die wirkung von pharmaka auf die elimination von noradrenalin aus der perfusionsflüssigkeit und die...

Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. u. Pharmak. 247, 469--492 (1964)

Aus dem Pharmakologischen Institut der Universit~t Mainz (Direktor: Prof. Dr. G. KUSCnZNSKY)

Die Wirkung yon Pharmaka auf die Elimination yon Noradrenalin aus der Perfusionsfliissigkeit

und die Noradrenalinaufnahme in das isolierte Herz*

Yon R. ]ANDMAR und E. MUSCHOLL

Mit 7 Textabbildungen

(Eingegangen am 23. Mdrz 1964)

In den letzten Jahren wurde in einer Reihe yon Arbeiten aus verschiedenen Laboratorien gezeigt, dab in die Zirkulation gelangtes Nor- adrenalin in sympathisch innervierte Gewebe aufgenommen wird. De- finiert und experimentell bestimmt wurde diese Aufnahme entweder als Zunahme der Noradrenalinkonzentration des Gewebes gegeniiber der Konzentration des endogenen Noradrenalins nach Verabreichung yon L-Noradrenalin (MvscHOLL 1960, 1961; STROMBLAD U. NICKERSO~;

CAMrOS u. Sm-DV~MAN) oder als Konzentration von tt3-Noradrenalin im Gewebe nach Verabreichung von D,L-HS-Noradrenalin (Wm~rBY, AXELROD U. WEIL-MALHERBE; HERTTING, AXELROD U. WttITBY). In einigen Versuchen mit H3-Noradrenalin wurden auch spezifische Ak- tivit~ten von Noradrenalin im Gewebe mitgeteilt (HV, RTTI~G U. Hv, SS; POTTS, R U. A X ~ O D ) . IVV,~SS, N mal~ am perfundierten Rattenherzen die spezifische Aktivit~t des au/genommenen Noradrenalins und erfaBte dadurch die GrSl3e des Austausches yon H3-Noradrenalin mit dem endogenen Noradrenalin. Danach dfirfte bei den Konzentrationsmessun- gen yon H3-Noradrenalin in Geweben in den Versuchen der Arbeits- gruppe yon AXELROD im wesentlichen eine Nettoaufnahme erfal~t worden sein.

Eine zweite Methode zur Bestimmung der Noradrenalinaufnahme besteht darin, die arteriovenSse Differenz der Noradrenalinkonzentration bei einem yon Blur oder einer PerfusionslSsung durchstrSmten Organ zu messen (SI]sGs.L, GILMORV, U. SA~NOrF; Ln~DMA~ U. MUSCHOLL 1962;

* Ober einen Teil der Ergebnisse wurde auf der Friihjahrstagung der Deutschen Pharmakologischen Gesellschaft 1962 in lVlainz (LINDMAR U. MUSCI~OLL 1962) und auf ihrer 27. Tagung im September 1962 in Wien (LIND~AR U. MUSCHOLL 1963) berichtet.

470 R. LINDM~ und E. I~IUSC~OLL:

TttOENEN, H~RLIMANN U. HAEFELY ; G]~LESPIE U. KIRPEKAR). Die Auto- ren beze ichneten die Differenz zwar als Nora d re na l i ne x t r a k t i on , -eli- m i n a t i o n oder , , removal" , aber Bi lanzversuche an isol ier ten Herzen m i t gle ichzei t iger Bes t immung der E l imina t ion von Norad rena l in aus der Perfusionsfl i iss igkei t und seiner N e t t o a u f n a h m e in das Gewebe e rgaben eine nahezu q u a n t i t a t i v e Ube re in s t immung beider GrSl~en (LrNDMAR U. MUSC~OLL 1963).

I n de r fo lgenden A r b e i t mal~en wir die E l imina t ion und die Ne t to - au fnahme yon Norad rena l in a m isol ier ten Herzen und un te r such ten den EinfluB einiger P h a r m a k a . W i r ve rwende ten E n d k o n z e n t r a t i o n e n yon 4 . 1 0 -s g /ml Norad rena l in bei Kan inchenherzen und 8 . 1 0 -9 g/ml bei Ra t t enhe rzen . Diese K o n z e n t r a t i o n e n s ind gleich grol3 oder n iedr iger als die in Per fus ionsversuchen an R a t t e n h e r z e n m i t H3-Noradrena l in ve rwende ten (AxELROD, GORDON, HERTTrSG, K O P ~ u. POTTER: 3 - - 5 . 1 0 - S g / m l ; KoPIN, HERTT~G U. GORDON: 2 . 1 0 - 8 g / m l ) . Bei aku t e r E inwi rkung yon Cocain und Guane th id in en t sp rach die e l iminier te de r in die Herzen au fgenommenen Noradrena l inmenge . Nach Vor- behand lung der Tiere mi t Rese rp in oder Guane th id in wurde die gleiche Norad rena l inmenge aus de r Perfusionsflf issigkeit e l iminier t wie bei den Kont ro l len . Sie en t sp raeh der insgesamt in die Herzen aufgenommenen Menge, w/~hrend die N e t t o a u f n a h m e wegen der H e ra bse t z ung der Bindungsfah igke i t ffir Norad rena l in gehemmt war.

Methodik 1. Per/usion der isolierten Kaninchenherzen. Die Versuche wurden an 60 nach

LANOENDORVF durchstrSmten Herzen 1,7--2,6kg schwerer Kaninchen durchgeffihrt. Die zur Perfusion verwendete TyrodelSsung hatte folgende Zusammen- setzung: 8,0 g NaC1; 0,2 g KC1; 0,2 g CaC12; 0,1 g MgCI~; 1,0 g NaHC0~; 0,05 g NaI-IaPO4; 1,0 g Glucose; Aqua dest. ad 1000ml. Zugesetzt wurden 10 -5 g]ml Aseorbins[iure, oxygeniert wurde mit einem Gemisch von 950]0 02 + 5°/0 C02. Ein Thermostat hielt die Temperatur der LSsung auf 32 ° C. Der Perfusionsdruck betrug 60 am H20. Frfihestens 90 rain nach Beginn der Perfusion wurden 20 #g Noradrenalin, gelSst in 10 ml physiologischer NaC1-LSsung mit einem Zusatz yon 1 mg Ascorbinsaure, innerhalb 20 rain in die Aortenkaniile infundiert. W£hrend der ersten 2 min der Noradrenalininfusion wurde des Perfusat verworfen. W[ihrend der folgenden 18 rain sammelten wires zur Bestimmung yon Noradrenalin in vier oder fiinf Portionen und stellten durch koatinuierliches Vorlegen yon 1 n I-InS04 sofort eiuerL pH 3 ein,

Die Kontraktionen des Herzens wurden auf der Rul~trommel registriert. Der Einttul3 yon Pharmaka auf die Elimination yon Noradrenalin aus der Perfusioas- fiiissigkeit wurde gepriift, indem die Substanzen 4--24 min vor und wiihrend der Noradrenalininfusion mit konstanter Geschwindigkeit in die Aortenkaniile iu- fundiert wurden. Bei Veriinderung des Coronardurchflusses iinderte sich zwar die Konzentration des Pharmakons in der Perfusionsfliissigkeit, abet des Verhiiltnis der Konzentration des Pharmakons zu der]enigen des ebenfalls mit konstanter Geschwindigkeit infundierten Noradrenalins blieb gleieh.

2. Per[usion der isolierten Rattenherzen. Herzen 240--280 g sehwerer m~nnlieher oder weiblieher Sprague-Dawley-Ratten wurden in der gleiehen Anordnung wie die

Noradrenalinaufnahme in das isolierte Herz 471

Kaninchenherzen perfundiert. Der Thermostat war dabei auf 36 ° C eingestellt und die Temperatur der aus den Herzen tretenden Fliissigkeit betrug je nach der GrSl3e des Durchflusses 31--34 ° C. In einigen Versuchen setzten wir den CaC12-Gehalt der TyrodelSsung auf die Hiilfte herab. 10 min nach Beginn der Perfusion wurde Nor- adrenalin (500 ng gelSst in 0,6 ml Aseorbins~iure enthaltender physiologiseher NaC1- LSsung) innerhalb yon 10 min in die Aortenkaniile infundiert und anschliel~end die Perfusion fiir weitere 5 min fortgesetzt. Die geuaue Menge des infundierten l~oradrenalins ermittelten wir durch den Vorschub der Infusionspumpe. Das Perfusat wurde vom Beginn der Noradrenalininfusion an his zum Ende der Perfusion, also insgesamt 15 min hindureh gesammelt. In einem Vorversuch, in dem die Perfusate dreier Herzen zusammen aufgearbeitet wurden, hatten wir festgestellt, dal~ in dem Zeitraum von 2,5--5 min nach Ende der Infusion pro Herz nur 10 ng Noradrenalin, d .h . nur 2°/0 der insgesamt infundierten 500 ng im Perfusat erschienen; 5 bis 10 min nach Ende der Infusion waren ~ 4 ng, d .h . ~ 0,80/0 der infundierten I~oradrenalinmenge im Perfusat vorhanden. Dami~ ist sichergestellt, dab der Extracellul~rraum innerhalb yon 5 min unmittelbar nach der Noradrenalin- infusion ausreiehend gespiilt wird.

Der akute EinfluB yon Pharmaka wurde gepriift, indem die Substanzen bereits in der Perfusionsflfissigkeit gelSst wurden.

3. Bestimmung yon ~oradrenatin in Per]usaten. Das bei einer Noradrenalin- infusion im Perfusat der Kaninehen- oder Rattenherzen vorhandene Noradrenaliu wurde nach v. ECLER u. ORW~ bei pH 8,3 (kontrolliert mit Lyphanpapier) an A1203 adsorbiert, ansehliel3end mi~ 0,5 n H~SO 4 eluiert und wie friiher angegeben (LIND~IAR U. MUSCttOLL 1961) biologiseh am Blutdruck der despinalisierten Rat te bestimmt. Bei Perfusaten der Kaninchenherzen wurde aul~erdem in einem aliquoten Teil der Al~O3-Eluate das Noradrenalin nach der yon BERTLER, CARLSSON U. ROSE~GRE~ angegebenen Modifikation der Trihydroxyindolmethode fluorometrisch gemesseu (Anregung: 405 und 436 nm; Fluorescenzmessung bei 520 nm mit dem Fluorometerzusatz des Zeiss-Spektralphotometers).

