Über die Wirkung von Atropin auf die Entladungsfrequenz in Phrenicus-Einzelfasern der Ratte

Abstract

The effect of atropine on discharge pattern of phrenic motoneurons was investigated in rats after vagotomy. The following results were obtained:

• 1. Atropine increased the distance of impulses, while the number of spikes was reduced. This effect was dose dependent for 0.6, 1.2, 2.4, and 4.8 mg/kg atropine injected intravenously. At the same time the frequency of respiration increased after administration of atropine.

• 2. Following atropine the effect of O₂-deficiency (12 Vol.-%O₂) or CO₂-excess (5 Vol.-% CO₂ on frequency of impulses and number of spikes was absolutely reduced, but both reactions were relatively unchanged.

• 3. N-Methylatropine did not influence the discharge pattern in phrenic motoneurons.

• 4. The effect of atropine on frequency of impulses was also demonstrable after denervation of carotid sinus.

The different effect of atropine on depth of respiration (increase in the distance of impulses, reduction of spike number) and respiratory frequency is not elicited by alteration of chemoreception. The results indicate that atropine effects the discharge pattern of phrenic motoneurons by direct action on central respiratory regulation.

Zusammenfassung

An 78 narkotisierten, bivagotomierten Ratten wurde die Entladungsfrequenz inspirationsaktiver Einzelfasern vom N. phrenicus unter der Einwirkung von Atropin untersucht. Dabei ergab sich:

• 1. Atropin führte in Dosen von 0,6; 1,2; 2,4 und 4,8 mg/kg i.v. zu einer dosisabhängigen Verlängerung der Impulsabstände und zu einer Abnahme der Spikezahlen in inspirationsaktiven Phrenicus-Motoneuronen. Die Atmungsfrequenz war demgegenüber nach Atropin gesteigert.

• 2. Bei Stimulation der Atmung durch Anoxie (12 Vol.- % O₂) oder Hypercapnie (5 Vol.- % CO₂) war die erreichbare Steigerung der Entladungsfrequenz und die Erhöhung der Spikezahlen nach Atropin (1,0 mg/kg) absolut eingeschränkt, die relativen Änderungen waren iedoch in beiden Fällen vor und nach Atropinbehandlung gleich.

• 3. N-Methylatropin(1,0 mg/kg)zeigte keine Wirkung auf die Entladungsfrequenz im N. phrenicus.

• 4. Nach Denervation des Carotissinus war die Reaktion auf Atropin unverändert.

Die unterschiedliche Wirkung von Atropin auf die Atmungstiefe (Zunahme der Impulsabstände, Abnahme der Spikezahlen) und auf die Atmungsfrequenz (Steigerung der Atmungscyclen pro Zeiteinheit) scheint nicht durch eine Beeinflussung der Chemoreception, sondern durch eine direkte Wirkung an der zentralen Atmungsteuerung zustandezukommen.