die wirkung von adrenalin und von noradrenalin auf die nierenhämodynamik beim hund

13
Naunyn-Schmiedebergs Arch. Pharmak. u. exp. Path. 258, 24--36 (1967) Die Wirkung von Adrenalin und von Noradrenalin auf die Nierenhiimodynamik beim Hund P. BALn~ und 1%. CH£TV,L Physiologisches Institut der Medizinischen Universit£t Budapest (Direktor: Prof. Dr. reed. et phil. P. BSmI~T) Eingegangen am 6. l%bruar 1967 EHeets o/ Adrenalin and Noradrenalin on Renal Haemodynamics in the Dog Summary. Various parameters of renal haemodynamics were determined on dogs narcotized by chloralose during the intravenous infusion of 0,5--8,0 ~g/kg/min adrenalin and noradrenalin, respectively. It was found that: 1. Arterial pressure and renal vascular resistance increase, renal blood flow decreases in linear proportion to the infused amount of adrenalin and noradrenalin. 2. When the infused amount of the catecholamines is small, glomerular filtration rate is slightly increased. With higher amounts there is a very significant reduction of GFR. In the former case a preferential constriction of the postglomerular vessels is supposed, whereas in the latter spasms of the praeglomerular arteries and/or glomerular ischaemia is assumed. 3. The oxygen consumption of the kidney is not specifically influenced by the catecholamines. 4. Considering the unaltered extraction ratio of PAH and the increase of the arterio-venous oxygen difference, the opening up of arterio-venous shunts does not come into question. Key-Words: Adrenalin -- Noradrenalin -- Renal Haemodynamics. Zusammen/assung. Beim chloralosenarkotisierten Hund wurden die verschiede- nen Parameter der Nierenh~modynamik w~hrend der i. v. Infusion yon 0,5--8,0 tzg/ kg/min Adrenalin bzw. l~oradrenalin ermitte]t. Die Bestimmung der Nierendurch- blutung erfolgte auf direktem Weg. Es lieB sich feststellen: 1. Der arterielle Bhitdruck und der l~ierengefi~Bwiderstand bzw. die !~ieren- durchblutung weisen eine Zu- bzw. Abnahme auf, die im linearen Verh~ltnis zur verabreichten Adrenalin- bzw. ~oradrenalindosis stehen. 2. Bei niedriger Dosierung ist eine Zunahme der Glomerulusfiltration angedeu- tet, bei hoher Dosierung kann ihre unverhi~ltnism~Big starke Verminderung nach- gewiesen werden. Im ersteren Fall wird eine bevorzugte Constriction der post- glomerul~ren Gef~Be angenommen, im letzteren kommen Afferentenconstriction bzw. Glomerulusisch~mie in Frage. 3. Der Sauerstoffverbrauch der/¢iere wird dutch das Adrenalin bzw. Noradre- nalin nicht spezifisch beeinfluBt. 4. Aufgrund dcr unver~nderten PAH-Extraktion bzw. der Zunahme der arterio- venSsen Sauerstoffdifferenz kann auf keine ErSffnung yon intrarenalen arterio- venSsen Kurzschliissen gefolgert werden. Sehli~sselwfrter: Adrenalin -- ~Toradrenalin -- Nierenh~modynamik.

Upload: p-balint

Post on 13-Aug-2016

220 views

Category:

Documents


6 download

TRANSCRIPT

Page 1: Die Wirkung von Adrenalin und von Noradrenalin auf die Nierenhämodynamik beim Hund

Naunyn-Schmiedebergs Arch. Pharmak. u. exp. Path. 258, 24--36 (1967)

Die Wirkung von Adrenalin und von Noradrenalin auf die Nierenhiimodynamik beim Hund

P. B A L n ~ u n d 1%. CH£TV, L

Physiologisches Inst i tut der Medizinischen Universit£t Budapest (Direktor: Prof. Dr. reed. et phil. P. BSmI~T)

Eingegangen am 6. l%bruar 1967

EHeets o/ Adrenalin and Noradrenalin on Renal Haemodynamics in the Dog Summary. Various parameters of renal haemodynamics were determined on

dogs narcotized by chloralose during the intravenous infusion of 0,5--8,0 ~g/kg/min adrenalin and noradrenalin, respectively. I t was found that :

1. Arterial pressure and renal vascular resistance increase, renal blood flow decreases in linear proportion to the infused amount of adrenalin and noradrenalin.

2. When the infused amount of the catecholamines is small, glomerular filtration rate is slightly increased. With higher amounts there is a very significant reduction of GFR. In the former case a preferential constriction of the postglomerular vessels is supposed, whereas in the latter spasms of the praeglomerular arteries and/or glomerular ischaemia is assumed.

3. The oxygen consumption of the kidney is not specifically influenced by the catecholamines.

4. Considering the unaltered extraction ratio of PAH and the increase of the arterio-venous oxygen difference, the opening up of arterio-venous shunts does not come into question.

Key-Words: Adrenalin - - Noradrenalin - - Renal Haemodynamics.

Zusammen/assung. Beim chloralosenarkotisierten Hund wurden die verschiede- nen Parameter der Nierenh~modynamik w~hrend der i. v. Infusion yon 0,5--8,0 tzg/ kg/min Adrenalin bzw. l~oradrenalin ermitte]t. Die Bestimmung der Nierendurch- blutung erfolgte auf direktem Weg. Es lieB sich feststellen:

1. Der arterielle Bhitdruck und der l~ierengefi~Bwiderstand bzw. die !~ieren- durchblutung weisen eine Zu- bzw. Abnahme auf, die im linearen Verh~ltnis zur verabreichten Adrenalin- bzw. ~oradrenalindosis stehen.

2. Bei niedriger Dosierung ist eine Zunahme der Glomerulusfiltration angedeu- tet, bei hoher Dosierung kann ihre unverhi~ltnism~Big starke Verminderung nach- gewiesen werden. Im ersteren Fall wird eine bevorzugte Constriction der post- glomerul~ren Gef~Be angenommen, im letzteren kommen Afferentenconstriction bzw. Glomerulusisch~mie in Frage.

