Summary
Electron microscopic studies on pulmonary arteries 20 days to 5 months after lung reimplantations (dogs) yielded the following results: In the plexus arterialis of the stem of the pulmonary artery most of the nerve fibres were found to be degenerated. These fibres belong to extrapulmonary ganglionic cells (i.e., sympathetic chain, vagus nerve, extrapulmonary peribronchial nerve plexus). Whereas in the nerve plexus of some of the branches of the pulmonary arteries and at the site of the arterioles no degenerated nerve fibres could be detected. The fibres which survived showed synaptic swellings with the fine structural characteristics of either adrenergic or cholinergic nerve terminals.
Further investigations on the content and uptake of noradrenalin (NA) are consistent with the assumption that a part of the adrenergic nerves survived in the walls of the pulmonary arteries of reimplanted lungs, 6, 15, and 20 days after reimplantations. The highest decrease in the NA-content as well as in the NA-uptake was found in the stem of the artery in reimplanted lungs. Our present and previous findings lead to the following conclusion: in reimplanted lungs autonomic innervation of middle-sized, smaller, and smallest branches of the pulmonary artery is mainttained. The innervating nerve terminals belong to ganglionic cells of the plexus peribronchialis.
Zusammenfassung
Elektronenmikroskopische Untersuchungen am Nervenplexus der Pulmonalarterien reimplantierter Lungen von Hunden, deren Überlebenszeiten zwischen 20 Tagen und 5 Monaten lagen, haben zu folgenden Ergebnissen geführt: Im distal von der Arterienanastomose gelegenen Abschnitt der A. pulmonalis ist der größte Teil der Nervenfasern degeneriert. Diese degenerierten Fasern gehören zu extrapulmonalen Ganglienzellen (Grenzstrang des Sympathicus, N. vagus, extrapulmonaler Plexus peribronchialis). Zwischen Adventitia und Media der mittleren und kleinen Äste der A. pulmonalis können reichlich intakte Nervenfasern beobachtet werden, und im Bereich der Arteriolen fallen nur intakte Axone auf. An den terminalen Axonen sind synaptische Anschwellungen mit den feinstrukturellen Merkmalen adrenergischer oder cholinergischer Nerven nachzuweisen.
In biochemischen Untersuchungen wurden Gehalt und Aufnahme von Noradrenalin (NA) in Stamm-, Lappen- und Segmentarterienwänden von normalen und reimplantierten Hundelungen quantitativ bestimmt. Die Reimplantationszeiten betrugen hierbei 6, 15 und 20 Tage. In teilweiser Übereinstimmung mit den elektronenmikroskopischen Befunden haben diese biochemischen Untersuchungen ergeben, daß im distal von der Arterienanastomose gelegenen Teil der A. pulmonalis praktisch keine NA-Aufnahme oder -Speicherung mehr nach-weisbar ist.
Die Befunde werden wie folgt interpretiert: Die Innervation der mittleren Pulmonalarterienäste erfolgt zum Teil, die der kleinen und kleinsten Arterienäste ausschließlich von intrapulmonalen Ganglienzellen des Plexus peribronchialis aus, während die A. pulmonalis mit ihren großen Ästen im wesentlichen von extrapulmonalen Ganglienzellen innerviert wird.
Similar content being viewed by others
Literatur
Bennet, H. S., Luft, J. H.: s-Collidine as a basis for buffering fixatives. J. biophys. biochem. Cytol. 6, 113–114 (1959).
Blümcke, S., Dellschau, H., Nasseri, M., Eisele, R., Städtler, K., Bücherl, E. S.: Die Innervation der Bronchialdrüsen in reimplantierten Hundelungen. Z. Zellforsch. 100, 474–486 (1969b).
—, Dengler, H. J.: Noradrenalin content and ultrastructure of adrenergic nerves of rabbit iris after sympathectomy and hypoxia. Virchows Arch. Abt. B 6, 281–293 (1970).
—, Niedorf, H. R., Rode, J.: Axoplasmic alterations in the proximal and distal stumps of transsected nerves. Acta neuropath. (Berl.) 7, 44–61 (1966).
—, Rode, J., Niedorf, H. R., Nasseri, M., Eisele, R., Städtler, K., Bücherl, E. S.: Der peribronchiale Nervenplexus in reimplantierten Hundelungen. Beitr. path. Anat. 138, 272–291 (1969a).