Wir prtiften an jedem Versnchstag die methodische Ausbeute von Noradrenalin in der PerfusionslSsung. Von der zur Infusion verwendeten NoradrenalinlSsung wurden eutweder je eine Probe vor Beginn und eine naeh Beendigung des Per- fusionsversuehes oder eine Probe wi~hrend des Versuehes entnommen, in 100 ml TyrodelSsung (mit Ascorbinsi~urezusatz) pipettiert und das Noradrenalin wie in den Perfusaten bestimmt. Die ffir die Perfusate erhaltenen l~oradrenalimnengen wurden auf Grund dieser am selben Versuchstag erhaltenen Ausbeutefaktoren korrigiert. Im Durchsehnitt betrug die Ausbeute an Noradrenalin mit der biologischen Me- thode bei den Perfusionen der Kaninchenherzen 82 ± 1,4°/0 (Mittelwert ± mittlerer Fehler des Mittelwertes s ; ; Anzahl der Bestimmungen n ~-- 47; eingesetzte Menge x ~ 1,2 ~g) und bei den Perfusionen der Rattenherzen 79 ± 1,4°/0 (n ~ 34; x = 833 ng). Mit der fluorometrischen Methode betrug die Ausbeute bei den Kaninchenherz-Perfusionen 84 ± 2,4°/0 (n ~ 27; x ~ 1,2/~g).

4. Bestimmung yon Normetanephrin in Per/usaten. Fiir diese Versuche wurden Kaninchenherzen mit TyrodelSsung perfundiert, die nur 10 -~ g/ml Ascorbins~ure enthielt, da die hShere Konzentration yon 10 -5 g/ml mit der folgenden Bestimmung interferierte. Aus den Perfusaten wurde das Noradrenalin durch zweimalige Ad- sorption an Al~Oa bei pH 8,3 quantitativ entfernt, Die LSsung wurde mit HC1 auf pH 6 gebracht, im Rotationsverdampfer bei 44 ° C AuBentempera~ur auf etwa 5 ml eingeengt und dutch Zentrifugieren yon den ausgefallenen Salzen abgetrennt. Dann wurde wieder pH 6 eingestellt und mit Aqua dest. auf 11 ml anfgefiillt. In Proben yon jeweils 2,0 ml wurde Normetanephrin nach HXGGENDAL und ~oradrenalin (urn seine Anwesenheit sicher ausschlieBen zu kSnnen) mit der oben

472 R. LI'~DMAR und E. MUSCHOLL"

angegebenen Methode bestimmt. Wir verwendeten ,,inhere Standards", regt~n die Fluorescenz mit 405 und 436 run an und maBen sie bei 490 bzw. 515 nm. Die Aus- beute yon 80 ng Normetanephrin, das 100 ml Perfusat mit 2,0 #g Noradrenalin zugesetzt wurde, betrug 68%. Mit diesem Weft korrigierten wir die bestimmten Normetanephrinwerte.

5. Bestimmung yon Noradrenalin im Rattenherzen. Die Herzen wurden 5 min naeh Ende der Noradrenalininfusion yon der DurchstrSmungsapparatur entfernt, auf Filtrierpapier abgetupft, gewogen und in 10 ml eiskalter 5°/0iger Trichloressig- siiurelSsung homogenisiert. :Naeh 20 min wurde zentrifugiert und der Rfickstand mit 1 ml Triehloressigs~urelSsung nachgewaschen. Die Brenzcatechinamine wurden naeh C~OUT, CREVELING u. UDENFRIE~D bei pH 8,4 (Lyphanpapier) an AlcOa adsorbiert und nach Elution mit 5 ml 0,2 m EssigsKure wie oben angegeben dif- ferentialfluorometrisch bestimmt. Der abzentrifugierte Niederschlag der Trichlor- essigs~iureextrakte wurde zur Bestimmung des Trockengewichtes bei 105 o C bis zur GewiehtskonstarLz getrocknet.

Ausbeuteversuche ffihrten wir ~de folgt durch: Herzen unbehandeRer RatterL wurden schnell exeidiert, gewogen, zerschnitten und auf zwei gleichschwere Proben aufgeteilt. Dabei achteten wir darauf, dab VorhSfe und Kammern des Herzens gleiehm~13ig verteilt waren, da die Konzentration yon Noradrenalin in den einzelnen Abschnitten des Herzens unterschiedlich ist (MUSCHOLL 1959a; A~GELAKOS, FUXE u. TORCmXNA). Naeh Zusatz yon 200 ng Noradrenalin zu einer Probe wurde homogenisiert und der Brenzkateehinamingehalt bestimmt. Aus der Differenz der beiden Proben ergab sich die Ausbeute an Noradrenalin, die 82 ± 2,20]0 betrug (n = 6). Entsprechend korrigierten wir alle tterz-Noradrenalinwerte. Ffir die bei tterzen mit Reserpin behandelter Ratten gemessenen Werte benutzten wir zur Korrektur den nach 2 mg/kg Reserpin (subeutan 48 und 24 Std vor dem Versuck verabreieht) gemessenen Ausbeutefaktor (71 ~= 1,1°/0; n -~ 4; x = 200 ng).

6. Substanzen und ihre A nwendung. Wir verwendeten L-n-Cocain-HCl (E. Merck, Darmstadt); Dibenamin-HC1 (Nordmark-Werke A.G., Uetersen); Diehloriso- proterenol, 1-(3',4'-Diehlorphenyl)-2-isopropylamino~thanol-HC1, DCI (C. H. Boeh- ringer Sohn, Ingelheim); Guanethidinhemisulfat (Ismelin, Ciba A.G., Basel); Harmalin-HC1 (E. Merck, Darmstadt); Hexamethoniumjodid; Iproniazidphosphat (Marsilid, Deutsche Itoffmann-La Roche A.G., Grenzach); Pronethalol-HC1, Ne- thalide, 2-Isopropylamino-l-(2-naphthyl)-iithanol-HC1 (Imp. Chem. Ind., Ltd.); Reserpin (Serpasil, Ciba A.G., Wehr i. Baden); Tetracain-HC1 (Pantocain, Farb- werke Hoechst, Frankfurt-HSchst). Den Firmen danken wir fiir Uberlassung yon Versuchsmengen. Die angegebenen Dosen beziehen sich auf die Salze. Dosen und Konzentrationen yon L-Noradrenalin (Farbwerke Hoechst) und Normetanephrin (Mann Res. Lab., New York) sind auf die Basen bezogen.

Mit allen infundierten Substanzen wurde gepriift, ob ihre Anwesenheit in den benutzten Konzentrationen im Perfusat die Bestimmung yon lqoradrenalin stSrt. Dies war nicht der Fall.

Die Vorbehandlung mit Reserpin, Guanethidin und Iproniazid wurde folgender- maBen durchgefiihrt: Kaninehen erhielten 48 Std vor dem Versuch 1 mg/kg und 24 Std vor dem Versuch 0,5 mg/kg Reserpin i.v. Guanethidin (8 mg/kg) wurde 48 und 24 Std vor dem Versuch i.v. verabreicht. Frisch bereitete und mit NaHCOa neutralisierte LOsungen yon Iproniazidphosphat (50 mg/kg) wurden 48 und 24 Std vor dem Versuch i.v. gegeben.

Ratten erhielten Reserpin (2 mg/kg) oder Guanethidin (15 mg/kg) subeutan 48 und 24 Std vor dem Versueh. Iproniazid (100 mg/kg) wurde in neutraler LSsung 42 und 18 Std vor dem Versueh intraperitoneal injiziert.


Versuchsergebnisse

A. Durchstr6mungsversuche an Kaninchenherzen

1. Die Elimination yon Noradrenalin aus der Perfusionsfliissigkeit. Wir untersuchten die Elimination von Noradrenalin aus der Perfusions- flfissigkeit wi~hrend der Durehstr5mung des isolierten Kanmchen- herzens, indem wir 20 #g Noradrenalin in 20 min infundierten. Die in den Perfusatproben vorhandene Noradrenalinmenge (korrigiert mit dem Ausbeutefaktor des betreffenden Versuehstages) wurde als Prozentsatz der in der Zeiteinheit infundierten Noradrenalinmenge (pro Minute ~- 1 ug) ausgedrfiekt. Aus der Differenz zwischen infundierter und im Perfusat vorhandener Menge ergab sich die w~hrend der Passage durch das Herz aus der Perfusionsfliissigkeit eliminierte Nor- adrenalinmenge.

Die in elf Kontrollversuchen gemessenen Noradrenalinmengen in den Perfusaten sind in Abb. 1 als Funktion der Infusions- und Aus- spiildauer dargestellt. Noradrenalin wurde bei diesen Versuchen biolo- gisch bestimmt. Wi~hrend der ersten 2 min wurden im Perfusat 500/0 der in diesem Zeitraum infundierten Noradrenalinmenge wiedergefuaden, yon der 3. bis zur 20. rain stets etwa 60°/0 . Das Gleichgewicht fiir die Ver- teilung von Noradrenalin im Extra-

.* ,¥oradfen~zhn-~ /nfus/on

%

2O

02 10 20 25 30 rain

Abb. 1. ~Toradrenalin im Per/usat des isolierten Kaninchenherzvns w~lhrend und nach einer Noradrenalinin]usion. Ordinate: Prozent der pro Zeiteinheit infundierten Menge (i/~g/min) im Perfusat. Mittelwerte aus elf Versuchen, :Einzelwerte mit den individuellen Aus- beutefaktorea korrigiert (siehe Methodik).

Abszisse: Zeit in Minuten

celluliirraum stellt sich offenbar innerhalb der ersten 2 min ein, da die Elimination von Noradrenalin aus der Perfusionsflfissigkeit v o n d e r 3.--20. min konstant ist. Die wiedergefundene Noradrenalinmenge betrug in der 3.--20. m i n i m Durchschnitt bei 49 Perfusaten 60 ± 1,4°/0 (~ =~ s~). In drei Versuchen wurden auch fluorometrische Bestimmungen durchgeffihrt, die Noradrenalinmenge betrug dann bei zwSlf Perfusaten 57 ~ 3,50/0 der infundierten Dosis (Ktr. in Abb. 2).