3. Der Sauerstoffverbrauch der/¢iere wird dutch das Adrenalin bzw. Noradre- nalin nicht spezifisch beeinfluBt.

4. Aufgrund dcr unver~nderten PAH-Extrakt ion bzw. der Zunahme der arterio- venSsen Sauerstoffdifferenz kann auf keine ErSffnung yon intrarenalen arterio- venSsen Kurzschliissen gefolgert werden.

Sehli~sselwfrter: Adrenalin - - ~Toradrenalin - - Nierenh~modynamik.

Page 2: Die Wirkung von Adrenalin und von Noradrenalin auf die Nierenhämodynamik beim Hund

Adrenulin, Noradren~lin trod Nierenh~modynamik 25

Nach der allgemeinen Auffassung bewirkt i.v. verabreichtes Adrena- lin bzw. Noradrenalin eine Constriction auch im Bereich der Nieren- gef~Be, d. h. die Nierendurchblutung (I~BF) nimmt ~b und der berechnete Nierengef£Bwiderstand (Rren) steigt an. Bei verh~ltnism~Big niedriger Dosierung ist die Abnahme der Glomerulusfiltration (GFR) weniger ~usgesprochen, als die der RBF, woraus auf eine bevorzugte Constriction der postglomerul~ren Gefi~Be geschlossen wird. Nach hSheren Dosen sinken die I~BF und die GFR proportional, und das Bild wird durch die Constriction der pr~glomeruli~ren Gef~Be beherrscht. (T6TH, 1937; BAI%CLAY, COOKE U. KEI~'i~EY, 1947; JACOBSON, HAM~AI~- STEN U. HELLEn, 1951; W]~K5, BUC~IT, Jos]~t'~so~ u. EK, 1951; KAPLA~, FOMON U. RAPOPO~T, 1952 ; BERNE, ItOFFMA~, t~GA~ U. LEV:Z, 1952; ~OYE~ u. HANDLE¥, 1952; MILLS, MO~E~ u. S~ELTON, 1953; MEHRIZI U. HAMILTON, 1959; GREE~ U. KEPCHAI¢, 1959; WO~T~EN, ANDV~SO~ U. ttrt~S~AW, 1962; VANDE~, 1965; M~GOS U. B~AU~, 1966; nsw.).

Der quantitative Zusammenhang zwischen den infundierten Katechol- aminmengen und der %nderung der Nierenh~modynamik ist weniger gekli~rt. Nach einigen Angaben sollen das Adrenalin und das Noradrenalin dieselbe Wirkung auf die Nierenhitmodynamik ausfiben, nach anderen soll das Adrenalin sti~rker vasoconstrictorisch wirken (PICKFORD U. WATT, 1951; S~E~CE~, D]~ISO~ n. G~E]~, 1954; nsw.).

Das eine Ziel der vorliegenden Versuchsreihe war den Zusammenhang zwischen den verabreichten Adrenalin- bzw. Noradrenalinmengen und den J~nderungen der Nierenhgmodynamik beim narkotisierten Hund quantitativ zu kli~ren. Das andere Zefl unserer Untersuchnngen war Angaben fiber die etwaigen Alterationen des intrarenalen Kreislaufs zu gewinnen. Es sollte geprfift werden, ob und in welchem MaD die ver- sehiedenen Adrenalin- bzw. Noradrenalindosen den pr~- bzw. postglome- ruli~ren Widerstand beeinfiussen.

Der relative Mangel an quantitativen Literaturangaben karm zum Tell dadurch erkli~rt werden, dab viele Forscher die Nierenhi~modynamik aufgrund der Clearancetechnik ermittelt haben. Ob geringe Katecholamin- gaben einen Anstieg der Diurese bewirken, ist umstritten; es steht jedoch fest, dab grSBere Dosen eine Abnahme der Harnausseheidung herbei- ffihren. Nach den Grundprinzipien der Clearancetechnik sind die Ergeb- nisse der Clearance bei Zu- bzw. Abnahme der Harnausscheidung stets mit Vorsicht zu bewerten (Literaturangaben siehe bei B~iLI~T, 1965). Demzufolge wurden in unseren Versuchen die Nierendurchblutungswerte auf direktem Weg, d. h. durch Messung der aus der Nierenvene entstrS- menden Blutmenge, ermittelt. Auf dieser Weise war es uns mSglich, die Nierenh£modynamik auch bei ausgesprochener Oligurie bzw. Anurie zu bestimmen.

Page 3: Die Wirkung von Adrenalin und von Noradrenalin auf die Nierenhämodynamik beim Hund

26 P. B ~ N T und R. C~TEL:

Methoden Es warden insgesamt 24 Versuche an Hunden gemischter ~asse in Chloralose-

narkose durehgefiihrt. Die linke i~ierengegend wurde durch Laparatomie freigelegt und die l~ierenvene dutch einen Plastiksch]auch mit der linken EuBeren Jugularvene verbunden. Eine T-Abzweigung des Sehlauches erm6gliehte die direkte Ermittlung der aus der l~ierenvene str6menden Blutmenge. Die fibliche Plasmakonzentration der Clearancesubstanzen p-AminohippursEure (PAH) bzw. Kreatinin wurde dutch entspreehende Vor- und Dauerinfusion gesichert. Die simultane Entnahme bzw. Analyse yon Blut aus einer kanfilierten Arterie bzw. aus der l~ierenvene erm6glichte die Bestimmung der Plasmakonzentration sowie die renale Extraktion der C1ear- aneesubstanzen. Der arterielle Blutdruck wurde in der Femoralarterie dutch ein Queeksilbermanometer gemessen.

Der Gehalt an PAH bzw. Kreatinin im Plasma wurde nach SMIw~ u. Mitarb. (1945) bzw. :B~-LINT U. VIS¥ (1965) ermittelt. Die Bestimmung des Sauerstoffgehaltes im arteriellen bzw. nierenvenSsen Blur erfolgte mit einem Doppeloxymeter (Atlas).