Bray, G. A.: A simple efficient liquid scintillator for counting aqueous solutions in a liquid scintillation counter. Analyt. Biochem. (N.Y.) 1, 279–285 (1960).
Brettschneider, H.: Die Gefäßinnervation als ein Beispiel für die feinere Morphologie der vegetativen Endformation. Verh. Anat. Ges. 1963, Erg.-H. Anat. Anz. 113, 150–171 (1964).
Bücherl, E. S., Lesch, P., Nasseri, M., Richter, M.: Ergebnisse experimenteller Untersuchungen nach normothermer und hypothermer Homoiotransplantation einer Lunge. Langenbecks Arch. klin. Chir. 296, 660–686 (1961).
Caulfield, J. B.: Effects of varying the vehicle of OsO4 in tissue fixation. J. biophys. biochem. Cytol. 3, 827 (1957).
Čech, S.: Adrenergic innervation of blood vessels in the lung of some mammals. Acta anat. (Basel) 74, 169–182 (1969).
Dengler, H. J.: Zur Methodik der Katecholaminbestimmung. Ergebn. Lab. Med. 3, 55–63 (1967).
—, Hengstmann, J. H., Blümcke, S.: Noradrenaline content and uptake of the normal and reimplanted canine lung. Acta pharmacol. (Kbh.) 29, Suppl. 4, 9 (1971); Naunyn-Schmiedebergs Arch. Pharmak. exp. Path. (in Vorbereitung).
Dijkstra, C.: Über die Innervation der Lungen. Beitr. klin. Tuberk. 92, 445–471 (1939).
—: Über die Innervation der Lungen. — Eine Untersuchung mittels des Osmium-Jodid-Verfahrens. Mikroskopie 24, 77–87 (1969).
Euler, U. S. v., Floding, I.: Diagnosis of pheochromocytoma by fluorimetric estimation of adrenaline and noradrenaline in urine. Scand. J. clin. Lab. Invest. 8, 288–295 (1956).
Fillenz, M.: Innervation of pulmonary and bronchial blood vessels of the dog. J. Anat. (Lond.) 106, 449–461 (1969).
Gaylor, J. B.: The intrinsic nervous mechanism of the human lung. Brain 57, 143–160 (1934).
Glaser, W.: Die Innervation der Bronchien. In: Die Lebensnerven, herausgeg. von L. R. Müller, 2. Aufl. Berlin: Springer 1924.
—: Die intramuralen Nerven der Blutgefäße in der Lunge. Z. Anat. Entwickl.-Gesch. 83, 327–331 (1927).
Karnovsky, M. J.: Simple methods for “staining with lead” at high pH in electron microscopy. J. biophys. biochem. Cytol. 11, 729–732 (1961).
Larsell, O.: Nerve terminations in the lung of the rabbit. J. comp. Neurol. 33, 105–131 (1921).
—: The ganglia, plexuses, and nerve terminations of the mammalian lung and pleura pulmonalis. J. comp. Neurol. 35, 97–132 (1923).
Lehmann, H. J.: Die Nervenfaser. In: Handbuch der mikroskopischen Anatomie des Menschen, herausgeg. von W. Bargmann, Bd. IV/4. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1959.
Luft, J. H.: Improvements in epoxy resin embedding methods. J. biophys. biochem. Cytol. 9, 409 (1961).
Nasseri, M., Blümcke, S., Eisele, R., Kötter, D., Bücherl, E. S.: Funktionelle und morphologische Befunde an autotransplantierten Hundelungen. Verh. dtsch. Ges. Path. 54, 185–190 (1970).
Reynolds, E. S.: The use of lead citrate at high pH as an electron-opaque stain in electron microscopy. J. Cell Biol. 17, 208–212 (1963).
Sunder-Plassmann, P.: Der Nervenapparat der menschlichen Lunge und seine klinische Bedeutung. Dtsch. Z. Chir. 250, 705–714 (1938).
—: Durchblutungsschäden und ihre Behandlung. Stuttgart: Enke 1943.
Trump, B., Smuckler, E. A., Benditte, E. P. A.: A method for staining epoxy sections for light microscopy. J. Ultrastruct. Res. 5, 343 (1961).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Blümcke, S., Dellschau, H., Dengler, H.J. et al. Die Innervation der Lungenarterien in reimplantierten Hundelungen. Z. Zellforsch. 121, 270–282 (1971). https://doi.org/10.1007/BF00340677
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00340677