Skip to main content
Log in

Die Beeinflussung der funktionellen Eigenschaften des menschlichen Erregungsleitungssystems durch Frequenzbelastung, elektroinduzierte Vorhofextrasystolen und Blockade des autonomen Nervensystems Teil A: Leitungszeitverhalten

The influence of frequency and blockade of the autonomic nervous system on the functional behaviour of the human conduction system Part A: Conduction velocity

  • Originalarbeiten
  • Published:
Basic Research in Cardiology Aims and scope Submit manuscript

Summary

32 patients were studied byHis-bundle recordings to examine the extent to which frequency and autonomic nervous system influence the conduction velocity in the subdivisions (atrium, AV-node,His-Purkinje system) of the normal PR-interval. The measurements were performed during sinus rhythm and three electrically induced atrial frequencies before and after intravenous administration of 1 mg Atropine (15 patients) and 0.4 mg Visken® (17 patients).

In influencing the atrial conduction velocity frequency dominates the blockade of both components of the autonomic nervous system. Increase in frequency lengthens the intraatrial conduction time. Blockade of parasympathicus and sympathicus does not significantly influence the changes in intraatrial conduction velocity induced by increase of frequency. patients with prolonged intraatrial conduction respond in the same way to cycle length shortening and blockade of the autonomic tone as patients with normal conduction. The results are discussed with respect to acetylcholine and catecholamine influence on the electrophysiological properties of the atrial myocardium.

The AV-node is the part of the conduction system most sensitive to the influence of both cycle length shortening and blockade of the autonomic nervous system. Artificially induced cycle length shortening prolongs the intranodal conduction time to a different individual level for each patient. Blockade of the parasympathicus not only shortens this interval but also reduces the steepness of the AH-time induced by atrial pacing. Blockade of the sympathicus has the opposite effect. The most likely explanation for these results is the abolishing of the functional dissociation within the AV-node by blocking the autonomic influence on this structure.

The conduction velocity in theHis-Purkinje system is influenced neither by atrial pacing nor by blockade of both components of the autonomic nervous system.

Zusammenfassung

An 32 Patienten wurde geprüft, in welchem Ausmaß Herzfrequenz und autonomes Nervensystem an der Beeinflussung der Leitungsgeschwindigkeit in den Abschnitten des normalen PQ-Intervalls partizipieren. Die Untersuchungen wurden bei Sinusrhythmus und 3 Stimulationsfrequenzen vor und nach intravenöser Gabe von Atropin (15 Patienten) oder Visken® (17 Patienten) durchgeführt. Die Leitungszeiten wurden durchHis-Bündel-Elektrogramm ermittelt.

In der Beeinflussung der Leitungsgeschwindigkeit durch das Atrium überwiegt Frequenzbelastung die Auswirkung der Blockade beider Komponenten des autonomen Nervensystems. Frequenzanstieg bewirkt eine Verlängerung der intraatrialen Leitungszeit. Parasympathikus- und Sympathikusblockade erzeugen keine gerichteten Veränderungen des durch die Frequenzbelastung vorgegebenen Verhaltens der Impulsleitung. Patienten mit verlängerter intraatrialer Leitung nach Frequenzbelastung reagieren auf Blockade des autonomen Nervensystems wie Probanden mit normaler atrialer Impulsübermittlung. Die Ergebnisse werden auf den Hintergrund der Acetylcholin- und Adrenalinwirkung auf das Vorhofmyokard diskutiert.

Der AV-Knoten ist die Struktur im Erregungsleitungssystem, die am empfindlichsten auf Frequenzbelastung und Blockade des autonomen Nervensystems reagiert. Artifizielle Frequenzsteigerung verlängert die intranodale Leitungszeit auf ein für jeden Patienten individuelles Niveau. Parasympathikusblockade verkürzt nicht nur die intranodale Leitung, sondern verkleinert auch die Anstiegssteilheit der A-H-Zeit unter Frequenzbelastung. Sympathikusblockade hat den entgegengesetzten Effekt. Diese Befunde werden mit der Aufhebung der funktionellen Dissoziation des AV-Knotens erklärt. Diese Auffassung wird durch Heranziehen eigener Befunde begründet.

