Die Wirkung von N-Propyl-Ajmalinium-Bromid auf das Aktionspotential von Purkinje-Fasern

Zusammenfassung

An isolierten Purkinje-Fasern von Kälbern und Schafen wurde mit Hilfe der Mikroelektrodentechnik der Einfluß von N-Propyl-Ajmalinium-Bromid auf Amplitude, maximale Anstiegssteilheit und Dauer der Repolarisationsphase des Aktionspotentials, auf das maximale diastolische Potential und auf die Steilheit der langsamen diastolischen Depolarisation untersucht. Außerdem wurde geprüft, welche Wirkungen diese Substanz auf die Beziehung zwischen Membranpotential und maximaler Anstiegssteilheit einerseits sowie auf maximale Anstiegssteilheit und Überschuß gegen und nach dem Ende der Repolarisationsphase des vorhergehenden Aktionspotentials ausgelöster extrasystolischer Aktionspotentiale andererseits ausübt. Dabei wurden die folgenden Resultate erhalten:

• 1. An elektrisch getriebenen Purkinje-Fasern verringert N-Propyl-Ajmalinium-Bromid in Konzentrationen von 5·10⁻⁷ bis 5·10⁻⁶ g/ml die maximale Anstiegssteilheit, die Amplitude und den Überschuß des Aktionspotentials, während es das maximale diastolische Potential überhaupt nicht oder nur geringfügig beeinflußt. Bei Einwirkung der höheren hier angewandten Konzentrationen kommt es zu einer Verkürzung der Aktionspotentialdauer mit Plateauverlust sowie zur Abnahme der Steilheit der diastolischen Depolarisation.

• 2. An spontan schlagenden Purkinje-Fasern führt N-Propyl-Ajmalinium-Bromid zu einer Abnahme der Schlagfrequenz, wobei es gleichzeitig zu einer Verlängerung der Repolarisationszeit des Aktionspotentials kommt. Bei Einwirkung von 5·10⁻⁶ g/ml N-Propyl-Ajmalinium-Bromid erlischt die Spontantätigkeit des Präparates innerhalb weniger Minuten.

• 3. N-Propyl-Ajmalinium-Bromid (1·10⁻⁶ g/ml) verschiebt die S-Kurve der Beziehung zwischen der maximalen Anstiegssteilheit des Aktionspotentials und dem Membranpotential, von dem aus die plötzliche Depolarisation erfolgt, im Ordinatensystem nach rechts.

• 4. Unter der Einwirkung von N-Propyl-Ajmalinium-Bromid (2·10⁻⁶ g/ml) tritt die vollständige Wiederherstellung der maximalen Anstiegssteilheit und des Überschusses extrasystolischer Aktionspotentiale offenbar erst nach der Beendigung der Repolarisationsphase des vorhergehenden Aktionspotentials ein.

Auf Grund der erhobenen Befunde wird der Schluß gezogen, daß N-Propyl-Ajmalinium-Bromid die Natrium-Leitfähigkeit der Membran von Purkinje-Fasern auf dieselbe Weise hemmt wie andere Antifibrillantien.

Summary

Microelectrodes were used to measure the amplitude, the rate of rise and the duration of repolarization time, the maximal diastolic potential, and the steepness of diastolic depolarization in isolated Purkinje fibres of calves and sheep before, during, and after exposure to several different concentrations of N-Propyl-Ajmalinium-Bromide. Furthermore, we studied the effects of this substance on the relationship between membrane potential and maximal rate of rise of the action potential, and also on the rate of rise and on the overshoot of extrasystolic action potentials elicited during and after repolarization of a previous action potential. The following results were obtained:

• 1. In electrically-driven Purkinje fibres, N-Propyl-Ajmalinium-Bromide in concentrations between 5·10⁻⁷ and 5·10⁻⁶ g/ml reduces the rate of rise, the amplitude and the overshoot of the action potential but has no effect or exerts only a minor influence on the maximal diastolic potential. At the higher concentrations studied, it produces a shortening of the duration and a loss of the plateau of the action potential, and decreases the rate of diastolic depolarization.

• 2. In spontaneously-beating Purkinje fibres, N-Propyl-Ajmalinium-Bromide reduces the spontaneous discharge rate. This decrease in spontaneous activity is accompanied by a prolongation of the repolarization time. With N-Propyl-Ajmalinium-Bromide at a concentration of 5·10⁻⁶ g/ml loss of spontaneous activity occurs within a few minutes.

• 3. N-Propyl-Ajmalinium-Bromide (1·10⁻⁶ g/ml) shifts the curve relating the rate of rise of the action potential to the membrane potential previous to the passage of an impulse to the right.

• 4. N-Propyl-Ajmalinium-Bromide (2·10⁻⁶ g/ml) apparently postpones the complete restoration of the rate of rise and the overshoot of extrasystolic action potentials to a point after the time at which repolarization of the previous action potential is already complete.

It is concluded that N-Propyl-Ajmalinium-Bromide decreases the sodium conductance of the Purkinje fibre membrane in the same manner as other antifibrillatory substances.