Pfltigers Arch. 306, 227--231 (1969)

[Jber den EinfluB des Druckes im Portalkreislauf auf die Diurese der wachen Ratte*

W . 0 ~ u n d F . J . I t A B ~ I C E

Physiologisches Ins t i tu t der Freien Univers i tgt Berlin

Eingegangen am 18. September 1968

The Portal Blood Pressure and its Influence Upon Diuresis in Unanesthetized Rats

Summary. 1. In unanesthet ized ra ts the portal blood pressure was varied and the diuresis simultaneously recorded.

2. A short lasting increase of pressure (about 20--30 scc) causes anuria during the t ime of elevation. Pressure elevations for a longer t ime lead to an additional antidiuresis for about 30--40 rain. Under the condition of osmotic diuresis the anuric phase can be observed only.

3. Lowering of portal pressure is accompanied by an increase of urine flow under the conditions of water or osmotic diuresis as well.

4. The existence of s t retch receptors in the portal circulation is discussed, whose act ivi ty can affect ei ther renal blood flow or the release of ADH.

Key-Words: Portal Blood Pressure - - Dinresis - - Mescnteric Stretch Receptors -- Renal Blood Flow -- ADH-Release.

Zusammen/assung. 1. An wachen R a t t e n wurde der Druck im Portalkreislanf vari iert und gleichzeitig das Verhal ten der Diurese registriert.

2. Kurzfristige DruckerhShung (20--30 sec) bewirkt eine Anurie fiir die Dauer der ErhShung. Langerdauernde DruckerhShungen fiihren au te rdem zu einer 30--40 min anhal tenden Antidiurese. Bei osmotischer Dinrese ist nu r die anurische Phase zu beobachtcn.

3. Druckerniedrigtmg im Portalkreislauf fi ihrt sowohl im Falle tier Wasser- als auch der orsmotischen Diurese zu einer Steigcrung der Urinsekretionsrate.

4. Zur Deutung der Befunde wird die Existcnz yon Dehnungsreceptoren im Mesenterialkreislauf diskutiert. Ihre T~tigkeit kann sowohl die Nierendurchblutung als auch die Freisetzung yon A D H beeinflussen.

Schliisselw6rter: Porta ler Blutdruck -- Diurese -- mesenteriale Dehnungs- receptoren -- Nierendurchblutung -- ADtt-Freisetzung.

E i n e kurz/ristige A b k l e m m u n g (ca. 20 see) d e r V. p o r t a e a m w a c h e n

T i e r m i t e n t s p r e c h e n d e r D r u c k e r h 6 h u n g i m P o r t a l k r e i s l a u f f f i h r t n u r

z u e i n e r 3 0 - - 6 0 s e c a n h a l t e n d e n A n u r i e , w/~hrend 1 / t n g e r d a u e r n d e

*Diese Arbei t wurde unters t i i tz t yon dem Contract AF61(052)-947 der USAF School of Aerospace Medicine, European Office of Aerospace Research (OAR), U.S. Air Force.

16 Pfltigers Arch. Bd. 306

228 W. Otr~ und F. d. HAB~aIC~:

DruckerhShungen (ca. 60 see) auSerdem eine ca. 30 rain anhaltende Antidiurese bewirken (ttAB~RIC~ u.a., 1966). I m folgenden soll geprtift werden, ob eine Druckerniedrigung im Portalkreislauf - - Abklemmung des arteriellen Zuflusses - - die Diurese ebenfalls beeinflugt, und ob diese Portadruck-Diurese-Beziehung aueh fiir die osmotische Diurese zu- trifft.

Methodik 200--250g schweren weibliehen Ratten wurde nach bew/ihrter Technik

(Azlz et al., 1964) Dauerkatheter in die V. portae, Aorta, Mesenterialvenen sowie fiber den Magen in das Duodenum einoperiert. Die roll reversible Unterbrechung des Blutfiusses in der V. portae bzw. der A. coeliaca und A. mesenterica cranialis erfolgte bei den wachen Tieren ohne Schmerzreaktionen (auSeres Verhalten, Bint- druck) dutch bewahrte Abklemmvorriehtungen, die yon aul~en bet~tigt werden kSnnen (HAJ~ERIe3K et al., 1966). Die A. mesenterica eaud. wurde in allen Fallen ohne Komplikationen unterbunden. Die Diurese wurde fiber einen liegenden Blasen- katheter mit ttflfe eines Tropfenzahlers und Ordinatenschreibers auf einem RuIL kymographion registriert. Zur Hydrierung erhielten die Tiere eine intraduodenale Dauerinfusion yon Wasser. Die osmotisehe Dinrese wurde dutch i.v. Infusion einer 10 oder 20~ Mannit15sung erzeugt.

