Summary
The membrane potential was measured in isolated papillary muscles of rats, in which myotonia of skeletal muscle was inducedin vivo by 20,25-diazacholesterol. It was found a periodical conversion of the ordinary ventricular action potential into pacemaker like potentials; at subsequent and steady stimulation normal ventricular action potentials were measured in the same cells, and automaticity did not occur. At beginning of stimulation the membrane potential showed a prolonged after-depolarization, eventually turning into a second spontaneous fast upstroke, and returned to normal at steady stimulation. Resting potential, height of action potential, maximum rate of rise of depolarization and effective and absolute refractory period were normal. These parameters remained unchanged, when the spontaneous activity was inhibited in the presence of 2.92 × 10−5 M diphenylhydantoin or 1.87 × 10−5 M lidocaine. It is suggested, that the instability of the membrane potential in the isolated papillary muscle is due to an impaired repolarization probably as a result of a reduced chloride conductance.
Zusammenfassung
Das Membranpotential wurde gemessen in isolierten Papillarmuskeln von Ratten, bei welchen eine Myotonie der Skeletmuskulatur induziert worden war durch p.o. Gabe von 20,25-Diazacholesterin. Das normale ventrikuläre Aktionspotential wurde in periodischen Abständen durch Serien von schrittmacherähnlichen Potentialen abgelöst; bei daran anschließender oder ständiger Stimulierung war in der gleichen Zelle das Aktionspotential normal, und Spontanaktivität trat nicht auf. Bei Beginn der Stimulation nach einer Reizpause zeigte das Membranpotential eine verlängerte after-depolarization, die manchmal in eine zweite spontane schnelle Depolarization überleitete und sich bei stetiger Stimulation normalisierte. Ruhepotential, Höhe des Aktionspotentials, maximale Geschwindigkeit der Depolarization und absolute sowie effektive Refraktärzeit waren normal. Diese Parameter wurden auch nicht beeinflußt durch 2.92 × 10−5 M Diphenylhydantoin oder 1.87 × 10−5 M Lidocain, während die Spontanaktivität unterdrückt wurde. Die Ergebnisse sprechen dafür, daß die Instabilität des Membranpotentials Folge einer gestörten Repolarization ist, wahrscheinlich bedingt durch eine verminderte Chloridleitfähigkeit der Membran.
Similar content being viewed by others
References
Bassett, A. L., Hoffman, B. F.: Antiarrhythmic drugs: electrophysiological actions. Ann. Rev. Pharmacol.11, 143–170 (1971)
Bodem, R., Mattern, Y., Kuhn, E.: A special form of automaticity in the isolated papillary muscle of rats with experimental myotonia. Klin. Wschr.51, 885–887 (1973)
Bretag, A. H.: Muscle cell membranes and chloride ions. Ph. D. Thesis, University of Adelaide, 1970
Bryant, S. H.: Cable properties of external intercostal muscle fibres from myotonic and nonmyotonic goats. J. Physiol. (Lond.)204, 539–550 (1969)
Bryant, S. H., Morales-Aguilera, A.: Chloride conductance in normal and myotonic muscle fibres and the action of monocarboxylic aromatic acids. J. Physiol. (Lond.)219, 361–383 (1971)
Carmeliet, E. E.: Chloride ions and the membrane potential of Purkinje fibres. J. Physiol. (Lond.)156, 375–388 (1961)
Dudel, J., Peper, K., Rüdel, R., Trautwein, W.: The dynamic chloride component of membrane current in Purkinje fibres. Pflügers Arch. ges. Physiol.295, 197–212 (1967)
Henderson, A. H., Brutsaert, D. L., Parmley, W. W., Sonnenblick, E. H.: Myocardial mechanics in papillary muscles of the rat and cat. Amer. J. Physiol.217, 1273–1279 (1969)
Hutter, O. F., Noble, D.: Anion conductance of cardiac muscle. J. Physiol. (Lond.)157, 335–350 (1961)
Kaufmann, R., Theophile, U.: Automatiefördernde Dehnungseffekte an Purkinjefäden, Papillarmuskeln und Vorhoftrabekeln von Rhesusaffen. Pflügers Arch. ges. Physiol.297, 174–189 (1967)
Kuhn, E., Douwes, O., Kern, R.: Über die Wirkung von Hydantoinderivaten auf die experimentelle Myotonie nach 2,4-Dichlorphenoxyacetat am isolierten Rattenzwerchfell. Klin. Wschr.47, 279–280 (1969)
Lipicky, R. J., Bryant, S. H.: Sodium, potassium and chloride fluxes in intercostal muscle from normal goats and goats with hereditary myotonia. J. gen. Physiol.50, 89–111 (1966)
Lipicky, R. J., Bryant, S. H., Salmon, J. H.: Cable parameters, sodium, potassium, chloride and water content, and potassium efflux in isolated external intercostal muscle of normal volunteers and patients with myotonia congenita. J. clin. Invest.50, 2091–2103 (1971)
Munsat, T. L.: Therapy of myotonia. A double-blind evaluation of diphenylhydantoin, procainamid and placebo. Neurology (Minneap.)17, 359–367 (1967)
Peper, K., Trautwein, W.: The effect of aconitine on the membrane current in cardiac muscle. Pflügers Arch. ges. Physiol.296, 328–342 (1967)
Rüdel, R., Senges, J.: Experimental myotonia in mammalian skeletal muscle: changes in membrane properties. Pflügers Arch.331, 324–334 (1972a)
Rüdel, R., Senges, J.: Mammalian skeletal muscle: reduced chloride conductance in drug-induced myotonia and induction of myotonia by low-chloride solution. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. Pharmacol.274, 337–347 (1972b)
Singh, B. N., Vaughan Williams, E. M.: Effect of altering potassium concentration on the action of lidocaine and diphenylhydantoin on rabbit atrial and ventricular muscle. Circulat. Res.29, 286–295 (1971)
Trautwein, W.: Elektrophysiologie des Reiz-bildenden und -leitenden Gewebes. Verh. dtsch. Ges. Kreisl.-Forsch.35, 37–48 (1969)
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Bodem, R., Kuhn, E. Membrane potential in the isolated papillary muscle of rats with experimental myotonia. Res. Exp. Med. 162, 175–184 (1974). https://doi.org/10.1007/BF01851240
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF01851240