Further experiments on sympathetic and sympathetico-adrenal discharges

Summary

Choosing the contraction of the normal nictitating membrane as the indicator of the neurogenic and that of the denervated nictitating membrane as the indicator of the hormonal (adrenomedullary) response it is shown that increasing excitation of the posterior division of the hypothalamus or stimulation of the medulla oblongata leads gradually from a sympathetic to a sympathetico-adrenal discharge. This result is accomplished regardless of whether the state of increased excitation is accomplished by increasing the voltage or frequency of stimulation or the duration of the pulse of the square wave, or the total duration of stimulation.

If the sympathetic system is activated reflexly, increasing degrees of excitation lead likewise from a sympathetic to a sympathetico-adrenal discharge. This is demonstrated by the reflex effects resulting from increasing concentrations of hypotensive drugs (mecholyl, for instance).

Experiments involving the stimulation of the hypothalamus or of the medulla oblongata or the reflex activation of these centers through hypotensive drugs confirm our earlier work on partial sympathetic discharges. Depending on the site and the parameters of stimulation, maximal sympathetic responses may be elicited in one organ while others show no or slight degrees of sympathetic excitation. The importance of these partial sympathetic discharges for physiological processes and also as the basis of pathological alterations restricted to a single organ is emphasized. Finally, it is pointed out that the excitability of the brain influences the type of adrenomedullary secretion and the quantitative relation existing between the neurogenic and hormonal components of the sympathetico-adrenal discharge which are induced by the stimulation of the sympathetic centers either directly or via reflex mechanisms.

Zusammenfassung

Die Kontraktion der normalen Membrana nictitans diente als Maß der neurogenen, und die der denervierten Membran als Maß der hormonalen (adrenomedullären) Erregung des sympathischen Systems. Die Versuche an der Katze zeigten, daß mit zunehmender Reizung des Hypothalamus posterior oder der sympathischen Zentren in der Medulla oblongata die neurogene sympathische Erregung allmählich in eine neurogen-hormonale übergeht, bei der es zur Sekretion des Nebennierenmarkes kommt. Dieses letztere Resultat wird erzielt, gleichgültig, ob der erhöhte Erregungszustand der sympathischen Zentren durch Änderung der Spannung, der Reizfrequenz, der Dauer des individuallen rechtwinkeligen Pulses oder der Gesamtdauer der Reizung herbeigeführt wird.

Ähnliche Ergebnisse werden erhalten, wenn das sympathische System durch Reflexe erregt wird. Die stärkeren Reflexe lösen eine Sekretion des Nebennierenmarkes aus. Dies wird am Beispiel von blutdruckerniedrigenden Substanzen wie z. B. von Mecholyl illustriert.

Versuche über die Reizung der sympathischen Zentren des Hypothalamus und der Medulla oblongata sowie die Erregung dieser Zentren durch Acetylcholin, Mecholyl oder Histamin bestätigten die in unseren früheren Arbeiten beschriebene Existenz einerpartiellen Aktivierung des sympathischen Systems. In Abhängigkeit von dem Reizorte und den Parametern der Reizung ist eine maximale sympathische Wirkung oft auf ein Organ beschränkt, während andere Organe keine oder minimale sympathische Änderungen aufweisen. Die Wichtigkeit solcher sympathischer Teilerregungen für Physiologie und Pathologie wird betont. Außerdem wird darauf hingewiesen, daß die Erregbarkeit des Gehirns einen großen Einfluß auf den Noradrenalin-Adrenalin-Quotienten des Nebennierenmarksekretes und auf den relativen Anteil von neurogenen und hormonalen (adrenomedullären) Faktoren besitzt, in denen die sympathische Erregung zum Ausdruck kommt.

Résmmé

La contraction de la membrane clingnotante normale fut employée comme mesure de la stimulisation neurogéne et celle de la membrane dénervée comme mesure de la stimulisation hormonale (adrénomedullaire) du système sympathique. Les expériences sur des chats montrèrent qu'avec une stimulation augmentante du hypothalamus postérieur ou des centres sympathiques dans la moelle oblongée l'excitation neurogène sympathique peu à peu transite dans une irritation neurogène hormonale pendant laquelle une sécrétion médullosurrénale se manifeste. Ce résultat est atteint indépendamment si l'état d'excitation élevée des centres sympathiques est provoqué par une altération de la tension, de la fréquence d'irritation, de la durée du pouls rectangulaire ou de la totalité de la durée de l'irritation.

Des résultats analogues sont obtenus si le système sympathique est irrité par des reflexes. Des reflexes plus intenses delivrent une secrétion de la médullosurrénale. Ce fait est illustré par l'exemple de substances qui baissent la pression artérielle comme le mecholyle.

Des expériments sur l'excitation des centres sympathiques de l'hypothalamus et de la moelle allongé ainsi que l'irritation de ces centres avec l'acetylcholine le mecholyle ou la histamine affirment l'existence décrite dans nos travaux précédents d'une activation partiale du système sympathique. En dépendance du lieu de l'irritation et des paramètres de l'irritation un effet maximal sympathique est souvent limité sur un seul organe, tandis que d'autres organes ne montrent aucunes ou seulement des altérations sympathiques minimes. On souligne l'importance de ces irritations partiales pour la physiologie et la pathologie.

En outreon remarque que l'irritabilité du cerveau possède une grande influence sur le quotient sécrétoire noradrénaline—adrénaline de la médullosurrénale et sur la partie relative des facteurs neurogènes et hormonales (adrénomédullaires) dans lesquels s'exprime l'irritation sympathique.