Die intraventrikuläre Leitungszeit ist weder durch artifizielle atriale Frequenzbelastung noch durch Blockade des autonomen Nervensystems direkt zu beeinflussen.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Similar content being viewed by others

Literatur

  1. Giraud, G., P. Puech, H. Latour, J. Hertrault, Arch. Mal. Coeur53, 757 (1960).

    PubMed  Google Scholar 

  2. Watson, H., D. Emslie-Smith, K. G. Lowe, Amer. Heart J.74 66 (1967).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  3. Scherlag, B. J., R. H. Helfant, A. N. Damato, J. Appl. Physiol.25, 425 (1968)

    Google Scholar 

  4. Scherlag, B. J., S. H. Lau, R. H. Helfant, W. D. Berkowitz, E. Stein, A. N. Damato, Circulation39, 13 (1969).

    PubMed  Google Scholar 

  5. Narula, O. S., B. J. Scherlag, P. Samet, Circulation41, 77 (1970).

    PubMed  Google Scholar 

  6. Runge, M., O. S. Narula, Dtsch. Med. Wschr.97, 946 (1972).

    PubMed  Google Scholar 

  7. Schlepper, M., H. Neuss, Z. Kardiol.61, 865 (1972).

    Google Scholar 

  8. Rosen, K. M., Circulation43, 961 (1971).

    PubMed  Google Scholar 

  9. Damato, A. N., S. H. Lau, R. D. Patton, Ch. Steiner, W. D. Berkowitz, Circulation40, 61 (1969).

    PubMed  Google Scholar 

  10. Castellanos, A., A. S. Agha, C. A. Castillo, M. P. Tessler, Cardiovasc. Res.6, 716 (1972).

    PubMed  Google Scholar 

  11. Rosen, K. M., C. Steiner, A. N. Damato, Circulat. Res.27, 345 (1970).

    PubMed  Google Scholar 

  12. Hoffman, B. F., P. F. Cranefield, Electrophysiology of the heart (New York 1960).

  13. Hoffman, B. F., E. N. Moore, J. H. Stuckey, P. F. Cranefield, Circulat. Res.13, 308 (1963).

    PubMed  Google Scholar 

  14. Antoni, H.: Intensivmed.9, 166 (1972).

    Google Scholar 

  15. Büchner, M., S. Effert, Z. Kardiol.9, 876 (1965).

    Google Scholar 

  16. Büchner, M., Arch. Kreislaufforschg.3–4, 327 (1969).

    Google Scholar 

  17. Denes, P., D. Wu, R. Dhingra, R. J. Pietras, K. M. Rosen, Circulation49, 32 (1974).

    PubMed  Google Scholar 

  18. Schuilenburg, R. M., D. Durrer, Circulation48, 526 (1973).

    PubMed  Google Scholar 

  19. Neuss, H., F. G. Nowak, M. Schlepper, B. Wüsten, Drug Res.24, 213 (1974).

    Google Scholar 

  20. Boudoulais, H., T. R. Engel, S. F. Schaal, Circulation45 und46, Suppl. 2 153 (1972).

    Google Scholar 

  21. Berkowitz, W. D., A. Witt, S. H. Lau, C. Steiner, A. N. Damato, Circulation40, 855 (1969).

    Google Scholar 

  22. Dhingra, R. C., E. Winslow, J. M. Pouget, S. H. Rahimtoola, K. M. Rosen, Amer. J. Cardiol.32, 629 (1973).

    PubMed  Google Scholar 

  23. Narula, O. S., B. J. Scherlag, P. Samet, J. W. Lister, L. S. Cohen, F. J. Hildner, Amer. J. Cardiol.25, 228 (1970).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  24. Scherlag, B. J., O. S. Narula, J. W. Lister, P. Samet, J. Mount Sinai Hospital37, 266 (1970).

