Vergleichende Untersuchungen über die Wirkung adrenerger, cholinerger und durch künstlichen Antrieb verursachter Frequenzänderungen auf die Dynamik des Herzens in situ

Zusammenfassung

An thorakotomierten Katzen wurde bei stabilisiertem Blutdruck der Einfluß der Herzfrequenz auf das Schlag- (SV) und Herzminutenvolumen (HMV), die Austreibungszeit (AuZ), mittlere (MRE) und maximale systolische Stromstärke (dV/dt_max) sowie die maximale Druckanstiegsgeschwindigkeit (dP/dt_max) im linken Ventrikel untersucht. Dabei variierten wir die Schlagzahl durch Reizung des rechten N. vagus, Ggl. stellatum oder einen künstlichen Schrittmacher zwischen 100–300/min.

• 1. Für jeden Parameter ergaben sich lineare Beziehungen zur Schlagzahl, die je nach Art der Frequenzvariation statistisch parallel gegeneinander verschoben waren (Abb, 2 und 5–7). Insgesamt war es daher möglich, die mittlere Frequenzabhängigkeit der einzelnen Parameter unter bestimmten Versuchsbedingungen zu berechnen. Nur die Kennlinie der AuZ unter Akzeleransreizung zeigte eine signifikant geringere Steilheit als unter den übrigen Versuchsbedingungen (Abb. 4).

• 2. Entsprechend der negativ linearen Beziehung zwischen Herzfrequenz und SV besaß das HMV eine Optimalfrequenz, die unter dem ventrikulären Schrittmacher deutlich kleiner, unter dem Sympathikus aber nur wenig größer war als unter aurikulärem künstlichem Herzantrieb (Abb. 3).

• 3. Die inotrope Sympathikuswirkung wurde durch einen gleichzeitigen Vagusreiz nicht unterdrückt. Die relative Steigerung der Schlagzahl blieb mit 22% unabhängig vom gleichzeitigen Vagusreiz fast konstant (Abb. 8).

• 4. Bei Zunahme der Schlagzahl bestimmte die Frequenzinotropie den Anstieg von dP/dt_max und verminderte die SV-bedingte Abnahme von dV/dt_max. Die adrenerge Inotropie veränderte die Frequenzabhängigkeit der AuZ in der Tachykardie und führte bei den übrigen Parametern zur Parallelverschiebung der Kennlinien in Richtung höherer Werte. Beide Inotropien zeigen demnach unter den hier beschriebenen Bedingungen eine unterschiedliche Wirkung.

Summary

The influence of heart rate was studied on stroke volume (SV), cardiac output (HMV), ejection time (AuZ), mean rate of ejection (MRE), peak flow velocity (dV/dt_max), and dP/dt_max of left ventricle in open-chest cats with stabilized blood pressure. Heart rate was varied in the range of 100–300/min by stimulation of the right vagus nerve and/or stellatum ganglion or by artificial pacemaker respectively.

• 1. Between heart rate and all parameters studied, linear correlations were found which shifted statistically to parallel positions according to the mode of frequency variation (Fig. 2 and 5–7). From this, it was possible to evaluate the mean frequency-dependence of each parameter. The only exception was concerned with the slope of the characteristic line of AuZ under stellate-stimulation (Fig. 4).

• 2. According to the negative linear function between heart rate and SV, there was an optimal frequency of the cardiac output. Under ventricular pacing, this frequency became evidently smaller than under auricular pacing and elevated only little under stellate-stimulation (Fig. 3).

• 3. The inotropic effect of stellate-stimulation was not suppressed by simultaneous vagus-stimulation. The relative enlargement of heart rate remained almost constant at 22%, independent of the simultaneous vagus stimulation.

• 4. With increasing heart rate, the inotropic effect of heart frequency determined the augmentation of dP/dt_max and diminished at same time the decline of dV/dt_max, caused by SV. The adrenergic inotropic effect alterad the frequency dependence of AuZ in tachycardia and shifted all other characteristic lines to higher values. Thus, both mechanisms of inotropism seem to have different effects under the conditions described.