Long-term behavior of radiosodium in bone: Comparison with radiocalcium and effects of various procedures

Abstract

Rats were given²²Na intraperitoneally and the retention of the isotope was determined in whole body and in bone for periods up to 650 days. In contrast to⁴⁵Ca, which is rapidly taken up by bone and then very slowly released, most of the²²Na taken up by bone leaves, with a halftime of 3–5.5 days. However, about 5% of the skeletal burden exhibits a very slow turnover, with a half-time of about 700 days. Since this rate is comparable to that of⁴⁵Ca, it is concluded that this small fraction of bone Na is an integral part of the crystal structure.

Only two of the several experimental procedures which were tried produced a significant effect on bone Na turnover. These were prolonged feeding of a low calcium diet and a change in parathyroid activity. An increase in dietary Na affected the fast component of bone Na turnover, but there was little if any effect on the slow component.

Calculations from our data suggest that, in contrast to Ca, the skeleton does not serve a significant reservoir function for the support of extracellular fluid Na.

Résumé

Après injection intraperitonéale de²²Na, la rétention de l'isotope a été déterminée dans l'organisme entier de rasé et dans leur tissu osseux, pendant une période allant jusqu'à 650 jours. Contrairement au⁴⁵Ca, qui est rapidement concentré dans l'os, puis lentement éliminé, la presque totalité du²²Na absorbée par l'os le quitte avec une demie-période de 3–5.5 jours. Cependant, environ 5% de la charge squelettique présente une vitesse de mobilisation lente, avec une demie-période d'environ 700 jours. Etant donné que cette vitesse est comparable à celle de⁴⁵Ca, il semble que la faible fraction de Na osseux fasse partie de la structure du cristal.

Seuls deux des procédés expérimentaux utilisés ont un effet significatif sur la mobilisation du Na. Il s'agit de la consommation prolongée d'un régime pauvre en calcium et d'un changement de l'activité parathyroidienne. Une augmentation du Na alimentaire affecte l'augmentation de la vitesse de mobilisation du sodium dans son composé rapide, alors que le composé lent est peu ou pas affecté.

Les calculs effectués, à partir de nos résultats, indiquent que, contrairement au calcium, le squelette ne sert pas de réservoir significatif pour le maintien du milieu liquide extracellulaire.

Zusammenfassung

Ratten erhielten intraperitoneal²²Na, und die Retention dieses Isotopes wurde während einer Zeitspanne bis zu 650 Tagen im ganzen Körper und in den Knochen bestimmt. Im Gegensatz zu⁴⁵Ca, welches sehr rasch von den Knochen aufgenommen und dann nur langsam abgegeben wird, verschwindet der größte Teil des vom Knochen aufgenommenen²²Na in einer Halbwertzeit von 3–5,5 Tagen. Jedoch zeigen etwa 5% des Knochengerüstes einen sehr langsamen Turnover mit einer Halbwertzeit von ungefähr 700 Tagen. Da dieser Anteil jenem von⁴⁵Ca vergleichbar ist, kann daraus geschlossen werden, daß diese kleine Fraktion des Na vom Knochen einen integralen Teil der Kristallstruktur ausmacht.

Nur zwei der verschiedenen experimentellen Anordnungen, welche ausprobiert wurden, ergaben eine signifikante Wirkung auf den Na-Turnover im Knochen. Diese bestanden einerseits aus einer langzeitigen Verfütterung von Ca-armer Diät, andererseits aus einer Veränderung der Parathyreoidea-Aktivität. Eine Erhöhung der Na in der Nahrung beeinflußte die schnelle Komponente des Na-Turnover im Knochen; sie zeigte aber wenig bis keine Wirkung auf die langsame Komponente. Berechnungen aus unseren Resultaten lassen vermuten, daß — im Gegensatz zum Ca — das Skelet keine signifikante Reservoir-Funktion zur Erhaltung des Na in der extracellulären Flüssigkeit ausübt.