W~hrend den Kontrollperioden wurden 2 ml/min einer 0,85°/0igen NaC1-LSsung i. v. verabreieht. Nach Einstellung der konstanten P]asmakonzentration der C1ear- aneesubstanzen (etwa 10 rain nach dem ]~eginn der Dauerinfusion) konnte der eigentliche Versuch begonnen werden. Die Nierendurchblutung wurde auf direktem Weg alle 5 rain ermittelt. Die Entnahme yon Blutproben zur Analyse der Konzen- tration der Clearaneesubstanzen bzw. des Sauerstoffgehalts erfo]gte a]le 10 rain. /qaeh 20 rain (Kontrollperioden) wurde mit der Adrenalin- bzw. Noradrenalininfu- sion begonnen: die InfusionslSsungen enthielten 0,5--8,0 fzg Adrenalin bzw. Nor- adrenalin pro 2 ml 0,85°/oige NaC1-LSsung. W~hrend der n~ehsten 30 rain wurden 2 ml/min der Adrenalin- bzw. Noradrenalin-enthaltenden physiologisehen Kochsalz- ]Ssung infundiert. Etwa 10 min nach dem Beginn der Adrenalin- bzw. ~oradrenalin- infusion erfolgte alle 5 rain die Ermittlung der ~ierendurchblutung (auf direktem Weg) bzw. alle 10 min die Entnahme yon arteriellen und nierenvenSsen Blutproben zur Bestimmung der Konzentration der Clearancesubstanzen bzw. des Sauerstoff- gehalts. Wi~hrend der Kontroll- bzw. Infusionsperioden warden insgesamt 5--5 Nierendurehblutungsbestimmungen durchgefiihrt und die PAIt- bzw. Kreatinin- bzw. Sauerstoffgehalte in 2--2 Blutproben ermittelt.

Berechnungen, Bezeichnungen. Die Nierendurchblutungswerte sind auf 100 g Nierengewieht umgerechnet. Der Nierenplasmastrom (RPF) ist das Produkt yon

/100-- t i t ~Tierendurehblutung (RBF) und dem Plasmagehalt yon 1 ml Blur \ 100 ; Ht =

\

Hgmatokritwert). Der Nierenwiderstand (Rren.kg) ist der Quotient des arteriellen /

Blutdrueks ~_ud der pro Sekunde auf 1/cg Nierengewieht umgereehneten Nieren- durchblutung.

Die exogene Kreatininelearanee wird als Mal~ der Glomerulusfiltration (GFR) betraehtet. Sic wird als Produkt des Nierenplasmastroms (RPF) und der Kreatinin- extraktion (EKreat) bereehnet.

Die arteriovenSse Sauerstoffdifferenz (AVDo,) wird aufgrund des Hb-Gehaltes, wie bei BALINT U. FO~G~CS (1963) besehrieben, korrigiert. Der Sauerstoffverbrauch (Qo~) ist das Produkt der Nierendurehbhtung und der korrigierten arteriovenSsen Sauerstoffdifferenz.

Die mathematisehe Auswertung erfolgte nach den fiblichen Methoden wie bei Fm~.~ (1946) angegeben. Die Differenz wird als signifikant betraehtet, falls P 0,05 ist.

Page 4: Die Wirkung von Adrenalin und von Noradrenalin auf die Nierenhämodynamik beim Hund

AdrenMin, Noradrenalin und lqierenhgmodynamik 27

Versuchsergebnisse S/~m~liche Ergebnisse der Kontroll- bzw. Infusionsperioden sind in

Tab. 1 bzw. 2 zusammengestellt. Die Zahlenwerte des Blutdrucks und der Nierendurchblutung bzw. der Extraktion der Clearancesubstanzen und der arterioven6sen Sauerstoffdifferenz stellen den arithmetischen Mittelwert yon je 5--5 bzw. 2--2 Einzelwerten dar. Die Anderung der Blutdruck- bzw. Durchblutungs- bzw. Widerstandswerte (in Prozenten des Kontrollwertes berechnet) wird in Abb. 1 und 2 veranschaulicht. Aus den Abbildungen geht hervor, dal~ der Blutdruck und der Nieren- gefgBwiderstand bzw. die Nierendurchblutung eine yon der Adrenalin- bzw. Noradrenalindosis abhiingige eindeutige Zunahme bzw. Abnahme aufweisen. Der Zusammenhang ist linear; die Regressionslinien weisen eine hochgradige Signifikanz (P < 0,001) auf. Adrenalin bzw. Noradrena- lin scheinen die gleiehe Wirkung auszuiiben; bei niedriger Dosierung ist die etwas schw/tchere vasoconstrictorische (eventuell vasodilatatori- sche) Wirkung des Adrenalins angedeutet, die Differenz gegenfiber dem Noradrenalin ist jedoch keinesfalls signifikant.

Tab. 3 enthitlt die Mittelwerte der Kontrollperioden, sowie die Mittel- werte der nach der Adrenalin- bzw. Noradrenalindosis gruppierten Para- meter. Die dosisabh/~ngige Zu- bzw. Abnahme des Blutdrucks und des NierengefgBwiderstandes bzw. der Nierendurehblutung sind auch aus Tab. 3 ersichtlieh. Im Falle der Hgmatokrit- bzw. der EeAH-Werte kann keine dosisabhgngige ~mderung naehgewiesen werden. Die geringe Zu- nahme des Hiimatokrit- bzw. die geringe Abnahme des PAH-Extrak- tionsmittelwertes in der Gesamtheit der Infusionsperioden erwies sieh als nieht signifikant. (Bei den Versuchen 65/66 bzw. 58/66 bzw. 81/66 hat sich die Plasmakonzentration der PAtt auf ein zu hohes Niveau ein- gestellt; daher die niedrigen EpAH-Werte. Diese Angaben warden bei der Berechnung des Mittelwertes nicht beriieksichtigt.)

Die Kreatininextraktion nimmt bei nur wenig erh6hten Katecholamin- dosen etwas zu (nich'b signifikant), ihre betr/ichtliche Abnahme bei hoher Dosierung is~ hoeh signifikant. Diesem Umstand ist es zuzusehreiben, dai~ als Mal~ der Glomerulusfiltration betrachtete Kreatininclearance bei nur wenig erh6hter Adrenalin- bzw. Noradrenalindosierung unver/indert bleibt: die m/~$ige Abnahme des Nierenplasmastroms wird durch die m/£f3ige Zunahme der Kreatininextraktion kompensiert. Bei hohen Katecholamindosen ist die hochslgnifikante, das MaB der ~ierendurch- blutungsverminderung wei$ iibertreffende Abnahme der GFR eindeutig festzustellen.