W~hrend der ersten 2 rain nach Beendigung der Noradrenalin- infusion enthielt das Perfusat 12°/0 der zuvor pro Minute infundierten Dosis, die im wesentliehen aus dem Extracelluli~rraum ausgewaschen sein dfirften. Von der 3.--5. min waren 1,4°/0 und v o n d e r 6.--10. min waren nur noch so geringe Mengen des infundierten Noradrenalins im Perfusat vorhanden, dal~ sie unter der Nachweisgrenze lagen ( < 0,80/0). Die Aortenkaniile und der Extraeelluli~rraum des Herzens werden daher innerhalb yon 5 mia vollsti~ndig ausgespfilt.

474 1~. LINDMAR und E. }~USCHOLL:

Die K o n z e n t r a t i o n von Norad rena l in in der Perfusionsflf issigkeit h ing yon dem jeweil igen Coronardurchflul~ ab. I m Durchschn i t t be t rug sie 39 :~ 1,8 ng/ml. Die Schiagfrequenz der Herzen n a h m wi~hrend der Noradrena l in infus ion u m 29 ± 3,2°/0 zu, der DurchfluB sank u m

14 ~- 2,80/0 ab (Tab. 1).

Tabelle 1. Vergnderungen des Coronardurch/lusses und der Schlag/requenz des isolierten Kanlnchenherzens durch verschiedene Substanzen und durch In/usion yon Noradrenalin

Substanz rain

n vor NA 1

]~Oilzen- tration 2

t~g/ml

)[nderung

des Coronardurchfiusses durch die Substanz

der Schlagfrequenz durch die Substanz

allein I + NA-Infusion allein [ + NA-Infusio,

Kontrollen I)ibenamin Dichloriso- proterenol Pronethalol Iproniazid a Harmalin Tetracain Cocain Guanethidin Hexa- methonium

11 3 8-

5-

2

4- 4-

2,7--36

5,1--10,6 2,4-- 5,9

2,3-- 6,6 2,6-- 5,6 6,8--11,5

16,2 --22,2

4,0-- 6,9

O - - 2 ~

+134-[= --204-

--114- --25~ --164- --194-

64-

- - 1 4 ~- 2,8 O

2 , 5 - - 6 2 4 - 3 , 1 -- 2 ±

5,4 + 1 4 ± 5 , 0 + 2 8 4 - 10 - - 3 5 4 - 7 , 7 - 24-

-- 3 5 4 - 3 , 2 - -

12 + 4 4 - 8 , 2 - - 2 9 4 - 5,1 - -224-5 ,3 - - 1 7 4 - 7 -- 2 4 - 3 , 0 - 94- 4,4 --12=[=2,5 + 4=[:

17 + 5: j :10 -- 3 ±

+ 29 4- 3,2 2,5 ÷ 40 ± 1O

2,8 + 17 4- 3,8 13 - 1 1 4 - 1 , 8

+ 48 4- 4,5 2,5 - 19 :j: 2,6 10 - 3 5 4 - 1 , 9 4,5 + 62 4- 4,7 3,0 + 64 -4- 2,6

2,1 + 4 2 4 - 1 0

Angegeben sind die Mittelwerte der Ver~nderungen in Prozent ± s~, bezogen auf die unmittelbar vor der Verabreichung der betreffenden Substanz gemessenen Werte. n = Anzahl der Herzen.

1 Substanz verabreicht angegebene Zahl yon Minuten vor Beginn der Nor- adrenalininfusion (20 ~g in 20 min).

2 Endkonzentration der Substanz w~hrend der Noradrenalininfusion. a Kaninchen vorbehandelt 2 und 1 Tag vor dem Versuch mit 50 mg/kg i.v.

Die spontane Abgabe yon endogenem Norad rena l in in die Per- fusionsflfissigkeit war zum Ze i tpunk t unserer Versuche (etwa 2 S td nach dem Tod des Tieres) n iedr iger als die Nachweisgrenze ( < 2 ng/min) und b rauch te daher n ich t ber i icks icht ig t zu werden.

2. Der Einflul~ yon P h a r m a k a auf die E l imina t ion yon ~orad rena l in a u s der Perfusionsfl i issigkeit . Der EinfluB yon P h a r m a k a wurde geprfift , i ndem diese en tweder einige Minuten vor der Noradrena l in infus ion in die Aor tenkanf i le injizier~ bzw. der Perfusionsflfissigkeit zugesetz t wurden oder i ndem die Kan inchen 48 und 24 S td vor dem Versuch (mit Ipro- niazid, Reserp in oder Guaneth id in) vo rbehande l t wurden. Die Ergebnisse s ind in den Tab. 1 und 2 sowie in Abb. 2 und 3 zusammenges te i l t . Aus den Tabel len k6nnen die Anzah l der pe r fund ie r t en Herzen, die an- gewand ten Dosen, die Ze i tdauer der Anwendung vor Beg ian der Nor-


adrenal in infus ion u n d die Ver/~nderungen yon CoronardurchfluB oder Schlagfrequenz durch die Subs tanzen sowie dureh die kombin ie r t e W i r k u n g yon Subs tanz und Noradrena l in in fus ion e n t n o m m e n werden. I n Abb. 2 und 3 s ind die Ergebnisse der biologischen und f luorometr ischen Bes t immungen der in den Per fusa ten wiedergefundenen Noradrena l in - mengen wiedergegeben. Beide Methoden l iefer ten im R a h m e n ihrer S t reuungen ident ische Resu l t a te . Die aku te E inwi rkung yon Dibenamin ,

• B/olog. Besl/mmung [ ] fluorom. Best/mmung 10o . . . . . . . . . . . . .

oo

eo

o An2ahl ~912 ¢ 7 g 12 6 q 12 12 12 20 8 io B Ig 7 B

Ktc Diben. DCI Pron. [pron. Harm. Coc. Telrac. ~aneth. Hexa. Dos/s l~/ml, 2,z-3~ ~I-IOA ~q-5,9 2,3-E.~ ~8-11,5 ;,8-5,8 lC~-22A ~,O-S,9

Abb. 2. Ein}lu/3 yon Pharmaka aul die Elimination yon 2¢oradrenalin aus der Perlusions}lltsslgkelt des isolierten Kaninchenherzens. 20 gg Noradrenalin in 20 rain infuadier¢, Perfusat in 3--5 Portionen gesammelt. Die S/tulen steIlen ~ittelwerte ~: s~ der im Perfusat gemessenea l~oradrenalinmengen in Prozent der infundierten Dosis dar. Einzelwerte korrigiert mit den individuellen AusbeuSefaktoren (siehe Methodik). Ktr unbehandelte Kontrollherzen. Dibenamin, Dichlorisoproterenol (DCI), Pronethalol, Cocain, Tetracain, Guanethidin und ttexamethonium 4--13 min, ttarmalin 24 min vor und wlthrend der Noradrenalininfusion injiziert. Iproniazid (50 mg/kg) 48 und 24 Std vor dem

¥ersuch i.v. injiziert. Unterhalb der S~tulen: Anzahl der Bestimmungen und Dosen

Dichlor isoproterenol , Pronethalo] , Ha rma l in , Cocain, Te t raca in , Guane- th id in und t t e x a m e t h o n i n m in den in Tab. 1 aufgeff ihr ten Konzen- t r a t i o n e n ffihrte n ich t zu einer nachweisbaren Fre i se tzung yon Nor- adrena l in in das Per fusa t .

a) D i b e n a m i n , Dich lor i sopro terenol , Prone tha lo l . Diese adrenergen Hemmstof fe beeinfluBten en t sp rechend ihrer W i r k u n g auf die Recep to ren des Herzens die chronot rope W i r k u n g yon Norad rena l in unterschiedl ich. D ibenamin als Hemms to f f der vc-l~eceptoren (AttLQUIST) h a t t e ke inen s ignif ikanten Einflu$, DCI und Prone tha lo l als Hemmstof fe der fl-l~e- ceptoren (MORAN u. PERKINS; BLACK U. STEe~E~CSON) ve rh inde r t en die Zunahme der Schlagfrequenz durch Noradrena l in . Auf Grund der be- k a n n t e n s y m p a t h o m i m e t i s c h e n E igenwi rkung se tz te DCI die Herz- f requenz urn 28°/o herauf , aber w~hrend der nachfolgenden Noradrena l in - infusion sank die F reqnenz au f 17°/o gegen/iber dem Ausgangswer t ab. P rone tha lo l beeinfluBte die Schlagfrequenz nicht . W/ ihrend der Nor- adrenal in infus ion sank die F requenz un te r den Ausgangswer t ab (Tab. 1).

476 R. Lr~DM~ und E. MUSOHOLL:

Dibenamin verminderte die im Perfusat wiedergefundene Noradrenalin- menge gegenfiber den Kontrol len um etwa 10°/o, DCI und Pronethalol steigerten sie um 31--45°/o auf fiber 900/0 (Abb. 2).

b) Iproniazid, Harmalin . Vorbehandlung der Kaninchen mit dem langwirksamen Hemmstof f der Monoaminoxydase Iproniazid steigerte die Wirkung yon Noradrenal in auf die Sehlagfrequenz signifikant. Harmal in wurde als kurzwirksamer Hemmstof f der Monoaminoxydase

Tabelle 2. Vergnderungen des Coronardurch/lusse8 und der Schlag/requenz durch Guanethidin oder Cocain und durch In/usion von Noradrenalin an isolierten Herzen mit

Reserpin oder Guanethidiu vorbehandelter Kanincheu

Vorbehandlung mit

PerfuaionslSsung

enthielt

Reserpin Reserpin Reserpin Guanethidin Guanethidin Guanethidin

Cocain Guanethidin

Coeain Guanethidin

~g/ml

7,5 15

7,5 15

Anderung

des Coronardurchflusses

- - 2 4 ~ 9 , 3

- - 3 8 -V 2 , 9

- - 5 2 ~ : 3 , 7

- - 1 6 -4- 12 - - 3 5 ± 9 - - 7 ~ : 12,5

der Schlagfrequenz

-4- 56 :E 9,4 d ~ 131 d: 12,5 d- 81d: 7,4 + 42 i 1,5 + 60 ± 7,6 d- 98 ± 4,5

Kaninchen i.v. vorbehandelt 2 und 1 Tag vor dem Versuch mit 1,0 und 0,5 mg/kg Reserpin oder 2 • 8,0 mg/kg Guanethidin. Zusatz von Cocain oder Guanethidin zur Perfusionsfliissigkeit in der angegebenen Endkonzentration 8--15 min vor der Noradrenalininfusion (20 gg in 20 rain), n = Anzahl der tterzen. Mittelwerte der ~.nderungen in Prozent ~= s;, bezogen auf die unmittelbar vor der Noradrenalin- infusion gemessenen Werte.

