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To assess acute myocardial uptake of antiarrhythmic drugs, we measured drug concentrations simultaneously in the aorta and in the coronary sinus during diagnostic cardiac catheterization. Measurements were taken 1, 2, 3, 4, 5, 7, and 10 minutes after intravenous bolus application of lidocaine (n= 10, 25 mg), mexiletine (n= 5, 25 mg andn= 10, 100 mg), or amiodarone (n= 10, 25 mg). Drug levels were measured by high-pressure liquid chromatography. Maximal concentrations were observed after 2–5 min. After 3–5 min coronary sinus levels exceeded aorta levels, indicating the end of net myocardial drug uptake. In contrast to lidocaine and amiodarone, no mexiletine was found in the coronary sinus 15 s after the end of drug application, obviously indicating a high myocardial drug content. Furthermore, the data provide an explanation for the acute efficacy of amiodarone. The myocardial uptake may result in various pharmacodynamic effects of antiarrhythmic drugs.

To assess acute myocardial uptake of antiarrhythmic drugs, we measured drug concentrations simultaneously in the aorta and in the coronary sinus during diagnostic cardiac catheterization. Measurements were taken 1, 2, 3, 4, 5, 7, and 10 minutes after intravenous bolus application of lidocaine (n = 10, 25 mg), mexiletine (n = 5, 25 mg and n = 10, 100 mg), or amiodarone (n = 10, 25 mg). Drug levels were measured by high-pressure liquid chromatography. Maximal concentrations were observed after 2-5 min. After 3-5 min coronary sinus levels exceeded aorta levels, indicating the end of net myocardial drug uptake. In contrast to lidocaine and amiodarone, no mexiletine was found in the coronary sinus 15 s after the end of drug application, obviously indicating a high myocardial drug content. Furthermore, the data provide an explanation for the acute efficacy of amiodarone. The myocardial uptake may result in various pharmacodynamic effects of antiarrhythmic drugs.

The effect of tocainide on enhanced automaticity if Purkinje fibers was studied under the influence of epinephrine (0.2 microgram/ml) by means of intracellular recordings with microglass electrodes. In the presence of tocainide 5 microgram/ml and 10 microgram/ml cycle length of enhanced automaticity was increased in the range of 10.6% and 34.9% and in the range of 26.3% and 108.7% respectively. Repetitive impulse formation in ventricular myocardium was generated by creating a potential difference in a papillary muscle mounted in a partition chamber. One chamber was connected to ground, the potential of the other chamber could be changed in the range of 0 to 500 mV. By progressively increasing the voltage difference across the papillary muscle repetitive rhythmic impulse formation was induced. The threshold voltage gradient increased in the presence of tocainide (100 microgram/ml) from--285 to--335 mV. The results suggest that tocainide is suitable to suppress arrhythmias due to enhanced automaticity of Purkinje fibers.

Electrophysiological parameters of myocardial excitability of heart muscle in vitro were studied under the influence of antikaliuretic diuretics. Potassium canrenoate, amiloride and triamterene were added in final concentrations of 5–440 µg/ml incubation medium. Resting and action potentials as well as refractory periods of single muscle cells and Purkinje fibers were measured by the microelectrode technique. — The antikaliuretic substances potassium canrenoate, amiloride and triamterene led to a significant concentration-dependent prolongation of action potential duration and, correspondingly, to a lengthening of the refractory period. Glycoside-induced shortening of the refractory period could be demonstrated to be antagonized by triamterene. — Results suggest that aldosterone antagonists, amiloride and triamterene may exhibit antiarrhythmic properties in the ventricular myocardium as well as in the conducting tissue. Drugs are equally effective when compared in molar concentrations. The application of antikaliuretic diuretics seems to be useful in the therapy of congestive heart failure with respect to their extrarenal cardiac effects, too.

