M OTILITÄTSMUSTER WÄHREND ELEKTRISCHER F ELDSTIMULATION (EFS)

Die 10 Sekunden andauernde elektrische Feldstimulation (EFS) induzierte sowohl hemmende als auch kontraktile Antworten. In Abbildung 8 sind repräsentative Antworten auf elektrische Feldstimulation dargestellt. Als hemmende Antwort wird eine Verminderung des

Motiliätsindexes während der elektrischen Feldstimulation bezeichnet. Als kontraktile

Antwort wird eine Steigerung des Motilitätsindexes während der elektrischen Feldstimulation bezeichnet. Der entsprechende Motilitätsindex vor, während oder nach der elektrischen Feldstimulation wird in mN/sek angegeben.

Neben den bereits während der EFS einsetzenden Antworten konnten auch "off-Antworten"

ausgelöst werden. Eine "off-Antwort" stellt eine Steigerung der Kontraktionsamplitude dar, die sofort nach Ende der elektrischen Feldstimulation auftreten kann. Sie trat bei wenigen Präparaten des Jejunums auf (Abb. 7; Zirkulärmuskel: n=3, Längsmuskel: n=2). Diese

"off-Antworten" wurden aufgrund ihres unregelmäßigen Auftretens nicht näher analysiert.

Nach Applikation des Nervengiftes Tetrodotoxin konnten alle EFS-induzierten kontraktilen und hemmenden Antworten vollständig blockiert werden. Damit waren die beschriebenen Antworten auf elektrische Feldstimulation ausschließlich nerval vermittelt (Abb. 6).

Abbildung 6: Darstellung des Motilitätsmusters während elektrischer Feldstimulation (EFS) vor (Kontrolle) und nach Verabreichung von 0,5 µM Tetrodotoxin (TTX) am Beispiel des Kolon-Zirkulär- und Jejunum-Längsmuskels. Der Balken kennzeichnet die Dauer der EFS.

Tetrodotoxin blockiert die kontraktilen und hemmenden Antworten während elektrischer Feldstimulation.

Kolon- Zirkulär-muskel

Kontrolle In TTX

Jejunum- Längs-muskel

10s 20mN

EFS EFS

EFS EFS

Für die Untersuchung des Motilitätsmusters während der elektrischen Feldstimulation (EFS) wurden 15 Zirkulär- und 11 Längsmuskelpräparate des Kolons sowie 13 Zirkulär- und 14 Längsmuskelpräparate des Jejunums einbezogen. Die Werte der EFS-induzierten Motilitätsparameter sind in Tabelle 3 zusammengefaßt.

Zirkulär- und Längsmuskel des Kolons des Pferdes antworteten während elektrischer

Feldstimulation fast ausschließlich mit einer Hemmung (Abb. 8). Gegenüber der vor der EFS vorhandenen Motilität wurde während der EFS der Motilitätsindex des Zirkulärmuskels um 92 % und der Motilitätsindex des Längsmuskels um 94 % signifikant verringert (Tab. 3). Nur ein Kolon-Längsmuskelpräparat zeigte eine kontraktile Antwort und wurde nicht mit in die statistische Auswertung einbezogen. Die Dauer der hemmenden Antwort betrug

11,8±1,3 Sekunden im Zirkulärmuskel und 11,4±0,5 Sekunden im Längsmuskel (Tab. 3) und war damit nur geringfügig länger als die Feldstimulation selbst (10 sek). Die primäre Wirkung trat also während der elektrischen Feldstimulation auf. Zirkulär- und Längsmuskel des Kolons unterschieden sich in ihrer Antwort auf elektrische Feldstimulation nicht (Tab. 3). Die

Motilitätsparameter erreichten nach 48,6±35,8 Sekunden im Zirkulär- und nach 30,8±13,9 Sekunden im Längsmuskel wieder prä-Stimulus-Kontrollwerte. In diesem Zeitintervall nach der elektrischen Feldstimulation konnte sich der Motilitätsindex im Vergleich zur Kontrolle vor elektrischer Feldstimulation wie folgt verändern: Im Zirkulärmuskel wurde der

Motilitätsindex in 9 Präparaten um 193 % erhöht. In 4 Präparaten verringerte sich der Motilitätsindex um 12 % und in 2 Präparaten blieb der Motilitätsindex nach der elektrischen Feldstimulation unverändert. Im Längsmuskel kam es in 9 Präparaten zu einer Erhöhung des Motilitätsindex um 87 % und in 2 Präparaten zu einer Verringerung des Motilitätsindexes um 13 %.

Abbildung 3: Beispiel einer

„off-Antwort“ nach elektrischer Feldstimulation (EFS) des Jejunum-Zirkulärmuskels. Der Balken

markiert die Dauer und die vertikale gestrichelte Linie kennzeichnet das Ende der EFS. Die „off-Antwort“ ist die Steigerung der Kontraktions-amplitude sofort nach Ende der elektrischen Feldstimulation ( ).