Ergebnisse 1. DruekerhShung im Portalkreislauf dutch Abklemmung der V.

portae best~tigte bei Wasserdiurese die frtiheren Ergebnisse. Es wurden l l Versuehe mit gleiehem Ergebnis durchgefiihrt. I m Fall der osmo- tischen Diurese zeigte sich nur die Anurie bei der Abklemmung selbst, w~hrend die anschlieSende antidiuretisehe Reaktion ausblieb (Abb. 1) (5 Versuche).

2. Druckerniedrigung fin Portalkreislauf auf ca. 40~ des Ausgangs- wertes durch Abklemmung des arteriellen Zuflusses (A. eoeliaca, A. mesenteriea eranialis) ffihrte sowohl im Falle der Wasser- als aueh osmotisehen Diurese zu einer deutliehen Steigertmg der Urinsekretions- rate (Abb.2). Bei 8 Versuehen unter Wasserdiurese stieg das Urinzeit- volumen fin Mittel um 350/0 (Extremwerte 19--67~ I n osmotiseher Diuxese warden 7 Versuche ausgeffihrt mi t einem mittleren Diurese- anstieg yon 28~ (Extremwerte 14--54~

3. In weiteren Versuchen wurde die DruckerhShung im Portal- kreislauf nicht dureh eine Abklemmung der V. portae bewirkt, sondern durch eine relativ rasehe Infusion (5 ml/min) yon physiologischer NaC1- L6sung fiber eine Mesenterialvene in den vorher beiderseits versehlosse- hen Portalkreislanf. Die hierbei erzielten Uberdrucke entspraehen denen naeh Abklemmung der V. portae. Auch das Verhalten der Diurese ent- sprach dem bei Porta-Abklemmung. Diese Versuche sind theoretiseh deswegen interessant, weft hierbei ira Gegensatz zur Porta-Abklemmung

Pertadruek und Diurese 229

Wasserinfusion 10% Mannif 6ml/h intraduodenal 6ml/h V.cava

I e~ml i !ll]i'i'/ii~/411~l~/!ilt~

Abk| mung 10 min Abklemmung V.portae V.portae

60sek. 60sek.

Abb. 1. Wirkung der Drucksteigertmg im Portalkreislauf durch Abklemmung der V. portae aus dio Diurese (0riginalregistrierung). Links: b ei Wasserdiurese; Rechts: bei osmotischer Diurese. Beachte das Fehlen der Antidiurese nach der Abklemmung

bei einer osmo~ischen Diurese. Rfickstellzeit des 0rdinatenschreibers: 1 rain

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Wasserinfusion 6ml/h intraduodenal

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Abk[emmung lOmin A.coeliaca

A.mesenterica 60 sek.

20%Mannit 3,75 ml/h V. cava

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I Abklemmung |0rain A.coeliaca

A.mesenterica 60 sek.

Abb. 2~ und b. Wirkung der Druckminderung im Portalkreislauf durch Abldem- mung der A. mesenterica und A. coeliaca auf die Diurese. a Bei Wasserdiurese, beach~e die ausgepr/~g$en l~hythmen (ca. 10 rain) vor der Abklemmung. Die Stei- gerung der Diurese betrug im 1V[ittel 6,4 auf 8,1 Tropfen/min = 270/0. b Bei os- motischer Diurese, hier stieg die Urinsekrefion im Mittel yon 8,8 auf 11,2 Tropfen/

rain = 270/0

der Druck in der Aor ta nach Un te rb rechung des arteriel len Zuflusses zum Por ta lkre is lauf u m 15--20~ anstieg. Es warden 9 Versuche dieser Ar t mi t gleichem Resu l ta t ausgeffihrt.

