Pflfigers Archly 270, 308--318 (1960)

Aus dem Physiologisehen Institut der Universit~t Heidelberg

Der Einflu]~ yon Aeetyleholin und 0rasthin auf das Ruhe- und Aktionspotential des Uterus

Von ROBERT F. SCHMIDT und URSULA HUBER

~Iit 7 Textabbildungen

(Eingegangen am 19. Oktober 1959)

Die Ver/~nderungen des Ruhe- und Akt ions l0otent ia ls der Ute rus fase rn u n t e r dem EinfluB yon P h a r m a k a s ind - - im Gegensa tz zum t t e rz - u n d Ske le tmuske l - - noeh wenig un ie r such t . Dies ]iegt vor a l lem an de r Sehwier igke i t sowohl der in t r a - als auch der ex t raee l lu l~ renAble i tung .

M i t ex t race l lu l~rer Ab le i t ung s ind bisher a m Ute rus mono- und b iphas ische A k t i o n s p o t e n t i a l e k a u m grSl]er als 5 m V gemessen worden , obwoh] die Versuchsbed ingungen vie l fach a b g e a n d e r t wurden. So reg i s t r i e r t en BozLE~ (1938a, 1938b) in v i t ro yore Streifenpr/~parat , MELTO~q (1956) yore ganzen U te rus in v i t ro und Ju•G (1955, 1956a, 1956b) v o m U t e r u s h o r n in si tu. I n neuere r Zei t h a b e n BU~STOCK u. ST~XU~ (1958) f/ir Messungen an Taen ia eol i -St re i fen des Meerschwein- chens eine Methode der ex t race l lu l~ren Ab le i t ung benutzt~, die S~XMPFLX (1954) f/ir den K a l t b l f i t e r n e r v e n en twicke l t bu t te .

W i r b e n u t z t e n die gleiche Methode - - da sie uns technisch e infacher u n d ffir R o u t i n e u n t e r s u c h u n g e n gee igneter erschien als die intracellul/~re A b l e i t u n g - - zur U n t e r s u c h u n g des Ruhe - und Ak t ionspo ten t iMs yon Ute russ t r e i f en vi rginel ler u n d m i t Ost rogen v o r b e h a n d e l t e r vi rginel ler Tiere u n t e r dem EinfluB yon Ace ty leho l in (Ach) u n d Oras th in , yon denen die kon t r ak t i ons fS rde rnde W i r k u n g au f den Ute rus lange b e k a n n t ist .

Methodik

Als Versuchspr~parate verwandten wir L/~ngsmuskulaturstreffen yon etwa 15 mm L/~nge und 0,5 mm Dieke yon frisch exeidierten UteI~ash6rnern 7 virgineller Meersehweinchen im Gewieht von 260--370 g. Drei weitere Tiere wurden mit 0strogenbenzoat (Progynon B oleosum Sehering) vorbehandelt. Je 0,5 mg Progynon wurden 4 Tage lang s.c. gespritz~ und dann das Tier 40--48 Std nach der letzten %njektion in den Versuch genommen.

I~ach der Pr/~paration unter der binokularen Lupe verwandten wir nur solche Streifen, die sieh auf klelne Dosen Ach deutlich kontrahierten. Zur Messung der Kontraktion benutzten wir eine Transducer-R6hre (RCA 5734).

l~uhe- und Aktionspotentiale der Pr~parate wurden mit der Saecharose-Trenn- wand (Abb. 1) abgeleitet. Werm die RShrchen I u. I I I horizontal standen, konnte