(FRETER, WEISSBACtt, ~EDFIELD, UDENFRIEND U. WITKOP) verwendet. Da der maximale Anstieg der Noradrenal inkonzentra t ion des Rat ten- herzens nach einer subcutanen Gabe innerhalb von 40 min beobaehtet wird (MusCHOLL 1959b), eraehteten wir in unseren Versuchen eine In- fusionsdauer von 24 min vor Verabreichung des Noradrenalins als aus- reichend, um einen Effekt auf die Monoaminoxydase hervorzurufen. Harmal in setzte die Sehlagfrequenz um 29°/0 herab, die nachfolgende Noradrenalininfusion steigerte die ~requenz aber nur wieder auf einen Wer t yon --19°/0 gegenfiber der Ausgangsfrequenz (Tab. 1). Iproniazid steigerte den Prozentsatz yon Noradrenal in im Perfusat gegenfiber den Kontrol len um 10 bzw. 13°/o, t t a rmal in um 209/0 (Abb.2).

c) Cocain, Tetracain. Cocain setzte die Schlagfrequenz etwas herab und vers tarkte die ehronotrope Wirkung yon Noradrenal in signifikant (Tab. 1). Die Noradrenal inmenge in den Perfusaten wurde gegenfiber den Kontro]len um 30 bzw. 31 °/0 auf etwa 90°/0 gesteigert (Abb. 2).

Die lokalanaesthetisehe Wirkung yon Tetraeain ist nach SCHAU- MANN 5 - - S m a l starker als diejenige von Cocain. Wenn ffir die H e m m u n g

Noradreaalinaufr~ahme in das isolierte tterz 477

der Noradrenalinelimination durch Cocain nur die lokalanaesthetische Wirkungskomponente verantwortlich w/ire, mfiBten die benutzten Dosen yon Tetracain (Tab. 1) einen st/irkeren Effekt als Cocain haben, da sie 13--43/zg/ml Cocain entsprechen. Te$racain steigerte jedoch die I~oradrenalinmengen in den Perfusaten nur auf 72 bzw. 750/0 (Abb.2). Wegen seiner anti-accela- torischen Wirkung (LIND- • g/b/og. Beslimmuny [] fluorom. Best/mrnz/ng

M ~ u. MUSCrIOLL 1961) ZOO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

i i frequenz auch bei der Nor- ~ eo adrenalininfusion herab (Tab. 1). 60

d) Guanethidin erh6hte .~ in der kurzen Einwirkungs- ~ q0 zeit yon 4 - - 7 m i n die c gfre u nz verst/irkte die chronotrope Noradrenalinwirkung si- qgz2 z3t7 6¢ 7~ 4~ z6 ~8 gnifikant (Tab. 1). Die Nor- adrenalinmengen in den Perfusaten stiegen durch Guanethidin auf 93 bzw. 89°/o der infundierten Dosis an (Abb.2).

e) Hexamethonium An- derte die Schlagfrequenz nicht und hat te auf die

I(/i: /(11: +Coc. +Gu. Klr. ,,Coo. ÷Gu. unbehande# Reserpin-Vorbehandl~ Guanelhid/n-Vorbehond!

Abb. 3. Einllu~ einer Vorbehandlung tier Kaninchen mit Reserpin oder Guanethidin au! die Elimination yon ~oradrenalin aus der Perlusionsfliissigkeit des Herzens. ]~r- kliirung siehe Legende zu Abb.2. Reserpin-Vorbehand- lung: 1 mg/kg 48 8td und 0,5 mg/kg 24 Std vor dem Ver- such i.v., Guanethidin-Vorbehandlung: 8 mg/kg 48 und 24 Std vor dem Versuch i.v. verabreicht. Coc 7,5 #g/ml Cocain, Gu 15 pg/ml Guanethidin in der Perfusionsl6sung

enthalten

chronotrope Wirkung von Noradrenalin keinen signifikanten EinfluB (Tab. l). Die Elimination yon Noradrenalin blieb gegenfiber den Kon- trollen unver~ndert (Abb. 2).

/) Vorbehandlung mit Reserpin oder Guanethidin. Bei den Herzen mit Reserpin oder Guanethidin vorbehandelter Kaninchen nahm die Schlag- frequenz w/ihrend der Noradrenalininfusion um 56 bzw. 420/0 zu (Tab. 2), also signifikant st/irker als bei den Herzen der Kontrolltiere (Tab. 1). Bei Anwesenheit von Cocain oder Guanethidin in der Perfusionsfliissigkeit stieg die Schlagfrequenz w/ihrend der Noradrenalininfusion noch welter an (Tab. 2).

Wie aus Abb. 3 zu ersehen ist, waren in den Perfusaten der I-Ierzen mit Reserpin oder Guanethidin vorbehandelter Tiere nut etwa 600/0 der infundierter~ Noradrenalinmenge enthalten. Bei der Passage durch die I-Ierzen vorbehandelter Tiere wurde also eine ebensogroBe Menge des irrfundierten Noradrenalins eliminiert wie bei der Passage durch die Herzen der Kontrolltiere. Wenn die Herzen der vorbehandeRen Kaninchen

~aunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak,, Bd. 247 32

478 R. Lr~DM~ und E. MVSC~OLL:

8--15 min vor und w/~hrend der Noradrenalininfusion mit Cocain oder Guanethidin enthaltender TyrodelSsung perfundiert warden, stieg die Noradrenalinmenge im Perfusat signifikant und zwar in allen F/~llen auf fiber 90°/o der infundierten Menge an (Abb. 3).

3. l~ormetanephrin in Perfusaten yon tIerzen normaler und mit Reserpin vorbehandelter Tiere. In zwei Perfusatproben yon Herzen, denen 20/~g Noradrenalin in 20 rain infundiert worden waren, fanden wit 2,15 bzw. 3,0/~g Noradrenalin (44 bzw. 620/0 der in der betreffenden Zeit infundierten Menge). Normetanephrin war nicht nachzuweisen. Da die untere Naehweisgrenze pro Perfusat 15 ng betrug, konnten nicht mehr als 0,6 bzw. 0,80/0 der eliminierten Noradrenalinmenge als Normetanephrin fin Perfusat enthalten sein.

In seehs Perfusaten yon zwei Herzen mit Reserpin vorbehandelter Kaninchen fanden wir nach Infusion yon 20 #g Noradrenalin in 20 min 55--64°/0 der infundierten Menge wieder. In zwei Perfusaten war Normetanephrin nicht naehzuweisen. In den anderen vier Perfusaten waren 20--31 ng Normetanephrin enthalten. Dies entspraeh 0,8--1,5°/0 der aus den Perfusaten elimim'erten Noradrenalinmenge.

B. Bilanzversuche an isolierten Rattenherzen

Bflanzversuche fiihrten wir dutch, indem wir eine Menge yon etwa 500 ng Noradrenalin innerhalb yon 10 rain in die Aortenkanfile des isolierten Rattenherzens infundierten und sowohl die Perfusate als aueh die Herzen auf ihren Noradrenalingehalt untersuchten. Die aus der Perfusionsfifissigkeit eliminierte Noradrenalinmenge vergliehen wir mit der in die tterzen aufgenommenen Menge. Wir setzten ffir die miteinander zu vergleichenden Versuchsgruppen gleichschwere Ratten ein, damit die Herzgewichte mSglichst wenig streuten. Um feststellen zu kSn~en, ob eine der Behandlungsarten die Wasseraufnahme der Herzen ~nderte, bestimmten wir stets das Verh~ltnis Trocken-/Feuchtgewieht. Diese GrSl~en sowie der mittlere CoronardurchfluB vor und w&hrend der Nor- adrenalininfusion sind fiir die folgenden ¥ersuehe in Tab. 3 angegeben.

1. Wirkung yon Cocain und 6uanethidin auf die Noradrenalin- aufnahme und -elimination. In Abb. 4 ist ein Versuch dargestelit, bei dem neun Herzen 496 ~ 1,3 ng Noradrenalin infundiert wurden. Da wir in den Perfusaten 337 ~ 17 ng wiederfanden, waren 159 =~ 17 ng wghrend der Passage der Fliissigkeit dureh das Herz eliminiert worden. Bei acht als Kontrollen benutzten Herzen infundierten wir an Stelle der Nor- adrenalin- eine physiologische NaC1-LSsung. Die Noradrenalinmenge betrug in den Kontroliherzen 558 =~ 42 ng und in den Herzen nach der Noradrenalininfusion 700 =L 40ng. Die Herzen hatten also 142 ng Noradrenalin aus der Perfusionsflfissigkeit aufgenommen. Diese Menge entspricht 89°/o der aus der Flfissigkeit versehwundenen 159 ng, so dal3

479

die Noradrena l inb i l anz p r ak t i s ch ausgegl ichen ist . N o ra d re na l i n wird daher dadu reh aus der Perfusionsflf issigkeit e l iminier t , dab es in das I t e rz au fgenommen wird.