In Abb.3 sind die (in Prozenten des Kontrollwertes ausgedrfickte) ~mderungen der Glomerulusfiltration veransehaulicht. Bei niedriger Dosierung (< 4 ~g/kg/min) ist die Filtration praktiseh unver/~nder~: der angedeutete Anstieg der Regressionslinie ist nicht signifikant. Bei

Page 5: Die Wirkung von Adrenalin und von Noradrenalin auf die Nierenhämodynamik beim Hund

bo

Tab

elle

1.

Ein

/luf

l vo

n A

dren

alin

an

/den

Blu

tdru

ek b

zw.

au/

die

1Vie

ren/

unkt

ion

Nr.

A

dren

alin

- A

rt.

RB

F

dosi

s D

ruck

m

l/m

in

~g/k

g/m

in

mm

Hg

3/65

K

--

16

5 47

7 A

0,5

19

0 67

5 10

1/66

K

--

15

0 40

2 A

0,5

98

40

2 10

9/66

K

--

12

4 34

2 A

0,5

88

23

2 6/

65

K

--

128

521

A

1,0

148

496

8/65

K

--

16

3 41

9 A

1,

5 18

0 40

7 53

/65

K

--

156

182

A 2

,0

167

151

98/6

5 K

--

13

7 32

4 A

2,0

14

8 40

9 27

/65

K

--

183

335

A 4

,0

210

225

38/6

5 K

-

-

112

336

A 4

,0

172

236

117/

66

K

--

124

347

A 6

,0

156

188

22/6

5 K

-

-

122

391

A 8

,0

191

105

57/6

6 K

-

-

132

281

A 8

,0

171

124

K =

K

ontr

ollp

erio

de;

A =

w

~hr

end

-~ren

.kg

Hg

mat

ok

r.

EpA

H

EK

reat

%

2,07

44

0,

78

0,28

67

1,

69

47

0,72

0,

24

79

2,23

38

0,

90

0,19

47

1,

47

33

0,87

0,

13

35

2,18

40

0,

85

0,26

53

2,

27

40

0,87

0,

23

33

1,47

57

0,

78

0,36

83

1,

79

65

0,80

0,

39

71

2,34

47

0,

78

0,23

51

2,

65

50

0,77

0,

14

29

5,14

40

0,

60

0,15

16

6,

64

38

0,67

0,

17

17

2,54

34

0,

73

0,25

53

2,

17

27

0,69

0,

21

54

3,28

45

0,

83

0,23

43

5,

60

51

0,88

0,

42

46

2,00

31

0,

67

0,13

31

4,

38

41

0,81

0,

29

40

2,15

45

0,

60

0,15

29

4,

98

48

0,68

0,

09

9 1,

87

47

0,63

0,

16

34

10,9

0 52

0,

71

0,02

1

2,82

58

0,

81

0,16

19

8,

28

60

0,68

0,

04

2

der

i. v.

Adr

enal

inin

fusi

on.

GF

I~

ml/

min

A

VD

o~

Vol

. °/

o

2,0

1,7

1,9

2,1

2,0

2,6

2,2

2,1

1,9

2,2

2,2

2,6

2,3

1,9

1,9

3,3

1,5

3,0

1,9

3,4

1,4

3,2

2,4

3,6

Qo

2

ml/

min

9,5

11,1

7,

7 8,

5 6,

8 6,

0 tl

,5

10,4

8,

0 9,

0 4,

0 3,

9 7,

5 7,

8 6,

4 7,

4 5,

0 7,

1 6,

6 6,

4 5,

5 3,

4 6,

7 4,

5

s~

o.

Page 6: Die Wirkung von Adrenalin und von Noradrenalin auf die Nierenhämodynamik beim Hund

Tab

elle

2.

Ein

/Iuf

l yo

n N

orad

rena

lin

au]

den

Blu

tdru

ck b

zw. a

u/ d

ie N

iere

n/un

ktio

n

Nr.

N

orad

r.-

Art

. R

BF

]~

ren.

kg

H/i

mat

okr.

E

pAH

E

Kre

at

GF

R

AV

Do~

Q

o~

dosi

s D

ruck

m

l/m

ia

°/o

ml/

min

V

ol. °

/o

ml/

min

fz

g/kg

/min

m

mH

g

46 r6

6 K

--

N

0,5

10

6 r6

6 K

--

]q

0,5

79

f66

K

--

1N 1

,0

65 '6

6 K

--

N

1,

0 58

'65

K

--

N 1

,0

62 I

65

K

--

N 2

,0

87 '6

5 K

--

5T

3,0

71

/65

K

--

N

4,0

93/6

5 K

-

N

4,0

85]6

5 K

--

N

6,

0 48

/66

K

--

N 8

,0

81/6

6 K

--

N

8,0

K =

K

ontr

ollp

erio

do; 16

0 28

1 3,

42

49

0,73

0,

16

23

1,8

5,1

~>

169

252

4,02

52

0,

77

0,20

25

2,

7 6,

8 13

0 50

2 1,

56

34

0,82

0,

20

74

1,8

9,0

9~

128

460

1,67

40

0,

76

0,22

62

2,

0 9,

2 ~.

10

2 42

8 1,

43

45

0,63

0,

16

38

2,1

9,0

116

358

1,94

50

0,

69

0,10

18

2,

4 8,

6 15

0 31

8 2,

83

43

0,47

0,

10

18

1,8

5,7

140

279

3,02

48

0,

45

0,10

16

1,

3 3,

6 12

2 27

0 2,

71

40

0,53

0,

17

31

1,8

4,9

130

203

3,85

45

0,

69

0,18

18

2,

4 4,

9 13

7 33

1 2,

48

41

0,81

0,

28

54

2,3

7,6

150

306

2,95

45

0,

79

0,33

57

2,

8 8,

6 17

0 35

1 2,

91

42

0,83

0,

15

31

1,7

6,0

213

277

4,58

52

0,

83

0,21

28

2,

7 7,

5 ~

' 14

8 40

3 2,

21

44

0,86

0,

19

43

2,5

10,1

17

8 39

2 2,

72

48

0,88

0,

24

49

2,2

8,6

150

494

1,83

55

0,

75

0,17

37

1,

6 7,

9 o

227

300

4,54

56

0,

82

0,17

23

2,

0 6,

0 <~

16

0 25

2 3,

81

41

0,75

0,

16

24

2,1

5,3

211

102

12,4

0 42

0,

74

0,06

4

4,1

4,2

170

337

3,03

56

0,

81

0,13

20

2,

1 7,

1 21

3 21

9 5,

83

64

0,78

0,

06

5 2,

8 6,

1 16

5 53

5 1,

85

47

0,38

0,

07

18

1,7

9,1

213

102

12,5

0 44

0,

42

0 0

4,8

4,9

N =

w

~hr

end

der

i.v

. N

orad

rena

lini

nfus

ion.