Acetyleholin und Orasthin auf Ruhe- und Aktionspotential des Uterus 309

das Präparat schonend durch I, I I u. I I I gezogen werden. Während des Versuches flossen dann bei senkrechter Stellung von I u. I I I wahlweise Tyrode- oder Testlösung an dem Präparat entlang. Durch das T-Röhrchen wurde das Präparat mit iso- tõnischer Saccharose]ösung bespült. Die auftretenden Potentiale wurden in den abfliessenden Lösungen mit Ag-AgC1-Elektroden abgeleitet und über Kathoden- folger und Gleichspaunungsverstärker (Töz~~I]~s) auf einem Cossor-Oscillographen registriert. Das mittlere ]~öhrchen war 4 mm lang, sein Durchmesser betrug 1,2 mm, der der beiden anderen 1,6 mm. Die Durchflußgeschwindigkeit der Zucker- lösung war 1,4 tal/min, die der übrigen Lö- sungen 1,6 tal/min. Weitere Einzelheiten der 1Kethodik finden sich bei ST~A~ (1956) und ]3V~Z~STOCK u. STrAUß (1958).

Die Zusammensetzung der Tyrode- lösung, die mit einem Gasgemisch von 95o/0 02 und 50/0 C02 gesättigt war, be- trug inMillimoh Na 153; K 2,7; Ca 1,8; Mg 1,05; C1145; HCO 3 13,5; I-I2PO 4 2,4; Traubenzucker 5,2. Die isotonische Sac- charoselösung hatte einen spezifischen Widerstand von 1,5--2,5 MY2, nachdem sie durch 21 Ionenaustauscher ge- f lossen w a r .

Die Zucker]ösung und die als in- differente Elektrode benutzte Seite des

T ̧ Abb. 1. Schema der Yersuehsanordnung, Bie t~öhrchen I u. I I I sind so schwenkbar, daß die Länge des Präparates dabei nicht verändert

"wird. Für weitere Erläuterung siehe Text

Präparates wurden auf Zimmertemperatur gehalten. Die andere Seite entweder auf 34°C oder auch auf Zimmertemperatur (23--25°C). Die Aktionspotentiale waren bei Zimmertemperatur lediglich länger als bei 34°C; ein anderer Unter- schied ließ sich bei Versuchen mit langsamer Erwärmung des Präparates nicht feststellen.

Ergebnisse Messung des Ruhepotent ia ls , E in gu te r A n h a l t fUr die B r a u c h b a r k e i t

de r Methode s ind die Messungen des Ruhepo ten t i a l s . Das R u h e p o t e n t i a l des Meerschweinchenuterus wird von WooD~v~Y u. McI~TYR~ (1956), abge le i te t m i t intracelluli~ren E lek t roden , im Durchschn i t t m i t 32,6 mV angegeben. Das R u h e p o t e n t i a l k a n n ex t race l lu lä r gemessen werden, wenn das P r ä p a r a t u n t e r e iner E lek t rode depolar i s ic r t wird. BVR~STOCK U. ST~Atr]3 (1958) fanden bei solchen Messungen m i t de r Saceharose-Trenn- wand an der Taenia coli des Meerschweinchens, daß ein wesent l icher Teil des R u h e p o t e n t i a l s von der ex t race l lu l~ren C1--Konzentra~ion b e s t i m m t wird. Sie benu t z t en daher zur Messung des R u h e p o t e n t i a l s i sotonische X2SOa-Lösung , da a m querges t re i f ten Muskel b e k a n n t ist , daß die großen S 0 ~ : I o n e n n ich t durch die M e m b r a n diff-undieren (BoYLE u. Co~wA¥ 1941, HODG~rn~ u. HO]~OWICZ 1957).

A b b , 2 zeigt den P o t e n t i a l v e r l a u f an e inem ruhenden P r ä p a r a t nach e inse i t igem Wechsel von Tyrode- au f i so tonische K2SO4-Lösung. Die gemessenen Depo la r i sa t ionen lagen bei 20 Messungen an 13 P r ä p a r a t c n - - en twede r a m E n d e oder a m Anfang und E n d e des Versuches gemessen - -

310 I~OB]mT F. SCm~DT und U~suLA HuB]~~a:

zwischen 33 mV und 53 mV, im Mittel bei 42 mV. Bei halbstündiger Messung des l~uhepotentials zeigte es sich, daß die Ruhepotentiale etwa 2 Std konstant blieben, um dann langsam abzufallen. Wir benutzten daher nur Pr£parate, die weniger als 2 Std in der Saccharose-Trenn- wand eingespannt waren.

