4 Ergebnisse
4.1 In-vitro-Versuch
4.1.1 Aktivität der circulären Corpusmuskulatur
4.1.1.2 Wirkung steigender Kaliumgaben auf die circuläre
Die Wirkung von Kalium auf die isolierte Labmagenmuskulatur wurde anhand einer Kalium-Dosiswirkungskurve getestet. Equimolare Zugaben von NaCl zu benachbarten Gewebestücken dienten dabei als Kontrolle für Zeit- und osmotische Effekte (Tabelle 5). Zusätzlich wurden am selben Präparat NaCl- und KCl-Zugaben nach zwischenzeitlichem Washout getestet.
a,b
b a,b a,b
a,b a
Tabelle 5: Versuchsschema zur Überprüfung der Kaliumwirkung auf isolierte Labmagenmuskulatur der Ziege
Kammer 1 Kammer 2 KCl (DWK-1) NaCl
Washout Zeitvergleich
KCl (DWK-2) Kammervergleich
DWK = Dosiswirkungskurve
Die circuläre Corpusmuskulatur der Ziege reagierte auf steigende Zugaben von KCl mit einer Zunahme der Amplitude und auch der Kontraktionsaktivität (von 7,28 (0;54,25) auf 90,07 (33,87;228,08) mN/min) bei gleichbleibender Frequenz. In der Kontrolle mit steigenden NaCl-Gaben kam es zu geringeren Zunahmen von Amplitude und Kontraktionsaktivität 8,58 (0;58,86) auf 35,73 (10,84;167,60) mN/min) bei ebenfalls unbeeinflusster Frequenz (Abbildung 6 und Tabelle 6). Beim Vergleich der NaCl- und KCl-Effekte am selben Präparat zeigten sich deutliche Zeiteffekte, da die später im Versuch applizierten Kaliummengen zu geringeren Reaktionen der Muskelstreifen führte (Abbildung 7). Bei wiederum unveränderter Frequenz fiel die Zunahme der Amplitude signifikant geringer aus. Daraus resultierte ein Anstieg der Kontraktionsaktivität von lediglich 13,10 (0;62,54) auf 55,77 (7,50;105,16) mN/ min bei 7 mmol/l bzw. 48,83 (10,30;85,45) mN/min bei 10 mmol Kalium/l. Beim Vergleich der beiden Kalium-Dosiswirkungskurven, die um ca. 3 h zeitversetzt liegen, ist die Abnahme der Parameter erkennbar (Abbildung 8).
Tabelle 6: In-vitro-Motilitätsmessung zur Wirkung von Kalium auf isolierte Labmagenmuskulatur: Verlauf von Frequenz und Amplitude an der circulären Corpusmuskulatur der Ziege unter dem Einfluss steigender Kaliumkonzentrationen
[K+] in mmol/l
Amplitude (mN) Frequenz (1/min)
K+-DWK-1 Kontrolle
n = 10; mittels einfaktorieller Varianzanalyse für verbundene Stichproben konnte ein Einfluss von Kalium auf die Amplitude circulärer Corpusmuskulatur nachgewiesen werden;
signed rank – Test: signifikante Unterschiede zwischen den verschiedenen Konzentrationen einer Kurve sind mit unterschiedlichen Buchstaben gekennzeichnet; signifikante Unterschiede zu den Kontrollgeweben sind mit * markiert. Die Amplituden von K+-DWK-1 und K+-DWK-2 unterscheiden sich bei einer Kalium - Konzentration von 10 mmol/l.
DWK = Kalium-Dosiswirkungskurve zu Beginn (K+-DWK-1) und im Anschluss an die NaCl-Zugaben (K+-DWK-2)
4,7 1 3 4 5 6 7 10 0
50 100 150 200 250
K-DWK-1 Kontrolle
Kaliumkonzentration (mmol/l)
Kontraktionsaktivität (mN/min)
Abbildung 6: In-vitro-Motilitätsmessung zur Wirkung von Kalium auf isolierte Labmagenmuskulatur: Verlauf der Kontraktionsaktivität an der circulären Corpusmuskulatur der Ziege unter dem Einfluss steigender KCl-Gaben (Kammervergleich)
Bei Kontrollgeweben wurden gleichzeitig equimolare Mengen NaCl zugegeben.
n = 10; mittels einfaktorieller Varianzanalyse für verbundene Stichproben konnte ein Einfluss von Kalium auf die Kontraktionsaktivität circulärer Corpusmuskulatur nachgewiesen werden;
signed rank – Test: signifikante Unterschiede zwischen den verschiedenen Konzentrationen einer Kurve sind mit unterschiedlichen Buchstaben gekennzeichnet; signifikante Unterschiede zu den Kontrollgeweben sind mit * markiert.
b a
a,c,d c d e e e
b b b b a,b
a a a
* *
1 3 4 5 6 7 10 0
100 200
Kontrolle K-DWK-2
Kaliumkonzentration (mmol/l)
Kontraktionsaktivität (mN/min)
Abbildung 7: In-vitro-Motilitätsmessung zur Wirkung von Kalium auf isolierte Labmagenmuskulatur: Verlauf der Kontraktionsaktivität an der circulären Corpusmuskulatur der Ziege unter dem Einfluss steigender KCl-Gaben (Zeitvergleich)
Bei Kontrollgeweben wurden gleichzeitig equimolare Mengen NaCl zugegeben.
n = 10; mittels einfaktorieller Varianzanalyse für verbundene Stichproben konnte ein Einfluss von Kalium auf die Kontraktionsaktivität circulärer Corpusmuskulatur nachgewiesen werden;
signed rank – Test: signifikante Unterschiede zwischen den verschiedenen Konzentrationen einer Kurve sind mit unterschiedlichen Buchstaben gekennzeichnet; signifikante Unterschiede zu den Kontrollgeweben ergaben sich nicht.
