Differential Effects of Phenobarbital and Pentobarbital on Isolated Nervous Tissue

SUMMARY Epileptiform afterdischarges evoked by repetitive electrical stimulation of chronically isolated cortical slabs (cat) were shortened by low doses of phenobarbital but not affected by hypnotic doses of pentobarbital. Both pentobarbital and phenobarbital raised threshold and lowered spike amplitude in isolated sciatic nerves. The action of both drugs was increased by reducing Na in the medium and by decreasing the Ringer's pH. Similar to the action of other general anesthetics, the axonal effect of pentobarbital was enhanced by D 2 0 replacement for H 2 0 in the Ringer's (suggesting that tissue water is involved in pentobarbital action), whereas D 2 0 replacement did not modify the action of phenobarbital or of local anesthetics. Thèse results suggest that the varying in vivo effects of pentobarbital and phenobarbital may be due to a difference in their action upon excitable membranes (rather than to a different regional distribution in brain). RÉSUMÉ Les postdécharges épileptiques provoquees par la stimulation électrique répétée de lames de cortex isole (du chat) etaient abregees par de petites doses de phenobarbital mais n'etaient pas modifiees par des doses hypnotiques de pentobarbital. Le pentobarbital et le phenobarbital elevaient l'un et l'autre le seuil et diminuaient l'amplitude des pointes dans les nerfs sciatiques isoles. L'action de ces deux drogues etait augmentee si Ton reduisait le Na du milieu et si Ton abaissait le pH du Ringer. Identique a Taction des autres anesthesiques generaux, l'effet sur l'axone du pentobarbital augmentait si on remplagait D 2 O par H 2 O dans le Ringer (ceci suggerant que l'eau du tissu est impliquee dans Taction du pentobarbital), cette substitution ne modifiant pas Taction du phenobarbital ou des autres anesthesiques locaux. Ces résultats sugge>ent que la difference d'effets in vivo du pentobarbital et du phenobarbital pourrait être due a une difference dans leur action sur les membranes excitables, plutot qu'a une difference de distribution regionale dans le cerveau. RESUMEN Dosis bajas de fenobarbital acortaron las postdescargas epileptiformes evocadas mediante estimulacion electrica repetida de lonchas de corteza cerebral de gato, cronicamente aisladas. Estas mismas postdescargas no se modificaron con dosis hipnoticas de pentobarbital. Los dos compuestos, fenobarbital y pentobarbital, elevaron el umbral y redujeron la amplitud de las puntas en nervios ciaticos aislados. La accion de ambas drogas aumento al disminuir el Na del medio y el pH de la solucion de Ringer. Como ocurre con la utilization de otros anestesicos generales, ei efecto axonal del pentobarbital aumento al sustituir el H 2 O de la solucion Ringer por D 2 O (lo que sugiere que el agua tisular participa en la accion del pentobarbital), mientras que la sustitucion del D 2 O no modified la accion del fenobarbital o de los anestesicos locales. Estos resultados sugieren que las diferencias entre los efectos in vivo del fenobarbital y pentobarbital pueden ser debidos a las diferencia en su modo de accion sobre membranes excitables mas bien que a diferencias en su distribution regional en el cerebro. ZUMMENFASSUNG Epileptiforme Nachentladungen, die durch repetitive elektrische Stimulierung des chro‐nisch isolierten corticalen Gewebes (der Katze) hervorgerufen wurden, konnten mit niedrigen Dosen Phenobarbital verkiirzt werden, selbst durch hypnotische Dosen von Pentobarbital jedoch nicht beeinflusst werden. Sowohl Pentobarbital als Phenobarbital erhohten die Schwelle und senkten die spike‐Amplitude im isolierten Nervus ischiadicus. Die Wirkung beider Drogen wurde erhoht durch Reduzierung des Natrium im Medium und Verminderung des pH der Ringerlosung. Entsprechend der Wirkung anderer Allgemeinanesthetika wurde die axonale Wirkung des Pentobarbital erhoht durch Ersatz des H2O in der Ringerlosung durch D 2 0 (in der Annahme, dass Gewebswas‐ser an der Pentobarbital wirkung beteiligt ist). Demgegeniiber veranderte der Ersatz des D 2 6 nicht die Wirkung von Phenobarbital oder anderer Lokalanesthetika. Diese Ergebnisse deuten daurauf hin, dass die unterschiedlichen in uiuo‐Wirkungen des Pentobarbital und Phenobarbital moglicherweise eher Folge einer unterschiedlichen Wirkung auf die erregbaren Membranen als Folge einer unterschiedlichen regionalen Verteilung im Hirn sind.