Das durchschnittliche l~uhepotential von 42 mV liegt etwas höher als das von WooD~ulz¥ u. McI~T:c~v~ angegebene, doch hat kürzlich J u n g (1959) am graviden Rat tenuterus mit intrace]lul~rer Ableitung ein mittleres RuheP0tential von 41 tuV, bei Schwankungen zwischen 21 u. 81 tuV, gefunden. Die Messungen mit der Saeeh~rose-Trennwand liefern also etwa die gleichen Werte wie die intracelluläre Ableitung,

i I 1 i i I 1 I

Abb. 2. messung des ~uhepotent ia ls durch einseitige Depolarisation mit isotoniseher K~ SO4-Lösung.ttuhendes Streifen]präparat eines virginellen Uterus. Abszisse 10 sec,

Ordinate 100 m ¥

wenn auch - - bedingt durch die Neben- schlüsse - - die Extremwerte nicht registriert werden.

Spontanaktivität. Nach dem Ein- spannen der Streifen in die Saccharose- Trennwand konnten von den meisten Pr£para ten unregelmäßige , spon tane" Aktionspotentiale abgeleitet werden. Diese Akt ivi tä t erlosch nach einiger

Zeit. Wir nehmen daher an, dal~ sie durch den leichten Dehnungsreiz beim Einspannen verursacht wurde. Die Präpara te zeigten dabei Serien von repetit iven Aktionspotentialen mit unterschiedlich langen Pausen, in denen es oft zu langsamen Schwankungen des l~uhepotentials um wenige Mfllivolt kam. Einen deutlichen Zusammenhang zwischen diesen langsamen l~uhepotential~nderungen und den Aktionspotential- serien konnten wir nicht feststellen. Abb. 3 zeigt eine solche Serie ziemlich regelmäßiger Aktionspotentiale. Wesentlich unregelm~ßigere ]~ilder waren h~ufiger, vor allem wenn beide Seiten des Präparates gleichzeitig s tark t~tig waren. In Abb. 3 ist nur gegen Ende der Serie ein solches Aktionspotential der anderen Seite (nach unten gerichtet) zu sehen.

Die Wirkung von Acetylcholin. Ruhende Präpara te konnten durch Ach erregt werden. Sie zeigten dabei Serien von repeti t iven Aktions- potentialen, wobei auffällig war, daß sich innerhalb einer Serie Aussehen und Frequenz der Aktionspotentiale selten ~nderte. Die minimal wirk- same Konzentrat ion am Streifen des virginellen Uterus lag bei 10 -7 bis 10 -» g/tal Ach. I töhere Konzentrat ionen - - oder l~ngere Applikation der gleichen Konzentrat ion - - w u r d e n mi t l~ngeren Serien von Aktions- potentialen beantwortet , wobei die Frequenz der Aktionspotentiale bei höheren Konzentrat ionen meist nicht oder nur wenig zunahm. In Abb.4a t r i t t 35 sec nach dem Beginn einer 80 sec dauernden Applikation von 10 -7 g/tal Ach eine einzelne Gruppe von Aktionspotentialen auf, w~hrend die Abb .4b die Reaktion auf eine gleiehlange Applikation von

Acetylcholin und Orasthin auf Ruhe- und Aktionspoten~ial des U~erus 311

10 -5 g/tal Ach zeigt. Die ersten Aktionspotentiale beginnen etwa in der 15. sec der Applikation und eine vierte - - nicht abgebildete Serie - - schließt sieh 7 sec nach Ende der 3. Serie an. Abb.4c schließlich zeigt den Anfang einer 160 sec dauernden Applikation der gleichen Konzentrat ion wie in

