discussie
onze eerdere waarnemingen (Burn and Rand, 1958b, 1960) hebben aangetoond dat de noradrenaline die kan worden geëxtraheerd uit weefsels die door sympathische vezels worden innerveerd, een belangrijke rol lijkt te spelen in de werking van tyramine en in het effect van sympathische stimulatie. Het bewijs werd verkregen van dieren die reserpine kregen en van normale dieren. Als het dier werd behandeld met reserpine verdween de extraheerbare noradrenaline uit de bloedvaten, en zowel tyramine als sympathische stimulatie waren dan zonder effect. Als een intraveneuze infusie van noradrenaline werd toegediend, hadden zowel tyramine als sympathische stimulatie een verhoogde werking, zodat het effect van de infusie niet afhankelijk was van de aanwezigheid van reserpine. We hebben verondersteld dat de infusie van noradrenaline gedeeltelijk bijgevuld de opslag van extraheerbare noradrenaline of in normale dieren verhoogde het. Dit is echter een veronderstelling, want pogingen om een toename van extraheerbare noradrenaline aan te tonen zijn nog niet gelukt (Euler, 1956b).Van acetylcholine en nicotine in aanwezigheid van atropine is aangetoond dat ze een verscheidenheid aan acties uitoefenen die lijken op die van stimulatie van de sympathische zenuwen. Aangezien ze deze werking verliezen bij dieren die met reserpine worden behandeld, kunnen ze werken door noradrenaline uit de winkel te bevrijden. Deze perifere effecten van acetylcholine en nicotine omvatten (A) vasoconstrictie van de bloedvaten van het konijnenoor (brandwond en Rand, 1958a), (b) versnelling van de atria van het konijnenhart (brandwond en Rand, 1958c), (c) pilomotorische werking in de staart van de kat, (d) samentrekking van het nictiterende membraan van het kattenoog (brandwond, uitloging, Rand en Thompson, 1959), en (e) inhibitie van de geïsoleerde baarmoeder van de maagdelijke teef. Bovendien hebben de Burgh Daly en Scott (ongepubliceerd) opgemerkt dat acetylcholine geïnjecteerd in de miltslagader samentrekking van de milt veroorzaakte. We hebben ontdekt dat intraveneuze injectie van acetylcholine in de kat behandeld met reserpine veroorzaakt dilatatie van de milt. Daarnaast zijn er nog andere acties waarvan nog niet is aangetoond dat ze afwezig zijn bij het met reserpine behandelde dier. Ambache and Edwards (1951) merkten op dat nicotine in aanwezigheid van atropine remming van het geïsoleerde ileum van het kitten veroorzaakte.
de werking van acetylcholine en nicotine lijkt niet alleen op die van de sympathische zenuwen, maar is ook op de een of andere manier daarmee verbonden, aangezien de werking verdwijnt na degeneratie van de sympathische zenuwen. De vernauwing van nicotine in de geperforeerde vaten van het konijnenoor, de pilomotorische werking van nicotine en acetylcholine in de staart van de kat, de samentrekking door nicotine van het nictiterende membraan van het kattenoog, de samentrekking van de milt door intra-arterieel geïnjecteerd acetylcholine, gaan allemaal verloren na degeneratie van de sympathische zenuwen. Dit suggereert dat acetylcholine en nicotine werken op een deel van het normale sympathische mechanisme, en het voegt extra ondersteuning aan de suggestie dat ze vrijgeven noradrenaline uit de winkel in de buurt van de zenuwuiteinden, omdat de winkel verdwijnt wanneer de sympathische vezels degenereren (Euler and Purkhold, 1951; Burn and Rand, 1959).