An 167 Patienten mit angeborenen und erworbenen Herzfehlern (Ventrikelseptumdefekt (VSD), Vorhofseptumdefekt (ASD), hypertrophische obstruktive Kardiomyopathie (HOK), Mitralstenose (MS), Mitralinsuffizienz (MI), kombinierte Mitralvitien (MV), Aortenstenose (AS), Aorteninsuffizienz (AI), kombinierte Aortenvitien (AV)) wurden hamodynamische Grosen (Drucke im rechten und linken Herzen, Herzminutenvolumen, Herzindex, Schlagvolumen, Herzarbeit u.a.), linksventrikulare Volumina (enddiastolisches Volumen, endsystolisches Volumen, Auswurffraktion, Regurgitationsvolumen) sowie diastolische Druck-Volumen-Beziehungen auf der Basis diastolischer Druckanderungen und ventriculographisch gemessener diastolischer Volumenanderungen ermittelt. 1. Das enddiastolische Volumen im linken Ventrikel (HOK HOK>ASD>AV>MI>AI>MS>MV>AS>VSD) betrug bei dem Normalkollektiv im Mittel 72% und war bei dem Kollektiv mit MS (im Mittel 52%) am niedrigsten. Die Auswurffraktion des linken Ventrikels zeigte eine gute Korrelation zu der aus isovolumetrischen Inotropieindices ermittelten linksventricularen Inotropie. Die Regurgitationsvolumina an der Mitral- und Aortenklappe variierten zwischen 38 – 62% des totalen Schlagvolumens (AI, MI, MV, AV). 2. Der enddiastolische Druck im linken Ventrikel sowie die diastolische Druckdifferenz (N

Durch die Analyse der Vorhoferregung im Oberflachen-EKG ist ausschlieslich eine summarische Beurteilung der Sinusknotentatigkeit moglich, in die die elektrische Generatorfunktion und die sinuatriale Uberleitung eingehen.

The role of atrial natriuretic peptide (ANP) in the pathogenesis of essential hypertension has not yet entirely been clarified. We investigated whether the increase of ANP in essential hypertension may be explained by elevated right atrial pressures and/or a different relationship between right atrial pressures and ANP secretion. Patients with stable essential hypertension undergoing right and left heart catheterization because of suspected coronary heart disease had significantly higher ANP levels than normotensives: 58.7±6.7 pg/ml in hypertensives versus 42.0±4.1 pg/ml in normotensives (p

Phase imaging of gated radionuclide ventriculography was applied to the identification of cardiac activation patterns in patients with sinus rhythm (n=14) or with ventricular (VVI)- (n=28), atrial (AAI)- (n=3) or AV-sequential (DDD)-pacing (n=17). In patients with sinus rhythm, AAI-or DDD-pacing, analysis revealed homogeneous distribution of phase across both ventricles. In VVI-pacing a left bundle branch block configuration of the ventricular activation was found in 21 of 28 patients. In 7 of 28 patients phase distribution indicated a simultaneous activation of both ventricles (with or without delimitation of the apex of the right ventricle). This is of clinical importance because artificial spread of excitation and asynchronous contraction during VVI-pacing may be responsible for higher myocardial oxygen demand. Retrograde conduction in VVI-pacing was found in 9 of 28 patients. Phase analysis provides a reliable method for evaluation of pacing-induced activation patterns.

Chronic recurrent ventricular tachycardias represent potentially life-threatening cardiac arrhythmias. We used programmed ventricular stimulation for diagnosis, therapy and control of antiarrhythmic therapy in 17 patients with recurrent ventricular tachycardia. Ventricular tachycardia could be reproducibly induced in 15 patients by programmed stimulation, QRS morphology and rate being comparable to the spontaneously occurring tachycardia. Programmed stimulation was repeated under antiarrhythmic drug therapy. Over a follow-up period of 8 months (3--13 months), the results of the acute electrophysiologic study seem to be predicting oral long-term antiarrhythmic drug therapy. Application of programmed stimulation is associated with potential risks: induction of "non-clinical" more frequent tachycardia: 3/17 pat. = 18%; acceleration of the rate of tachycardia while trying to interrupt it: 5/17 pat. = 30%; necessity of DC-cardioversion: 6/17 pat. = 35%. Despite these risks, programmed ventricular stimulation offers substantial improvement of diagnosis and control of therapy of severely symptomatic patients with suspected or documented ventricular tachycardia and/or fibrillation.