J j I I I I I I I

Abb.3 . Spon tanak t iv i t ä t eines Streifens v o m virginel len U te rus kurze Zeit nach d e m Einspannen in die Saceharose-Trem~wand. T e m p . : 25°C. Abszisse 10 see, Ord ina te 10 m V

Abb.4b . Es bilden sieh - - ohne Änderung der Frequenz gegenüber 4a u. 4b - - 1/~ngere Serien von Aktionspõtentialen mit oft kürzeren (in der Abbildung noch nicht deutlich) Pausen ans.

In allen Abbildungen ist vor dem Beginn der Aktionspotcntiale eine Abnahme des Ruhe]potentials zu sehen. Auch die folgenden Serien

I T ! I I t I

Abb. 4. Die W i r k u n g von Ach a u f das U t e r u s p r ä p a r a t eines v i rg ine i len Meerschweinchens. a ) E t w a 80 sec dauernde Appl ika t ion von A c h 10- ' g /ml beginnend und endend m i t der Abb. b) gieichlange Appl ika t ion von Ach 10 -~ g/ taL e) Beginn einer 160 see daue rnden Aplolikation von Ach 10 -5. ]Bs b i lden sieh längere Serien vo1~. Aktionspo~ent[alen aus. Temp. 25 ° C. Abszisse 10 see, Ordinate 10 mV

werden durch langsame Depolarisationen eingeleitc*. Solche langsamen Depolarisa*ionen zu Anfang und im Verlauf der Ach-Wirkung waren bei etwa 80O/o aller Reaktionen zu beobachten, am deutlichsten bei 10 -» g/tal Ach (bis zu 10, durchschnittlich 5,5 tuV), da niedrigere Ach-Konzen- *rationen nicht mehr als 4,5 mV depolarisierten, bei höheren der Auf- s~rich des ersten Aktionspotentials die langsame Depolarisation zu schnell

Pf lügers Areh. ges. Phys ic l . , :Bd. 270 22

312 t~oßs~~~ F. Scm~mT und Ux~svL~ ttV~ER:

beendete. Bei Konzentrationen von 10-Sg/ml Ach und höher über- dauerten diese langsamen Depolarisationen die letzten Aktionspotentiale um 1- -3min , in denen sie -- oft mit Schwankungen nach beiden Richtungen -- zum Ausgangspotential zurückkehrten. Bei niedrigeren Konzentrat ionen kehrte das letzte Aktionspotential meist sofort auf das Anfangspotential zurück.

Die Wirkung von 0rasthin. Unter dem Einfluß von Orasthin (minimal wirksame Konzentrat ion 3- 10-4--6 • 10 -4 VE/ml) waren die langsamen Depolarisationen vor Beginn der Aktionspotentiale wesenthch seltener

I ~ i I I I

Abb.5. Akt ionspotent ia le eines vorher ruhenden Uterusstreffens 15 see nach Beginn einer 85 see dauernden Appl ika t ion von Oras th in 10 -2 VE]ml. Streifen aus dem gleichen Uterus wie P räpa ra t

der Abb.4. Temp. 25°C. Abszisse 10 sec, Ordinate 10 mV

(etwa 500/0 aller Reaktionen) und bei den getesteten Konzentrationen (bis zu 6 . 1 0 - 2 V E / m l ) nie höher als 4,5 tuV, ohne daß eine deutliche Abhängigkeit von der Konzentrat ion beobachtet werden konnte. Stat t dessen wurde häufig während der Aktionspotentialserie eine langsame Abnahme des zwischen den Aktionspotentialen erreichten Potentials zusammen mit einer Zunahme der Frequenz beobachtet. Abb.5 zeigt einen Ausschnitt aus einer 85 sec dauernden Applikation von 10 -2 VE/ml Orasthin etwa 15 sec nach Beginn. Die langsame Abnahme des ,Ruhe- potentials" ist von einer deutlichen Frequenzzunahme begleitet. Die am Ende der Abbildung erreichte Frequenz blieb, samt der Potentialhöhe, bis 25 see nach Ende der Applikation konstant. Die Aktionspotentiale überdauerten dann bei abnehmender Frequenz die Applikation um weitere 35 see, das l~uhepotential kehrte nach weiteren 30 sec auf seinen ursprünglichen Wert zurück.