als de winkel deel uitmaakt van het normale sympathische mechanisme en als acetylcholine noradrenaline uit de winkel kan lozen, zou de situatie duidelijker worden als de postganglionische sympathische vezels die impulsen naar de winkel sturen acetylcholine vrijgeven.Cholinerge vezels in sympathische zenuwen werden voor het eerst aangetoond door v. Euler en Gaddum (1931) in de tong van de hond. Het klassieke geval van een cholinerge innervatie is echter dat in de zweetklieren (Dale en Feldberg, 1935). Cholinerge vezels werden vervolgens aangetoond in de sympathische innervatie van de vaten van de hindleg van de hond (Bülbring en Burn, 1935) en in de innervatie van het nictiterende membraan (Bacq en Fredericq, 1935). Gaddum en Kwiatkowski (1939) merkten op dat bij perfusies van het konijnenoor door stimulatie van de grote auriculaire en posterieure auriculaire zenuwen een substantie in het veneuze effluent vrijkwam die samentrekking van de bloedzuiger veroorzaakte. Ze concludeerden echter dat de bevrijding niet verbonden was met sympathische vezels, aangezien de superieure cervicale ganglion twee weken eerder was verwijderd.Onlangs hebben Gillespie en Mackenna (1959) ontdekt dat, als konijnen met reserpine werden behandeld, het geïsoleerde ileum niet langer werd geremd door stimulatie van de sympathische vezels, maar werd veroorzaakt te samentrekken. De contractie werd afgeschaft door atropine, en Gillespie en Mackenna concludeerden dat cholinerge vezels aanwezig waren in het sympathische aanbod. Onlangs ook Huković (1959), werkzaam in deze afdeling, maakte een voorbereiding van konijn atria met sympathische vezels bevestigd. Stimulatie van de vezels in het preparaat van een normaal konijn veroorzaakte versnelling van de atriale snelheid, maar stimulatie in een preparaat van een konijn behandeld met reserpine veroorzaakte vaak remming, die werd verhoogd door eserine en afgeschaft door atropine. Hij concludeerde dat cholinerge vezels aanwezig waren in de sympathische toevoer.
in dit document hebben we soortgelijke waarnemingen gedaan in andere weefsels. Zo verliest tyramine bij katten die met reserpine worden behandeld zijn werking op het nictiterende membraan helemaal, maar sympathische stimulatie niet; het veroorzaakt nog steeds een samentrekking. Deze samentrekking, echter, we hebben gevonden wordt afgeschaft door atropine. Wanneer het is afgeschaft of sterk verminderd door atropine kan het opnieuw worden aangevuld met een infusie van noradrenaline. Dit suggereert dat de vezels die actief zijn in het stimuleren van het nictiterende membraan in het met reserpine behandelde dier cholinerg zijn. Evenzo kunnen cholinerge vezels aanwezig zijn in de miltzenuw, want in sommige experimenten met dieren die met reserpine werden behandeld, veroorzaakte stimulatie van deze vezels dilatatie van de milt, zoals de injectie met acetylcholine. In het nictiterende membraan lijken de effecten van acetylcholine die vrijkomt uit cholinerge vezels en van noradrenaline additief te zijn. In de milt lijken de effecten tegengesteld te zijn, zodat bij met reserpine behandelde dieren waarbij stimulatie van de miltzenuw nog steeds contractie veroorzaakte, de contractie sterk werd verhoogd na toediening van atropine, vermoedelijk omdat de dilatorwerking van acetylcholine werd afgeschaft. Cholinerge vezels lijken ook aanwezig te zijn in de sympathische toevoer naar de maagdelijke uterus van de kat. Ook hier bleken de effecten van acetylcholine en die van noradrenaline (of adrenaline) tegengesteld te zijn; acetylcholine veroorzaakt samentrekking van de maagdelijke baarmoeder, en stimulatie van de hypogastrische zenuwen in de met reserpine behandelde kat bleek ook samentrekking te veroorzaken, waarbij de samentrekking werd versterkt door eserine en afgeschaft door atropine. Zo lijkt een normaal remmende sympathische zenuwtoevoer cholinerge vezels te bevatten. Koelle (1955) uit histochemische studies bleek dat “er waarschijnlijk enige representatie is van typische cholinerge vezels in vrijwel alle voornamelijk adrenerge en sensorische zenuwen.”Hij ging verder met de vraag of de termen cholinerge en adrenerge zou kunnen verwijzen naar de overheersende in plaats van de exclusieve soorten van de overdracht van middelen van de zenuwvezels.