W e n n die Perfusionsl6sung 10/xg/ml Cocain enthie l t , wurden von den in fund ie r ten 496 ± 2,1 ng Norad rena l in 424 4- 20 ng in den Pe r fusa t en

Tabelle 3. Gewicht und Coronardurchflufl der isolierteu Rattenherzen bei den Bilanzversuchen

Infusion Behandlung y o n

Kontrolle NaC11 Kontrolle NA 2 Cocain NA

Kontrolle Kontrolle Guanethidin

Vorbehandlung Reserpin Reserpin

Guanethidin Guanethidin

NaC1 NA

Reserpin + Iproniazid

Reserpin + Iproniazid

8 858 =]= 17 9 857 ~= 16 6 857 ± 34

7 791 =k 26 7 826 2k 15 7 821 ± 22

H e r z CoronardurchfluB in ml/min

Gewicht in TG/FG in vor [ w/ihrend mg % der Infusion

6,3 ~ 1,1 8,0 ~ 0,~ 5,5 ± 0,~

17,3 :j= 0,4 10,6 ~ 1,1 16,9 :J= 0,8 11,8 ~ 0,4 16,0 4- 0,5!10,1 ~ 0,5

17,0 16,5 17,2

6 6

5 5

NaC1 NA

NaC1

NA

Noradrenalinaufnahme in das isolier~ Herz

762 4- 19 17,8 ~ 0,2 12,9 =k 0,4 i 832 -k 28 17,2 ~= 0,4 14,1 =k 0,6

796 ± 43 17,4 :J= 0,3 12,6 ~ 0,91 795 ± 29 16,9 =k 0,3 12,3 =k 0,6

I 833 ± 39 16,8 ± 0,2 11,0 =k 0,6

872 4- 24 16,6 :j= 0,2 11,1 ~ 0,5

8,1 :£ 0,6 6,9 =k 0,6

9,1 ± 0,8 6,9 q- 1,0

I [1,1 ± 1,0

7,8 i 0,5

.&nderung in °/o

- - 4 1

- - 3 2

- - 4 6

- - 1 8

- - 5 0

- - 5 0

- - 3 6

- - 5 1

- - 2 8

- - 4 4

+ 1

- - 30

Angegeben sind Mittelwerte 4-s~ aus n-Einzelwerten. reichungsart der Pharmaka siehe Legenden der Abb.4--6. yon Trocken- zu Feuchtgewicht.

1 Physiologisohe NaC1-L6sung fiir 10 min. Noradrenalinl6sung, 500 ng in 10 rain.

Dosen und Verab- TG/FG = Verh/iltnis

wiedergefunden und somit 72 ng el iminier t . Die sechs Herzen en th ie l t en nur 54 ng mehr Noradrena l in , als die unbehande l t en Kont ro l l en . Cocain se tz te also die Aufnahme von Norad rena l in in das Herz herab . Wie bei den Kan inchenhe rzen (Abb.2) h e m m t e Cocain daher auch be i den R a t t e n h e r z e a die E l imina t ion von Norad rena l in aus der Perfusions- flfissigkeit (Abb .4 und 7).

I n Abb . 5 i s t ein Bi lanzversuch wiedergegeben, bei dem w/~hrend der Infus ion yon 495 ng Norad rena l in 200 ± 11 ng aus der Perfusions- fl / issigkeit e l iminier t wurden. Die en t sprechenden Herzen en th ie l t en 767 ± 48 ng Noradrena l in , die unbehande l t en Kont ro l lhe rzen 592 =k 27 ng.

32*

8O0 ng

8OO

4zOO

200

480 R . LINDMAR u n d E . MUSCHOLL:

Die Differenz yon 175 ng stellt die in das Herz aufgenommene Nor- adrenalinmenge dar. Sie betr~gt 88°/0 der aus der Perfusionsfliissigkeit eliminierten Menge yon 200 ng.

Wenn die Perfusionsl6sung 15/~g/ml Guanethidia enthielt, wurden yon der infundierten Noradrenalinmenge nur 52 ng eliminiert. In ]~ber- einstimmung damit nahmen die Herzen auch nur 54 ng Noradrenali~

/n den Per#usoten

Noradrenalin /b den Herzen

inf N G+N Ktr. N G+N

Noradrenalin ' | ~ /n den

80C in den Herzen ng

I Perfusa/en ~ ~I~ 21 ,g • 54 ____l l_t ,,

| II I)7f, N Coc.÷N Kfz N Coc+g

Plenge Anzah/ 9 6 8 9 8

Abb. 4

0

Menge Anzahl 7 7 7 7 7

Abb. 5

A

~/75ng 5z/

__ _ t ] N

Abb.4. Wirkung yon Cocain au] die Elimination yon 1Voradrenalin aus der Per]usions/liissigkeit und auf die iVoradrenalinau/nahme in das isolierte Rattenherz. Infundierte Menge: 496 ng ~oradrenal in in 10 min. Offene S~tulen: Mittlerer Noradrenalingehalt der Perfusate und der entsprechendea Herzen, korrigiert mit den jeweiligen Ausbeutefaktoren (siehe Methodik). N Perfusate oder Herzen nach Noradrenalininfusion; Coc. -b ~7 Dasselbe, wenn die Perfusionsfliissigkeit 10 ~g/ml Cocain enthielt;

Ktr Kontrollherzen, ohne Noradrenalininfusion perfundiert

Abb. 5. Wirkung yon Guanethidin au! die Elimi~u~tion yon Noradrenalin aus der Per[usions/liissigkeit und au! die 21oradrenalinau/nahme in das isolierte Rattenherz. :Erkitrung siehe Legende zu Abb. 4.

(7 Perfusionsflfissigkeit enthielt 15 pg/ml Guanethidin

auf. Guanethidia hemmte daher die Elimination von Noradrenalin im gleichen AusmaB, wie es die Noradrenalinaufnahme in das Herz herab- setzte. Die Effekte yon Guanethidin auf die Elimination von Noradre- nalin sind am Rattenherzen (Abb.7) und Kaninehenherzen (Abb.2) gleich groB.

2. Wirkung einer Vorbehandlung der Ratten mit Guanethidin und Reserpin auf die Noradrenalinaufnahme und -elimination. Vorbehandiung mit Guanethidin (8 mg/kg subcutan an 2 Tagen vor dem Versuch) setzte die Noradrenalinmenge in ffinf Herzen auf 31=~3,3 ng herab (Guanethi- d imKtr , in Abb.6). Dies entspricht einer 95°/oigen Noradrenalinent- leerung gegeniiber den unbehandelten Kontrollen. Die Herzen von vorbehandelten Ra t ten eliminierten von den iafundierten 489 ng Nor- adrenalin 192 4- 13 ng und enthielten naeh der Perfusion 92 ~ 9,4 ng Noradrenalin. Nut 61 ng (oder 32°/0 tier eliminierten 192 ng) waren somit in den Herzen wiederzufinden. I m Gegensatz zu den Versuehen mit


akuter Eiawirkung von Guanethidin war die Elimination yon Nor- adrenalin nach Vorbehandlung der Rat ten nicht gehemmt (Abb. 7) und die Noradrenalinbilanz war nicht ausgeglichen.

Noradrenalin

60~ in den Perfusa/en in den llerzen

0 - - - ~hE G+N R+N R+I+N Guane/h. Reserpin Re.~e('p+lp~n

/~eng e Ktr. N Ktr N Ktr. N ,4nz-ah/ 5 6 9 5 5 6 6 9 9

Abb. 6. Wirkuno einer Vorbehandlung der Ratten mit Pharmaka au] die Eliminatiqn von Noradrenalin aus der Per]usionsflilssigkelt und au] die Noradrenalinaulnahme in das isolierte Herz. Ertd~xung siehe Legende zu Abb.4. G 15 mg/kg Guanethidin 48 und 24 Std, R 2 mg/kg Reserpin 48 und 24 Std vor dem Versuch subcutan injiziert. R + I 8 Std nach Reserpin 100 mg]kg Iproniazid an 2 Tagen vor

dem Versuch intraperitoneal injiziert

1or F . . . . . . . . . . . . . . .

ii! 5 6 9

iKlc Coc.j iKtz Gean. I iGuan. #es.#es.+lpron. I Vorbehandlunq

Abb. 7. Einilufl von Pharmaka au/ die Elimination von ~Toradrenalin au8 der Periusionsflilssigkeit des isolierten l~attenherzens. Die S~iulen stellen Mittelwerte 4- ~ der im Perfusat bei den Bilanzversuchen (siohe Abb. 4--6) gemessenen Noradrenalinmengen in Prozent der infundierten Dosis (etwa 500 ng) dar. Ktr Unbehandelte Kon~rollherzen; Coc bzw. Guan 10 ~g]ml Cocain bzw. 15 pg/ml Guanethidin in der Perfusionsfliissigkeit enthalten, Vorbehandlung mit Guanethidin, Reserpin und Reserpin + Ipro-

niazid siehe Legende zu Abb. 6

Vorbehandlung yon Rat ten mit Reserpin (2 mg/kg subcutan an 2 Tagen vor dem Versuch) setzte den Noradrenalingehalt der Herzen auf 14 :k 2,8 ng herab (98°/0ige Entleerung). Die Elimlaation yon Nor- adrenalin betrug 127 4- 16 ng und war damit etwas niedriger als bei nicht vorbehandel~en Herzen (vgl. Ktr . und Reserpin-Vorbehandlung in Abb.7). In den Herzen waren naeh der Noradrenalininfusion 12,5 4-3,8 ng enthalten, d. h. die Differenz zu den Kontrollea betrug

482 R. LINDMAB. und E. MUSCHOLI.,:

nur --1,5 ng. Auch nach Vorbehandiung mit Reserpin war die Nor- adrenalinbilanz somit nicht ausgeglichen.

In einer weiteren Versuchsreihe behandelten wir Rat ten mit Reserpin (2mal 2 mg/kg subcutan) und Iproniazid (jewefls 6 Std naeh Reserpin 100 mg/kg intraperitoneal). Da der Coronardurehflug einiger isolierter Herzen w/~hrend tier Noradrenalininfusion nahezu vollstiindig sistierte, perfundierten wit die restlichen I-Ierzen mit Tyrodel5sung, deren Gehalt an CaC12 auf die I-I/~lfte herabgesetzt women war. Wir fanden keinen Untersehied zwischen beiden L5sungen, wenn wir die Noradrenalin- aufnahme und -elimination an je sechs Kontroll- und infundierten Herzen magen. Daher kombinierten wit die Resultate yon ffinf Per- fusionen mit Tyrodel5sung und vier Perfusionen mit der LSsung, deren CaC12-Konzentration erniedrigt war (Abb. 6 und 7). Der Noradrenalin- gehalt der Herzen war auf 15 ng (97% Entleerung) herabgesetzt. Die Elimination yon Noradrenalin aus der Perfusionsfliissigkeit betrug 146 -V 16 ng und war yon derjenigen der unbehandelten Kontrollherzen praktisch nieht untersehieden (Abb. 7). Auch bei diesem Versueh war die Noradrenalinbilanz nicht ausgegliehen, da die Herzen nach tier 5~or- adrenaHninfusion nur 52 4- 7,2 ng oder 37 ng mehr Noradrenalin als die Kontrollen enthielten (25°/0 tier eliminierten Menge yon 146 ng).