In dieser Reaktion t ra ten also keine von Pausen unterbrochenen, sondern nur eine einzige kontinuierliehe Serie von Aktionspotentialen auf. Solche langanhaltenden Akti0nspotentialserien waren am virgincllen Uterusstreifen unter der Einwirkung von Orasthin häufig. Nach Ach konnten sie wesentlich seltener, spontan nach dem Einspannen nur einmal beobachtet werden.

Strei/enpräparate des virginellen mit Östrogen vorbehandelte~ Uterus Spontanaktivität und Wirkung von Acetylcholin. Nach dem Einspannen

in die Saccharose-Trennwand wurden von den Östrogen-vorbehandelten Uteruss~reifen wesentlich kürzere Aktionspotentiale registriert Ms von den nnvorbehandelten, wobei die , ,Spontantätigkeit" in der l~egel länger

Acetylcholin und Orasthin auf Ruhe- und Aktionspotential des Uterus 313

andauerte. Nach dem Erlöschen der Spontantät igkeit wurde Acetylcholin gegeben. Dabei zeigte es sich, daß die Empfindlichkeit der Präpara te um 1--2 Zehnerpotenzen gestiegen war. Die minimal wirksame Konzentra- tion lag stets zwischen 10-9--10 -s g/ml Ach bei 20 sec dauernder Appli- kation. Allerdings antworteten die Präpara te auch auf hohe Ach-Konzen- t rat ionen meist nur mit einer einzigen Serie von Aktionspotentialen, auch dann, wenn diese mit außer- ordentlich hoher Frequenz aufein- anderfolgten und dadurch bei- __. . spielsweise das Bild der Abb.6c entstand : 20 sec lange Applikation von 10-ag/tal Ach (Beginn bei Unterbrechung des Strahles) hat te nur eine einzige, etwa 40sec dauernde Serie hochfrequenter [ Aktionspotentiale zur Folge, die nicht mehr in ihre Einzelpotentiale aufzulösen ist, abrupt aufhörte ~ und lediglich von einer leichten Nachschwankung des Ruhepoten- tials gefolgt war. Es ist auffällig,

l * I t I

daß die Aktionspotentiale - - trotz der östrogenbedingten Empfind- Abb. 6. Die Wirkung von Ach auf einen Uterus-

streifen eines mi~ Östrogen vorbehandelten lichkeitssteigerung - - das Ende Meerschweinchens. Dauer der Applikation jeweils

20 sec beginnend bei Strahlunterbreehung. der Aeh-Applikation auch bei a)AchlO-Tg/ml, b)AehlO-»g/ml, e)AchlO-~g/ral hohen Konzentrat ionen nur wenig Teml0. 34°C. Abszisse 10sec, Ordinate 10mV