Lipopolysaccharides are integral components of the outer membrane of Gram-negative bacteria and they participate in various membrane functions essential for bacterial growth and survival. Lipopolysaccharides also represent the endotoxins of Gram-negative bacteria and possibly play a role for the pathogenesis and manifestations of bacterial infections. These biological activities are mediated mainly by the lipid component of lipopolysaccharides, termed lipid A. Chemically, lipid A consists of a beta 1, 6-linked D-glucosamine disaccharide which carries substituted phosphoryl groups and a range of D-3-hydroxy and D-3-acyloxyacyl residues, the latter being arranged in a hexagonal dense packing. A number of experimental data allow the conclusion that the highly ordered and compact lipid A structure confers stability to the outer membrane, renders it less permeable to lipophilic molecules and by providing a proper fluidity stabilizes the conformation of biologically active membrane proteins. For endotoxic activities of lipid A the polar substituents of phosphate residues are dispensable. The presence of D-3-hydroxy (or acyloxy) acyl-groups, linked to the glucosamine disaccharide, however, seems to be of importance. Analyses of now available synthetic lipid A analogues are expected to allow a more precise characterization of substructures and conformations required for the expression of physiological functions and endotoxic activities of lipid A.

Nach Applikation von 3 mg Glucagon i.v. wurden an 6 Patienten im Blut von Lebervene und Aorta und an 2 Patienten im coronarvenosen Blut simultan die Kalium-und Glucosekonzentrationen bestimmt. Unmittelbar nach Glucagongabe kam cs zu einem Anstieg der Kaliumkonzentration, welche in der Lebervene fruhzeitiger und in groserem Ausmas nachweisbar war als in der Aorta. Nach 3 min nahm die Kaliumkonzentration in der Aorta wie in der Lebervene kontinuierlich ab. Zeitlich abgesetzt von der initialen Hyperkaliamie kam es unter Glucagon zu einer Hyperglykamie, welche ebenfalls in der Lebervene ausgepragter und fruhzeitiger erfolgte als in der Aorta. Die Befunde sprechen dafur, das Glucagon beim Menschen zu einem Nettokaliumefflux aus der Leber mit konsekutiver Hyperkaliamie fuhrt. Die sekundare, anhaltende Hypokaliamie nach Glucagongabe wird auf eine Stimulation der endogenen Insulinsekretion bezogen.

Es wurde die Wirkung von Thyroxin und Trijodthyronin auf das Ventrikelmyokard untersucht. Am isolierten Papillarmuskel des Meerschweinchens erfolgten mit intracellularer Ableitung (Mikroglaselektroden) die Messungen von Ruhe- und Aktionspotential, maximaler Anstiegsgeschwindigkeit und Dauer des Aktionspotentials sowie der Refraktarzeit. Im akuten Versuch wurde L-Trijodthyronin dem Inkubationsmedium zugegeben; im chronischen Versuch wurde 5 Tage lang L-Thyroxin verabreicht. Nach Thyroxin wie nach Trijodthyronin zeigt sich eine signifikante Zunahme der maximalen Anstiegsgeschwindigkeit des Aktionspotentials, die nach Propranolol partiell zuruckging. Nach Thyroxinvorbehandlung ergab sich eine Abnahme der Aktionspotentialdauer. Die Refraktarzeit war um 35,7 msec verkurzt. — Thyroxin und Trijodthyronin bewirken bei gleicher Schlagfrequenz am Ventrikelmyokard elektrophysiologische Veranderungen, die die Entstehung von Rhythmusstorungen begunstigen konnen.

