Contractile force and resting tension in the presence of halothane and increased extracellular potassium or decreased extracellular pH in isolated guinea pig atria

To gain a better understanding of the direct actions of halothane on myocardial function in ischaemia, we studied the effects of increasing extracellular potassium concentration and decreasing extracellular pH (acidosis), alone or in combination with halothane, on the contractile force and resting tension in isolated atria. Guinea pig left atria were superfused with Tyrode’s solution and stimulated at 1 Hz. Isometric contractile force and resting tension were measured using a force displacement transducer. Perfusate potassium concentrations were increased from 5.4 mmol · L⁻¹ to either 8.1 mmol · L⁻¹ or 10.8 mmol · L⁻¹ by adding KCl to the standard Tyrode’s solution, and its pH was decreased from 7.4 to either 7.0 or 6.5 by decreasing bicarbonate. In standard Tyrode’s solution (potassium 5.4 mmol · L⁻¹, pH 7.4), halothane 0.5–2% reduced contractile force in a dose-dependent manner (P < 0.05); the effective concentration of halothane for 50% inhibition of contractile force (IC₅₀) was 1.3%. Both increasing extracellular potassium and decreasing extracellular pH decreased the contractile force in a potassium-or pH-dependent fashion. The negative inotropism of halothane (1%) was not altered by increasing potassium concentrations, whereas 1% halothane caused a greater decrease in contractile force at pH 6.5 than at pH 7.4. Halothane (1%) enhanced the acidosis (pH 6.5)-induced increases in resting tension. Arrhythmias were produced in one of eight preparations during acidosis, while four of eight preparations demonstrated arrhythmias during acidosis in the presence of halothane. These data suggest that acidosis and halothane may have a synergistic interaction on the contractile force and resting tension of the atria. The increase in resting tension observed during acidosis/ halothane conditions suggests than an increase in cytosolic calcium is associated with these synergistic interactions between acidosis and halothane. Pour mieux comprendre l’action direct de l’halothane sur la fonction myocardique pendant l’ischémie, nous avons étudié les effets de l’augmentation du potassium extracellulaire et de la diminution du pH extracellulaire (acidose), seuls ou en association avec l’halothane, sur la force contractile et la tension de repos d’oreillettes isolées. Des oreillettes gauches de cobaye furent perfusées avec une solution de Tyrode et stimulées à 1 Hz. La force contractile isométrique et la tension de repos ont été mesurées avec un transducteur de force de déplacement. Les concentrations de potassium perfusées ont été augmentées de 5,4 mmol · L⁻¹ à 8,1 mmol · L⁻¹ ou à 10,8 mmol · L⁻¹ par l’ajout de KCl à la solution standard de Tyrode, et son pH abaissé de 7,4 à 7,0 ou 6,5 par baisse des bicarbonates. Avec la solution standard de Tyrode (potassium 5,4 mmol · L⁻¹, pH 7,4), l’halothane (0.5–2%) diminue la force contractile proportionnellement à la dose (P < 0,05); la concentration efficace d’halothane requise pour produire une inhibition de 50% de la force contractile (IC_5O) a été de 1,3%. L’augmentation du potassium extracellulaire et la diminution du pH extracellulaire réduisent toutes les deux la force contractile proportionnellement au potassium ou au pH. L’inotropisme négatif de l’halothane (1%) n’est pas modifié par l’augmentation de la concentration de potassium alors que l’halothane produit une diminution plus importante de la force contractile à un pH de 6,5 que de 7,4. L’halothane (1%) exagère l’augmentation de la tension de repos induite par l’acidose (pH 6,5). Des arrythmies sont apparues sur une des huit préparations pendant l’acidose en présence d’halothane. Ces données suggèrent que l’acidose et l’halothane pourraient avoir une activité synergique sur le force contractile et la tension de repos des oreillettes. L’augmentation de la tension de repos observée pendant l’acidose combinée à l’halothane suggère l’association d’une augmentation du calcium cytosolique avec des interactions synergiques entre l’acidose et l’halothane.