrégulières. Si la pression sanguine augmente beaucoup pendant la stimulation, les décharges continuelles sont reconverties en décharges au pouls ou sont supprimées totalement.

La latence de la réponse de l'irritation du nerf rénal après stimulation hypothalamique peut être prolongée plus de 100%, si le commencement de l'irritation est dans un tel rapport à l'onde du pouls, que les barorécepteurs suppriment le commencement de la réponse de l'irritation.

L'excitabilité du centre vasomoteur est la plus basse pendant l'inspiration et la plus haute pendant l'expiration, c'est qui probablement dépend des récepteurs thoraciques et aussi des barorécepteurs.