Page 7: Die Wirkung von Adrenalin und von Noradrenalin auf die Nierenhämodynamik beim Hund

80 1 ~. BiLleT u n d R . CS/TEL:

o 7<5>0

P°16, 0

7~zO

720

7oo

8o

6"0

ziO

7z/o % 720

700

d>O

80

IlO

30

0 C

o

, t r / . D r u c k I

RBF

0 l g 3 z/ 5 6 7 8 9 Adrenah'n (oj b z ~ IVoradrenalin ( , ) ~/]<{~/mln

Abb. 1. Verh~lf~nis des art~riellen Druoks bzw. der Nie rendurehb lu tung zu re ieh ten Adrenal in- bzw. Norad rena ] inmen le . Re~ess ionsg le iehungen : I v"

5,50 ( ± 1,25) x b z w . Y = 106 - - 8,56 (4- 0,54) x

o 7oo Zo m o

500 ~t00

#00

200

7o 6"O Jo

/

• ¢

o

/ J

f /

I

0 Z g j l/ 5 8 7 8 Actreno/l'n (o) ~z~../Voro'drenoll~ f , ) ~O-]~{t-/min

Abb. 2. Verh~l tnis des Nierengef~l~widerstandes zur verabre ich ten Adrenal in- bzw. Noradrena l inmenge . Semi logar i thmischer MaBstab. Regressionsgleichung: Y = 1,94

-t- 0,081 (4- 0,012) x. (Y = log Rre= • k~)

hoher Dosierung (> 4 ~g/kg/min) weist die Regressionslinie eine signi- fikante Abnahme auf (P < 0,001).

Das Verh~ltnis des Sauerstoffverbrauehs zur Nierendurchblutung wird in Abb.4 veranseh~ulieht. Es ist offensichtlich, d~$ die einzelnen

Page 8: Die Wirkung von Adrenalin und von Noradrenalin auf die Nierenhämodynamik beim Hund

Tab

elle

3.

Mit

telw

erte

der

ein

zeln

en P

aram

eter

in

den

Kon

trol

l2er

iode

n un

d w

ghre

nd d

er A

dren

alin

- bz

w.

Nor

adre

nali

nin/

usio

n.

~ ±

s~

Kon

trol

lper

iode

n In

fun

die

rte

Adr

enal

in-

bzw

. N

orad

rena

lind

osis

S

igni

fika

nz

der

Dif

fere

nz

~g

/kg

/min

zw

isch

en S

palt

en ~

< 2

2--

4

> 4

2 u

nd

3

3 u

nd

4

(1)

(2)

(3)

(4)

P P

Zah

l de

r F

~lle

(n)

24

10

8

6

Art

. B

lutd

ruck

mm

Hg

14

5 ±

4 13

7 ±

11

183

± 11

19

5 ~

10

<0

,01

--

I~B

F m

l/m

in

369

~ 10

38

5 ~=

45

291

± 30

15

0 ~=

18

--

< 0,

001

Rre

n.k

g

2,49

=~

0,18

2,

40 ~

= 0,

35

4,13

!

0,53

8,

17 i

1,

48

< 0,

01

<0

,02

1-It

imat

okri

t °/o

44

i

2 47

:k

3 46

i

3 51

±

4 --

--

EI,

Att

1

0,76

:j:

0,0

2 0,

80 4

- 0,

02

0,79

~

0,03

0,

71 i

0,

03

--

--

EK

reat

0,

19 ±

0,

01

0,19

-4-

0,0

3 0,

26 ~

: 0,

03

0,05

:k

0,01

--

<

0,01

GF

R m

l/m

in

39 ±

4

38 ±

8

38 i

5

4 ~

1 --

<

0,00

1

1 Im

F~l

le y

on

EpA

H s

ind

die

ents

pre

ehen

den

n-W

erte

21

bzw

. 9

bzw

. 7

bzw

. 5.

2

Die

nie

ht-s

igni

fika

nte

Dif

fere

nz (

P >

0,

05)

wir

d m

it -

- be

zeic

hnet

. D

er M

itte

lwer

t s~

mtl

iche

r tt

~m

ato

kri

t- b

zw.

Ep

AtI

-Wer

te d

er

Infu

sion

sper

iode

n b

etr~

gt

48 ±

2

bzw

. 0,

74 ~

0,

02.

Die

Dif

fere

nz g

egen

iibe

r d

en K

on

tro

llw

erte

n i

st n

ieht

sig

nifi

k~nt

(P

>

0,05

).

fro

o

Page 9: Die Wirkung von Adrenalin und von Noradrenalin auf die Nierenhämodynamik beim Hund

32 P. BXLr~r und R. C~TEL:

%780 ' GFR

750

7qO

720

700 I* _,..,-

6"0 - - o ~ , o

2O

0 7 Z 3 K/ 5- 5" 7 ¢? Adrenah~ (o~ 5zw IVorudrenah'n (,) fig/kg/min

Abb. 3. Verh~iltnis der Glomerulusfiltration zur verabreieht~n Adrenalin- bzw. Nor- adrenalinmenge. Regressionsgleiehungen: Y = 77 + 6,3 (4- 4,3) x (erster Tell);

Y = 190--23,3 (4- 4,3) x (zweiter Tell)

72

7O

~ a o

l ~1~o x , ' f Xx×.

x - z

• • o ~ ~ / - × o X , ,

o 70o 200 3oo ~ o 5oo soo 7oo f S F ~l,1 rnin

Abb.4. Verh~ltnis des Sauers$offverbrauchs zur BTierendurchblutung. × Kontroll- perioden, O Adrenalin, • Noradrenalin. Regressionsgleiehung: Y = 2,6 -b 0,0135

(4- 0,0014) x

Punkte der Kontroll- bzw. Infusionsperioden innerhalb der Fehlergrenzen das gleiehe lineare Verh&ltnis aufweisen, d. h. Adrenalin bzw. Noradrena- ]in beeinflussen an sieh den Sauerstoffverbraueh der lqiere nieht.

