Comparative studies on the influence of decapitation, ketamine and thiopental anesthesia on rat heart mitochondria

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Abstract
The influence of decapitation, ketamine and thiopental anesthesia on some properties of rat heart mitochondria was compared. Polarographic analyses were performed, oxygen consumption rates, respiratory control index, ADP: O ratio and oxidation of exogenous NADH were determined. Electronmicroscopic and gasometric examinations were also conducted. Mitochondrial fractions from hearts of decapitated rats oxidized at a generally faster rate and mitochondria from such hearts exhibited a significantly lower RCI value. These differences can be explained through the action of uncoupler(s) present in the decapitated group. A hypothesis linking decapitation with the uncoupling effect of fatty acids released intracellularly during catecholaminestimulated lipolysis is discussed. No differences in the ADP: O ratio and electronmicroscopic details between the groups were found. Gasometric determinations in both anesthetized groups did not show any marked dysfunction of the respiratory system. It is concluded that decapitation leads to some changes in the functional integrity of rat heart mitochondria. Ketamine and thiopental anesthesia can be used with equal success for the isolation of mitochondria from the heart. In der vorliegenden Studie wird der Einfluß der Dekapitation sowie einer Ketamine-und Thiopental-Anästhesie auf einige Eigenschaften der Mitochondrien vom Rattenherzen verglichen. Es wurden polarographische Analysen durchgeführt und der Sauerstoffverbrauch, der respiratorische Kontrollindex (RCI), das ADP: O-Verhältnis und die Oxidation von exogenem NADH bestimmt. Außerdem wurden elektronenmikroskopische und gasometrische Untersuchungen durchgeführt. Mitochondrialfraktionen von Herzen dekapitierter Ratten oxidierten in der Regel mit größerer Geschwindigkeit und zeigten einen signifikant geringeren RCI-Wert. Diese Unterschiede lassen sich durch die Aktion eines Entkopplers erklären, der bei dieser Gruppe vorhanden ist. Es wird eine Hypothese diskutiert, welche die Dekapitation mit dem entkoppelnden Effekt von Fettsäuren in Verbindung setzt, die intrazellulär freigesetzt werden während einer katecholaminstimulierten Lipolyse. Bezüglich des ADP: O-Verhältnisses und elektronenmikroskopischen Details wurden keine Unterschiede zwischen beiden Gruppen gefunden. Die gasometrische Bestimmung in beiden Gruppen zeigte keine ausgeprägte Funktionsstörung des respiratorischen Systems. Es ergibt sich die Schlußfolgerung, daß die Dekapitation zu einigen Änderungen in der funktionellen Integrität der Rattenherzmitochondrien führt. Ketamineund Thiopental-Anästhesie lassen sich mit gleichem Erfolg für die Isolierung der Herzmitochondrien benutzen.