Intracellular sodium and calcium in essential hypertension

Summary

Intracellular sodium and calcium activities were measured by ion-selective electrodes in red blood cells of primary hypertensives and of normotensives with and without a familial disposition to hypertension. Intraerythrocytic sodium activity was markedly elevated in patients and normotensives with a familial disposition to hypertension (15.16±2.35 mmol/l in hypertensives and 9.74±1.43 mmol/l in normotensives, respectively, mean value±s_D) as compared to the corresponding group without such a history (8.35±2.08 mmol/l in hypertensives and 7.00±1.38 mmol/l in normotensives). Mean intraerythrocytic calcium activity showed the highest values in patients with hypertension (32.8±32.5 µmol/l in patients with and 25.3±19.0 µmol/l in those without a familial disposition to hypertension), whereas in normotensives mean calcium activity was much lower (9.6±9.7 and 4.8±4.5 µmol/l, respectively). Our results document that a disturbed intraerythrocytic sodium metabolism is limited to patients with essential hypertension and a familial disposition to hypertension and, to a lesser extent, to normotensives showing a familial disposition to hypertension. Thus, a genetically determined alteration in intracellular sodium can be assumed. Furthermore, the observation of an enhanced intraerythrocytic calcium in some essential hypertensives with and without a familial disposition suggests additional factors, other than sodium, responsible for the disturbed intracellular calcium balance in these patients.

Zusammenfassung

Intrazelluläre Natrium- und Calciumaktivitäten wurden mittels ionenselektiver Elektroden in Erythrozyten von primären Hypertonikern und Normotonikern mit und ohne familiäre Hochdruckbelastung bestimmt.

Die intraerythrozytäre Natriumaktivität war bei Patienten und Normotonikern mit familiärer Hochdruckdisposition deutlich erhöht (15,16±2,35 mmol/l bei Hypertonikern und 9,74±1,43 mmol/l bei Normotonikern, Mittelwert±Standardabweichung) im Vergleich zur entsprechenden Gruppe ohne familiäre Hochdruckdisposition (8,35±2,08 mmol/l bei Hypertonikern und 7,00±1,38 mmol/l bei Normotonikern). Die mittlere intraerythrozytäre Calciumaktivität zeigte die höchsten Werte bei Hypertonikern (32,8±32,5 µmol/l bei Patienten mit und 25,3±19,0 µmol/l bei Patienten ohne familiäre Hochdruckdisposition), während bei Normotonikern die mittlere Calciumaktivität viel niedriger lag (9,6±9,7 bzw. 4,8±4,5 µmol/l).

Unsere Ergebnisse zeigen, daß Veränderungen des intraerythrozytären Natriummetabolismus auf Patienten mit essentieller Hypertonie beschränkt sind, und in geringerem Maße auch auf Normotoniker, sofern in beiden Fällen eine familiäre Hochdruckdisposition besteht. Daher kann eine genetisch determinierte Veränderung des intrazellulären Natrium angenommen werden. Weiterhin kann aufgrund der Beobachtung, daß das intraerythrozytäre Calcium bei einem Teil der essentiellen Hypertoniker mit und ohne familiäre Disposition höht ist, vermutet werden, daß zusätzliche Faktoren außer dem Natrium für den gestörten intrazellulären Calciumstoffwechsel bei diesen Patienten verantwortlich sind.