Besprechung der Versuchsergebnisse Die von uns angewand~e Methode, d. h. die Kaniilierung der V. rena-

lis, ergibt im akuten Versuch die MSgliehkeit beim narkotisierten Tier die BTierendurchblutung und die Extrak~ion der Clearancesubstanzen mit verh/~ltnismiil3ig groSer Genauigkeit ermiCteln zu kSnnen. Die Methode erwies sich in den letzten Jahren fiir die Beurteflung der Nieren- h/~modynamik als zuverl~Blieh. Hingegen kSnnen die Wasser- bzw. Na- Ausseheidung, insbesondere ihre Alterationen im kurzfristigen akuten Versuch nach Kanfi]ierung der Nierenvene gem/~$ unseren Effahrungen weniger genau beurteflt werden. Demzufolge wird in dieser Versuchsreihe

Page 10: Die Wirkung von Adrenalin und von Noradrenalin auf die Nierenhämodynamik beim Hund

Adrenalin, Noradrenalin und Nierenh~modynamik 33

die Dinrese auSer aeht gelassen und im folgenden nur die :~nderung der Nierenh~modynamik diskutiert.

Es ist bekamlt, dab dutch Reizung der Nervenfasern des Plexus renalis eine hochgradige Constriction der Nicrengef/~l]e hervorgerufen werden kann. Durch Reizung mit hoher Frequenz (20--30/see) kann eine vollst~ndige Isch~mie der Niere bewirkt werden (BLOc~, WAx.r~ u. MA_~N, 1952). Bei einer Reizfrequenz yon 1--5/see kommt naeh KOTTKE, Kvmc~x u. VISSC~R (1952) eine betr~ehtliche Vasoconstric- tion zustande. Naeh C~LA~DSR (1954) sinkt die Nierendurchblutung bei einer Reiz- frequenz yon 3/sec bzw. 6/sec bzw. 12/sec auf etwa 50O/o bzw. 200/0 bzw. 17°/0 (nahe- zu maximaler Effekt!) ihres Kontrollwertes. Der Nierenwiderstand steigt bei einer Reizfrequenz yon 3/sec bzw. 10/see auf das Zweifache bzw. F/inffache seines Kontroll- wertes. Nach FOLKOW (1955) betr~gt die hSchste reflektorische Impulsgabe in den vasoeonstrictorischen sympathischen Nervenfasern etwa 6--8/sec, d.h. die yon CELA~DE~ (1954) angewandten Reizfrcquenzen entsprechen dem physiologisehen Bereich.

Laut unserer Ergebnisse sind bei den niedrigsten Adrenalin- bzw. Noradrenalindosen ( < 2 [zg/kg/min) die Abnahme der Nierendurch- blutung bzw. die Zunahme des arteriellen Drucks und des Nierenwider- stands nut angedeutet. Bei den h6chsten yon uns angewandten Dosen ist die Nierendurchblutung auf etwa 40% des Kontrollwertes erniedrigt, wobei der Nierenwiderstand einen etwa vierfachen Anstieg aufweist. Naeh C~LANDEI~ (1954) werden bei der narkotisierten Katze w/ihrend der st/~rksten reflektorischen Sympathicuserregung (z. B. bei der Asphy- xie) etwa 1 tzg/kg/min Kateeholamine durch das Nebennierenmark sezerniert. Wenn wir diese Angaben auf den t Iund fibertragen, so k6nnen wit feststellen, dab die dutch uns angewandten wirksamen Dosen als ,,pharmakologisch" zu betrachten sind und beim intakten Tier unter physiologisehen bzw. pathologischen Begingungen in der bei Sympathi- euserregung wahrnehmbaren Nierenvasoeonstriction die sezernierten Adrenalin- bzw. Noradrenalinmengen keine nennenswerte Rolle spielen.

Wenn wit die Wirkung der Sympathieusreizung und der Adrenalin- bzw. Nor- adrenalininfusion in der Niere und in anderen Organen vergleichen, so kann folgen- des festgestellt werden. In den Muskel- bzw. I-Iautgef~l]en bewirkt die Reizung der Sympathici mit einer Frequenz yon 10/see eine etwa 100fache ErhShung des Gef/~$- widerstandes; dutch Adrenalin bzw. Noradrenalin (Dosierung etwa 5 ~g/kg/min) wird ein etwa zehnfacher Widerstandsanstieg hervorgerufen. Wie dies aus den obi- gen Angabcn hervorgeht, kann dutch Adrenalin bzw. Noradrenalin in der Niere dieselbe GrSl]euordnung des Widerstandsanstieges erreieht werden, wie dutch Sympathicusreizung. Die Nierengef~$e scheinen also fiir die hormonalen Einfiiisse viel empfincllieher zu sein, als die Gefgl]e anderer Gebiete (McGIFF u. AV~DO, 1961).

Aufgrund unserer Angaben k6nnen wit auf ehle dosisabh~ngige Beein- flussung des in~rarenalen Kreislaufs folgern. Es folgt aus elementaren Uberlegungen, daI3 die Kreatininextraktion mit der sogenannten Filtra- tionsfraktion (FF) definitionsgem~tl3 identiseh ist:

FF -~ GFR/I~PF = R P F " Exreat/RPF = EKreat.

Bei Abnahme der Nierendurchblutung bzw. des Nierenplasmastroms

3 Naunyn-Schmiedebergs Arch. Pharmak. exp. Path., Bd. 258

Page 11: Die Wirkung von Adrenalin und von Noradrenalin auf die Nierenhämodynamik beim Hund

34 P. B ~ T und R. CH~TE~:

zeugt der Anstieg der FF ----- EKreat fiir eine pr/~ferenzielle Constriction im Gebiet der efferenten bzw. postglomerul~ren Gef/iBgebiete (CHAsIS, RA~CG~S, GOL~)~I~G u. S ~ , 1938). Diesem Umstand ist es zuzusehrei- ben, dab bei niedriger Kateeholamindosierung (etwa ~ 4 ~g/kg/min) trotz der Nierenisch/imie die Glomerulusfiltration unver/~ndert bleibt.