    Google Scholar 

  25. Scherlag, B. J., P. Samet, R. H. Helfant, Circulation46, 601 (1972).

    PubMed  Google Scholar 

  26. Gallagher, J. J., A. N. Damato, S. H. Lau, A. J. Tower, A. R. Caracta, P. J. Varghese, M. E. Josephson, Amer. Heart J.85, 199 (1973).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  27. Narula, O. S., M. Runge, P. Samet, Brit. Heart J.35, 1226 (1973).

    PubMed  Google Scholar 

  28. Meister, S. G., V. S. Banka, K. D. Chadda, R. H. Helfant, Circulation49, 42 (1974).

    PubMed  Google Scholar 

  29. Stopczyk, M. J., J. Kope, R. J. Zochowski, M. Pieniak, Surface recordings of electrical heart activity during the P-R segment in man by a computer averaging technique. Cardiovascular System (Diagnostic Methods) (73–8) 11–21–2.

  30. Flowers, N. C., L. G. Horan, Circulation7, 8, Suppl. 4, 102 (1973).

    Google Scholar 

  31. Lazzara, R., R. Campbell, E. J. Berbari, B. J. Scherlag, R. J. Meyerburg, Circulation7, 8 Suppl. 4, 22 (1973).

    Google Scholar 

  32. Vaughan-Williams, E. M., Schweiz. Med. Wschr.103, 262 (1973).

    PubMed  Google Scholar 

  33. Vaugham-Williams, E. M., Ann. de Cardiologie et d'Angéiologie1, 1 (1973).

    Google Scholar 

  34. Grün, G., K. Y. Byon, R. Kaufmann, A. Fleckenstein, Ärztl. Forschg.26, 369 (1972).

    Google Scholar 

  35. Köhler, M., Z. Kreislaufforschg.59, 708 (1970).

    Google Scholar 

  36. Degenring, F. H., Herz-Kreislauf3, 406 (1971).

    Google Scholar 

  37. Dhingra, C. R., K. M. Rosen, H. Rahimtoola, Chest64, 55 (1973).

    PubMed  Google Scholar 

  38. Roberts, N., P. Olley, Brit. Heart J.34, 1099 (1972).

    PubMed  Google Scholar 

  39. Brodsky, S. J., M. Mirowski, L. J. Krovetz, R. D. Rowe, J. Pediatrics79, 61 (1971).

    Google Scholar 

  40. Roberts, N., P. Olley, Circulation45, 295 (1972).

    PubMed  Google Scholar 

  41. Rosen, M. R., A. L. Wit, B. F. Hoffman, Amer. Heart J.88, 380 (1974).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  42. Rosenblueth, A., Amer. J. Physiol.194, 171 (1958).

    PubMed  Google Scholar 

  43. Moore, E. N., J. B. Preston, G. K. Moe, Curculat. Res.17, 259 (1965).

    Google Scholar 

  44. Merideth, J., C. Mendez, W. J. Mueller, G. K. Moe, Circulat. Res.23, 69 (1968).

    PubMed  Google Scholar 

  45. Ferrier, G. R., P. E. Dresel, Circulat. Res.35, 204 (1974).

    Google Scholar 

  46. Mendez, C., J. Han, G. K. Moe, Naunyn-Schmiedeberg's Arch. Exp. Path. Pharmak.248, 99 (1964).

    Article  Google Scholar 

  47. Antoni, H., Über den elektrophysiologischen Mechanismus der Refraktärperiode des Myocards und ihre Beeinflussung durch Antiarrhythmika. In: Die therapeutische Anwendung β-sympathicolytischer Stoffe (Stuttgart-New York 1972).

  48. Krauth, J., Biom. Z.15, 557 (1973).

    Google Scholar 

  49. Documenta Geigy — Wissenschaftliche Tabellen Geigy. 7. Auflage, S. 128 (Basel 1969).

  50. Trautwein, W., R. F. Schmidt, Pflügers Arch. Ges. Physiol.271, 713 (1960).

    Article  Google Scholar 

  51. Wallace, A. G., S. J. Sarnoff, Circulat. Res.14, 86 (1964).

    PubMed  Google Scholar 

  52. Varghese, P. J., A. N. Damato, S. H. Lau, M. Akhtar, G. A. Bobb, Amer. Heart J.86, 203 (1973).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  53. Alanis, J., E. Lopez, J. J. Madoki, C. Pilar, Amer. J. Physiol.197, 1171 (1959).