Es wurde festgestellt, das T dieGelenkbeschwerden bei der prim. chron. Polyarthr.bessert. Zur Klarung dieser Beobachtungen wurden verschiedene Untersuchungen durchgefuhrt. Zunachst wurde derEinfluβ des T auf dieSchmerzempfindlichkeit gepruft. Bei diesen Untersuchungen ergab sich kein Anhaltspunkt dafur, das T die Schmerzempfindlichkeit beim Menschen herabsetzt. Danach wurdenMuskelinnendruckmessungen nach der Methode vonHenderson angestellt. Diese Messungen haben gezeigt, das in den Fallen wo T die Beweglichkeit der Gelenke bessert und die Schmerzen lindert, der Muskelinnendruck sinkt. Danach ist anzunehmen, das die Senkung des Muskelinnendruckes bei der Besserung der Gelenkbeschwerden von Kranken mit prim.-chron. Polyarthr. eine Rolle spielt. Die Ergebnisse der Untersuchungen gewinnen dadurch eine besondere Bedeutung, das es sich bei T um ein vegetatives Reizmittel handelt, das im Tierversuch auch eine Wirkung auf die Nebennieren hat. Schlieslich wurdenmit T therapeutische Versuche bei Kranken mit prim.-chron. Polyarthr. angestellt. Hier bewahrte sich T in 26 von 28 Fallen als zusatzliches Mittel bei der Behandlung mit Bewegungsubungen.

Intra-/extracellulare Ionengradienten an cellularen Grenzflachen sind fur die Aufrechterhaltung physiologischer Funktionen unerlaslich. Enterale und renale Kaliumverluste fuhren neben einer Senkung der extracellularen Kaliumkonzentration vornehmlich zu einer Verminderung des cellularen Kaliumbestandes. Damit verknupft kommt es zu Anderungen der Ionenpermeabilitat der Zellmembranen, die sich auf die Vorgange der Erregbarkeit an Skeletmuskelzellen und am Herzmuskel auswirken. Anderungen des Erregungsablaufs an der Myokardzelle konnen uber eine Zunahme der maximalen Anstiegsgeschwindigkeit des Aktionspotentials und uber Anderungen der Refraktarzeit zur Entstehung von Herzrhythmusstorungen beitragen. Ein chronischer Kaliummangel beeinflust auch unabhangig von den intracellularen und extracellularen Ionenkonzentrationen aktive Ionentransportvorgange. Dafur spricht der Nachweis einer Hyperpolarisation an Skeletmuskelzellen und moglicherweise auch an Herzmuskulatur. Als Ursache wird ein elektrogener Effekt des aktiven Natriumausstromes diskutiert. Damit gut vereinbar ist der Befund einer erhohten Membran-ATPase-Aktivitat an Herzmuskelzellen des Ventrikels im Gefolge eines allgemeinen Kaliummangels, die ihrerseits wiederum einer gesteigerten Glykosideempfindlichkeit entgegenwirken kann. Das wesentliche allgemeine Ergebnis dieser Untersuchungen sehen wir darin, das viele bisher als weitgehend konstant angenommen Eigenschaften von cellularen Grenzflachen unter den Bedingungen krankhafter Prozesse Anderungen erfahren: Abhangigkeit des Membranpotentials vom intra-/extracellularen Kaliumgradienten, das Verhaltnis der Ionenpermeabilitat zueinander, die Ionenbeweglichkeit in der Zellmembran, die Ionenpermeabilitat der Zellmembran insgesamt und der aktive Transport von Ionen. Aus dem Zusammenwirken dieser geanderten Mechanismen und Membraneigenschaften konnen sich weitreichende Auswirkungen fur den Ionentransport an Zellgrenzflachen ergeben, ferner fur die Erregbarkeit, die Erregung und die Kontraktion von Muskelzellen. Demnach determinieren die Anderungen der genannten Faktoren die Pathogenese von zahlreichen klinisch bedeutsamen Storungen wie sekundare Myopathien, von Storungen der Erregungsbildung und Erregungsleitung im Herzen und moglicherweise auch von Storungen der Kontraktilitat.

