Dehnungs- und entdehnungsinduzierte Änderungen im passiven und aktiven Verhalten des isolierten Katzenpapillarmuskels

Summary

In the isolated cat papillary muscle a rapid change in length induces a viscoelastic process of relaxation, during which the diastolic tension attains its new equilibrium after a delay. Its time course may be approximated both after stretching and releasing by a total of four exponential functions being marked by highly diverse time constants.

During the stretch-induced relaxation phase the isometrically active papillary muscle shows a marked increase in mechanogram amplitudes, which is preceded in the first seconds by a short-term decrease. An opposite behaviour is to be recorded after abrupt releases. The mechanograms of the stationary state prove to be exclusively a function of the degree of stretch, while the contractions in the early relaxation phases are dependent on the speed, direction and scale of the preceding change in length. The higher the stretching step chosen, the more clearly reduced are the mechanogram amplitudes of the early relaxation phase in comparison to the stationary state. This applies especially right of the optimum of force-development and contradicts a viscoelastic interpretation of the systolic phenomena in the poststretch phase. The findings after abrupt stretching point to either an initial decrease of amplitude or to a delayed approach of the contractions to their stationary state. Stretch-induced changes in the time course of the action potentials would constitute an adequate basis for the interpretation of these phenomena.

Zusammenfassung

Eine schnelle Längenänderung löst am isolierten Katzenpapillarmuskel einen viskoelastischen Relaxationsprozeß aus, in dessen Verlauf die diastolische Kraft verzögert ihrem neuen Gleichgewichtswert zustrebt. Ihr Zeitverlauf läßt sich sowohl nach Dehnung als auch nach Entdehnung durch eine Summe von wenigstens vier Exponentialfunktionen approximieren, die durch sehr unterschiedliche Zeitkonstanten ausgezeichnet sind.

Der isometrisch tätige Papillarmuskel zeigt im Verlauf einer dehnungsinduzierten Relaxationsphase einen ausgeprägten Anstieg der Mechanogrammamplituden, dem in den ersten Sekunden eine kurzfristige Abnahme vorausgeht. Nach abrupter Entdehnung mißt man ein spiegelbildliches Verhalten. Die Mechanogramme des stationären Zustands erweisen sich ausschließlich als Funktion des Dehnungsgrades, während die Kontraktionen in den Relaxationsfrühphasen von Geschwindigkeit, Richtung und Ausmaß der vorausgegangenen Längenänderung abhängen. Je höher ein Dehnungssprung gewählt wird, um so deutlicher sind die Mechanogrammamplituden der Relaxationsfrühphase gegenüber dem stationären Zustand reduziert. Dies gilt insbesondere rechts des Optimums der Kraftentwicklung, was einer viskoelastischen Deutung der systolischen Phänomene in der Nachdehnungsphase widerspricht. Die Befunde nach abrupter Dehnung sprechen entweder für eine initiale Amplitudenminderung oder für eine verzögerte Annäherung der Kontraktionen an ihren stationären Zustand. Dehnungsbedingte Änderungen im formalen Verlauf der Aktionspotentiale würden eine hinreichende Basis für die Interpretation dieser Phänomene bilden.