1 6 "

230 W. 0liar und F. J. HABERICK :

Diskussion

Dutch alleinige Porta-Abklemmung werden prim/ir zwei Vorg/inge ausgelSst: 1. Ein rascher Anstieg des Portadruckes. 2. Ein ,,innerer Aderlaft" in das mesenteriale Gef/~gbett mit konsekutivem Abfall des arteriellen Blutdruckes. Der Druckanstieg ffihrt in jedem Falle - - aueh bei den Infusionsexperimenten (Ergebn~sse Punkt 3) - - zu einer mehr oder weniger vollst/~ndigen Anurie. Dauert diese Druckerh6hung fiber eine gewisse Zeit (1/s als 20--30 see), so folgt eine ]/~ngere anti- diuretische Phase (30--40 mill), unabh/ingig vom Verhalten des arteriel- ]en Blutdruekes. Hieraus karm man den Sehlu8 ziehen, dab wahrsehein- lieh die kurzfristige Anurie fiber Dehnungsreceptoren im Mesenterial- kreislauf (GAMMO?r u. Bt~ONK, 1935; S]~LKUgT U. ROT~E, 1960; BA~EI~- ~ I S ~ , Lcwz u. P~I~Eg, 1963) infolge Vasoconstriction der Nieren- arterien bewirkt wird (L~A~O~AXDS U. TA~GI{~, 1962 ; CHERUY et al., 1962). Die Antidiurese entsteht einerseits entsprechend den Vorstellungen yon GAT5~ u. Hw~gY (1963) und HABE~IC~ (1966) aus der Hypovol/~mie infolge ,,inneren Aderlasses" in den Mesenterialkreislauf, andererseits folgt aus den hier mitgeteilten Infusionsversuchen, dab aueh die 1/tnger- dauernde PortadruekerhShung alleine geniigt, um die Antidiurese auszulSsen. Aueh das Vorhandensein der Anurie bzw. das Fehlen der Antidiurese bei gleichartigen Versuchen unber osmotischer Diurese sprechen in diesem Sinne.

Senkung des Portadruekes ffihrt sowohl bei osmotiseher als aueh bei Wasserdiurese zu einer Steigerung des Urinflusses. Hiermit werden die Befunde yon LEMARCI{ANDS und seinen Mitarbeitern best/itigt. Sie fanden bei Versuehen am Hund in Barbituratnarkose, dag eine Abklemmung des arteriellen Zufiusses zum Mesenterialkreislauf den Portadruck um 500/0 senkt und die Dinrese um 460/0 ansteigen 1/~Bt. Gleiehzeitig beobaehteten sie - - aueh bet konstant gehaltenem arteriellen Druek - - onkographisch eine deutliche Volumenzunahme der Niere. Alle diese Befunde spreehen ffir eine reflektorische Zunahme der Nierendurchblutung.

AbschheBend 1/iBt sieh feststellen, dag die T/~tigkeit der Dehnungs- reeeptoren im Portalkreislauf sowohl die Nierendurehblutung als aueh die Freisetzung yon ADtI beeinflussen kann.

Literatur

Azlz, O., F. J. HABERICK U. P. E. NOWACI~I: Technik der Dauerkatheterisierung der V. portae und V. cava caud~lis an der wachen Ratte. Naturwissenschaften 51,557 (1964).

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Portadruck und Diurese 231

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GAMMON, G. D., and D.W. BtCONK: The discharge of impulses from Paeinian corpuscles in the mesentery and its relation to vascular changes. Amer. J. Physiol. 114, 77 (1935).

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LEM~C~L~NDS, ~I., et M. TANCHE: Sur les modalit6s de la vasoconstriction r6nale d6eleneh6e par l'ocelusion de la veine porte. C. R. See. Biol. (Paris) 156, 1438 (1962).

POTOCKI, B., J. ETEICADOSSI et H. LEMARCIIANDS: Sur l'augmentation des r6- sistances vasculaires r6na]es par distension du syst~me veineux splanchnique. C. R. Soc. Biol. (Paris) 158, 92 (1964).

SELKURT, E. E., and C. i~. I~OT~E: Splanchnic baroreceptors in the dog. Amer. J. Physiol. 199, 335 (1960).

Prof. Dr. F. J. HABEnlCH Physiologisches Institut der l~reien Universitiit I000 Berlin 33 (Dahlem), Arnimallee 22