• 제목/요약/키워드: Physiological change

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적출된 토끼와 자라심장에서의 $Ca^{++}$ Pool ($Ca^{++}$ Polls in Isolated Rabbit and Turtle Heart)

  • 김인교;이중우;강두희
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제9권1호
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    • pp.13-22
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    • 1975
  • From the study of movements of $Ca^{++}$ in frog cardiac muscle, Niedergerke (1963) postulated that $Ca^{++}$ necessary for the cardiac contraction is stored in a specific pool. Langer et al (1967) and DeCaro (1967) also found a close relationship between the change of $Ca^{++}$ flux kinetics and the change of contractile force. According to the studies of several investigators, Ca II (Bailey and Dressel 1968) or phase I and II (Langer 1965, Langer et al 1967, 1971) in the $Ca^{++}$ washout curve was associated with cardiac contractility. This investigation was aimed to elucidate the anatomical region of the contractile active $Ca^{++}$ pool. At the same time, it was assumed in this study that $Ca^{++}$ in the sarcoplasmic reticulumn represents one of the major intracellular $Ca^{++}$ pool and cardiac contractility was also dependent on the intracellular $Ca^{++}$ concentration. Consequently, this experiment was performed at different temperatures to activate to activate inhibit the deactivating process of activated $Ca^{++}$ in the intracellular space to see if changes in the contractility decay curve existed at different temperatures. The isolated hearts of rabbits and turtles (Amyda maackii) were attached to the perfusion apparatus according to the method employed by Bailey and Dressel (1968). The isolated hearts were initally perfused with a full Ringer solution containing 2 mg/ml of inulin for 1 hr, and then $Ca^{++}$ and inulin-free Ringer solution was perfused while the isometric tension was recorded and a serial sample of perfusion fluid dripping from the cardiac apex was collected for 10 sec throughout experimental period. The above procedure was performed at $23^{\circ}C$, $30^{\circ}C$ and $38^{\circ}C$ on the rabbit heart and $10{\sim}13^{\circ}C$, $10^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $30^{\circ}C$ and $35^{\circ}C$ on the turtle heart. After determination of $Ca^{++}$ and inulin concentration of the samples, the $Ca^{++}$, inulin washout curve and the contractile tensin decay curve were analysed according to the method of Riggs (1963). The results were summarized as follows; 1. In the rabbit heart, there are 2 inulin compartments, 3 $Ca^{++}$ compartments and sing1e exponential decay of contractile tension. In the turtle heart, there are $1{\sim}2$ inulin compartments, $1{\sim}2$ $Ca^{++}$ compartments and $1{\sim}2$ phases of contractile tension decay. The fact that the inulin space was divided into 3 compartments in the washout curve in these hearts indicates the presence of heterogeneity in cardiac perfusion, i.e., overfused and underperfused area. 2. Ca I a9d Ca II in these hearts were found to have $Ca^{++}$ in the ECF compartments because their half times in the washout curves were far smaller than those of the inulin washout curves in the rabbit heart and similar to those of the inulin washout curves in the turtle heart. Ca III in the rabbit heart may have originated from the intracellular $Ca^{++}$ store. But no Ca III in the turtle heart was found. This may be due to the fact that the iutracellular $Ca^{++}$ pool in the turtle heart was too small to detect using this experimental procedure since sarcoplasmic reticulumn in the turtle heart is poorly developed. 3. In the rabbit heart, there were no chages in the half time of Ca I, Ca II, inulin I and inulin II at different temperatures, but the half time of Ca III was significantly prolonged at lower temperatures, and the half time of the contractile tension decay tended to be prolonged at lower temperatures but this was not significant. In the turtle heart, there were no changes in the half time of Ca I, Ca II, inulin 1, inulin II and phase I of the contractile tension decay at different temperatures, but the half time of phase II of the contractile tension decay was significantly prolonged at lower temperatures. This finding indicates that intracellu!ar $Ca^{++}$ in these hearts was also responsible particulary for maintaining the cardiac contractility at the lower temperatures. 4. The half times of contractile tension decay were shorter than those of Ca II in the $Ca^{++}$ washout curves in both animal hearts. According to the above results it was shown that $Ca^{++}$ in ECF is primarily and $Ca^{++}$ in the intracellular space is partially associated with the cardic contractility.