Bei hSherer Dosierung kommt die Iseh/~mie der Glomeruluscapillaren bevorzugt zum Vorschein. Diese Tatsache kann aufgrund einer pr/~feren- ziellen afferenten (pr/~glomerul/~ren) Vasoconstriction erkl/~rt werden (TST~, 1937 ; B~N~ u. Mitarb., 1952, usw.). Bei hohen Adrenalin- bzw. Noradrenalingaben (> 4 ~g/kg/min) betr/igt die Nierendurehblutung im Durchschnitt etwa 4 0 0 des Kontrollwertes, die Filtration ist dagegen auf etwa 10 °/o gesunken. Die Annahme liegt auf der Hand, dab die Kate- cholamine eine Glomerulusintermittenz verursaehen, d.h. eine Anzahl yon Glomeruli bzw. Glomeruluseapillaren vom Blutkreislauf ausgesehal- tet werden und ein Tell des durchstrSmenden Blutes aus der Arteriola afferens unmittelbar in die Arteriola efferens bzw, in die peritubul/iren Capillaren gelangt. Auf die MSgliehkeit solcher Kurzsehlfisse wurde aufgrund morphologiseher Untersuchungen bzw. Farbstoff- und Tu- seheinjektionen schon 5fter hingewiesen (Sc~LSGWL U. Mos]~s, 1950; PE~EZ-TA~A¥O U. Itv, I~AND~z-P~oN, 1953; HALL, 1957; L~WIS, 1959, USW.).

Naeh unseren Versuchen wird der Sauerstoffverbrauch der Niere durch Adrenalin- bzw. Noradrenalin nicht spezifiseh beeinfluBt. Nach den Untersuehungen yon KRAME~ U. D~,~TZEN (1960 ) setzt sich der S auer- stoffverbrauch der Niere aus zwei Komponenten zusammen: dem basalen Verbrauch wird der suprabasale, RBF-abh/~ngige Antefl gegenfibergestellt. Die Regressionsgleichung unserer Angaben in Abb.4: Y ~-- 2,6 -~ 0,0135 (± 0,0014) x, besagt, dal~ der basale Verbrauch 2,6 m]/100 g Niere be- tr/~gt, wobei der suprabasale Antefl aufgrund des Regressionskoeffizienten (0,0135) zahlenm/~f~ig eharakterisiert werden kann. Beide Werte ent- sprechen den sehr oft kontrollierten Normalwerten (BX~N~ u. FoRGXcs, 1963).

Es gibt Angaben, nach denen beim Kaninehen hohe Adrenalindosen zum kompletten AufhSren der corticalen Durchblutung ffihren kSnnen, wobei das Blur durch die medull/iren Gef/iSe yon der arteriellen zur venSsen Seite befSrdert wird (sogenannter Oxford-shunt yon TRVv.TA u. Mitarb., 1948). Es ist nicht das Ziel dieser Arbeit in bezug auf den Oxford-shunt die Argumente fiir nnd wider ausffihrlieh zu diskutieren. Itier sei nur folgendes bemerkt. Beim Vorhandensein eines Shunts, durch welehen nennenswerte Blutmengen das sogenannte funktionierende Nierengewebe vermeiden, mu$ mit der Abnahme der PAH-Extraktion und der arteriovenSsen Sauerstoffdifferenz gereehnet werden (MAxwwLL, BREED U. SMITH, 1950). Beim Kaninehen fallt EpAH nach Adrenalinver-

Page 12: Die Wirkung von Adrenalin und von Noradrenalin auf die Nierenhämodynamik beim Hund

Adrenalin, Noradrenalin und Nierenhgmodyrmmik 35

abreichung (0,1 mg i. v.) a g negat ive Wer te (~[O~N'TAGUE 11. WILSON, 1949), beim H u n d ~ircl die E p ~ durch 2 1 - - 8 i ~g/kg Adrenalin nich~ beeinfluBt ( t IovcK, 1951). L a u t unseren Angaben besteht w~hrend der Infusionsperioden keine signifikante Verminderung der P A t t - E x t r a k t i o n (Tab.3). und die AVDo. weist bei der AdrenMin- bzw. NoradrenMin- bedingten Durehblu tungsverminderung keine Abnahme, sondern einen Ans~ieg au f (Tab. 1 und 2 ; Abb. 4). Dieser Befund kann nu t au f die ~Veise gedeute t werden, dab durch Adrena~n bzw. Noradrenal in der normale, glomerulo-tubul~re Nierenkreislauf verminder t wird bzw. keine nennens- werten intrarenalen Kurzschlfisse ents tehen (vgl. Screen, 1951).

Ffir die tiiehtige technisehe Assistenz gebfihrt unser Dank Frau S. B~_csA~AsY und Fr~u S. S z ~ Y .

Literatur

BALI~, P.: Nierenclearance. Teehnik, Bewertung, Ergebnisse in Klinik und Experi- ment. Jcna: G. Fischer 1965.

--, u. I. FoRGAcs: Sauerstoffverbrauch der Niere in verschiedenen experimenteIlen Zust@nden. Pfiiigers Arch. ges. Physiol. 277, 558 (1963).

--, u. M. V~s~: "True creatinine" and "pseudocreatininc" in blood plasma of the dog. Acta physiol. Acad. Sci. hung. 28, 265 (1965).

Bn:ac~Y, J., W. CooK~, and ~. KENNEY: Observations on the effects of adrenalin on renal circulation and circulation in man. Amer. J. Physiol. 151, 621 (1947).

BEI~!E, R. M., W. K. HO~A_,¢, h. KAOA~-, and 5L N. LEvY: Response of normM and denervated kidney to 1-epinephrine and 1-norepinephrine. Amer. J. Physiol. 171, 564 (1952).