3. Adrenalinmenge, Herzgewieht, Coronardurehflult und Sehlag- frequenz bei den Bilanzversuehen. Die Adrenalinmenge in den perfundierten Kontrollherzen betrug 16,5 -4- 3,3 rig. Sie war naeh Infusion yon Noradrenalin mit und ohne Zusatz yon Coeain oder Guanethidin zur Perfusionsfliissigkeit nieht ver/indert. Naeh Vorbehandlung tier Ea t ten mit Reserpin oder Guanethidin waren die Adrenalinmengen fiir eine siehere Bestimmung zu niedrig.

Die I-Ierzgewiehte der mit und ohne Noradrenalin infundierten zu- sammengehSrigen Versuchsgruppen untersehieden sieh auger naeh Vorbehandlung mit Reserpin nicht signifikant voneinander. In allen Gruppen blieb bei den mit und ohne Noradrenalin perfundierten Herzen das Verhiiltnis Trocken-/Feuchtgewicht und damit die Aufnahme yon Wasser in das Myokard konstant (Tab. 3).

Der CoronardurehfiuB sank wiihrend der Noradrenalininfusion in fast alien Gruppen st/~rker ab als w/~hrend der Infusion yon physiologiseher NaC1-LSsung. Eine starke tterabsetzung des Durehflusses konnte sowohl bei Versuchsgruppen mit hoher (Noradrenalin-Infusion an unbehandelten Herzen) als aueh mit niedriger (Cocam bzw. Guanethidin + Noradrena- lininfusion) Noradrenalinaufnahme in die Herzen beobachtet werden. Die Effekte der Pharmaka auf die Noradrenalinaufnahme und -elimination waren daher unabhiingig yon Ver~nderungen des Coronardurehflusses. Da der Coronardurchflug w/~hrend der Noradrenalininfusion bei den einzelnen Versuehsgruppen nur zwisehen 5,3 und 8,0 ml/min schwankte

Noradrenalinaufnahme in das iso]ierte Herz 483

(Tab. 3) und pro Minute 50 ng Noradrenalin infundiert wurden, betrug die mittlere Konzentrat ion yon Noradrenalin in cler Perfusionsflfissigkeit 9,4--6,3 ng/ml (vgl. Tab. 5, Spalte d).

Die Schlagfrequenz der unbehandelten Herzen betrug zum Zeitpunkt der Infusion (10--20 rain nach Perfusionsbeginn) 177 ± 8/min. Sie war bei den mit Noradrenalin infundierten t terzen nur um 90/o gesteigert. Cocain verst/trkte diese Noradrenalinwirkung um 17°/o, Guanethidin um 13°/0 . Nach Vorbehandlung mit Guanethidin steigerte Noradrenalin die Schlagfrequenz urn 23o/0, nach Reserpin urn 12°/0 . Die Schlagfrequenzen /~ndel~en sich daher in geringerem Ausma$ als bei den Kaninchenherzen.

4. Konzentrierung yon Noradrenalin im Herzen gegeniiber der Perfusionsfliissigkeit. Aus dem Verhi~ltnis der Konzentrat ion des in die Herzen aufgenommenen Noradrenalins zu der w/ihrend der Perfusion in der L6sung herrsehenden Konzentrat ion ergibt sich die Konzentrierung

Tabelle 4. Konzentrierung von Noradrenalin im Herzen gegeniiber der P er/usionsfliissigkeit

Herzen a) NA-Nettozunahme b) Feuchtgewieht c) NA-Konzentration

Perfusionsfliissigkeit

d) NA-Menge e) Durchflul3 f) NA-Konzentration

NA-Konzentrierung e/f

Dimension

ng g ng/g

ng/min ml/min ng/ml

ng/g:ng/ml

195 0,91

214

w/~hrend der Infusion

381 6,1 6,2

35:1

2,5--5 min n. Infusion

4,02 3,6 1,1

195:1

5-- 10 min n. Infusion

< 0,82 3,8

< 0,21

>1000:1

Ergebnisse eines Bilanzversuches an 6 mit 500 ng Noradrenalin (NA) in 10 rain und 6 ohne NA infundierten Herzen. Drei Perfusate 2,5--5 und 5--10 rain naeh der Infusion gesammelt.

1 Mittelwert aus Menge in Aortenkauiile (50 ng/min) und in Perfusaten naeh Passage dutch das Iterz (26 ng/min).

2 Menge in Perfusaten.

yon Noradrenalin dutch das Herz. W/~hrend der Passage der Flfissigkeit dutch das Herz verringert sich die Noradrenalinkonzentration wegen der Aufnahme yon Noradrenalin in das Gewebe st/~ndig. Daher verwendeten wir zur Berechmmg der Konzentrierung in Tab. 4 und 5 eine mittlere Noradrenalinkonzentration, die dem Konzentrationsabfall w/~hrend der Passage der Flfissigkeit dutch das Herz Rechnung tritgt. Die mitt leren Noradrenalinkonzentrationen ergaben sieh aus den in der Aortenkanfile resultierenden und den in den Perfusaten gemessenen Werten, d. h. aus

484 i~. ~INDMAR und E. ~[USCHOLL:

den Noradrenal inkonzentra t ionen der L6sung vor Erreiehen des Herzens und nach Passage durch das tIerz.

I n Tab. 4 sind die Ergebnisse des Vorversuehes ausgewertet, der unter Methodik, Abschni t t 2, bereits erw/ihnt wurde. Danach wird Noradrena- lin unter den bei den Bilanzversuchen eingehaltenen Bedingungen in normalen t terzen gegenfiber der wiihrend der Infusion in der Perfusions- flfissigkeit herrschenden Konzent ra t ion auf das 35fache konzentriert . Die Konzen t ra t ion des in die Herzen aufgenommenen l~oradrenalins wurde pro Gramm Feuchtgewicht ausgedrfickt. Ffir die Konzentr ierung wfirden sich noch etwas h6here Werte ergeben, wenn der Extracellul/~r- r aum yore Herzgewicht abgezogen wfirde. Da wir entsprechende Be- s t immungen nicht durchffihrten, kann diese Kor rek tu r jedoch nicht

Tabelle 5. Relative Konzentrierung yon Noradrenalin im Herzen bei den Bilanzversuchen

Behandlung a

NA- Netto-

zunahme ng

Kontrollen Guanethidin

Vorbehandlung I~eserpin Guanethidin t~eserpin

-b Iproniazid

Herzen

b

Feucht- gewicht

g

Kontrollen [ 142 [ 0,857 Cocain [ 54 0,857

I 0,826 I 54 10 ,821

e NA-

Konzen- t ra t ion

ng/g

166 63

212 66

Per fusionsfliissigkeit ]

d e f [ g !

NA vor NA nach . . . . I NA- Passage Passage Mltte~wers[ - Konzen-

ng /ml ng /ml ng /ml |[ t r ierung

6,3 4,3 5,3 31 : 1 9,1 7,8 8,5 7,4:1

9,4 5,6 7,5 28:1 8,9 8,0 8,5 7,8:1

I --1,5 0,832 -- I 7,3 5,4 6,3 0 61 0,795 77 I 7,3 4,4 5,8 13:1

37 0,872 42 6,4 4,6 5,5 7,6:1

Anzahl der Tiere pro Gruppe, Dosen und Verabreichungsart der Pharmaka siehe Legenden der Abb.4--6. a ~ Nettozunahme yon l~oradrenalin (NA) durch In- fusion yon 500ng in 10 min (siehe Abb.4--6). b = Feuchtgewicht der Herzen (Tab.3). c = a/b. d - I~A-Konzentration der Perfusionsfliissigkeit vor Passage durch das Herz (in Aortenkaniile), e = nach Passage durch das Herz (in gesammel- tem Perfusat), berechnet nach Werten aus Abb.4--6 und Tab.3. f = (d Jr e)/2. g = relative Konzentrierung des aufgenommenen NA im Herzen e/f, bezogen auff = 1.

angebracht werden. Nach Beendigung der Infusion f/illt die Noradrenalin- menge in den Perfusaten rasch ab. Daher erreieht das in die Herzen aufgenommene Noradrenal in hohe Konzentra t ionsgradienten yon 195:1 nach 5 min und 1000 : 1 nach 10 min. Dies bedeutet nicht, dab eine Kon- zentr ierung diesen AusmaBes aus der Perfusionsfliissigkeit in das Herz erfolgen k6nnte, sondern nur, dab die vorher aufgenommene Nor- adrenalinmenge bei einem Konzentra t ionsgradienten yon 1000 : 1 gegenfiber der Perfusionsl6sung im Herzen festgehalten wird.


Ffir die in Abschnitt 1 und 2 dargestellten Bilanzversuche wurden in Tab.5 die relativen Noradrenalinkonzentrierungen wiedergegeben. Fiir die beiden Kontrollversuche fanden wir Werte yon 31 und 28:1, bei Zusatz von Cocain und Guanethidin nur Wer~e yon etwa 7:1. Vor- behandlung mit Reserpin ergab keinen meBbaren Wert, da aueh keine Nettoaufnahme yon NoradrenalLa festgestellt werden konnte. Vor- behandlung mit Guanethidin setzte die Noradrenaliakonzentrierung auf 13:1 herab. I temmung der Monoaminoxydase dureh Iproniazid bei mit Reserpin vorbehandelten Ratten ergab eine relative Konzentrierung yon 7,6:1.

Besprechung der Versuchsergebnisse

Die Perfusionsversuche an den Kaninehenherzen zeigen, dab yon der 3.--20. rain der NoradrenalinJnfusion stets etwa 600/0 des verabreichten Noradrenalins in den Perfusaten wiedergefunden wurden. Das normale Herz eliminierte wi~hrend der gesamten Infusionsdauer eine konstante Menge yon Noradrenalin pro Zeiteinheit aus der Perfusionsflfissigkeit (Abb. 1). Unter unseren Versuchsbedingungen war daher noch keine S~ttigung der Noradrenalinelimination zu erkennen. Wie aus den Bilanz- versuchen mit unbehandelten Rattenherzen hervorgeht, ist die aufgenommene Noradrenalinmenge gleich 88 bzw. 890/0 der aus den Per- fusaten eliminierten Menge, so dal~ nut ein kleiner Tefl chemisch um- gewandelt worden sein kann. Die Differenz zwischen eliminierter und in die Herzen aufgenommener Menge k6nnte ein Mal3 fiir das abgebaute Noradrenalin sein. Sie liegt aber im Streuungsbereich der Bestimmungs- methode und betrhg~ ohnehin nut 3,2 und 5°/0 der gesamten infundierten Oosis yon 500 ng Noradrenalin.