überdauern. Die Wirkung von 0rasthin. Die Empfindlichkeit der Östrogen-

behandelten Präpara te auf Orasthin war ebenfalls um etwa eine Zehner- potenz gegenüber den unvorbehandelten gesteigert. Die minimal wirk- same Konzentrat ion lag in der Regel zwischen 10 -» und 3 • 10 -5 VE/ml. I m Gegensatz zur Ach-Wirkung dauerten aber die Aktionspotential- serien bei weitem länger als die Applikation des 0rasthins. So zeigt die Abb. 7 a (gleiches Präpara t wie Abb. 6) die Wirkung einer 20 sec dauern- den Applikation (Beginn bei Strahlunterbrechnng) von 6 . 1 0 -4 VE/ml. Die letzten Aktionspotentiale t re ten etwa 50 sec nach Ende der Appli- kation auf. Bei höheren Konzentrat ionen wird dieses Überdauern immer ausgepragter. So sind 8 min nach dem Ende der 20 sec langen Applikation von 6 . 1 0 - s V E / m l Orasthin auf das gleiche Präpara t (Abb. 7b zeigt den Beginn) und 14 min nach gleichlanger Applikation von 6.10 -2 VE/ml immer noch Aktionspotentiale zu beobachten. Abb. 7 e zeigt letztere Reaktion 90 see nach Beginn auf dem J~öhepunkt der Wirkung und in Abb. 7d weitere 90 sec später. Die völlig versehmolzenen !

22*

314 RO~~RT F. SCHMIDT und U~SUL~ HuB~,~:

Aktionspotentiale haben sich wieder in einzelne Spitzen aufgelöst. Die einzelnen Aktionspotentialserien beginnen und enden abrupt , ohne nennenswerte langsame Schwankungen des Ruhepotentials vor- oder nachher. Die schwache oder fehlende Depolarisation vor Beginn des Aktionspotentials war für die Uterusstreifen Östrogen-vorbehandelter

t I I I ~ f I "1

Abb. 7. Das gleiche P r ä p a r a t wie in Abb. 6 u n t e r d e m Einfluß einer 20 sec d a u e r n d e n Appl ika t ion v o n Orasthin . I n a u n d b zeigt die S t r a h l u n t e r b r e e h u n g den Beg inn de r Appl ika t ion an. a) 6 • 10 -« V E / m l , b) 6 • 10 -3 V]~/~äl. c) u. d) 6 • 10 -3 V E / m l , wobei c) e inen Ausschn i t t 90 sec nach Beg inn de r Appl ika t ion (Höhepunk t der W i r k u n g ) u n d d) e inen Ausschn i t t wei te re 90 sec spä t e r zeigt. Alle 3 Reak t i onen daue rn wesent l ich l änge r als die Abbi ldungen (siehe Text) . Temp . 34 ° C. Abszisse l0 see,

Ord ina te 10 m V

Tiere charakteristisch : wir haben weder nach Orasthin noch nach Ach eine größere Depolarisation vor dem Anstieg des ersten Aktionspotentials als 3 mV gesehen.

Diskussion Mit d e r , Saccharose-Trennwand"-Technik ist es möglich, Ruhe- und

Aktionspotentiale von Uterusfasern und ihre Veri~nderungen unter dem Einfluß von Pharmaka zu untersuchen. Die Frage, wie mit 4 m m aus- einanderliegenden Elektroden Potentiale der sehr kurzen glat ten Muskel- fasern abgeleitet werden können, wurde von BV~~STOCK u. ST~AVB (1958) für das Taenia coli-Präparat ausführlich diskutiert. Am wahrscheinlichsten ist die Annahme eines funktionellen Syncytiums mit , synapt i sehen"

Acetylcholin und Orasthin auf Ruhe- und Aktionspotential des Uterus 315

Verbindungen zwischen den einzelnen Fasern (siehe auch BÜLBRIlqG, BV~~¢STOCK U. HOL~A~¢ 1958). Es ist anzunehmen, daß die Uterusfasern ähnlich miteinander verbunden sind. Bu~~sTocK u. ST~AVB erörtern ebenfalls die Möglichkeit von Artefakten durch Diffusionspotentiale bei Verwendung nicht Ionen-gleieher Lösungen. Ihre Argumente lassen den Schluß zu, daß die registrierten Poten%ialveränderungen durch Diffusions- potentiale so gut wie nicht verändert sind.

