Skip to main content
Log in

Sauerstoffdruck, Sauerstoffverbrauch und Durchblutung in der Extremitätenmuskulatur des wachen Frosches

Oxygen tension, oxygen consumption and blood flow in the muscles of lower leg of the non-anesthetized frog

  • Published:
Pflügers Archiv Aims and scope Submit manuscript

Summary

In the muscles of lower leg of the non-anesthetized frog (both sciatic nerves divided) have been measured:

  1. 1.

    the blood flow by a modification of the venous occlusion method. The mean blood flow in 29 frogs was 5.7 ml/(min×100 ml tissue) (lowest value 2, highest value 12.5 ml);

  2. 2.

    the oxygen tension (“oxygen-tension-field”) by micro-Pt-electrodes. In 176 measurements the mean value was 49 Torr (lowest value 1, highest value 100 Torr). The criticalpO2 was between 6 and 8 Torr;

  3. 3.

    a) the local oxygen consumption measuring the time of the tissue to consume all its dissolved oxygen. The mean oxygen consumption in 50 measurements was 0.09 ml/(min×100 ml tissue) (lowest value 0.02, highest value 0.25 ml);

    b) the integrated oxygen consumption by the Fick-principle. In 2 frogs the consumption was 0.011 ml/(min×100 ml tissue);

  4. 4.

    the systolic blood pressure by the Riva-Rocci method. In 29 frogs the blood pressure was 38 Torr (lowest value 25, highest value 53 Torr).

In relation to the warm-blooded animals the frog has an elevated resting blood flow. In the resting muscles the oxygen supply is nearly 10 times higher than the oxygen demand (blood oxygen utilisation about 10%). In consequence of the high blood flow the mean oxygen tension in the frog's muscles is about 10 Torr higher than in the muscles of warm-blooded animals. The frog's muscles show only a weak reactive hyperemia (average: +100%), that means, a higher demand of oxygen will be satisfied mainly by a higher blood oxygen utilisation instead of an augmented blood flow in the warm-blooded animals.

Zusammenfassung

In der Unterschenkelmuskulatur wacher Frösche, denen bei de N. ischiadici durchtrennt worden waren, wurde gemessen:

  1. 1.

    Die Ruhedurchblutung mit einer Modifikation der Venenverschlußplethysmographie. Bei 29 Fröschen betrug die Durchblutung im Mittel 5,7 ml/(min·100 ml Gewebe) (kleinster Wert: 2,0, größter Wert: 12,5 ml).

  2. 2.

    Der Sauerstoffpartialdruck („Sauerstoffdruckfeld”) mit Mikroplatinelektroden. 176 Einzelmessungen ergaben einen Mittelwert von 49,7 Torr (kleinster Wert: 1, größter Wert: 100 Torr). Die kritischen Sauerstoffdruckwerte lagen zwischen 6 und 8 Torr.

  3. 3.

    a) Der lokale Sauerstoffverbrauch aus der Geschwindigkeit des Verbrauches des gesamten gelösten Sauerstoffs. In 76 Messungen war der mittlere Ruhe-Sauerstoffverbrauch 0,09 ml/(min·100 ml Gewebe) (niedrigster Wert: 0,01, größter Wert: 0,17 ml).

    b) Der integrierte Sauerstoffverbrauch nach dem Fickschen Prinzip. Bei 2 Tieren wurde ein mittlere Ruhe-Sauerstoffverbrauch von 0,011 ml/(min·100 ml Gewebe) gemessen.

  4. 4.

    Der systolische Blutdruck nach Riva-Rocci. Der Mittelwert bei 29 Fröschen betrug 38 Torr (niedrigster Wert: 25, höchster Wert: 55 Torr).

Im Vergleich zum Warmblüter hat der Frosch eine sehr viel höhere Ruhe-Muskeldurchblutung. In Ruhe ist das Sauerstoffangebot etwa 10 mal größer als der Sauerstoffbedarf (Sauerstoffutilisation etwa 10%). Aus diesem Grunde liegt der mittlere Sauerstoffpartialdruck etwa 10 Torr über demjenigen des Warmblütermuskels. In der Froschmuskulatur läßt sich eine nur geringe reaktive Hyperämie auslösen (im Mittel+100%), d.h. in der Froschmuskulatur wird ein erhöhter Sauerstoffbedarf weitgehend durch eine gesteigerte Sauerstoffutilisation gedeckt.

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.

Institutional subscriptions

Similar content being viewed by others

Literatur

  • Anschütz, F. E., Fölsch, E., Kaestner, H.: Über Gewebegasdrucke der Muskulatur bei kardial und pulmonal bedingter arterieller Hypoxie. Z. Kreisl.-Forsch.54, 176 (1965).

    Google Scholar 

  • Becker, B.: Methodik und Ergebnisse der Durchblutungsmessung der Skelettmuskulatur des wachen Frosches. Inaugural-Dissertation, Frankfurt 1970.

  • Campbell, J. A.: The normal CO2- and O2-tension in the tissues of various animals. J. Physiol. (Lond.)61, 248 (1926).

    Google Scholar 

  • Cater, D. B., Silver, J. A.: Elektrodes and microelektrodes used in biology. In: Reference elektrodes, Eds.: D. J. C. Ives and J. G. Janz. New York: Academic Press 1961.

    Google Scholar 

  • Dolk, H. E., Postma, N.: Über die Haut- und Lungenatmung von Rana temporaria. Z. vergl. Physiol.5, 417 (1927).

