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Electron-Microscopic findings, and photometric and activation-analytical results in experimental cardiac insufficiency caused by cobaltous chloride

  • H. -J. Knieriem
  • G. Herbertz
Article
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Summary

Repeated intraperitoneal injections of cobaltous chloride (single doses of 15 to 20 mg/kg up to a total dosage of 40 to 240 mg/kg body weight) in albino rats caused disseminated or even extensive necroses of the myocardium. Electron-microscopic studies revealed severe swellings of mitochondria, dilatations of the sarcoplasmic reticulum and of the tubular system, disintegration of myofibrils, dehiscence of intercalated discs as well as edema of endothelial cells. In addition, electron-dense particles measuring 0.2 to 0.4 μ were found within swollen mitochondria in those animals receiving 200 to 240 mg CoCl2/kg for 10 to 15 days. Intramitochondrial densities were also demonstrated in hepatic cells of the cobalt treated animals. Such particles have not been seen, however, in pure hypoxia of the myocardium. After the injections of CoCl2 the content of cobalt, as measured photometrically, was increased in the hearts to 10–17 μg/g, in the liver to 25–57 μg/g, and in the kidneys to 20–40 μg/g. The content of cobalt and calcium was also determined in the myocardium and mitochondria of the same hearts using the method of activation analysis by exposure to neutrons. After application of CoCl2 there was a significant shift in the Co/Ca ratio because cobalt accumulated in the myocardium and calcium was drawn out. The results suggest that the intramitochondrial changes may be caused by the cobalt ions, and that therefore, these changes may serve as signs of a so-called “utilisation insufficiency” of the myocardium (Fleckenstein) due to an inhibited utilisation of high-energy phosphate from the loss of calcium ions.

Keywords

Cobalt Intercalate Disc Cobaltous Chloride Autonomic Ganglion Cell Inhibited Utilisation 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Elektronenmikroskopische Befunde sowie photometrische und aktivierungsanalytische Ergebnisse bei experimenteller Herzinsuffizienz durch Kobaltchlorid

Zusammenfassung

Nach wiederholter intraperitonealer Injektion von Kobaltchlorid (Einzeldosis 15–20 mg/kg, Gesamtdosis 40–240 mg/kg) fanden sich bei Albinoratten lichtmikroskopisch disseminierte oder auch zusammenfließende Herzmuskelnekrosen. Bei der elektronenmikroskopischen Untersuchung konnten ausgeprägte Schwellungen der Mitochondrien, Dilatationen des sarkoplasmatischen Reticulum und des tubulären Systems, Desintegrationen von Myofibrillen, Dehiszenzen von Glanzstreifen sowie ein Ödem der Endothelien beobachtet werden. Bei den Tieren, die während eines Zeitraumes von 10–15 Tagen insgesamt 200–240 mg/kg CoCl2 erhalten hatten, fanden sich ferner 0,2–0,4 μ große elektronendichte Partikel innerhalb der geschwollenen Mitochondrien, die bisher nicht bei reiner Hypoxie des Herzmuskels beschrieben wurden. Intramitochondriale Verdichtungen wurden auch in den Leberzellen dieser Tiere nachgewiesen, die CoCl2 i.p. erhalten hatten. Der photometrisch gemessene Gehalt an Kobalt betrug nach Gabe von CoCl2 im Herzmuskel 10–17 μg/g, in der Leber 25–57 μg/g und in der Niere 20–40 μg/g Organ. Der Gehalt an Kobalt und Calcium im Herzmuskel und in den Mitochondrienfraktionen des Herzmuskels wurde auch mit Hilfe der Neutronen-Aktivierungsanalyse bestimmt. Nach Gabe von CoCl2 kam es zu einer signifikanten Verschiebung des Co/Ca-Quotienten infolge einer Akkumulation von Kobalt und eines ausgeprägten Entzuges von Calcium aus dem Herzmuskel.

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Copyright information

© Springer-Verlag 1969

Authors and Affiliations

  • H. -J. Knieriem
    • 1
  • G. Herbertz
    • 1
  1. 1.Pathologisches Institut der Universität DüsseldorfDeutschland

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