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토끼에서 태자를 통하지 않은 양수내 $Li^{+}$의 이동 (Extrafetal Transfer of $Li^{+}$ in Amniotic Fluid of Pregnant Rabbits)

  • 김영제;호원경;성호경
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제24권1호
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    • pp.27-37
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    • 1990
  • The extrafetal transfer of $Li^{+}$ in amniotic fluid was studied in 45 pregnant rabbits. LiCl solution was administered either intravenously to mother or directly into the amniotic sac and monitored the appearance and disappearance of $Li^{+}$ in the amniotic fluid, then calculated the transfer rate of $Li^{+}$ of extrafetal origin. To study the transplacental $Li^{+}$ transfer, a solution of 150 mM LiCl was infused continuously via maternal vein (initial dose: 0.7 mmol/kg, maintaining dose: 0.03 mmol/kg/min) and the $Li^{+}$ concentration was measured in maternal blood and amniotic fluid after 60 and 120 minutes of infusion. Change in the volume of aminotic fluid was determined by Congo red dilution method at the same time. Effects of duration of gestation was not considered in this study. Extrafetal transport of $Li^{+}$ into the amniotic fluid was estimated by comparing the $Li^{+}$ concentration and volume of amniotic fluid determined before and after ligating the placental vessels. Extrafetal $Li^{+}$ transport from the amniotic fluid was determined by observing the time dependent disappearance of $Li^{+}$ and Congo red in amniotic fluid after injecting 0.5 ml solution of 15 mM or 90 mM LiCl and 50 mg/ml Congo red. Following are the results obtained: 1) During infusion of LiCl through maternal vein the ratio of the aminotic $Li^{+}$/maternal plasma $Li^{+}$ increased significantly along with the increment of fetal weight. 2) The volume of amniotic fluid of larger fetuses than 20.5 gm increased significantly during administration of LiCl while that of smaller fetuses did not change. 3) After umbilical cord ligation the $Li^{+}$ concentration of amniotic fluid of larger fetuses than 20.5 gm was decreased to $59.9{\pm}10.3%$ and $56.9{\pm}42.9%$ $(mean{\pm}S.D.)$ of those of control group after 60 and 120 minutes of LiCl infusion respectively. In amniotic fluid of smaller fetuses than 20.5 gm, there was no significant difference between control and ligation groups. 4) The disappearance rate of Congo red in the amniotic fluid was $45.2{\pm}8.2%/hr$. 5) The disappearance rate of $Li^{+}$ after intraamniotic injection of LiCl depended on the amount injected. On injecting $7.5\;{\mu}mol$ LiCl, $Li^{+}$ disappeared rapidly from the amniotic fluid and the rates after 60 min and 90 min were $97.0{\pm}2.8,\;98.5{\pm}2.0%$ respectively. On injecting $45\;{\mu}mol$ LiCl, the rates were $56.0{\pm}15.4,\;78.9{\pm}14.5%$ at 60 and 90 min. 6) From the above results it was concluded: a) $Li^{+}$ transfer into the amniotic fluid increased along with the fetal growth and one half of $Li^{+}$ influx is through the extrafetal route even after the maturation of fetal kidney. b) One half of the $Li^{+}$ transfer from the amniotic fluid was through swallowing of fetus, while the remaining half was transfered rapidly through amniotic membrane, which was concentration limited.

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기니피그 유문동에서 기록되는 억제성 접합부 전압에 미치는 전해질과 약물의 효과 (Effects of Electrolytes and Drugs on the Inhibitory Junction Potentials Recorded from the Antrum of Guinea-pig Stomach)