KoPi~, HERTTINO U. GO~DON fanden bei isolierten Rattenherzen nach Infusion yon D,L-H3-Noradrenalin 4o/o der verabreichten Dosis als Metaboliten, im wesentlichen in den Perfusa~en, wieder. Die Konzentration des racemischen tta-Noradrena - 1ins in der Perfusionsfliissigkeit betrug 20 ng/ml und entsprach daher in ihrer biologischen Wirkung etwa unseren Konzentrationen yon 6,2--9,2 ng/ml L-Nor- adrenalin (Tab.5). Die Herzen hatten 9,8o/0 des infundierten Ha-Noradrenalins akkumuliert, wiihrend in unseren Bilanzversuchen 30 und 35o/o des infundierten ~/oradrenalins in die tterzen aufgenommen wurden. KoPI~ u. Mitarb. bestimm~en die spezifische Aktivit~t des aufgenommenen Noradrenalins nicht. Dagegen ma[3 IVE~SEN am isolierten Rattenherzen sowohl die Akkumulation yon Ha-Noradrena - lin als auch die Netto~ufnahme yon Noradrenalin, wenn die tIerzen mit D,L-H a- Noradrenalin in Konzentrationen yon 10--1000 ng/ml perfundiert wurden. Danach wird L-Noradrenalin gegeniiber der rechtsdrehenden Form bevorzugt aufgenommen, was sich besonders bei den Konzentrationen unter 100 ng/ml bemerkbar machte. Bei einer 10 min dauernden Perfusion mit 10 und 20 ng/ml D,L-Noradrenalin fand IVERSEN (Abb.2) Netto-Aufnahmen yon 0,19 und 0,34;ug/g Herz. In guterl~ber- einstimmung damit fanden wir mit 6,2--9,4 ng/ml L-Noradrenalin Nettoaufnahmen yon 0,17--0,21/zg/g Herz (Tab.4 und 5).

W~hrend der Noradrenalininfusion findet in den Herzen eine betr~chtliche Konzentrierung yon Noradrenalin start: Wir fanden Werte

486 R. LINDMXl¢ und E. MVSCHOLL:

yon 28--35:1 (Tab.4 und 5). Das aufgenommene Noradrenalin wird bei anschlieBender Perfusion der Herzen mit Noradrenalin-freier LSsung mit einem hohen Konzentrationsgradienten im Gewebe festgehalten (Tab. 4). Bei den niedrigen, von IVERSEI~ infundierten HS-Noradrenalinkonzen- trationen ergeben sich £hnliche Konzentrierungen, aber in den Unter- suchungen yon DENGLER, MIOHAELSON, S]~IEOEL U. TITUS wurde bei Inkubation yon Herzschnitten der Katze mit 5 ng/ml HS-Noradrenalin in 60 mill nut eine maximale Konzentriertmg yon 4:1 beobachtet. Fiir die Konzentrierung yon Noradrenalin sind offenbar am isolierten Herz- pri~parat optimalere Bedingungen vorhanden als an isolierten Herz- schnitten. Die Kinetik des Noradrenalintransportes folgt sowohl in Gewebsschnitten (D~,NOL~I~ u. MITAI~B.) als auch am isolierten Herzen (Ivv, I~SE~l) im Prinzip der Michaelis-Menten-Gleichung. Die sich aus der Arbeit yon IVm~SEI~ und aus unseren Versuchen ergebenden Noradrena- linkonzentrierlmgen stimmen gut mit den in vivo zu erzielenden fiberein. STI~5~IBLAD U. NICKWRSON injizierten Rat ten intramuskulgr Noradrena!in und maBen seine Konzentrationen zu verschiedenen Zeitpunkten im Blur und in bestimmten Geweben. Die Autoren gaben die Noradrenalin- konzentrierungen nicht eigens an, abet aus ihrer Abb. 1 ergibt sieh ffir das Herz nach 1 Std (zur Zeit des maximalen Blutspiegels) eine etwa 20lathe und nach 4 Std (bei fallendem Blutspiegel) eine etwa 50fache Konzentrierung.

Der in Abb. 2 dargestellte Einflu$ der Pharmaka auf die Elimination yon Noradrenalin aus der Perfusionsflfissigkeit ist lmter der Voraus- setzung, da$ das Noradrenalin im wesentlichen durch Aufnahme in das tierz eliminiert wird, mit den Ergebnissen frfiherer Untersuchungen vereinbar, bei denen die Noradrenalin-Nettoaufnahme in vivo gemessen wurde. Am normalen Rattenherzen trii~ diese Voraussetzung, wie die Bilanzversuche gezeig~ haben, such zu.

Hemmung der adrenergen tS-Receptoren des Herzens dureh DCI oder Pronethalol steigerte die im Perfusat verbleibende Noradrenalinmenge und setzte dement- spreehend die Elimination herab. Auch in vivo wird die Nettoaufnahme yon Noradrenalin im Rattenherzen durch DCI gehemmt, wghrend der ~-Receptoren- hemmstoff Dibenamin keine Wirkung hatte (MvscHOLL 1961).

Die Hemmstoffe der adrenergen ~-Receptoren haben an der Katzenmilz, deren Kontraktion durch ~-Reeeptoren vermittelt wird, eine den Hemmstoffen der fi-Receptoren am Herzen entsprechende Wirkung auf die Elimination yon Nor- adrenalin, wie GILL~SPI~, u. KIRP~C~d~ fanden. Bei Infusion von 0,63/~g Nor- adrenalin pro Minute in die Mflzarterie waren im venSsen Blur 300/0 dieser Menge wiederzufinden, aber naeh Dibenzylin, Hydergin und Phentolamin stieg diese Menge auf 60--80°/0 an. Die Elimination yon Noradrenalin durch die Milz war daher nach Blockade der ~-Reeeptoren gehemmt.

Cocain verst~rkte bei den Kaninehenherzen die positiv chronotrope Wirktmg yon Noradrenalin ur~d steigerte seine Menge in den Perfusaten entspreehend einer Hemmung der Elimination. Bei den Bilanzversuchen an Rattenherzen war die Nettoaufnahme von Noradrenalin herabgesetzt. In vivo hemmt Cocain die Nor-


adrenalinaufnahme kompetitiv (MVSC~OLL 1961). Diese Wirkung des Cocains ist insofern spezifiseh, als sie nicht aufseiner lokalanaesthetischen Wirkungskomponente beruht. Die Lokalanaesthetica Tetracain und ¢(-Cocain, welche die Noradrenalin- wirkung nicht verst~irken, hemmen in vivo die Noradrenalinaufnahme nicht (MUSCHOLL 1961). Tetraeain hatte auch am Kanineheaherzen einen nut geringen Einflu$ auf die Elimination yon Noradrenalin.

Hemmung der Monoaminoxydase durch das schnell wirkende ttarmalin oder das protrahiert wirkende Iproniazid steigerte die Noradrenalinmengen in den Per- fusaten der Kaninehenherzen um 20 bzw. 10°/0, also um weniger, als Anwendung yon Substanzen wie Cocain oder DCI, welehe die Noradrenalinaufnahme sicher bloekieren. I)a wir mit Harmalin und Iproniazid keine Bilanzversuche durch- fiihrten, l~Bt sieh nicht entseheiden, ob die Elimination durch verminderten Abbau des Noradrenalins durch die Monoaminoxydase oder wegen eider gehemmten Aufnahme herabgesetzt war.

Bei akuter Einwirkung yon Guanethidin wurde die Wirkung yon Noradrenalin auf die Sehlagfrequenz verst~irkt, die Noradrenahnmenge in den Perfusaten der Kaninchenherzen gesteigert und die Elimination entsprechend gehemmt. Die l~ettoaufnahme war bei den Bilanzversuchen ebenso wie auch am Rattenherzen in vivo herabgesetzt (BzssoN u. MUSCHOLL). Einige akute Kreislaufeffekte yon Guanethidin werden durch seine ganglienblockierende Wirkung hervorgernfen (M~XWELL, PLUI~ER, SCHNEIDER, POVALSKI u. DANIEL). Daher priiften wir auch Hexamethonium, das weder eine Wirkung auf die Elimination yon Noradrenalin am perfundierten Kaninehenherzen noch auf die Noradrenalinaufnahme am Ratten- herzen in vivo hatte (BIssoN u. MUSCHOLL).

Ver£nderungen des Coronardurchf lusses der Kan inehenherzen (Tab. 1) waren ffir die Effekte der P h a r m a k a au f die E l imina t i on yon Nor- ad rena l in n ieh t ve ran twor t l i ch . So war bei Ste igerung des Durchflusses (gegenfiber der al leinigen W i r k u n g yon Noradrena l in ) nach DCI oder Cocain die E l imina t ion gehemmt , nach H e x a m e t h o n i u m aber nieht . Bei H e r a b s e t z u n g des Durchflusses naeh P rone tha lo l war die E l imina t ion gehemmt , nach D ibenamin aber nicht . W a r der Durchflul~ unve rande r t , konn te en tweder eine H e m m u n g (Guanethidin) oder keine deut l iehe W i r k u n g (Tetracain) au f die E l imina t ion beobach te t werden. A n der pe r fund ie r t en Milz haben dagegen Veranderungen des Durehflusses und des Milzvolumens einen erhebl ichen Einflu8 auf die im Pe r fusa t er- seheinende Noradrena l inmenge , da die Aufnahme yon Noradrena l in in das Gewebe wesent l ich yon seiner Verwei ldauer im Organ a b h a n g t (HERT- TING 11. SCHIEFTttALER).

I m Gegensatz zu der a k u t e n W i r k u n g yon Guane th id in bei Anwesen- heir in der Perfusionsflf issigkeit war die E l imina t ion yon Norad rena l in 24 S td nach Vorbehand lung der R a t t e n n ich t ge he mmt (Abb. 6 und 7). Von dem aus dem Per fusa t e l iminier ten Norad rena l in wurden nur 32o/o in den Herzen als N e t t o a u f n a h m e wiedergefunden. Der Res t m u 2 t e dahe r chemisch v e r a n d e r t worden sein. Nach Vorbehand lung m i t Rese rp in war aus dem Pe r fusa t fas t ebensoviel Noradrena] in e l iminier t worden, wie bei den Kont ro l l en . Eine N e t t o a u f n a h m e in die Herzen war n ich t naeh-

488 R. LINDM~ und E. MUSCHOLL:

zuweisen, so dab die gesamte e l iminier te Menge chemisch ve r£nder t worden sein muBte.