Während die Messung des Ruhepotentials und seiner Veränderungen etwa die gleichen Werte liefert wie die intraeelluläre Ableitung, kann aus den registrierten Aktionspoten%ialen nicht mit Sicherheit auf die Form der Einzelpotentiale geschlossen werden. Wahrscheinlich gleichen sie den Einzelpotentialen, die mit intracellulärer Ableitung vom schwangeren Rattenuterus von JwrG (1959) registriert wurden. Ähnliche Bilder erhielt I-IoLM~ (1958) mit intraeellu]ärer Ableitung von der Taenia coli des Meer- schweinchens und Bm~~¢sTocK (1958) mit der Saccharose-Trennwand, wenn er das Präparat durch elektrische Reizung zu maximaler Syn- chronisa%ion brachte. Allerdings waren auch dann noch -- bei gleicher Temperatur -- die in der Form gleich aussehenden Aktionspotentiale etwa 5mal so lang wie die intracellulär abgeleiteten. Kurze Aktions- potentiale mit hoher Spitze, d.h. hoher Synehronisation aller Faser- gruppen des Präparates gleichen also am ehesten den Ak%ionspoten%ialen einzelner Uterusfasern. Die übrigen Bilder stellen Verschmelzungen und Überlagerungen nicht völlig synchron tätigerFasergruppen dar, wobei die Höhe der Aktionspo~~entiale durch die als Nebenschlüsse wirkenden nich%tätigen Fasern verkleinert ist. Die völlig versehmolzenen Ak%ions- potentiale (Abb.6c, 7e) werden also dadurch gebildet, daß die zuerst tätigen Fasern schon dann wieder erregt werden, wenn die später er- regten noch nicht wieder zur Ruhe gekommen sind. Durch den schnellen Potentialsprung und die zumindest am Anfang oder Ende sichtbaren Spitzen sind diese Aktionspoten~ialserien klar von Änderungen des Ruhepotentials zu unterscheiden.

Acetyleholin und Orasthin rufen in entsprechend hohen Konzen- trationen an virginellen Uterusstreifen des Meerschweinchens Aktions- potentiale hervor, die meist von einer deutlichen Abnahme des Ruhe- potentials begleitet sind. B~g~sTocK u. STRAU~ fanden an der Taenia coli des gleichen Tieres unter dem Einfluß von Ach bei ruhenden Prä- paraten ähnliche Bilder, bei spontan tätigen Depolarisation und ErhShung der Aktionspotentialfrequenzen, BUg~STOCK am elektrisch getriebenen Taenia coli-Streifen bei kurzfristiger Ach-Gabe Depolarisation, Erhö- hung der optimalen Reizfrequenz und eine schnellere Leitungsgeschwin- digkeit. Er führt diese: Wirkungen des Ach auf Änderungen der Ionen- permeabilitäten, insbesondere für Na und K zurück, wie sie für die Ach- Wirkung an der motorischen Endplatte beschrieben sind (»~L CASTILLO

316 ROB~RT F. SCHMIDT und URSV~ HVBE~:

u. KATz 1954, 1955). Inwieweit diese Ergebnisse und Hypothesen auf die Uterusfascr über t ragbar sind, bleibt offen. Da die durch Ach hervor- gerufenen Aktionspotentiale nicht deutlich kürzer sind als die spontanen, scheint uns eine erhöhte Lcitungsgcschwindigkeit unter Ach unwahr- scheinlich. Die Verminderung des Ruhepotentials unter Ach wird eher zu einer v e r m e h r t e n spikc-Entladung führen, wie sie auch von BU~~¢STOCK unter Ach und von B~L]31~~TG (1955)am spontantät igcn Taenia coli-Strcifen des Meerschweinchens bei Abnahme des I~uhe- potentials beschrieben wurde. Die Wirkungswcise des Orasthins ist anscheinend /~hnlich, denn die unter Orasthin auftretenden A_ktions- potentiale sind nicht deutlich von denen unter Ach zu unterscheiden, wenn auch die Abnahme des l~uhcpotentials unter Orasthin während der Reakt ion ausgeprägter war als vor dem Einsetzen der Aktionspotentiale (siehe auch Abb. 4 u. 5).