    PubMed  Google Scholar 

  54. Brooks, C., B. F. Hoffman, E. E. Suckling, O. Orias, Excitability of the heart (New York 1955).

  55. Rosen, M. R., B. F. Hoffman, Circulat. Res.32, 1 (1973).

    Google Scholar 

  56. James, Th. N., Amer. J. Cardiol.25, 213 (1970).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  57. James, Th. N., L. Sherf, G. Fine, Circulat. Res.34, 139 (1966).

    Google Scholar 

  58. James, Th. N., Sherf, L., Amer. J. Cardiol.28, 414 (1971).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  59. Legato, M. J., Circulat Res.47, 178 (1973).

    Google Scholar 

  60. Merideth, J., J. L. Titus, Circulat. Res.37, 566 (1968).

    Google Scholar 

  61. James, Th. N., L. Sherf, Circulat. Res.37, 1049 (1968).

    Google Scholar 

  62. James, Th. N., Amer. Heart J.62, 756 (1961).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  63. James, Th. N., L. Sherf, Circulat. Res.44, 9 (1971).

    Google Scholar 

  64. James, Th. N., L. Sherf, F. Urthaler, Brit. Heart J.36, 1 (1974).

    PubMed  Google Scholar 

  65. Frink, R. J., Th. N. James, Circulat. Res.47, 8 (1973).

    Google Scholar 

  66. James, Th. N., Circulat. Res.47, 362 (1973).

    Google Scholar 

  67. Titus, J. L., Circulat. Res.47, 170 (1973).

    Google Scholar 

  68. Kent, K. M., S. E. Epstein, Th. Cooper, D. M. Jacobowitz, Circulat. Res.50, 948 (1974).

    Google Scholar 

  69. Hoffman, B. F., E. E. Suckling, Amer. J. Physiol.170, 357 (1952).

    PubMed  Google Scholar 

  70. Hoffman, B. F., E. E. Suckling, Amer. J. Physiol.173, 312 (1953).

    PubMed  Google Scholar 

  71. Cranefield, P. F., B. F. Hoffman, B. S. Paes de Carvalho, Circulat. Res.7, 19 (1959).

    PubMed  Google Scholar 

  72. Lister, J. W., E. Stein, B. D. Kosowsky, S. H. Lau, A. N. Damato, Amer. J. Cardiol.16, 516 (1965).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  73. Akthar, M., A. N. Damato, A. R. Caracta, W. P. Batsford, M. E. Josephson, S. H. Lau, Amer. J. Cardiol.33, 333 (1974).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  74. Bissett, J. K., N. D. B. De Soyza, J. J. Kane, M. L. Murphy, Cardiovasc. Res.9, 73 (1975).

    PubMed  Google Scholar 

  75. Seides, S. F., M. E. Josephson, W. P. Batsford, G. M. Weisfogel, S. H. Lau, A. N. Damato, Amer. Heart J.88, 733 (1974).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  76. Wu, D., P. Denes, R. Dhingra, A. Khan, K. M. Rosen, Circulat. Res.50, 665 (1974).

    Google Scholar 

  77. Priola, D. V., Amer. J. Cardiol.31, 35 (1973).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  78. Mendez, C., C. C. Gruhzit, G. K. Moe, Amer. J. Physiol.184, 287 (1956).

    PubMed  Google Scholar 

  79. Moe, G. K., J. B. Preston, H. Burlington, Circulat. Res.4, 357 (1956).

    PubMed  Google Scholar 

  80. Rosenblueth, A., Amer. J. Physiol.194, 495 (1958).

    PubMed  Google Scholar 

  81. Rosenblueth, A., Amer. J. Physiol.195, 53 (1958).

    PubMed  Google Scholar 

  82. Moe, G. K., C. Mendez, J. Haan, Circulat. Res.,56, 261 (1965).

    Google Scholar 

  83. Wit, A. L., M. R. Rosen, B. F. Hoffman, Amer. Heart J.88, 798 (1974).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  84. Runge, M., O. S. Narula, P. Samet, Verh. Dtsch. Ges. Kreislaufforschg.39, 211 (Darmstadt 1973).

