Experimentelle Untersuchungen über das antidiuretische Hormon

Zusammenfassung

Es wurde die Wirkung von ADH auf das Harnminutenvolumen, die Harnkonzentrierung, die Ausscheidung osmotisch aktiver Substanzen, die Clearance des osmotisch freien Wassers ($C_{H_2 O}$) und die osmolale Clearance (C _osm) bei Wasserdiurese und Infusion unterschiedlich konzentrierter Salzlösungen untersucht. Als ADH-Präparat wurde Tonephin benutzt. Die Berechtigung dazu wird erörtert. Die Untersuchungen erfolgten bei 35 gesunden Studenten und bei 4 Patienten mit Diabetes insipidus.

Es wurden folgende Ergebnisse erzielt:

• 1. Bei Infusion hypertoner Natriumlösungen ist bis zu einem Harnminutenvolumen von 2 ml ohne exogene ADH-Zufuhr eine maximale Harnkonzentrierung über 1000 mOsm/kg H₂O zu beobachten.

• 2. Durch maximal wirksame exogene ADH-Infusion wird dagegen unter allen Versuchsbedingungen, d.h. unabhängig von der infundierten Basislösung, der Größe der Ausgangsdiurese (zwischen 1,83 und 16,5 ml/min), der Ausgangskonzentration des Harnes (43 bis 641 mOsm/kg H₂O) oder der Höhe der Ausscheidung osmotisch aktiver Substanzen (von 414–2530 µOsm/min) bzw. vonC _osm (zwischen 1,84 und 8,38 ml/min) der Harn nur auf 740±79 mOsm/kg H₂O (U/P _osm 2,57±0,28) konzentriert. Ist die Harnkonzentration nicht zuvor unter diese Größenordnung abgesunken, kann eine Beeinflussung der Nierenfunktion durch exogene ADH-Gabe überhaupt nicht beobachtet werden.

• 3. Es muß ein intrarenaler Faktor angenommen werden, mit dessen Hilfe eine durch ADH allein nur begrenzte Konzentrierung noch um etwa ein Drittel erhöht werden kann. Diese hohe Konzentrierungsfähigkeit kann aber trotz erheblicher Wasserzufuhr und Abnahme der Plasmaosmolalität durch exogenes ADH aufrechterhalten werden.

• 4. Der entscheidende Parameter der ADH-Wirkung ist in der Höhe der Harnkonzentrierung zu suchen, während demgegenüber das Harnminutenvolumen,ΔV,$C_{H_2 O}$ und Δ$C_{H_2 O}$ in Abhängigkeit von der Ausscheidung osmotisch aktiver Substanzen die variablen Größen sind.

• 5. Die Ausscheidung osmotisch aktiver Substanzen und die osmolale Clearance nehmen unter ADH-Infusion signifikant ab.

• 6. Zumindest für die Beurteilung maximaler ADH-Wirkungen, aber wahrscheinlich auch für die Abschätzung eines submaximalen ADH-Effektes ist$C_{H_2 O}$ und Δ$C_{H_2 O}$ offenbar ein wenig geeigneter Meßwert.

• 7. Die ADH-Wirkung ist maximal ab einer Infusionsrate von 15 µE/kg/min. Daraus ist eine ADH-Plasmakonzentration von 1,25 µE/ml zu errechnen. Die geringste, schon gerade maximal wirksame ADH-Plasmakonzentration muß aber wahrscheinlich auf weniger als 1 µE/ml veranschlagt werden.

• 8. Diese Größenordnung der maximal wirksamen ADH-Plasmakonzentration gilt für alle unterschiedlichen Ausgangssituationen bei Gesunden und Patienten mit Diabetes insipidus. Eine Abhängigkeit der tubulären ADH-Empfindlichkeit oder der Sensibilität des Konzentrierungssystems überhaupt von der Höhe der Ausscheidung osmotisch aktiver Substanzen bzw. von C_osm, von den verschiedenen Diuresezuständen, von den Elektrolytkonzentrationen im Plasma bzw. der Osmolalität und von den unterschiedlichen Hydrierungszuständen mit entsprechender Änderung der Größe des Extracellulärraumes ließ sich unter den gewählten experimentellen Bedingungen nicht nachweisen.

Summary

The effect of ADH in water-diuresis and infusion of solutions of different concentrated solutes on the following topics was examined: a) urine flow/min, b) osmolality of the urine, c) solute exretion, d) free water clearance ($C_{H_2 O}$), e) osmolal clearance (C _osm). The compound of ADH used was Tonephin, the reason for choosing this substance is explained. 35 healthy students and 4 patients with diabetes insipidus were test subjects.

The following results were obtained:

• 1. With the infusion of hypertonic sodium solution a urine flow up to 2 ml/min a maximal urine-concentration over 1000 mOsm/kg H₂O was to be observed with no administration of exogenic ADH.

• 2. Under all experimental conditions, however, i.e. independent of the basic solute infused, the size of the initialdiuresis (between 1.83 and 16.5 ml/min), the initial osmolality of the urine (43–641 mOsm/kg H₂O), or the quantity of solute exretion (from 414 to 2530 µOsm/min), resp. of C_osm (between 1.84 and 8.38 ml/min), through maximal effective ADH-infusion the urine will be concentrated only to 740±79 mOsm/kg H₂O (U/P_osm 2.57±0.28). If the osmolality of the urine does not fall below this value beforehand, the administration of exogenic ADH was not observed to have any influence on renal function.

• 3. An intrarenal factor must be anticipated, by means of which a concentration limited by ADH solely can be increased for approximately a third. Yet this high concentration-ability could be maintained in spite of high administration of water and decrease of plasma-osmolality through exogenic ADH.

• 4. The decisive factor of the effect of ADH lies in the urine concentration, whereas on the other hand the urine flow,ΔV,$C_{H_2 O}$, and Δ$C_{H_2 O}$, in dependence on solute extretion, vary in size.

• 5. The solute excretion and the osmolal-clearance decrease significantly under ADH-infusion.

• 6. To estimate the maximal ADH-effect and most likely also the submaximal ADH-effect,$C_{H_2 O}$ and Δ$C_{H_2 O}$ are of little value.

• 7. The maximal effect of ADH is realised when the rate of infusion is at least 15 µE/kg/min. At this rate a plasma ADH-concentration of 1.25 µE/ml can be calculated. The lowest, just maximal effective ADH-plasmaconcentration probably is less than 1 µE/ml.

• 8. This maximal effective ADH-concentration applies to all the different initial situations, the healthy subjects as well as the patients with diabetes insipidus. A dependence of the tubular ADH-sensitivity and the sensitivity of the concentration-system at all on the solute excretion, resp. C_osm, the different conditions of diuresis, the plasma electrolyte-concentions, resp. osmolality, or the different conditions of hydration with corresponding change of extracellular volume could not be proved under this experimental conditions.