Zusammenfassung
Die im Serum gemessene extracelluläre Magnesiumkonzentration beträgt bei Meerschweinchen, unabhängig vom Funktionszustand und der Schädigung des Herzens, 1,9–2,0 mval/l. Die intracelluläre Magnesiumkonzentration des Myokards, berechnet über den gemessenen extracellulären Inulin-, Volumen- und Konzentrationsanteil, beträgt im Mittel von 25 normalen, suffizienten Meerschweinchenherzen 16,6 mval/l. Der Quotient Mg i /Mg e ist somit ∼8,5. Bei 48 experimentell erzeugten Herzinsuffizienzen (Hypoxie, Überlastung, verschiedene Intoxikationen) wurde eine intracelluläre Magnesiumkonzentration im Myokard im Mittel von 12,2 mval/l gefunden. Das ist eine Abnahme von 26% des Normalwertes und ein Quotient Mgi/Mge ∼6,3. Auch beim Kammerflimmern wurde zwar eine geringere, aber doch signifikante Abnahme auf Mg i 14,4 mval/l ermittelt. Bei Asyphyxie nimmt die intracelluläre Magnesiumkonzentration, parallel der hypoxiebedingten Herzdilatation, beginnend nach 30 sec, bis auf einen Minimalwert von 10,9 mval/l nach 2,5 min Asphyxiedauer ab (Abnahme 34%; Mgi/Mge ∼5,5). Die Bedeutung des Magnesiums für Funktion, Stoffwechsel und Struktur des Herzmuskels und der Wert für Prophylaxe und Therapie von Herzkrankheiten werden diskutiert.
Summary
The extracellular concentration of magnesium in guinea pigs was found to be 1,9–2,0 meq/l. It does not change, when heart failure occurs. In 25 normal guinea pig hearts without failure, the intracellular concentration of magnesium in the myocardium was 16,6 meq/l on the average (Mgi/Mge ∼8,5). In 48 guinea pigs with experimentally induced heart failure, the intracellular magnesium concentration of the myocardium decreased up to a value of 12,2 meq/l (Mgi/Mge ∼6,3). In ventricular fibrillation also, myocardial cells lost magnesium significantly (Mg i =14,4 meq/l). In asphyxia intracellular magnesium concentration decreases after 30 sec with the lowest value of 10,9 meq/l being reached after 2,5 min of asphyxia. The loss of magnesium from the myocardial cells in asphyxia parallels in time the course of cardiac dilatation. The importance of magnesium in the function, metabolism and structure of heart muscle, and its value in prophylaxis and therapy of heart diseases is discussed.
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Literatur
Aikawa, J. K.: The role of magnesium in biologic processes. In Electrolytes and cardiovascular diseases, ed. byE. Bajusz, Vol. 1, p. 9. Basel and New York: S. Karger 1965.
Armitage, A. K., J. H. Burn, andA. J. Gunning: Ventricular fibrillation and ion transport. Circulat. Res.5, 98 (1957).
Bajusz, E.: Elektrolyt-Verschiebungsmechanismus im Herzmuskel und seine Bedeutung für Pathogenese und Prophylaxe nekrotisierender Cardiopathien. Arzneimittel-Forsch.14, 1115 (1964);
An ionic shift through which non-specific stimuli can increase the resistance of the heart. Cardiologia (Basel)45, 288 (1964).
Bajusz, E., andH. Selye: The chemical preventation of cardiac necroses following occlusion of coronary vessels. Canad. med. Ass. J.82, 212 (1960).
Baltscheffsky, H.: Mitochondrial oxydative phosphorylation in a magnesiumfree medium. Biochim. biophys. Acta (Amst.)20, 434 (1956).
Mitochondrial respiratory control and phosphorylative activities in a magnesium-free medium. Biochim. biophys. Acta (Amst.)25, 382 (1957).
Duruisseau, J. P., andK. Mori: Biochemical studies on experimental cardiopathy. Electrolytes in rat tissues. Brit. J. exp. Path.40, 250 (1959).
Embry, R., andA. H. Briggs: Factors affecting contraction and relaxation in dog glycerinated cardiac fibers. Amer. J. Physiol.210, 826 (1966).
Fahl, E.: Die photo- und spektrofluorometrische Magnesiumanalyse. Diss. Würzburg 1967.
Fleckenstein, A.: Der Kalium-Natrium-Austausch als Energieprinzip in Muskel und Nerv. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1955.
Gebhardt, K. H.: Das Magnesium und seine Bedeutung für die Klinik. Med. Klin.30, 1217 (1963).
Hänze, S.: Der Magnesiumstoffwechsel. Stuttgart: Georg Thieme 1962.
Harshman, S., J. P. Robinson, V. Bocchini, andV. A. Najjar: Activation of phosphoglucomutase. Biochem.4, 396 (1965).
Haugaard, N., E. S. Haugaard, andA. Antonio: Effects of adenine nucleotides and microsomes on glucose utilisation in rat heart homogenates. Circulat. Res.17, 135 (1965).
Heggtveit, H. A., L. Herman, andR. K. Mishra: Cardiac necrosis and calcification in experimental magnesium deficiency. Amer. J. Path.45, 757 (1964).
Hochrein, H.: Herzinsuffizienz und Myokardstoffwechsel. Aulendorf: Editio Cantor 1965;
Electrolytes in heart failure and myocardial hypoxia. Vasc. Dis.3, 196 (1966).
Hochrein, H., andH. J. Döring: Das Verhalten der energiereichen Phosphatverbindungen des Myokards im Normalzustand und bei experimenteller Insuffizienz. Pflügers Arch. ges. Physiol.267, 313 (1958).
