Effect of Lidocaine on Utilization of Endogenous Substrates for Contractile Process of Isolated Rat Atria

심근 수축에 쓰여지는 내인성 기질 대사에 대한 Lidocaine의 영향

The experiments were performed to determine whether the cardiac depressant action of lidocaine is directly associated with the utilization of endogenous substrates in isolated rat atria, by using citrate and bicarbonate-free medium known as potent inhibitors of phosphofructokinases (PFK) enzyme step. Citrate and bicarbonate-free medium produced negative inotropic action of isolated rat atria incubated in normal Krebs-Ringer bicarbonate glucose medium. Pyruvate and acetate increased the force of contraction of atria depressed by citrate or bicarbonate-free medium, whereas fructose was without effect indicating the inhibitory effect of citrate and bicarbonate-free medium at some point in the glycolytic pathway such as the PFK step in atria. In the absence of exogenous substrate, citrate and bicarbonate-free medium produced a marked depression of the force of substrate-depleted atria indicating that utilization of endogenous substrate above the PFK step, probably cardiac glycogen, is also impaired by citrate or bicarbonate-free medium. Lidocaine produced further depression of the contractile force of atria depressed by citrate. These results argue strongly for an additional mechanism of cardiac depression caused by lidocaine involving the sites below the PFK.

Lidocaine의 심근 수축력 억제 기전이 적출 심장에서 내인성 기질의 사용과 관련이 있는가를 규명하기 위하여, 심장의 phosphofructokinase (PFK)에 대한 강력한 억제 작용을 나타내는 citracte와 bicarbonate-free medium을 이용하여 쥐의 적출 심방 수축성에 대한 lidocaine의 영향을 연구하여 다음과 같은 실험 결과를 얻었다. Citrate와 bicarbonate-free medium은 쥐의 적출 심방의 수축력을 현저히 저하시켰다. Pyruvate나 acetate는 citracte와 bicarbonate-free medium에서 저하된 심방 수축력을 현저히 증가시키는 반면, fructose는 수축력을 증가시키지 못했다. 이 결과는 citrate와 bicarbonate-free medium이 Embden-Meyerhof pathway의 일부, 즉 PFK step을 억제함을 시사한다. 외인성 기질이 없을때 citrate와 bicarbonate-free medium은 기질 제거 용액에서 심방 수축력을 현저히 감소시키며, acetate에 의해 수축력이 회복되었다. 이는 PFK step 이전 단계의 내인성 기질 (glycogen)이 citrated에 의해 억제됨을 시사한다. Lidocaine은 citrate에 의해 억제된 수축력을 더욱 감소시켰다. 이 결과는 lidocaine에 의한 심방 수축력 억제가 PFK step 이후 단계의 내인성 기질 억제에 의한 것임을 시사한다. 이상의 결과로 보아 lidocaine의 적출 심방에 대한 수축력 억제 작용은 두가지 (또는 그 이상)의 기전에 의한 것으로 사료된다: 하나는 PFK step 전단계의 해당과정의 억제기전이고 또 다른 기전은 PFK step 이후의 내인성 기질(들)의 억제인 것으로 사료된다.