EFS (10 sek)

„off-Antwort“

Zirkulärmuskel

Längsmuskel

10mN 10s hemmende Antwort

kontraktile Antwort

Zirkulärmuskel

Längsmuskel

Abbildung 8: Motilitätsmuster von Kolon und Jejunum während elektrischer

Feldstimulation (EFS). Diese Abbildung zeigt beispielhaft charakteristische Antworten während der EFS im Kolon und Jejunum. Die Balken kennzeichnen die Dauer der EFS.

Kolon-Zirkulär- und Längsmuskel zeigen hemmende Antworten. Die Kontraktionen werden dabei vollständig blockiert (Motilitätsindex = 0). Im Jejunum kommen sowohl hemmende als auch erregende (kontraktile) Antworten vor, wobei im Längsmuskel des Jejunums kontraktile Antworten dominieren. Im Zirkulärmuskel des Jejunums sind die Antworten hemmend bei geringem Basaltonus und kontrahierend bei hohem Basaltonus.

EFS EFS

EFS EFS

EFS EFS

Im Gegensatz zum Kolon, wo elektrische Feldstimulation im Zirkulär- und Längsmuskel eine Hemmung induzierte, induzierte die elektrische Feldstimulation im Zirkulär- und

Längsmuskel des Jejunums je nach Präparat entweder hemmende (Zirkulärmuskel: n=7;

Längsmuskel n=3) oder kontraktile Antworten (Zirkulärmuskel: n=6; Längsmuskel n=9) (Tab. 3 und Abb. 8). Dabei unterschieden sich die hemmenden Antworten des Zirkulär- oder Längsmuskels nicht voneinander. Die Hemmung während der elektrischen Feldstimulation war aber, im Vergleich zum Kolon, im Zirkulärmuskel um 9 % und im Jejunum-Längsmuskel um 20 % signifikant kürzer (Tab. 3). Damit war im Jejunum die EFS-induzierte Hemmung auf die Dauer der EFS beschränkt, so daß keine post-Stimulus-Hemmung auftrat.

Die kontraktilen Antworten des Längsmuskels waren um 48 % signifikant größer als die kontraktilen Antworten des Zirkulärmuskels (Tab. 3). Der Muskeltonus der

Zirkulärmuskelpräparate, die eine hemmende Antwort während der elektrischen

Feldstimulation zeigten, war um 57 % und damit signifikant geringer als der Muskeltonus bei Präparaten, die eine kontraktile Antwort zeigten. Dieses traf nicht für die Längsmuskulatur zu.

Hier bestand kein Zusammenhang zwischen dem Muskeltonus und der Antwort auf elektrische Feldstimulation.

Die während der EFS veränderten Motilitätsparamter erreichten in der post-Stimulus-Periode wieder Kontrollwerte. Die Dauer dieser Phase war sehr variabel und abhängig von der Stimulusantwort. Die Motilitätsparameter erreichten nach der EFS-induzierten Antwort im Jejunum-Zirkulärmuskel bei einer hemmenden Antwort nach 92,0±85,4 Sekunden und bei einer kontraktilen Antwort nach 37,6±22,8 Sekunden wieder Kontrollwerte. Im Jejunum-Längsmuskel wurden die Kontrollwerte bei EFS-induzierten hemmenden Antworten nach 26,2±8,0 Sekunden und bei kontraktilen Antworten nach 63,1±61,0 Sekunden wieder erreicht. In der post-EFS-Periode war der Motilitätsindex im Jejunum-Zirkulärmuskel signifikant um 67 % bei einer hemmenden Antwort und um 179 % bei einer kontraktilen Antwort erhöht. Im Jejunum-Längsmuskel war der Motilitätsindex in diesem Zeitintervall um 58 % bei einer hemmenden Antwort und um 127 % bei einer kontraktilen Antwort erhöht.

Die Befunde können wie folgt zusammengefaßt werden. In Kolonpräparaten induzierte die elektrische Feldstimulation nerval vermittelte hemmende Antworten. Im Längsmuskel des Jejunums wurden vorwiegend kontraktile Antworten induziert. Im Jejunum-Zirkulärmuskel waren die Antworten bei einem relativ hohen Basaltonus der Muskulatur kontraktil und bei niedrigen Basaltonus hemmend (Abb.8). Im Jejunum-Längsmuskel wurden primär erregende Antworten durch die EFS ausgelöst. Die erregende kontraktile Antwort des

Jejunum-Längsmuskels war wesentlich ausgeprägter als die des Jejunum-Zirkulärmuskels.

Dementsprechend überwogen im Pferdedarm, mit Ausnahme der Längsmuskulatur des Jejunums, nerval vermittelte hemmende Einflüsse.

Tabelle 3: Kolon und Jejunum: Motilitätsparameter während der elektrischen Feldstimulation (EFS).

‡ markiert signifikante Änderungen während der EFS (p < 0,05) im Vergleich zu den

Motilitätsparametern vor EFS. (""") markiert signifikante Änderungen zwischen Zirkulär- und"

Längsmuskel. Signifikante Änderungen zwischen Kolon-Zirkulärmuskel und Jejunum markiert (†) und signifikante Änderungen zwischen Kolon-Längsmuskel und Jejunum markiert (♦).