Factors affecting fluid movement and intercellular space formation in the toad bladder

Factors affecting fluid movement and intercellular space formation in the toad bladder.Toad ( Bufo marinus ) urinary bladder was employed to evaluate the effect of smooth muscle contraction and serosal hydrostatic pressure on vasopressin-induced osmotic water flow and intercellular space configuration.Changes in epithelial thickness and configuration were evaluated by morphometric analysis of one micron tissue sections of toad bladder sacs fixed in 1% osmium tetroxide and embedded in epon.Net water transport was determined gravimetrically.Sacs treated with acetylcholine or adenosine triphosphate after the establishment of vasopressin-induced osmotic water flow contracted immediately.After acetylcholine, water flow fell from 0.659 ± SD 0.153 ml · min -1 · g dry weight -1 to 0.069 ± SD 0.059 ml · min -1 · g dry weight -1 and intercellular space enlargement was absent.Similar results were obtained in sacs treated with acetylcholine and adenosine triphosphate before exposure to vasopressin in the presence of a dilute mucosal solution.In the serosal hydrostatic pressure experiments in which sacs were mounted in the everted configuration (serosal side inward), there was an increase in epithelial thickness over control values and a positive correlation was observed between the relative volume (V IS ) of the intercellular spaces within the epithelial layer and the serosal hydrostatic pressure (HP) according to the formula, V IS = 1 - 0.867e -0.063HP over a range of 0.5 to 20 cm H 2 O.These studies demonstrate that vasopressin-induced osmotic water flow which causes intercellular space enlargement can be prevented or reversed by acetylcholine and adenosine triphosphate.Both drugs may act by causing contraction of the smooth muscle in the bladder wall which, in turn, throws the epithelium into deep folds.The available effective surface area for vasopressin-induced water reabsorption is largely eliminated, perhaps through the creation of large unstirred pockets of fluid in which the osmotic gradient is quickly dissipated.In addition, small increments of hydrostatic pressure applied to the serosal surface of the toad bladder produce marked intercellular space enlargement which is independent of water flow.It is concluded that dilatation of lateral intercellular spaces is an accurate reflection of osmotic water flow in the toad bladder in every instance thus far studied if serosal hydrostatic pressure is eliminated. Facteurs affectant le mouvement de l'eau et la formation des espaces intercellulaires dans la vessie du crapaud.L'influence de la contraction de la musculature lisse et de la pression hydrostatique (exercee sur la face sereuse) sur le flux osmotique de l'eau produit par la vasopressine et sur la configuration des espaces intercellulaires a ete evaluee dans la vessie du crapaud ( Bufo marinus ).Les variations d'epaisseur et de configuration de l'epithelium ont ete jugees par analyse morphometrique de tranches de tissu d'un micron prelevees sur des sacs vesicaux fixes avec 1% de tetroxide d'osmium et enrobes d'epon.Les sacs exposes a l'acetylcholine ou a l'adenosine triphosphate, apres induction par la vasopressine d'un flux osmotique, se contractent immediatement.Apres acetylcholine, le flux aqueux diminue de 0.659 ± SD 0.153 ml · min -1 · g tissu deshydrate -1 a 0.069 ± SD 0.059 ml · min -1 · g tissu deshydrate -1 sans elargissement des espaces intercellulaires.En presence d'une solution diluee baignant la surface muqueuse de la vessie, des resultats semblables sont obtenus lorsque l'acetylcholine et l'adenosine triphosphate sont ajoutes avant la vasopressine.Dans les experiences de pression hydrostatique, effectuees sur des sacs retournes (surface sereuse orientee vers l'interieur), l'epaisseur de l'epithelium augmente et une correlation directe existe entre le volume relatif (V IS ) des espaces intercellulaires et la pression hydrostatique (HP) exercee sur la face sereuse.Pour des pressions de 0.5 a 20 cm H 2 O, cette correlation est definie par la formule V IS = 1 - 0.867e -0.063HP .Ces experiences demontrent que le flux de l'eau, induit par la vasopressine et responsable d'un elargissement des espaces intercellulaires, peut etre prevenu ou annule par l'acetylcholine ou l'adenosine triphosphate.Les deux substances agissent, sans doute, en produisant une contraction de la musculature lisse de la paroi vesicale avec, pour consequence, formation d'un epithelium plisse.Une grande partie de la surface utilizable pour la reabsorption de l'eau sous l'influence de la vasopressine est eliminee vraisemblablement par la creation de poches ou le liquide n'est pas agite et ou le gradient osmotique disparait rapidement.Par ailleurs, une elevation minime de la pression hydrostatique sur la face sereuse de la vessie elargit les espaces intercellulaires, independamment du flux aqueux existant.En conclusion, dans la vessie du crapaud, pour chaque condition etudiee jusqu'a present si l'influence de la pression hydrostatique sur la face sereuse est eliminee, la dilatation des espaces lateraux intercellulaires reflete d'une facon exacte le flux osmotique de l'eau.