Bei insgesamt 371 Einzelzellen des isolierten Zwerchfells von 7 adrenalektomierten Ratten zeigte das Membranpotential mit −84,4 (s=± 6,3) mV gegenuber einem Kontrollwert von −85,1 (s=± 6,5) mV bei insgesamt 347 Zellen von 6 Tieren keinen statistisch signifikanten Unterschied. Die Bedeutung des Befundes besteht darin, das die gemessenen Membranpotentialwerte (Em) den nach der Gleichung vonHodgkin undHorowicz berechneten (EK + Na) entsprechen, die sich aus den gemessenen intra-extracellularen Natrium- und Kaliumkonzentrationen ergeben. — Damit weisen die Befunde darauf hin, das die in vivo gemessene Erniedrigung des Membranpotentials (Depolarisation) an einzelnen Muskelzellen adrenalektomierter Tiere als Folge einer erhohten Kaliumkonzentration zu verstehen ist, — d.h. die Depolarisation in vivo wurde bei Entzug der Nebennierenhormone lediglich durch die veranderten Umgebungsbedingungen und nicht durch Anderungen der Membraneigenschaften herbeigefuhrt.

An isolierten Skeletmuskeln kaliumverarmter Ratten fanden wir unter dem Einflus von g-Strophanthin (Ouabain) keine verwertbare Abnahme der cellularen Kaliumkonzentration von erniedrigten Ausgangswerten (102 mval/l Zellwasser) ausgehend. Demgegenuber zeigten Skeletmuskeln von normalen Tieren eine deutliche Abnahme der cellularen Kaliumkonzentration um 17 mval/l Zellwasser (p

Ein allgemeiner Kaliummangel begunstigt die Entstehung von Herzrhythmusstorungen. An Papillarmuskeln chronisch kaliumverarmter Meerschweinchen wurde bei einer extracellularen Kaliumkonzentration von 4.7 mval/l eine Erhohung des Ruhepotentials (Hyperpolarisation) um 5.1 mV (p

Bei 4 Patienten mit ausgepragtem chronischen allgemeinen Kaliummangel verschiedener Atiologie fanden wir bei einem Membranruhepotential von —99,6 (s=±5,9) mV eine Schwellenreizstromstarke von 4,37 (s=±2,18) · 10−8 A und eine Latenzzeit von 27,2 (s=±10,2) msec. Gegenuber Kontrolluntersuchungen an gesunden Personen war das Ruhepotential um 16,0 mV [normal −83,6 (s=±4,5) mV] deutlich erhoht (p

Chronic recurrent ventricular tachycardias represent potentially life-threatening cardiac arrhythmias. We used programmed ventricular stimulation for diagnosis, therapy and control of antiarrhythmic therapy in 17 patients with recurrent ventricular tachycardia. Ventricular tachycardia could be reproducibly induced in 15 patients by programmed stimulation, QRS morphology and rate being comparable to the spontaneously occurring tachycardia. Programmed stimulation was repeated under antiarrhythmic drug therapy. Over a follow-up period of 8 months (3--13 months), the results of the acute electrophysiologic study seem to be predicting oral long-term antiarrhythmic drug therapy. Application of programmed stimulation is associated with potential risks: induction of "non-clinical" more frequent tachycardia: 3/17 pat. = 18%; acceleration of the rate of tachycardia while trying to interrupt it: 5/17 pat. = 30%; necessity of DC-cardioversion: 6/17 pat. = 35%. Despite these risks, programmed ventricular stimulation offers substantial improvement of diagnosis and control of therapy of severely symptomatic patients with suspected or documented ventricular tachycardia and/or fibrillation.

