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The role of the diffusion of oxygen in the respiration of rat diaphragm at different temperatures

Die Bedeutung der Sauerstoffdiffusion für die Atmung des Rattendiaphragmas bei verschiedenen Temperaturen

Kurzfassung

Es werden Ergebnisse vorgelegt, welche die Hypothese untermauern, daß die Respirationsrate von Hemidiaphragmen und Gewebescheiben in vitro eingeschränkt ist, weil der Sauerstoff die innersten Gewebeschichten nicht zu erreichen vermag. Die Errechnung der kritischen Gewebedicke nachWarburgs Formel erfordert die Einsetzung des Wertes für QO2, der ist aber unbekannt, da er ja selbst wiederum von der Dicke abhängt. Man kann diesem Dilemma nicht dadurch ausweichen, daß man dünnere Scheiben verwendet; denn das würde die Gewebe beschädigen und so den QO2 herabsetzen. Wir haben festgestellt, daß die Auftragung von log QO2 gegen 1/T für das Rattendiaphragma eine gerade Linie ergibt zwischen -6° und 13,5° C und eine Linie mit dem halben Anstiegswinkel zwischen 18° und 38° C. Unter der Annahme, daß das Sauerstoffangebot über etwa 18° C unzureichend wird, werden Gleichungen gegeben für die Errechnung des QO2 bei den oben genannten Temperaturen. Die errechneten Daten stimmen mit den beobachteten Werten gut überein. Bei 33° C war der QO2-Wert höher bei einem Sauerstoffdruck von 2 Atmosphären als bei einem solchen von 1 Atmosphäre; dieser Sachverhalt steht in Übereinstimmung mit den theoretischen Erörterungen.

Summary

1. Data are presented to support the hypothesis that the respiration rate of hemidiaphragms and tissue slices is restrictedin vitro because oxygen fails to reach the innermost layers of the tissue.

2. Calculation of limiting thickness fromWarburg's formula (Equation 1) requires use of a value for QO2, but the true value is unknown since it is in turn dependent upon thickness. The dilemma is not avoided by making thinner slices because this damages tissues and reduces the QO2.

3. We found that for rat diaphragm a plot of log QO2 versus 1/T yields a straight line between -6° and 13.5° C, and a line of half that slope from 18° to 38° C.

4. Equations are presented for calculating QO2 at these temperatures, assuming that oxygenation is incomplete above about 18° C. The calculated values agree well with the observed values. Further, QO2 of diaphragm at 33° C was higher at an oxygen pressure of 2 atmospheres than 1 atmosphere in agreement with theoretical considerations.

Literature cited

  1. Krebs, H. A., 1950. Body size and tissue respiration.Biochim. biophys. Acta 4, 249–269.

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  2. Warburg, O., 1923. Versuche an überlebendem Carcinomgewebe (Methoden).Biochem. Z. 142, 317–333.

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This work was supported in part by a grant from the National Science Foundation.

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Fuhrman, F.A., Farr, D.A. The role of the diffusion of oxygen in the respiration of rat diaphragm at different temperatures. Helgolander Wiss. Meeresunters 9, 324–329 (1964). https://doi.org/10.1007/BF01610045

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01610045

Keywords

  • Waste Water
  • Respiration
  • Water Pollution
  • Respiration Rate
  • Damage Tissue