Comparative physiology of the renin-angiotensin system.

Renin or a renin-like substance is found in the kidneys of many vertebrate species. It is absent from the kidneys of cyclostomes and elasmobranchs and first appears in holosteans and the bony fishes as well as in all higher vertebrate species. Juxtaglomerular cell granules also appear first in holosteans and the bony fishes while the macula densa first appears in amphibians. In telecost fishes, the corpuscles of Stannius contain Bowie-stainable granules and a renin-like pressor substance. Among classes and, in some cases, species of vertebrates, specificity in the reaction of renin with a substrate has been demonstrated. There is also some species and class variation in the angiotensin molecule since angiotensins of fishes, amphibians, reptiles and birds have chemical characteristics different from each other and from those of ammmals. A role for renin in stimulating interrenal gland steroid biosynthesis and in influencing water and ion regulation in nonmammalian vertebrates is discussed.     

Comparative physiology and the challenge of design.

Analysis of the complexity of biological organization commonly takes us through an initial and necessary stage of over-simplification towards the ultimate goal of an appreciation of the subtle intricacy of nature. One example of this is that recent advances in studies of the phosphagens have failed to confirm earlier hopes that the distribution of these substances could be used to confirm phylogenetic relationships. It is now suggested that a previously unrecognized factor influencing this distribution may be competing demands for arginine in the development of the testes. Another illustration is the belief that the presence of iodine in ascidians may provide a clue to the origin of thyroidal biosynthesis. This belief is probably sound, but the presence of abundant iodine in the tunic may well be a false trail. More significant is the presence of much smaller amounts of bound iodine in the endostyle, where its presence is probably correlated with specialized protein metabolism associated with the ciliary feeding mechanism. A third illustration, discussed in more detail, is provided by recent recognition that the gut is a major component of the vertebrate endocrine system. This lays open attractive fields of research, ranging from problems of molecular and hormonal evolution to aspects of fish farming and the physiology of gut parasites. The need is thus plain for breadth of perspective in comparative physiological research, and for recognition that the ultimate concern of the biologist is with the life and relationships of the whole organism.     

The physiology of Descartes and its modern developments

Zusammenfassung Nach einer kurzen übersicht überDescartes' mechanistiche Theorie der somatischen Funktionen und der Reproduktion, wird in der vorliegenden Arbeit die Entwicklung dieser Theorie bis zur neuesten Zeit beschrieben. Sodann wird eine übersicht gegeben über die vitalistische Theorie, welche unter wissenschaftlichen Forschern bis zur Mitte des vorigen Jahrhunderts vorherrschte. Dann werden die Gründe dafür angegeben, dass diese Theorie des Vitalismus ungef?hr um diese Zeit verlassen wurde, um durch die mechanistische Theorie ersetzt zu werden. Diese ihrerseits ist jedoch auf einer unbegründeten metaphysischen Auffassung vom Wesen der Wirklichkeit aufgebaut. Nehmen wir sie an, so k?nnen wir die synthetischen Einheit, die Gesamterscheinungsreihe, die wir unter dem Namen Reproduktion und K?rperfunktion zusammenfassen, nicht richtig beschreiben. Der Begriff „Leben” ist eine Synthese aller Beziehungen, die zwischen dem Organismus und seiner Umwelt bestehen. Diese Auffassung des Lebens ist die Grundlage der Biologie, daher ist denn auch Biologie eine selbst?ndige, unabh?ngige Wissenschaft. Zuletzt wird der Reflexbegriff behandelt. Die mechanistische Auffassung des Reflexbegriffes ist unrichtig, da alle Reflexfunktion synthetischen, oder integrativen Charakter hat. W?re dem nicht so, dann würde das Nervensystem lediglich Chaos hervorzubringen imstande sein. Biologie, ohne die Gegebenheit des Lebens vorauszusetzen, ist unm?glich und wissenschaftliches Voraussagen auf dem Gebiete der Biologie ist überall nur auf Grund dieser Voraussetzung m?glich.

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Résumé Après avoir donné un bref aper?u de la théorie mécanique cartésienne de l'activité corporelle et de la reproduction, l'article contenu dans cette revue trace le développment de cette théorie jusqu'à notre temps. Un bref aper?u est donné ensuite de la théorie vitaliste qui prévalait parmi les observateurs scientifiques jusqu'au milieu du siècle dernier. Après cela sont exposées les raisons pour lesquelles la théorie du vitalisme fut abandonnée de nos jours et il est démontré, qu'il est généralement admis que l'abandon de cette théorie implique l'adoption de la conception mécanique. Cette conception, cependant, est basée sur une conception métaphysique mal fondée se rapportant à la nature de la réalité et, en l'acceptant, nous ne pouvons exprimer ou décrire l'intégration qui apparait dans les phénomènes de reproduction et d'activité corporelle de toutes sortes. La vie c'est l'intégration soutenue s'étendant sur toutes les relations entre l'organisme et son entourage; et la conception de la vie, c'est la base de la biologie, de sorte que la biologie est une science indépendant. l'Article termine par une discussion de l'action-réflexe et démontre qu'une interprétation mécanique de l'action-réflexe est inadéquate, puisque l'intégration est incluse dans toute action-réflexe; car si tel n'était pas le cas, le système nerveux ne serait autre chose qu'un mécanisme à produire du chaos. La biologie ne peut pas se passer de la vie, comme sa conception fondamentale, et les prédicitions en matière de biologie sont toujours basées sur cette conception.

     

Impact of L-NAME on the cardiopulmonary reflex in cardiac hypertrophy

There is evidence that in cardiac failure, there is defective baroreceptor reflex control of sympathetic nerve activity. Often, cardiac failure is preceded by a state of cardiac hypertrophy in which there may be enhanced performance of the heart. This study investigated whether in two different models of cardiac hypertrophy, there was an increased contribution of nitric oxide (NO) to the low-pressure baroreceptor regulation of renal sympathetic nerve activity (RSNA) and nerve-dependent excretory function. Administration of a volume load, 0.25* body wt/min saline for 30 min, in normal rats decreased RSNA by 40* and increased urine flow by some 9-fold. Following nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) administration, 10 μg·kg(-1)·min(-1) for 60 min, which had no effect on blood pressure, heart rate, or RSNA, the volume load-induced renal sympathoinhibitory and excretory responses were markedly enhanced. In cardiac hypertrophy states induced by 2 wk of isoprenaline/caffeine or 1 wk thyroxine administration, the volume challenge failed to suppress RSNA, and there were blunted increases in urine flow in the innervated kidneys, but following L-NAME infusion, the volume load decreased RSNA by 30-40* and increased urine flow by some 20-fold in the innervated kidneys, roughly to the same extent as observed in normal rats. These findings suggest that the blunted renal sympathoinhibition and nerve-dependent diuresis to the volume load in cardiac hypertrophy are related to a heightened production or activity of NO within either the afferent or central arms of the reflex.