The hepatic hemodynamic effect of 20 mg sublingual nifedipine was evaluated in 15 patients (13 men, 2 women) during heart catheterization. The liver blood flow was measured 10 min after administration of nifedipine by continuous thermodilution (Baim coronary sinus flow analyzer). Nifedipine was associated with a decrease in systolic blood pressure (from 156 +/- 14 to 138 +/-13 mmHg), an increase in heart rate (from 73 +/- 13 to 81 +/- 8.6 beats/min), and increase in cardiac output (from 6.0 +/- 1.6 to 6.5 +/- 1.3 l/min). In 2/15 patients no significant change was derived. The liver blood flow increased in 13/15 patients from 218 +/- 171.7 to 336.7 +/- 247.7 ml/min (22%-194%, P less than 0.01). The study demonstrates that the vasodilation of nifedipine involves the hepatic circulation. If the hepatic clearance of drugs is high and flow dependent, nifedipine-induced increase of hepatic blood flow may impair drug clearance.

Phase imaging of gated radionuclide ventriculography was applied to the identification of cardiac activation patterns in patients with sinus rhythm (n = 14) or with ventricular (VVI)- (n = 28), atrial (AAI)- (n = 3) or AV-sequential (DDD)-pacing (n = 17). In patients with sinus rhythm, AAI- or DDD-pacing, analysis revealed homogeneous distribution of phase across both ventricles. In VVI-pacing a left bundle branch block configuration of the ventricular activation was found in 21 of 28 patients. In 7 of 28 patients phase distribution indicated a simultaneous activation of both ventricles (with or without delimitation of the apex of the right ventricle). This is of clinical importance because artificial spread of excitation and asynchronous contraction during VVI-pacing may be responsible for higher myocardial oxygen demand. Retrograde conduction in VVI-pacing was found in 9 of 28 patients. Phase analysis provides a reliable method for evaluation of pacing-induced activation patterns.

The role of atrial natriuretic peptide (ANP) in the pathogenesis of essential hypertension has not yet entirely been clarified. We investigated whether the increase of ANP in essential hypertension may be explained by elevated right atrial pressures and/or a different relationship between right atrial pressures and ANP secretion. Patients with stable essential hypertension undergoing right and left heart catheterization because of suspected coronary heart disease had significantly higher ANP levels than normotensives: 58.7 +/- 6.7 pg/ml in hypertensives versus 42.0 +/- 4.1 pg/ml in normotensives (p less than 0.01). Matching hypertensives with normotensives at identical levels of left ventricular enddiastolic pressure revealed significantly higher mean pulmonary artery pressures in hypertensives. Right atrial diastolic pressure (v-wave) after matching for LVEDP was 4.8 +/- 0.5 mm Hg in hypertensives and 3.1 +/- 0.2 mm Hg in normotensives (p less than 0.05). In addition, at any given mean right atrial pressure hypertensives showed higher ANP levels than normotensives. These results demonstrate that hypertensives exhibit raised pressures in the pulmonary artery independent of left ventricular pressure load. The elevation in right atrial pressures and the steeper relationship between these pressures and ANP are a suitable explanation for raised ANP levels in hypertension. ANP in essential hypertension may represent a counterregulation against elevated pulmonary resistance.

In 167 patients with congenital and acquired heart disease (ventricular septum defect (VSD), atrial septum defect (ASD), mitral stenosis (MS), mitral insufficiency (MI), combined mitral stenosis and insufficiency (MV) aortic stenosis (AS), aortic insufficiency (AI), combined aortic stenosis and insufficiency (AV), idiopathic hypertrophic subaortic stenosis (HOK) hemodynamic measures (arterial pressure, right and left heart pressures, cardiac output, cardiac index, stroke volume, cardiac work), left ventricular volumes (endiastolic volume, endsystolic volume, ejection fraction, regurgitant flow) and diastolic pressure-volume relationships (on the basis of diastolic pressure-volume changes) were determined during routine right and left heart catheterization and left ventriculography. 1...