  • 구용숙;서석효;이석호;황상익;김기환
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제24권1호
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    • pp.1-13
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    • 1990
  • 기니피그 유문동 부위를 절제한 뒤 점막층을 박리하고 윤상근 주행방향으로 길이 10 mm, 너비 2 mm 되는 조직 절편을 만들어 수평형 실험용기에 넣어 핀으로 고정하였다. 유리미세전극을 세포내에 삽입하여 서파를 기록하면서 조직양편에 설치한 백금자극전극(직경 0.5 mm)에 강도 $10{\sim}50V$, 기간 $50{\sim}100\;{\mu}s$ 되는 자극파를 주어 신경-근 부위의 접합부 전압을 기록하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 위저부에서는 흥분성 접합부 전압이, 유문동에서는 억제성 접합부 전압이 기록되었고 유문동의 억제성 접합부 전압은 atropine($10^{-6}\;M)$과 guanethidine$(5{\times}10^{-6}\;M)$을 동시 처치했을 때 영향을 받지 않았다. 2) 세포외 $Ca^{2+}$ 농도를 높였을 때(7 mM)는 억제성 접합부 전압의 크기가 증가하고 세포외 $Mg^{2+}$ 농도를 높였을 때(5 mM)와 verapamil($10^{-5}\;M$)을 주었을 때는 억제성 접합부 전압의 크기가 감소하였다. 3) 아데노신을 투여하였을 때와 ATP를 투여했을 때는 모두 억제성 접합부 전압의 크기가 감소하였다. 4) 5-HT$(10^{-6}\;M)$을 투여했을 때는 서파크기에는 변화없이 억제성 접합부 전압의 크기만 감소하였고 5-HT type 2 길항제인 ketanserin$(5{\times}10^{-6}\;M)$을 투여했을 때는 서파크기는 현저히 감소한 반면 억제성 접합부 전압크기는 변화가 없었다. 이상의 결과로부터 유문동에서 기록되는 억제성 접합부 전압은 비아드레날린, 비콜린 동작성 신경에 의해 유발되며 $Ca^{2+}$은 비아드레날린 비콜린 동작성 신경에서 신경흥분전달물질의 유리를 촉진시키고 분비된 신경흥분전달물질로 인해 $Ca^{2+}$ 의존성 $K^{+}$ 통로가 활성화되어 억제성 접합부 전압의 크기를 증가시킨다고 사료된다.

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동방결절 활동전압에 대한 아데노신 효과 (Effects of Adenosine on the Action Potentials of Rabbit SA Nodal Cells)

  • 김기환;호원경
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제18권1호
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    • pp.19-35
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    • 1984
  • Since the first report of Drury and $Szent-Gy{\ddot{o}}rgyi$ in 1929, the inhibitory influences of adenosine on the heart have repeatedly been described by many investigators. These studies have shown that adenosine and adenine nucleotides have overall depressant effects, similar to those of acetylcholine. Heart beats become slow and weak. It is also well known that adenosine is a potent endogenous coronary vasodilator. Many investigations on the working mechanisms of adenosine have been focused mainly on the effects of the coronary blood flow. However, the cellular mechanisms underlying the inhibitory action of adenosine on sinus node are not well understood yet. Thus, this study was undertaken to examine the behavior of rabbit SA node under influence of adenosine. In these series of experiments three kinds of preparations were used: whole atrial pair, left atrial strip, and isolated SA node preparations. The electrical activity of SA node was recorded with conventional glass microelectrodes 30 to 50 $M{\Omega}$. The preparations were superfused with bicarbonate-buffered Tyrode solution of pH 7.35 and aerated with a gas mixture of $3%\;CO_2-97%\;O_2$ at $35^{\circ}C$. In whole atrial pair, adenosine suppressed sinoatrial rhythm in a dose-dependent manner. Effect of adenosine on atrial rate appeared at the concentration of $10^{-5}M$ and was enhanced in parallel with the increase in adenosine concentration. Inhibitory action of adenosine on pacemaker activity was more prominent in the preparation pretreated with norepinephrine, which can steepen the slope of pacemaker potential by increasing permeability of $Ca^{+2}$. Calcium ions in perfusate slowly produced a marked change in sinoatrial rhythm. Elevation of the calcium concentration from 0.3 to 8 mM increased the atrial rate from 132 to 174 beats/min, but over 10 mM $Ca^{+2}$ decreased. The inhibitory effect of adenosine on sinoatrial rhythm developed very rapidly. Atrial rate was recovered promptly from the adenosine-induced suppression by the addition of norepinephrine, but extra $Ca^{+2}$ was less suitable to restore the suppression of atrial rate. Adenosine suppressed also atrial contractility in the same dosage range that restricted pacemaker activity, even in the reserpinized preparation. In isolated SA node preparation, spontaneous firing rate of SA node at $35^{\circ}C$(mean{\pm}SEM, n=16) was $154{\pm}3.3\;beats/min. The parameters of action potentials were: maximum diastolic potential(MDP), $-73{\pm}1.7\;mV: overshoot(OS), $9{\pm}1.4\;mV: slope of pacemaker potential(SPP), $94{\pm}3.0\;mV/sec. Adenosine suppressed the firing rate of SA node in a dose-dependent manner. This inhibitory effect appeared at the concentration of $10^{-6}M$ and was in parallel with the increase in adenosine concentration. Changes in action potential by adenosine were dose-dependent increase of MDP and decrease of SPP until $10^{-4}M$. Above this concentration, however, the amplitude of action potential decreased markedly due to the simultaneous decrease of both MDP and OS. All these effects of adenosine were not affected by pretreatment of atropine and propranolol. Lowering extra $Ca^{2+}$ irom 2 mM to 0.3 mM resulted in a marked decrease of OS and SPP, but almost no change of MDP. However, increase of perfusate $Ca^{2+}$ from 2 mM to 6 or 8 mM produced a prominent decrease of MDP and a slight increase of OS and SPP. Dipyridamole(DPM), which is known to block the adenosine transport across the cell membrane, definately potentiated the action of adenosine. The results of this experiment suggest that adenosine suppressed pacemaker activity and atrial contractility simultaneously and directly, by decreasing $Ca^{2+}-permeability$ of nodal and atrial cell membranes.

