Die verschiedene Empfindlichkeit der Na⁺ + K⁺-aktivierten ATPase des Herz- und Skeletmuskels gegen k-Strophanthin

Zusammenfassung

1. Membran- und Vesikelfraktionen des Skeletmuskels enthalten ebenso wie die des Herzmuskels eine durch Na⁺ + K⁺-aktivierbare und durch k-Strophanthin hemmbare ATPase.

2. Im Gegensatz zum Herzmuskel findet sich in Membranfraktionen des Skeletmuskels eine maximale Aktivität der Na⁺ + K⁺-stimulierten ATPase nicht nur bei hohen Na⁺- und niedrigen K⁺-Konzentrationen, sondern auch bei der Umkehr des Ionenverhältnisses, d. h. bei hohen K⁺- und niedrigen Na⁺-Konzentrationen.

3. Untersuchungen über die Wirksamkeit des Strophanthins an Membranfraktionen des Herz- und Skeletmuskels von Kaninchen, Meerschweinchen und Ratten ergaben deutliche artspezifische Empfindlichkeitsunterschiede: Eine halbmaximale Hemmung der Na⁺ + K⁺-aktivierten ATPase des Herz- bzw. Skeletmuskels fand sich an Kaninchen bei 0,7 bzw. 700 μM/l, an Meerschweinchen bei 1,0 bzw. 500 μM/l und an Ratten bei 50 bzw. 300 μM/l. Die Na⁺ + K⁺-aktivierte Membran-ATPase des Skeletmuskels ist demnach bei Kaninchen 1000 mal, bei Meerschweinchen 500 mal und bei Ratten sechsmal unempfindlicher als diejenige des Herzmuskels. Die Na⁺ + K⁺-aktivierte Membran-ATPase des Rattenherzens ist gegen k-Strophanthin 50–70 mal unempfindlicher als die des Meerschweinchen-bzw. Kaninchenherzens.

4. Die Empfindlichkeit der Vesikelfraktion des Herz- und Skeletmuskels des Kaninchens gegenüber Strophanthin entspricht derjenigen der Membranfraktion. Der Zusatz von Na-Azid vermindert die Empfindlichkeit der Na⁺ + K⁺-aktivierten Vesikel-ATPase des Skeletmuskels gegen Strophanthin und hat zur Folge, daß niedrige Strophanthinkonzentrationen (10⁻⁶–10⁻⁸) eine Aktivierung verursachen.

Summary

1. Membrane and vesicle fractions of skeletal muscle contain like those of cardiac muscle a Na⁺ + K⁺ activated ATPase which is inhibited by k-strophanthine.

2. Contrary to the cardiac muscle there is a maximum of activity of the Na⁺ + K⁺ stimulated ATPase in the membrane fraction of the skeletal muscle not only at high Na⁺ and low K⁺ concentrations, but also at the reversal of the ion relations, that is at high K⁺ and low Na⁺ concentrations.

3. Investigations of the effectiveness of strophanthine on the membrane fractions of cardiac and skeletal muscle of rabbits, guinea-pigs and rats resulted in a significant species specifity in sensitiveness: a half maximal inhibition of the Na⁺ + K⁺ activated ATPase of the heart or skeletal muscle was found in rabbits at 0,7 or 700 μM/l, in guinea-pigs at 1,0 or 500 μM/l and in rats at 50 or 300 μM/l respectively. The Na⁺ and K⁺ activated membrane ATPase of the skeletal muscle is accordingly in rabbits 1000 times, in guinea-pigs 500 times but in rats only 6 times less sensitive than that of the cardiac muscle. The Na⁺ and K⁺ activated membrane ATPase of the rat hearts is 50–70 times less sensitive to strophanthine than that of guinea-pig or rabbit hearts.

4. The sensitiveness of the vesicle fraction of heart- and skeletal muscle of the rabbit to strophanthine corresponds to that of the membrane fraction. Addition of sodiumacide diminishes the sensitiveness of the Na⁺ and K⁺ activated vesicle fraction and results in an activation by low strophanthine concentrations (10⁻⁶–10⁻⁸).