drie waarnemingen met betrekking tot het postganglionische mechanisme kunnen nu samen worden beschouwd. Ten eerste kan het effect van sympathische stimulatie worden versterkt door noradrenaline in het bloed te injecteren. Ten tweede dat acetylcholine (na atropine), door een nicotine-achtige werking uitgeoefend aan de periferie, sympathische effecten kan reproduceren, en dat dit gebeurt door het veroorzaken van een afgifte van noradrenaline uit de winkel aan de zenuwuiteinden, omdat het niet langer werkt wanneer de sympathische vezels zijn gedegenereerd, of bij het dier behandeld met reserpine. Ten derde dat cholinerge vezels overal in sympathische vezels aanwezig lijken te zijn.
deze waarnemingen suggereren meteen een functie voor de cholinerge vezels die aanwezig zijn in de sympathische toevoer naar organen zoals de milt. De cholinerge vezels hebben waarschijnlijk een adrenerge werking, omdat de acetylcholine die ze afgeven inwerkt op de opslag van noradrenaline en noradrenaline daaruit bevrijdt. Dit idee dient ter verklaring van een observatie die eerder door een van ons (Burn, 1932) werd gemaakt en geïllustreerd in J. Physiol. (vol. 75, blz. 150). Er was tot nu toe geen verklaring voor. Toen de lumbale sympathische ketting werd gestimuleerd tijdens de perfusie van de achterpoten van een hond, veroorzaakte een stimulus van 3 sec. duur een daling van de arteriële weerstand. Wanneer dezelfde stimulus werd toegepast voor 30 sec. het belangrijkste effect was een toename van de arteriële weerstand. Het bleek dat bij het stimuleren gedurende 3 sec. vaatverwijdende vezels werden opgewekt, terwijl bij het stimuleren gedurende 30 sec. vasoconstrictor vezels werden opgewekt. Er kan nu worden gesuggereerd dat de 3 sec. stimulatie resulteerde in een afgifte van acetylcholine en een val van arteriële resistentie als gevolg van de directe werking van deze stof; de 30 sec. stimulatie resulteerde in een meer verlengde afgifte van acetylcholine, wat voldoende was om noradrenaline uit de winkel te bevrijden. De gebruikelijke opvatting van adrenerge vezels is dat het vezels zijn die noradrenaline rechtstreeks vrijgeven. We hebben nu een tweede opvatting, namelijk dat vezels die acetylcholine vrijgeven, hierdoor noradrenaline uit de winkel kunnen lozen.
de cholinerge vezels kunnen worden geblokkeerd door overmatige hoeveelheden acetylcholine, zoals Brücke (1935) voor het eerst liet zien in de pilomotorische spieren van de staart van de kat, en zoals we hebben gezien in de vaten van het konijnenoor. De werking van de blokkerende stoffen choline 2,6-xylyletherbromide en bretylium kan vergelijkbaar zijn. Deze stoffen blokkeren sympathische impulsen volledig, maar voorkomen de werking van tyramine niet. Inderdaad, 1 uur. na het geven van choline 2,6-xylyletherbromide of bretylium, wordt de werking van tyramine verhoogd. Choline 2,6-xylyletherbromide en bretylium, die niet alleen sympathische stimulatie blokkeren, maar ook de werking van acetylcholine bij het produceren van sympathische effecten, lijken zeer geschikt vanuit hun structuur om te voorkomen dat de werking van sympathische vezels noradrenaline uit de winkel vrijmaakt.