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PET/CT 검사에서 18F-FDG 투여 후 음악 청취 여부에 따른 SUV변화와 환자의 만족도에 관한 고찰 (Consideration on the Satisfaction of Patients and SUV Variation According to Whether or not to Listen to Music after 18F-FDG Injection)

  • 박수영;윤선희;김화산;김현기
    • 핵의학기술
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    • 제17권2호
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    • pp.37-43
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    • 2013
  • PET/CT검사는 목적장기 및 조직에 집적된 방사성의약품의 표준섭취계수(SUV, standardized uptake value)를 객관적 지표로 이용하여, 인체 내 각 장기의 생리화학반응에 대한 정성 및 정량분석이 가능하다. 본 연구는 PET/CT검사를 하는 환자에게 $^{18}F-FDG$ (fluororodeoxyglucose) 투여 후 안정 상태 유지 중 음악 청취 여부에 따른 SUV의 변화를 분석하고, 음악 청취가 안정을 취하는 환자의 주관적 만족도에 어떠한 영향을 미치는지 평가하였다. 2011년 4월부터 2013년 2월까지 서울성모병원과 부천성모 병원을 내원한 원발성 암 환자 중 $^{18}F-FDG$ PET/CT를 시행 하고, 추적검사를 통해 진료 받는 108명(평균연령 $55.61{\pm}12.41$세, 남자 48명, 여자 60명)을 대상으로 하였다. $^{18}F-FDG$ 투여 후, 1시간 안정 시 환자의 음악 청취 여부에 따라-최초 검사 시 음악 청취 없이 안정을 유지(A:최초 검사), 추적 검사 시 음악 청취를 하면서 안정을 유지(B: 추적 검사)-두 가지 그룹으로 분류하였다. 검사 종료 후 간 우엽의 중앙과 뇌의 3곳(전두엽, 후두엽, 측두엽)에 관심영역을 설정하여 SUV를 측정 후 SPSS software version 12.0K for window (SPSS Inc., Chicago, IL)를 이용해 paired t-test를 실시하여 통계적 유의성을 검증하였다(P>0.05). 또한 음악 청취 여부에 따른 고객만족도를 평가하기 위하여 1:1 설문지 조사법을 시행하였고 설문지는 Likert 5점 척도를 이용해 작성하여 단순빈도, 백분율, 평균값, 표준편차를 분석하였다. 음악 청취 여부에 따른 SUV의 변화는 관심영역 4곳 모두 유의하지 않은(전두엽 P=0.611, 후두엽 P=0.499, 측두엽 P=0.717, 간 P=0.334: P>0.05) 것으로 나타났으며, 고객만족도는 실험 A는 3.95점, 실험 B는 4.37점(5점 만점 기준)으로 실험 A에 비해 실험 B의 경우 0.42점 높게 나타나 실험 B에서 환자들이 더욱 만족하는 것으로 나타났다. $^{18}F-FDG$를 이용한 PET/CT 검사 시 방사성의약품 투여 후 음악청취는 SUV에 영향을 미치지 않고 심리적으로 편안 한 상태를 주어 환자의 만족도를 향상 시킬 수 있는 것으로 사료된다.