    Google Scholar 

  85. Rosen, K. M., A. Metha, R. A. Muller, Amer. J. Cardiol.33, 291 (1974).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  86. Lewites, R., J. I. Haft, Chest67, 36 (1975).

    PubMed  Google Scholar 

  87. Goldreyer, B. N., A. N. Damato, Circulat. Res.43, 679 (1971).

    Google Scholar 

  88. Goldreyer, B. N., J. T. Bigger, Jr., Circulat. Res.43, 15 (1971).

    Google Scholar 

  89. Goldreyer, B. N., J. T. Bigger Jr., Circulat. Res.43, 318 (1971).

    Google Scholar 

  90. Bigger Jr., J. T., B. N. Goldreyer, Circulat. Res.42, 673 (1970).

    Google Scholar 

  91. Wit, A. L., M. R. Rosen, B. F. Hoffman, Amer. Heart J.88, 664 (1974).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  92. Cranefield, P. F., B. F. Hoffman, Circulat. Res.28, 220 (1971).

    PubMed  Google Scholar 

  93. Cranefield, P. F., B. F. Hoffman, Circulat. Res.44, 309 (1971).

    Google Scholar 

  94. Vasalle, M., J. H. Stuckey, M. J. Levine, Amer. J. Physiol.217, 930 (1969).

    PubMed  Google Scholar 

  95. Lazzara, R., B. J. Scherlag, M. J. Robinson, P. Samet, Circulat. Res.32, 393 (1973).

    PubMed  Google Scholar 

  96. De Geest, H., M. N. Levy, H. Zieske, Circulat. Res.17, 222 (1965).

    PubMed  Google Scholar 

  97. Levy, M. N., P. Martin, Circulat. Res.19, 5 (1966).

    Google Scholar 

  98. Bailey, J. C., K. Greenspan, M. V. Elizari, G. J. Anderson, C. Fisch, Circulat. Res.30, 210 (1972).

    PubMed  Google Scholar 

  99. Eliakim, M., S. Bellet, E. Tawil, O. Muller, Circulat. Res.9, 1372 (1961).

    PubMed  Google Scholar 

  100. Hoffman, B. F., E. E. Suckling, Amer. J. Physiol.173, 312 (1953).

    PubMed  Google Scholar 

  101. Sano, T., Y. Ida, M. Hiraoka, Jap. J. Physiol.20, 155 (1970).

    PubMed  Google Scholar 

  102. Nonidez, J. F., Amer. J. Anat.65, 361 (1939).

    Article  Google Scholar 

  103. Stottler, W. A., R. A. McMahon, J. Comp. Neurol.87, 56 (1947).

    Google Scholar 

  104. Tcheng, K. T., Amer. Heart J.41, 512 (1951).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  105. Mitchell, J. A. G., R. Brown, F. B. Cookston, Nature172, 812 (1953).

    Google Scholar 

  106. Napolitano, L. M., V. L. William, C. R. Hanlow, T. Cooper, Amer. J. Physiol.208, 455 (1965).

    PubMed  Google Scholar 

  107. Cooper, T., Terminal innervation of the heart. In: Nervous control of the heart (Baltimore 1965).

  108. Jacobwitz, D., T. Cooper, H. Barner, Fed. Proc.25, 383 (1966).

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Additional information

Mit 5 Abbildungen und 6 Tabellen

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Runǵe, M., Luckmann, E. & Narula, O.S. Die Beeinflussung der funktionellen Eigenschaften des menschlichen Erregungsleitungssystems durch Frequenzbelastung, elektroinduzierte Vorhofextrasystolen und Blockade des autonomen Nervensystems Teil A: Leitungszeitverhalten. Basic Res Cardiol 71, 565–587 (1976). https://doi.org/10.1007/BF01906405

Download citation

  • Received:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01906405

Navigation