Naeh Reserpin waren insgesamt 26% des infundierten Noradrenalins ver- sehwunden (Abb.6und7). Bei Kaninehenherzen wurden nach Reserpin nur 0,8--1,5°/0 des eliminierten Noradrenalins durch O-Methylierung inaktiviert. Der iiberwiegende Teil des verschwundenen Noradrenalins muB auf andere Weise inaktiviert worden sein. Hemmung der Monoaminoxydase bei den mit Reserpin behandelten Ratten durch Iproniazid Enderte die Elimination yon Noradrenalin aus den Perfusaten nicht, aber in den Herzen war dann eine Nettoaufnahme yon Nor- adrenalin naehzuweisen, die 25°/o der eliminierten Menge betrug. Obwohl die Monoaminoxydase des Herzens nieht vo[lst~ndig gehemmt gewesen sein diirfte, wurde doeh eine 7,6fache Konzentrierang des aufgenommenen Noradrenalins gegeniiber der Perfusionsfiiissigkeit erzielt (Tab. 5). KoPIN, HERTTING U. GORDOI~ fanden bei Perfusion von Rattenherzen mit H3-Noradrenalin naeh Reserpin eine Zunahme der desaminierten Noradrenalinmetaboliten von 2,2 auf 5°]o der infundierten Noradrenalinmenge. Die Bildung yon Normetanephrin (1,8°/0 der infundierten Menge) war bei Kontrollen und behandelten Tieren gleich groB.

Auch bei den Kan inchenherzen ander t e Vorbehand lung m i t Guane- th id in oder Reserp in die E l imina t ion yon Norad rena l in gegeni iber den Kon t ro l l en nicht . Die aku te E inwi rkung von Cocain oder Guane th id in h e m m t e an diesen Herzen die E l imina t ion aber im gleichen Mal3 wie an Herzen n ich t vo rbehande l t e r Tiere (Abb.3) . B lockade des Transpor tes von Norad rena l in in das Gcwebe dureh Anwesenhe i t von Cocain oder Guane th id in in der Perfusionsfl i iss igkei t ve rh inder t e daher die Eli- m ina t ion yon Norad rena l in unabhang ig davon, ob die endogenen Nor- adrena l inspe icher gefii l l t (normale Herzen) oder en t leer t (Herzen vor- behande l t e r Tiere) waren. D a nach Vorbehand lung der Tiere mi t Rese rp in oder Guanc th id in Norad rena l in unver/~ndert aus der Perfusionsflf issigkeit e l iminier t wurde, k a n n der T ranspo r t yon Norad rena l in in das Gewebe n ich t gehemmt worden sein. Wie die Bi lanzversuche aber zeigen, k o m m t es t ro tz ungeh inder t en Transpor t e s in das Herzgewebe n ich t zu einer ~qu iva len ten N e t t o a u f n a h m e yon Noradrena l in . 0 f fenbar wi rd durch die Vorbehand lung die Speicherfahigkei t ffir aufgenommenes Norad rena l in ebenso herabgese tz t , wie ffir das endogene Noradrena l in . W e n n d a n n die enzymat i sche I n a k t i v i e r u n g yon Norad rena l in m i t der Aufnahme Schr i t t hal t , k a n n sich t ro tz der durch Reserp in u n v e r a n d e r t hohen Aufnahme- geschwindigkei t keine N e t t o a u f n a h m e manifes t ieren.

Am Rattenherzen geht die enzymatische Inaktivierung so schnell vonstatten, dai] 20--24 Std nach Reserpin keine Nettoaufnahme yon injiziertem Noradrenalin gemessen werden kann (Musc~OLL 1960; B]~AGAT U. SI~IDEMAN). KOI~IN, HERTTING U. GORDON fanden nach Infusion yon I),L-Ha-Noradrenalin an Herzen mit Reserpin behandelter Ratten jedoch eine Aufnahme yon tt3-Noradrenalin. Es ist aber anzunehmen, dab der in das Gewebe gelangte rechtsdrehende Anteil des Racemates langsamer enzymatiseh inaktiviert wird als L.Noradrenalin, welches in unserer und in den oben zitierten Arbeiten verwendet wurde. Monoaminoxydase z.B. inaktiviert ])-Adrenalin langsamer als L-Adrenalin (BLAsCIt'KO, I~ICHTER U. SCHLOSS- ~ANN). Bei anderen Species als der Ratte konnten nach Reserpinbehandlung auch


nach Infusion von L-Noradreaalin Nettoaufnahmen im Herzen gemessen werden, z. B. beim Hund (CA~POS u. SmDEMA~; GAFF~EY, MORROW U. CHIDSEr).

K m P ~ R , C~RVONI U. FURCHGOT~ postulierten auf Grund ihrer Befunde an der Katzennickhaut, an der Reserpinbehandlung im Gegen- satz zur Denervierung die Empfindlichkeit gegeniiber Noradrenalin nur wenig steigerte, dal~ Reserpin den ,,removal mechanism" fiir Nor- adrenalin nicht beeinfluBt, obwohl der Speichermechanismus gehemmt war. Diese klare Unterscheidung zwischen ,,removal" (entsprechend unserer Elimination) und Speicherung (entsprechend unserer Netto- aufnahme) erlaubte, den Angriffspunkt yon Coeain an dem ersteren Mechanismus zu vermuten (FuRcHGOTT, KIRI~EKAR, RIEKER u. SCIYWAB). KOPYN, HERTTING U. GORDON sowie KOPIN u. GORDON wiesen nach, dal] Noradrenalin nach Reserpinbehandlung unver~ndert in das Herz aufgenommen, aber wegen der aufgehobenen Speicherkapazitgt dann enzymatisch inaktiviert wird. An normalen tIerzen/iberwiegt die Inaktivierung durch Aufnahme in die Speicher.

Nach den zitierten Arbeiten und unseren Befunden k6nnen zwei Prozesse der Konzentrierung von Noradrenalin unterschieden werden: 1. Der Transport durch die Zellmembran und 2. die Aufnahme in die intracellul/iren Speicher. Der erste ProzeB kann experimentell durch Bestimmung der NoradrenalineIimination erfal~t werden. Der zweite ProzeB, die Aufnahme in die intracelluli~ren Speicher, kann unter der Voraussetzung durch die Nettoaufnahme gemessen werden, dal] die enzymatische Inaktivierung in der Zelle nicht gehemmt ist. Zusatz von DCI, Pronethalol, Coeain oder Guanethidin zur Perfusionsfliissigkeit hemmt den ersten Mechanismus. Vorbehandlung der Tiere mit Reserpin oder Guanethidin hemmt den zweiten Meehanismus, wobei der erste Prozel], die Noradrenalinaufnahme in die Zelle, nicht herabgesetzt ist.

Summary Noradrenaline was infused for 20 mi• into the isolated perfused rabbit

heart at a rate of 1 #g/min. The final concentration arriving into the heart was 40 ng/ml. About 60°/0 of the dose administered was recovered in the perfusates. Hence, 400/0 of the noradrenaline was removed by the heart. The percentages found by biological and fluorimetric estimations agreed well.

Blockade of adrenergic fl-receptors with dichloroisoproterenol and proncthalol increased the amount of noradrenaline recovered in the perfusates to above 90%. In contrast, dibenamine neither antagonized the ehronotropic effect of noradrenaline nor raised, but in fact lowered, the percentage recovered in the perfusates. Pretreatment of the rabbits with iproniazid or infusion of harmaline increased the amount of noradrenaline in the perfusates to 70 and 800/0. Cocaine and guanethidine

490 1%. L~DM~ und E. MUSCHOLL:

increased the chronotropic response to noradrenaline and elevated the percentage of noradrenaline in the perfusates to about 900/0 . Tetracaine raised the amount of noradrenaline to 720/0, hexamethonium had no effect. Neither drug potentiated the effect of noradrenaline on heart rate.

In balance experiments the amount of noradrenaline disappearing from the perfusion fluid while passing through the ra t heart was compared with the amount of amine recovered from the heart as net uptake. In control hearts 89°/0 of the amount of noradrenaline removed from the perfusate

noradrenaline taken up per g heart was recovered as net uptake. The ratio _ .. noractrenanne present per ml perfusate lay between 28 and 35 to 1. In the presence of cocaine or guanethidine the removal of noradrenaline was impaired and the net uptake cor- respondingly decreased. Variations in flow rate did not affect noradrenaline removal or net uptake.

After pretreatment of rabbits with reserpine (or guanethidine) the removal of noradrenaline from the perfusates was unchanged. Cocaine or guanethidine added to the perfusion fluid of hearts of pretreated rabbits increased the amount of noradrenaline in the perfusates to above 900/o . The normetanephrine concentration in the perfusates was slightly increased by pret reatment with reserpine.

Pre t rea tment of rats with guanethidine did not affect the removal of noradrenaline from the perfusates. However, there was no corresponding net uptake into the (depleted) heart. Similarly, after pre t reatment with reserpine there was a distinct loss of noradrenaline from the perfusates whereas no net uptake was found. Combined pret reatment with reserpine and iproniazid did not affect the loss of noradrenaline from the perfusate but a significant amount was recovered from the heart.

From our findings and those of others it is concluded tha t there are two mechanisms which concentrate noradrenaline: l . The t ransport across the cell membrane. The amount of noradrenaline taken up by the heart is equal to the amount removed from the perfusate. 2. The uptake of noradrenaline into storage sites. The amount of noradrenaline stored is equal to the net uptake provided the enzymatic act ivi ty is unimpaired. Presence of dichloroisoproterenol, pronethalol, cocaine and guanethidine blocks the first, pretreatmcnt with reserpine or guanethidine blocks the second process.

Diese Arbeit wurde mit Unterstiitzung durch die Deutsche Forsehungsgemein- sehaft durehgefiihrt. Frau GISELA KURN und Frl. BARBARA HERING danken wir fiir sorgf/iltige Mitarbeit bei den Versuchen.

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die wirkung von pharmaka auf die elimination von noradrenalin aus der perfusionsflüssigkeit und die...

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