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해수유통 중인 간척담수호 화성호에서 식물플랑크톤의 군집과 적응전략에 대한 수문학적 영향 (The Effect of Hydrology on Phytoplankton Assemblages and Its Adaptive Strategies in Lake Hwaseong, Estuarine Reservoir with Seawater Exchange, Korea)

  • 송태윤;유만호;이인호;강의태;김미옥;최중기
    • 생태와환경
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    • 제47권2호
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    • pp.71-81
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    • 2014
  • 해수유통 중인 화성호에서 수문학적 변동이 식물플랑크톤 군집과 적응전략에 미치는 영향을 파악하기 위하여 2012년 5월부터 10월까지 7회에 걸쳐 식물플랑크톤 종조성, 생물량, 환경변수를 조사하였다. 수문학적 이벤트 (해수유통, 강수량)는 화성호의 급격한 염분변동 (2.9~29.1 psu)과 함께 영양염, 투명도를 조절하였다. 식물플랑크톤 종조성은 매 조사마다 강 (class) 수준에서 급격히 변하였고, 클로로필-a는 $9.7{\sim}104.1{\mu}g\;L^{-1}$의 범위로 6월에 낮고 9월에 높았다. 다변량 분석결과, 식물플랑크톤 천이는 4개의 시기로 구분되었다. Phase I (5~6월)은 해수유통이 빈번한 고염-중온 시기로, 작은 크기의 Gymnodinium sp., Heterosigma akashiwo이 우점하였다. Phase II (7월, 9월)에는 집중호우와 바람의 영향으로 Cylindrotheca closterium가 우점하였고, Phase III (8월)에는 저염-고온 시기로 Oscillatoria spp.가 우점하였으며, Phase IV (10월)는 해수유통이 다시 증가하고 수온이 급감하면서 작은 편모조류인 unid. cryptomonad가 우점하였다. 화성호 식물플랑크톤 군집은 형태적, 생리적 특성에 따라 구분되는 세가지 적응전략, 즉 C (colonist-invasives), S (stress-tolerants), R (ruderals)전략에 따라 구분되었다. Phase I와 IV의 우점종은 CR-전략종으로써, 약한 성층조건을 선호하는 작은 크기의 기회종이였고, Phase II와 III의 우점종은 R-전략종으로써, 유입하천수의 교란에 적응된 중간 크기의 종이다. 이 결과는 향후 해수유통차단에 의한 성층강화가 현재의 식물플랑크톤 군집을 더 작은 편모조류의 극우점으로 변화시킬 수 있음을 보여주었다. 결론적으로 화성호의 수문학적 이벤트(해수유통, 강수량)는 염분, 영양염, 성층환경 교란을 조절함으로써 식물플랑크톤의 천이와 대발생을 이끄는 중요한 요인임을 제시한다.

월경 주기에 따른 $^{18}F$-FDG PET/CT에서의 유방 섭취 변화에 관한 고찰 (A Study of the Change of Breast Uptake in Menstrual Cycle on $^{18}F$-FDG PET/CT)

