Effects of X-irradiation on muscle membrane

Portela, A.; Hines, Marion; González, J. C.; Brandes, David; Bourne, Geoffrey H.; Stewart, Peter A.; Groth, D.P.

doi:10.1016/0014-4827(60)90280-9

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“…For example, electrophysiological studies have suggested that ionizing radiation can induce changes in the bioelectric properties of nerve cells only at supralethal doses. Some investigators have shown an enhancement of neuroexcitability at x-ray doses less than 10,000 rads (2), while others have reported that radiation doses below 10,000 rads have no effect on action potentials, conduction velocity, or membrane resistance (3). At supralethal doses, a decrease in excitability was reported by all investigators.…”

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Ionizing Radiation Decreases Veratridine-Stimulated Uptake of Sodium in Rat Brain Synaptosomes

Wixon¹,

Hunt²

1983

Science

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Veratridine-stimulated uptake of sodium-22 in brain synaptosomes was significantly reduced by ionizing radiation over a dose range of 10 to 1000 rads. The response was dose-dependent and involved a decrease in the maximum effect of veratridine on uptake. The central nervous system may be more sensitive to ionizing radiation than generally thought, perhaps through a loss of the ability of the sodium channel to respond properly to stimulation.

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Ionizing Radiation Decreases Veratridine-Stimulated Uptake of Sodium in Rat Brain Synaptosomes

Wixon¹,

Hunt²

1983

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“…Ähnliche Dosiswirkungskurvën finden sieh auch in den Arbeiten von Hansen (t967) an Nitella (erste Depolarisation), von Portela et al (1960) an Frosehmuskelfasern und von Itildebrand (1969) an Ciliaten. 8 bis 15 mV (I5 bis 25% des t~uhepotentials) viel flacher wird (Abb.…”

Section: Diskussionunclassified

Akute Wirkungen von R�ntgenstrahlen auf Membranpotential und -widerstand von Schneckenneuronen

Günther

Hug

1974

Radiat Environ Biophys

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Acute X-irradiation of the metaeerebral giant neurones of Helix pomatia above t000 Ror 3.4 kR/min (dose or dose rate threshold) leads to a significant reduction of the membrane potential. After blocking the afferent excitatory synapses the radiation depolarizations are strongly decreased but not completely SUl~pressed. Long-time irradiation at high dose rates and after the blocking of afferent synapses produces a depolarization in two phases: an immediate quick depolarization of about 10 mV is followed by a mueh slower decrease of the membrane potential. Substitution of extracellular sodium by tris ions suppresses the quick depolarization phase. The input resistance of the cell shows a transient inerease at the begin of irradiation followed by a substantial decrease. These results are diseussed in view of the possible meehanisms of radiation-indueed permeability changes in excitable membranes.Zusammen]assung. Röntgenbestrahlung der Metacerebralzellen im Oberschlundganglion der Weinbergschnecke führt oberhalb von ca. t000 R bzw. 3,4 kR/min (Schwellendosis bzw. Schwellendosisleistung) zu einer deutlichen Abnahme des }lembranpotentials. Die Bestrahlungsdepolarisationen werden bei :Blockierung der afferenten erregenden Synapsen stark vermindert, jedoch nicht völlig unterdrückt. Bei längerer :Bestrahlung mit hohen Dosisleistungen und nach Ausschaltung der synaptischen Einflüsse verlaufen die :Bestrahlungsdepolarisationen in zwei Phasen ab: eine schnelle Anfangsdepolarisation um ca. t0 mV wird von einer viel langsameren Abnahme des Membranpotentials gefolgt. Nach Austauschen der extrazellulären Na-Ionen durch Tris-Ionen tritt bei Bestrahlung nur noch die langsame Depolarisation auf. Der Membranwidelstand wird bei :Beginn der :Bestrahlung zungehst größer, um dann deutlich abzunehmen. Die :Befunde werden in Hinblick auf die Meehanismen der Strahlenwirkung auf die Permeabilitgtseigenschaften erregbarer Membranen diskutiert. Einleitung Die bisherigen Untersuchungen über die Wirkung von Röntgenstrahlen auf die elektrischen Eigenschaften von Zellmembranen haben meist eine Abnahme des ]~uhepotentials und des ~embranwiderstandes ergeben. Woodbury (i958) und Portela et al. (i960) fanden diese Effekte in Froschmuskelfasern erst nach Dosen von 50 000 1~ bei Dosisleistungen von ~ 500 R/min. In Anschluß an Arbeiten über strahleninduzierte Bewegungen bei Mimosen und anderen sensitiven Pflanzen (I-Iug u. Miltenburger, 1962; gug, ~iltenburger u. Esch, i964) zeigten Esch, Miltenburger u. ttug i964 an der Algenzelle Nitella bei Verwendung höherer Dosisleistungen (über 7 kl,/min), daß die Bestrahlungsdepolarisation sofort mit Beginn der Bestrahlung eintritt und innerhalb gewisser Grenzen reversibel ist. Andere Autoren haben diese Befunde bestätigt und eine gleichzeitige Abnahme 12 ]~ad. and Environm, Biophys., Vol. 11

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“…Length-force diagrams in the contracted state, latency and shape of single maximal twitches, and time to develop contracture in response to prolonged stimulation were studied following the procedures of Gerstner, et al (2) and Portela, et al (1). For "4 st.le tfltehos, 30 oeatiol ad 30 1zws4Laod ouao"AuS Omso were stimulated to lift a load of 32 gm by reotangular pulses of In any case, 190,00r increases the rate of potassium loss from frog sartorius muscles in K-free Ringer's solution by approximately 50%.…”

Section: Mechanical Parametersmentioning

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