Zum Wirkungsmechanismus von Calciumantagonisten an der glatten Gefäßmuskulatur
Authors: Kölling K. 
Published: May 2010

Mittels intra‐ und extrazellulärer Ableittechnik wurde die elektrische und mechanische Spontanaktivität der isolierten V. portae erfaßt und der Effekt von Variationen der extrazellulären Calciumionenkonzentration (nominell 0, 0,75, 2,50 und 7,50 mmol·1−1) sowie von Nifedipin (10−9 bis 10−7 mol·1−1) untersucht.

In normaler Krebs‐Lösung weist die V. portae eine rhythmisch modulierte phasische elektrische und mechanische Spontanaktivität auf. Zwischen der elektrischen und der mechanischen Spontanaktivität besteht eine enge Korrelation.

Veränderungen der extrazellulären Calciumionenkonzentration haben einen charakteristischen Einfluß auf die Spontanaktivität. So hat eine Erhöhung der Calciumkonzentration eine Membranhyperpolarisation, Verlängerung der Burst‐ und Intervalldauer, Zunahme von Amplitude, An‐ und Abstiegsgeschwindigkeit der Spikes zur Folge. Eine Erniedrigung bewirkt einen gegenteiligen Effekt. In nominell Calcium‐freier Lösung sistiert jegliche Spontanaktivität.

Nifedipin hat einen biphasischen Effekt auf die Spontanaktivität der V. portae. In niedriger Konzentration potenziert und in hoher hemmt das Nifedipin die phasische Spontanaktivität. Der Angriffspunkt des Nifedipin am Gefäß ist die Muskelzellmembran. In niedriger Dosierung wird die Spikeentladung und damit sekundär die Kontraktions‐amplitude potenziert. In hohen Dosen hemmt Nifedipin die Spikeentladung und läßt das Gefäß erschlaffen. Der Hemmeffekt des Nifedipin wird unter Erhöhung der extrazellulären Ca++ ‐Konzentration antagonisiert.

Auch bei Anwesenheit von Nifedipin bleibt die Korrelation zwischen elektrischer und mechanischer Spontanaktivität erhalten.

Die Ergebnisse weisen darauf hin, daß Nifedipin mit dem Calcium an der Zellmembran konkurriert.

Method of action of calcium antagonists on smooth musculature

Using intra‐ and extracellular conduction, the spontaneous electrical and mechanical activity of the isolated portal vein was examined and also the effect of variations of extracellular Ca concentration (0, 0.75, 2.50 and 7.50 mmol per litre) and of Nifedipin.

In normal Krebs solution the portal vein showed a rhythmic modulated phasic electrical and mechanical spontaneous activity. There was a close correlation between the electrical and the mechanical activity.

Changes in the concentration of Ca ions had a characteristic effect on this spontaneous activity. Thus a rise in Ca concentration resulted in membrane hyperpolarization, increase of lengths of bursts and intervals, increase in amplitude and up and down rate changes in the spikes. A lowering of Ca concentration caused the converse effects. In a solution nominally free from Ca all activity ceased.

Nifedipin had a biphasic effect on the spontaneous activity of the porhal vein. In low concentrations it potentiated and in high concentrations it inhibited the spontaneous phasic activity. The point of action of Nifedipin in the vessel is the muscle cell membrane. In low dosage spike discharge and succeeding secondary contraction amplitude were potentiated. With large doses of Nifedipin spike activity was inhibited and the vessel became flaccid. The inhibitory effect of Nifedipin was antagonized by increased concentration of extracellular Ca ion concentration.

In the presence of Nifedipin the correlation between electrical and mechanical spontaneous activity was maintained.

The findings show that Nifedipin competes with Ca at the cell membrane.

A propos du mécanisme d'action des antagonistes du calcium sur la musculature vasculaire lisse

L'activité spontanée électrique et mécanique de V. portae isolée a été définie au moyen d'une technique intra‐ et extracellulaire de dérivation et on a examiné l'effet de variations de la concentration extracellulaire des ions de calcium (0, 0,75, 2,50 et 7,50 mmol·1−1) et de la nifedipine (10−9 à 10−7 mol·1−1). V. portae a montré une activité spontanée mécanique et rythmiquement modulée en phase électrique dans une solution de krebs normale.

Des modifications de la concentration extracellulaire des ions de calcium ont eu une influence caractéristique sur l'activité spontanée. Une elévation de la membrane, une prolongation de la durée du porte‐balai et de l'intervalle, une augmentation de l'amplitude, une rapidité de montée et de descente des pics. Une diminution de cette concentration a produit l'effet inverse. Toute activité spontanée a cessé dans une solution sans calcium.

Nifedipine a eu un effet biphasique sur l'activité spontanée de V. portae. La nifedipine potentialise l'activité spontanée en phase à faible concentration et l'inhibe à forte concentration. Le point d'impact de la nifedipine sur le vaisseau se situe sur la membrane de la cellule musculaire. La décharge du pic et secondairement l'amplitude de la contraction sont potentialisées à faible dose. La nifedipine inhibe la décharge du pic à fortes doses et laisse le vaisseau de détendre. L'effet inhibiteur de la nifedipine devient antagoniste par une élévation extracellulaire de Ca++.

La corrélation entre l'activité spontanée électrique et mécanique demeure même en présence de nifedipine.

Les résultats ont montré que la nifedipine est en concurrence avec le calcium sur la membrane cellulaire.

Sobre el mecanismo de acción de los antagonists del calcio en la musculatura vascular lisa

Mediante la técnica de derivación intra y extracelular, se abarcó la actividad espontánea eléctrica y mecánica de la vena porta aislada y se examinó el efecto de variaciones en la concentración extracelular de iones cálcicos (nominal 0, 0,75, 2,50 y 7,50 mmol·1−1) y de nifedipina (10−9 hasta 10−7 mol·1−1).

En solución normal de Krebs muestra la v. porta una actividad espontánea electrica y mecánica fásica modulada rítmicamente. Entre la actividad espontánea eléctrica y la mecánica existe una correlación estrecha.

Las modificaciones de la concentración extracelular de iones calcio ejercen un influjo característico sobre la actividad espontánea. Así tiene como consecuencia el aumento de la concentración de calcio una hiperpolarización de la membrana, alargamiento de la duración del burst y del intervalo, incremento de la amplitud y de la velocidad de ascenso y descenso de los spikes. La disminución ocasiona un efecto opuesto. En solución nominal libre de calcio cesa cualquier actividad espontánea.

La nifedipina ejerce un efecto bifásico sobre la espontaneidad de la vena porta. En concentración baja potencia y en idem elevada inhibe la nifedipina la espontaneidad fásica. El punto de ataque de la nifedipina en el vaso es la membrana de la miocélula. En dosificación baja se potencia la descarga del spike y, con ello, secundariamente la amplitud de contracción. En dosis elevadas inhibe la nifedipina la descarga del spike y el vaso se relaja. El efecto de inhibición de la nifedipina es antagonizada aumentando la concentración extracelular de Ca++.

También en presencia de nifedipina se mantiene la correlación entre la actividad espontánea eléctrica y mecánica.

Los resultados indican que la nifedipina concurre con el calcio en la membrana celular.