op dit moment hebben we niets meer dan hints op de site van de winkel en we vermelden ze alleen om de richting aan te geven waarin verder onderzoek zou kunnen worden gedaan. v. Euler (1956) heeft de opvatting geuit dat de noradrenaline aanwezig in de milt waarschijnlijk binnen de fijne terminaties van de zenuwen ligt, aangezien er geen aanwijzingen zijn dat het zich buiten het zenuwweefsel zelf bevindt. Hij berekende dat de hoeveelheid aanwezig zou zijn van 3 tot 30 mg./ g., hoewel de hoeveelheid in de zenuwen voordat ze de milt bereiken is (in de OS) ongeveer 15 µg./ G. als de winkel zich bevindt als v. Euler suggereert, dan moeten de fijne zenuwuiteinden in staat zijn om noradrenaline op te nemen uit het circulerende bloed. Het feit dat de winkel verdwijnt wanneer de zenuwen degenereren is in overeenstemming met de mening dat de winkel is binnen de zenuwen. Aan de andere kant kan het feit dat acetylcholine geïnjecteerd in de miltslagader noradrenaline kan vrijgeven uit de winkel erop wijzen dat de winkel buiten de zenuwen is. Het is denkbaar dat de opslag wordt gehouden in chromaffinecellen die zijn beschreven door Nordenstam en Adams-Ray (1957) en bevestigd door Burch en Phillips (1958) in de menselijke huid, en zijn waargenomen door Leach (zie Burn and Rand, 1958a) in de huid van het konijnenoor. Ze zijn ook waargenomen in het nictiterende membraan van de kat en in de huid van de staart van de kat (Burn, Leach, Rand, and Thompson, 1959). Deze cellen verdwenen bij dieren behandeld met reserpine, en in het nictiterende membraan verdwenen ze ook na degeneratie van de sympathische vezels. Er is echter nog veel werk nodig om ze met de winkel te verbinden.
onze waarnemingen roepen vragen op over de postganglionische sympathische vezels, hoewel ze op dit moment niet kunnen worden beantwoord. Aangezien het bewijs voor zuiver adrenerge vezels zeer sterk is, lijken er twee mechanismen te zijn waardoor noradrenaline wordt vrijgegeven. De eerste is door eenvoudige afgifte uit de adrenerge vezels, en de tweede door de werking van cholinerge vezels die noradrenaline vrijgeven uit de winkel. Deze mechanismen lijken fundamenteel verschillend, en het is daarom verrassend dat ze naast elkaar bestaan; het is verder verrassend dat beide worden geblokkeerd door choline 2,6-xylyletherbromide en door bretyllium.
een andere vraag betreft de cholinerge vezels. Bevrijden sommige van deze acetylcholine om direct op te treden, en anderen bevrijden het om noradrenaline vrij te zetten uit een winkel? De zweetklieren worden gestimuleerd door de afgifte van acetylcholine, maar de cholinerge vezels aan de spiervaten van de achterpoten van de hond kunnen zeker blijken vezels waarvan de belangrijkste functie is om noradrenaline vrij te geven uit een winkel, omdat bij veel honden vasodilatator effecten van stimulatie niet worden gezien, tenzij speciale stappen (zoals het gebruik van eserine) worden genomen om ze te ontmaskeren.
een opvatting die de waarnemingen zou kunnen verenigen is dat sympathische postganglionische vezels, net als de andere perifere efferente vezels, oorspronkelijk cholinerge waren. In de loop van de evolutie, met het oog op het ontwikkelen van een adrenerge mechanisme, kwamen zij om een opslag van noradrenaline, misschien aanwezig in chromaffine Weefsel innervate, zodat de innervatie in sommige opzichten leek op die van de bijniermerg. Bij de verdere ontwikkeling werden de vezels zodanig gewijzigd dat de noradrenaline in het chromaffineweefsel in de vezel zelf werd ontwikkeld, waardoor de echte adrenerge vezels werden gevormd. De blokkerende werking van bretylium kan er echter op wijzen dat zelfs deze nog een soort cholinerge achtergrond hebben. Zo kunnen postganglionische vezels vertegenwoordigers van de drie stadia van ontwikkeling bevatten, de verhouding varieert afhankelijk van het geïnnerveerde weefsel en misschien afhankelijk van de soort.