    Google Scholar 

  • Fabel, H., Lübbers, D. W., Rybak, B.: Die Bestimmung des Myoglobingehaltes und des kritischen Sauerstoffdruckes am schlagenden Kaninchenherzen „in situ”. Vortrag Frühjahrstagung der Dtsch. Physiol. Gesellschaft, Bad Nauheim 1964.

  • Gore, R. W. Whalen, W. J.: Relations among tissue PO2, QO2 and resting heat production of frog sartorius muscle. Amer. J. Physiol.214, 277 (1968).

    Google Scholar 

  • Hill, D. K.: Oxygen tension and respiration of resting frog's muscle. J. Physiol. (Lond.)107, 479 (1948).

    Google Scholar 

  • Jones, C. E., Crowell, J. W., Smith, E. E.: Determination of mean tissue oxygen tensions by implantes perforated capsules. J. appl. Physiol.26, 630 (1969).

    Google Scholar 

  • Krogh, A.: On the cutaneous and pulmonary respiration of the frog. Skand. Arch. Physiol.15, 328 (1904).

    Google Scholar 

  • — The supply of oxygen to the tissus and the regulation of the capillary circulation. J. Physiol. (Lond.)52, 457 (1918/19).

    Google Scholar 

  • Kunze, K.: Die lokale kontinuierliche Sauerstoffdruckmessung in der menschlichen Muskulatur. Pflügers Arch. ges. Physiol.292, 151 (1966).

    Google Scholar 

  • Kunze, K.: Das Sauerstoffdruckfeld im normalen und pathologisch veränderten Muskel. Untersuchungen mit einer neuen Methode zur quantitativen Erfassung der Hypoxie in situ. Habilitationsschrift, Medizin. Fakultät Gießen 1968.

  • —: Das Sauerstoffdruckfeld im normalen und pathologisch veränderten Muskel. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1969.

    Google Scholar 

  • —, Lübbers, D. W.: Die Messung des lokalen Sauerstoffverbrauches von Organen in situ mit der Platinelektrode. Pflügers Arch. ges. Physiol.274, 74 (1961).

    Google Scholar 

  • ——, Rybak, B.: Mésure de la consommation locale d'oxygène sur la paroi i de l'oreillette droite en contraction d'un Mammifère. C. R. Acad. Sci. (Paris)253, 1066 (1961)

    Google Scholar 

  • Lübbers, D. W., Kunze, K.: Kann man den absolutenpO2 im Gehirngewebe mit der Platinelektrode messen? 22. Internationaler Physiologischer Kongreß Leiden 1962, N. 754.

  • Müller, Hk.: Wechselwirkungen zwischen Hämodynamik und Wandfilm, gemessen mit neuen rückwirkungsfreien Registriermethoden. Habilitationsschrift, Med. Fakultät Frankfurt a. M. 1967.

  • Schroeder, W.: Beschreibung und Ergebnisse einer neuren Methodik zur quantitativen Durchblutungsmessung der Extremitätenmuskulatur. Z. ges. exp. Med.137, 1 (1963).

    Google Scholar 

  • Schulz, N.: Studien über das Verhalten des Blutdrucks von Rana esculenta unter verschiedenen äußeren Bedingungen insbesondere bei verschiedener Körpertemperatur. Pflügers Arch. ges. Physiol.115, 386 (1906).

    Google Scholar 

  • Stainsby, W. N., Otis, A. B.: Blood flow, blood oxygen tension, oxygen uptake, and oxygen transport in skeletal muscle. Amer. J. Physiol.206, 858 (1964).

    Google Scholar 

  • Takahashi, G. H., Fatt, J., Goldstick, T. K.: Oxygen consumption rate of tissue measured by a micropolarographic method. J. gen. Physiol.50, 317 (1966).

    Google Scholar 

  • Treumann, F., Schroeder, W.: Trainingseinfluß auf Muskeldurchblutung und Herzfrequenz. Z. Kreisl.-Forsch.57, 1024 (1968).

    Google Scholar 

  • Whalen, W. J.: IntracellularPO2: a limiting factor in cell respiration. Amer. J. Physiol.211, 862 (1966).

    Google Scholar 

  • — Nair, P.: Skeletal musclePO2: effect of inhaled and topically applied O2 and CO2. Amer. J. Physiol.218, 973 (1970).

    Google Scholar 

  • Wolvekamp, H. P.: Untersuchungen über den Sauerstofftransport durch Blutpigmente bei Helix, Rana und Planorbis. Z. vergl. Physiol.16, 1 (1932).

    Google Scholar 

  • Woodbury, R. A., Hamilton, W. F.: Blood pressure studies in small animals. Amer. J. Physiol.119, 663 (1937).

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Additional information

Herrn Prof. Dr. K. Wezler zum 70. Geburtstag gewidmet.

Ein Teil der Befunde befindet sich in den Dissertationen (Frankfurt a. M., 1970) von B. Becker sowie W. Rathscheck.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Becker, B., Rathscheck, W., Rathscheck, H. et al. Sauerstoffdruck, Sauerstoffverbrauch und Durchblutung in der Extremitätenmuskulatur des wachen Frosches. Pflugers Arch. 321, 15–33 (1970). https://doi.org/10.1007/BF00594120

Download citation

  • Received:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF00594120

Key-Words

Schlüsselwörter

Navigation