BLOCK, M. A., K. G. W A ~ , and F. C. M ~ : Circulation through the kidney dur- ing stimulation of the renal nerves. Amcr. J. Physiol. 169, 659 (1952).

CEr,~'~D~, 0.: The range of control exercised by the sympathico-adrenal system. Acta physiol, scand. 32, suppl. 116 (1954).

C]~-~sIs, H., H. A. RA-~GES, W. GOLDRr~G, and H. W. S)~IT~: The control of renal blood flow and g]omertflar filtration in nomna] man. J. elin. Invest. 17, 683 (1938).

~ks~n~,R.A.: Statistical methods for research workers. 10th cd. Edinburgh: Oliver and Boyd 1946.

Fo~Kow, ]3.: Nervous control of the blood vessels. Physiol. Rev. 85, 629 (1955). GI~EE~, H. D., and J. H. K E P C ~ : Control of peripheral resistance in major sys-

temic vascular beds. Physiol. Rev. 39, 6t7 (1959). HALL, V. : The protoplasmatic basis of glomerular filtration. Amer. Heart J. 54, 1

(1957). HovcK, C. R.: Alterations in renal hemodsmamics and function during the intra-

venous injection of epinephrine in the dog. Amer. J. Physiol. 166, 649 (1951). JACO[BSOI% W. E., J. F. H2k51~Al~STE~, and B. I. HELLE~: Effects of adrenalin upon

renal function and electrolyte excretion. J. clin. Invest. 30, 1503 (1951). K~_v~, S. A., S. J. Fo~o~¢, and S. RAPO:~O~ZT: Effects of epinephrine and 1-nor-

epinephrine on renal excretion of solute during mannitol diuresis in hydropenic dog. Amer. J. Physiol. 169, 588 (1952).

KOTT~, F. L., W. G. KUmCEK, and M. B. V~SSC~E~: The production of arterial hypertension by chronAe renal a~£ery-nerve stimulation. Amer. J. Physiol. 145, 38 (1945).

3*

Page 13: Die Wirkung von Adrenalin und von Noradrenalin auf die Nierenhämodynamik beim Hund

36 P. B/LINT und R. C~/TEn: Adrenalin, Noradrenalin und Nierenh~imodynamik

KRAi%IER, K., u. P. DEETJEN: Beziehungen des O~-Verbrauchs der Niere zu Dureh- blutung und Glomerulumsfiltrat bei Anderung des arterieflen Druckes. Pfliigers Arch. ges. Physiol. 271, 782 (1960).

LEwis, O. J. : Vascular architecture of developing human renal glomerulus. Anat. l%ee. 185, 93 (1959).

I%~ANGOS, J. A., and G. BRAVN: Flow dynamics in individual nephrons of the rat kidney during intravenous infusion of epinephrine. Pfliigers Arch. ges. Physiol. 289, 1%79 (1966).

MAXWELL, l~I. H., E. S. BREED, and H. W. SMITH: Significance of the renal juxta- medullary circulation in man. Amer. J. IVied. 9, 216 (1950).

McG~F, J. C., and D. M. AVIA])O: Differential response of renal and femoral blood flows and vascular resistances. Circular. Res. 9, 1327 (1961).

MEm~iz~, A., and W. F. HAMILTON: Effect of levarterenol on renal blood flow and vascular volume in the dog. Amer. J. Physiol. 197, 1115 (1959).

MILLS, L. C., J. H. 1KOYER, and J. ~ . SKEnTON: The effect of norepinephrine and epinephrine on renal hemodynamies. Amer. J. reed. Sci. 226, 653 (i953).

MONTAGVE, F. E., and F. I. WInSON: Effect of epinephrine and shock on sodium p-aminohippurate extraction by the rabbit kidney. Amer. J. Physiol. 159, 581 (1949).

MOYER, J .H. , and C. A. HANDLEY" Nor-epinephrine and epinephrine effect on renal hemodynamics. Circulation 5, 91 (1952).

PEREz-TAI~IAYO, 1~., and 1%. HERNANDEZ-PEoN: Intrarenal vascular responses to sympathetic stimulation and to adrenalin. J. Lab. elin. Med. 41, 871 (1953).

PICKFORD, l~., and J. A. WATT: Comparison of some of the actions of adrenalin and noradrenalin on the kidney. Quart. J. exp. Physiol. 86, 205 (1951).

SCHWa, A. M.: Focal blood-flow measurements in cortex and medulla of kidney. Amer. J. Physiol. 167, 539 (1951).

SC~LEGEL, J. U., and J. B. MosEs: A method for visualization of kidney blood vessels applied to studies of the crush syndrome. Proe. Soc. exp. Biol. (N. Y.) 74, 832 (1950).

S~ITI[, H. W., lk ~. FINKELSTEIN, L. ALnVfINOSA, B. CRAWFOI~n, and M. GRABE~: The renal clearances of substituted hippuric acid derivatives and other aromatic acids in dog and m~n. J. clin. Invest. 24, 388 (1945).

SPENCer, M. P., A. B. DV, NISON, and H. D. G~EEN: The direct renal vascular effects of epinephrine and norepinephrine, before and after adrenergie blockade. Circular. Res. 2, 537 (1954=).

TdTH, L. A. : The effects of epinephrine on urine excretion in dogs. Amer. J. Physiol. 119, 140 (1937).

TRUETA, J., A. E. BARCLAY, P. 1VII. DANIEL, K . J . FRANKLIN, and l~I. M. L. I~I- Cl~ARD: Studies of the renal circulation. Oxford: Blackwell 1948.

VANDER, A . J . : Effect of catecholamines and the renal nerves on renin secretion in anesthetized dogs. Amer. J. Physiol. 299, 659 (1965).

WERK6, L., H. BUC]tT, B. JOSEP~SON, and J. EK: The effect of nor-adrenaline and adrenaline on renal hemodynamics and renal function in man. Scand. J. clin. Lab. Invest. 8, 255 (1951).

WORT~EN, B. ~. , Q.N. ANDERSON, and L. B. HIXS~AW: Response of isolated perfused dog kidneys to epinephrine. Amer. J. Physiol. 202, 97 (1962).

Prof. Dr. med. et. phil. P. B~LINT Physiologisches Institut der iYledizinischen Universitat Budapest VIII, Puskin u. 9 (Ungarn)