Hochrein, H., andH.-P. Helwing: Myocardial intracellular edema of the failing heart muscle. VIII. Ann. Meet. Int. Coll. Angiology, Madrid 1966. Vasc. Dis. (im Druck).
Hochrein, H., andK. Lossnitzer: The interrelation between myocardial metabolism and heart failure. Conf. New York Acad. Science on “experimental metabolic cardiopathies and their relationship to human heart disease”. New York 1967.
Hochrein, H., M. Reinert u.B. Kriegsmann: Der Extrazellulärraum des Herz- und Skelettmuskels. Z. ges. exp. Med.139, 79 (1965).
Hochrein, H., H. P. Helwing, G. Hennersdorf u.Q. Zaqqa: Die Bedeutung der Elektrolyte bei der Herzinsuffizienz und Myokardhypoxie. Med. Welt18, 450 (1967).
Kenter, H., u.A. Falkenhahn: Behandlung des Myokardinfarktes mit Kalium- und Magnesium-Asparaginat. Med. Welt1964, 48 u. 1848.
Knippers, R., u.K. Greef: Zur Frage des Einflusses von Kalium-Magnesium-Asparaginat auf die Toxizität herzwirksamer Glykoside. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmakol.246, 37 (1963).
McAleese, D. M., andR. M. Forbes: The requirement and tissue distribution of magnesium in the rat as influenced by environmental temperature and dietary calcium. J. Nutr.73, 94 (1961).
Melchior, J. B.: The role of metal ions in the pyruvic kinase reaction. Biochem.4, 1518 (1965).
Monder, C.: Metal ion interactions and glutamine synthetase activity. Biochem.4, 2677 (1965).
Mori, K., andJ. P. Duruisseau: Water and electrolyte changes in aging process with special reference to calcium and magnesium in cardiac muscle. Canad. J. Biochem.38, 919 (1960).
Munzinger, H.: Der Einfluß von Kalium-Magnesium-Aspartat auf Funktion und Stoffwechsel des hypoxischen Herzens. Diss. Würzburg 1966.
Nagano, M., u.H. Hochrein: Enzymatische Störungen im Myokard bei Belastung und Insuffizienz des Herzens. Klin. Wschr.41, 792 (1963).
Nieper, H. A., u.Kj. Blumberger: Wirksamkeit von Elektrolyt-Schlepperverbindungen auf den Herzmuskelstoffwechsel, gezeigt am Magnesium-Kaliumasparaginat. Verh. Dtsch. Ges. Kreisl.-Forsch. Darmstadt 1961, S. 238.
Rigo, J., G. Simon, C. Hegyvari, andJ. Sos: Effect of magnesium on dietary infarctoid changes in the heart. Acta med. Acad. Sci. hung.19, 231 (1963).
Robinson, J. P., S. Harshman, andV. A. Najjar: Catalytic properties of activated and non-activated Phosphoglucomutase. Biochem.4, 401 (1965).
Schachter, D.: The fluorometric estimation of magnesium in serum and in urine. J. Lab. clin. Med.54, 763 (1959).
Selye, H., andE. Bajusz: Erzeugung und Verhütung von Herznekrosen bei der dehydrotachysterin-sensibilisierten Ratte. Virchows Arch. path. Anat.332, 140 (1959);
Die Bedeutung von Elektrolyten bei der Prophylaxe experimenteller Herz-Nekrosen. Arzneimittel-Forsch.9, 281 (1959);
Effect of various electrolytes upon cardiac and skeletal musculature. Brit. J. Pharmacol.14, 83 (1959).
Shimamoto, T., T. Fujita, H. Shimura, H. Yamazaki, S. Iwahara, andG. Yajima: Myocardial infarct-like lesions and arteriosclerosis induced by high molecular substances and prevention by magnesium salt. Amer. Heart J.57, 273 (1959).
Simon, K. H.: Magnesium, Physiologie, Pharmakologie und Klinik. Stuttgart 1964.
Sos, J.: An investigation into the nutritional factors of experimental cardiopathy. In Electrolytes and cardiovascular disease, ed. byE. Bajusz, Vol. 1, p. 161. Basel and New York: S. Karger 1965.
Szent Györgyi, A.: Chemistry of muscular contraction, II. ed. New York: Academic Press 1951.
Vitale, J. J., N. Nakamura, andD. M. Hegsted: The effect of magnesium deficiency on oxydative phosphorilation. J. biol. Chem.228, 573 (1957).
Watanabe, S., andT. Yasui: Effect of magnesium and calcium on the superprecipitation of myosin B. J. biol. Chem.240, 105 (1965).
Werner, J., K. Pintar, M. A. Simon, R. Motola, R. Friedmann, A. Mayman, andR. Schucher: The effects of prolonged hypomagnesemia on the cardiovascular system in young dogs. Amer. Heart J.67, 221 (1964).
Wollheim, E.: Myocardial metabolism in congestive heart failure. Proc. IV World Congr. Cardiol., Mexico 1962, vol. V, p. 339;
Zur Problematik der Herzinsuffizienz. Münch. med. Wschr.14, 625 (1964).
Zwillinger, L.: Über die Magnesiumwirkung auf das Herz. Klin. Wschr.14, 1429 (1935).
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Hochrein, H., Kuschke, H.J., Zaqqa, Q. et al. Das Verhalten der intracellulären Magnesiumkonzentration im Myokard bei Insuffizienz, Hypoxie und Kammerflimmern. Klin Wochenschr 45, 1093–1096 (1967). https://doi.org/10.1007/BF01754040
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF01754040