Nach der Vorbehandlung der Tiere mit Östrogen waren die Präpara te nach dem Einspannen nicht nur länger spontantät ig als die unvorbehan- delten, sondern auch für Ach und Orasthin wesentlich empfindlicher geworden. Der stimulierende Effekt auf die Spontantät igkcit ist ebenso bekannt (BoLzE~ 1938b, Jv~¢G 1956b) wie die damit verbundene erhöhte Motilität (Cs~eo u. GGODiLL 1954). Sie lassen - - zumindest für das Orasthin - - die beschriebenen ~Virkungssteigerungen erwarten. Eine endgültige Klärung des Wirkungsmechanismus des Östrogen steht aber noch aus. Sicher handelt es sich nicht nur um eine Änderung der Mem- braneigcnschaften, ist doch bekannt, daß es unter Östrogcn am Uterus nicht nur zum Anstieg des intracellulären Kaliums, sondern auch zur Längen- und Dicken-I-Iypertrophie der Fasern, zu starker Wasserein- lagerung und zu gesteigertem Stoffwechsel kommt (Literatur siehe JV~G 1956b). Unsere Befunde - - kürzere Aktionspotentiale, die stciler ansteigen und abfallen - - deuten auf eine bessere Synchronisation der Fasergruppen, erhöhte Erregbarkei t und damit verbunden eine schnellere Lcitungsgcschwindigkeit.

Auch nach der Östrogenvorbehandlung waren die nach Ach und Orasthin auftretenden Aktionspotentiale nicht zu unterscheiden (vgl. Abb.6a , b mi t 7a). Auffallend war aber, daß die Ach-Wirkung die Applikation nur unwesentlich überdauerte, eine kurze Orasthin- Gabe das Präpara t jedoch zu minutenlanger Tätigkeit anregte.

Zusammenfassung 1. Die Veränderungen des Ruhe- und Aktionspotentials von Uterus-

streifen virgineller und mit Östrogen vorbchandelter Meerschweinchen unter dem Einfluß von Acetylcholin und Orastbin wurde mit E l f e der Saccharose-Trenllwand untersucht.

Acetylcholin und Orasthin auf Ruhe- und Aktionspotential des Uterus 317

2. Nach dem E i n s p a n n e n zeigten die P räpa ra t e eine unregelmäßige spon tane Akt iv i tä t , die nach einiger Zeit erlosch.

3. Die Messung des Ruhepoten t ia l s durch Depolar isa t ion einer Seite mi t isotoniseher K~SO4-Lösung ergab Werte zwischen 33 u. 53 tuV, im Mittel 42 tuV.

4. Ach u n d Orasthin rufen an Uterusst re i fen virgineller Meerschwein- chen Akt ionspotent ia le hervor, zusammen mi t einer vorhergehenden oder begle i tenden Abnahme des Ruhepotent ia ls .

5. Nach der Vorbehandlung der Tiere mi t Östrogen sind die P räpa ra t e au f Ach u n d Orasthin wesentl ich empfindlicher. Die min ima l wirksame Konzen t r a t i on is t 1 - -2 Zehnerpotenzen kleiner, die Akt ionspotent ia le s ind kürzer u n d frequenter . Kurze Orasthin-App]ikat ion regt die Präpa- ra te zu minu ten lange r Tät igkei t an.

Herrn Professor Dr. W. T~~vTw~I~ danken wir herzlich für seine stets rege Anteilnahme an unserer Arbeit.

Literatur BOZL~.R, E.: Eleetrical stimulation and conduction of excitation in smooth

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Dr. I~OBERT F. SCHMIDT, Physiologisches Inst i tut der Universität, Hcidelberg, Akademiestraße 3