a a a a a,b b b
a a b b c c b,c
1 3 4 5 6 7 10 0
50 100 150 200 250
K-DWK-1 K-DWK-2
Kaliumkonzentration (mmol/l)
Kontraktionsaktivität (mN/min)
Abbildung 8: In-vitro-Motilitätsmessung zur Wirkung von Kalium auf isolierte Labmagenmuskulatur: Verlauf der Kontraktionsaktivität an der circulären Corpusmuskulatur der Ziege unter dem Einfluss von Kalium-Dosiswirkungskurven an unterschiedlichen Präparaten und zu unterschiedlichen Zeitpunkten
n = 10; signed rank – Test: signifikante Unterschiede zwischen den beiden Kurven sind mit * markiert.
Ähnliche Verhältnisse fanden sich an der circulären Corpusmuskulatur des Rindes wieder: Auch hier äußerte sich der K+-Effekt in einer signifikanten Erhöhung der Amplitude und demzufolge der Kontraktionsaktivität von 9,36 (0;78,38) auf 29,87 (0;157,73) mN/min (jeweils mit p<0,05) ohne Einflussnahme auf die Frequenz. In der NaCl-Kontrolle sank sowohl die Frequenz als auch die Kontraktionsaktivität (von 7,85 (0;48,56) auf 2,89 (0;21,19) mN/min) bei unveränderter Amplitude ab (Abbildung 9).
Allerdings war, wie Abbildung 10 und Tabelle 8 zeigen, auch beim Rind eine zusätzliche Abnahme der Parameter über die Zeit nachweisbar: Stiegen bei zwei aufeinander folgenden Kalium- Dosiswirkungskurven bei gleichbleibender Frequenz Amplitude und Kontraktionsaktivität zunächst noch von 9,25 (0;100,36) auf 34,43 (0;178,05) mN/min bei 6 mmol Kalium/l bzw. 29,72 (0;145,68) mN/min bei 10 mmol Kalium/l an, so kam es bei der Wiederholung zu geringeren Veränderungen.
* *
Tabelle 7: Versuchsschema zur Überprüfung der Kaliumwirkung auf isolierte Labmagenmuskulatur vom Rind
DWK = Dosiswirkungskurve
Kammer 1 Kammer 2 Kontrolle (NaCl) KCl (K+-DWK-1)
Washout Zeitvergleich
KCl (K+-DWK) KCl (K+-DWK-2) Kammervergleich
Tabelle 8: In-vitro-Motilitätsmessung zur Wirkung von Kalium auf isolierte Labmagenmuskulatur: Verlauf von Frequenz und Amplitude an der circulären Corpusmuskulatur des Rindes unter dem Einfluss steigender Kaliumkonzentrationen
Amplitude (mN) Frequenz (1/min)
Kammervergleich Zeitvergleich Kammervergleich Zeitvergleich [K+]
n = 10; mittels einfaktorieller Varianzanalyse für verbundene Stichproben konnte ein Einfluss von Kalium auf die Amplitude circulärer Corpusmuskulatur nachgewiesen werden;
signed rank – Test: signifikante Unterschiede zwischen den verschiedenen Konzentrationen einer Kurve sind mit unterschiedlichen Buchstaben gekennzeichnet; signifikante Unterschiede zu den Kontrollgeweben sind mit * markiert.
4,7 1 3 4 5 6 7 10 0
100 200
K-DWK Kontrolle
Kaliumkonzentration (mmol/l)
Kontraktionsaktivität (mN/min)
Abbildung 9: In-vitro-Motilitätsmessung zur Wirkung von Kalium auf isolierte Labmagenmuskulatur: Verlauf der Kontraktionsaktivität an der circulären Corpusmuskulatur des Rindes unter dem Einfluss steigender KCl-Gaben (Kammervergleich)
Bei Kontrollgeweben wurden gleichzeitig equimolare Mengen NaCl zugegeben.
n = 10; mittels einfaktorieller Varianzanalyse für verbundene Stichproben konnte ein Einfluss von Kalium auf die Kontraktionsaktivität circulärer Corpusmuskulatur nachgewiesen werden;
signed rank – Test: signifikante Unterschiede zwischen den verschiedenen Konzentrationen einer Kurve sind mit unterschiedlichen Buchstaben gekennzeichnet; signifikante Unterschiede zu den Kontrollgeweben sind mit * markiert.
a b b b c c c c
a b b b,c b,c c c c
* * * * *
1 3 4 5 6 7 10 0
100 200 300
K-DWK-1 K-DWK-2
Kaliumkonzentration (mmol/l)
Kontraktionsaktivität (mN/min)
Abbildung 10: In-vitro-Motilitätsmessung zur Wirkung von Kalium auf isolierte Labmagenmuskulatur: Verlauf der Kontraktionsaktivität an der circulären Corpusmuskulatur des Rindes unter Einfluss von zwei nacheinander durchgeführten Kalium-Dosiswirkungskurven an demselben Präparat (Zeitvergleich)
n = 10; mittels einfaktorieller Varianzanalyse für verbundene Stichproben konnte ein Einfluss von Kalium auf die Kontraktionsaktivität circulärer Corpusmuskulatur nachgewiesen werden;
signed rank – Test: signifikante Unterschiede zwischen den verschiedenen Konzentrationen einer Kurve sind mit unterschiedlichen Buchstaben gekennzeichnet; signifikante Unterschiede zu den Kontrollgeweben sind mit * markiert.