  • 박민수;박훈희;김정열;임한상;김재삼;이창호
    • 핵의학기술
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    • 제15권1호
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    • pp.39-44
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    • 2011
  • $^{18}F$-FDG PET/CT는 당대사로 인한 암세포의 비정상적인 섭취를 통해 암을 진단하는 유용한 검사이다. 일반적으로 FDG는 암세포와 염증성 질환에 높은 섭취를 보이나, 환자의 생리적 특성에 따라 정상세포에도 비정상적인 섭취를 나타내기도 한다. 특히 여성 월경 주기에 따른 유방의 비정상적인 섭취는 미세한 유방 병변의 정확한 진단을 저해하는 요인이 될 수 있다. 따라서 본 연구는 월경 주기에 따른 유방의 FDG 섭취 변화를 비교 평가하고자 한다. 2009년 3월부터 2010년 2월까지 부인과 병력이 없고 6개월 이상 규칙적인 월경 주기를 가진 160명의 여성($34{\pm}3.5$세)을 대상으로 하였다. 환자 문진과 Pregnancy Calculator (Ver. 0.14)를 이용하여 월경기, 증식기, 배란기, 분비기로 나누어 각각 40명씩 정보를 수집하였으며, PET/CT 장비는 Discovery STe(GE Healthcare, Milwaukee, Mi, USA)를 이용하였다. 분석 방법으로는 월경 주기 별 유방의 SUV 변화를 비교 분석하였으며, 핵의학 전문의 3명을 통해 Blind Test로 육안적 평가를 시행하였다. 유방의 SUV는 월경기($1.64{\pm}0.25$), 증식기($0.93{\pm}0.28$), 배란기 ($1.66{\pm}0.26$), 분비기($1.77{\pm}0.28$)로 나타났으며 분비기가 가장 높고 월경기와 배란기에서도 높은 섭취를 나타냈다(p<0.05). 또한 육안적 분석에서는 간과 폐의 집적에 대하여 유방의 집적 정도를 단계별로 나누어 폐와 유사한 섭취를 보인 경우(grade I), 폐와 간 중간 정도의 섭취를 보인 경우(grade II), 간과 같거나 높은 섭취를 보인 경우(grade III)로 구분하였으며, 육안적 평가에서도 분비기와 월경기에서 높은 섭취를 보였다(p<0.05). 가임기 여성은 월경 주기에 따라 유방의 $^{18}F$-FDG 섭취 정도가 변화되며, 특히 미세한 유방 병변을 진단하는데 월경 주기의 정보를 유용하게 활용할 수 있다. 따라서 검사 전 문진을 통하여 가임기 여성의 정확한 월경 주기를 확인하고 적정한 시기를 유도하여 검사를 시행함으로써 유방 질환에 대한 위음성 결과를 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.

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벼 등숙기 침관수 피해에 따른 수량 및 품질 특성 변화 (Change in Yield and Quality Characteristics of Rice by Flooding during the Ripening Stage)

  • 이현석;황운하;정재혁;안승현;백정선;정한용;박홍규;구본일;윤종탁;이건휘;최경진
    • 한국작물학회지
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    • 제62권2호
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    • pp.87-95
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    • 2017
  • 벼 등숙시기 및 침관수 조건별 피해에 따른 생육 및 수량, 품질특성에 미치는 영향을 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 등숙기 침관수 피해에 따른 수량감소의 요인중 가장 영향이 컸던 요인은 등숙률 이었고, 등숙률은 호숙기(출수 후 14일)대비 유숙기(출수 후 7일)의 감소정도가 컸으며, 침수 조건별로는 탁수이면서 수중에 완전히 잠긴 관수 조건에서 침수기간이 길어질수록 피해가 심하였다. 2. 완전미율은 유숙기(출수 후 7일) 대비 호숙기(출수 후 14일)처리에서 감소정도가 컸으며, 이는 등숙 시기별 전분 합성 단계의 차이에 의한 것으로 생각된다. 3. 침관수 처리 전, 후의 광합성효율을 나타내는 최대양자수율(Fv/Fm)값은 침관수 처리에 따른 큰 변화가 없었으며, 이를 통해 등숙기에 4일 정도의 침관수 처리는 벼의 본체의 동화산물 생산능력 자체에는 큰 영향을 주지 못하였을 것으로 사료된다. 4. 자포니카 벼의 침관수 회피기작에 따라 침수 처리 시 처리별로 간장신장 반응을 보였으며, 이로 인한 이삭으로의 동화산물 공급저하는 출수 후 7일에는 등숙률의 감소, 출수 후 14일에는 완전미율 감소에 더 큰 영향을 주었을 것으로 생각된다. 5. 침관수 피해가 심한 처리구 일수록 수확기 엽색이 무처리 대비 푸른 상태를 유지하였는데, 이는 침관수 피해에 따른 이삭 낟알의 발육정지로 동화산물의 수요부(sink)가 제한되었기 때문으로 보인다.

간흡충(Clonorchis sinensis)감염에 의한 흰쥐 담관 섬유모세포 미토콘드리아 전자전달효소의 감소 (Reduction of Mitochondrial Electron Transferase in Rat Bile duct Fibroblast by Clonorchis sinensis Infection)

  • 민병훈;홍순학;이행숙;김수진;주경환
    • Applied Microscopy
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    • 제40권2호
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    • pp.89-99
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    • 2010
  • 섬유모세포 (fibroblast)는 결합조직을 구성하는 세포의 한 종류로서, 결합조직 전체에 분포하는 것으로 알려져 있다. 섬유모세포는 주위환경에 따라 형태가 쉽게 변하며, 대부분 결합조직내에 고정되어 분포하고 있지만 염증이 일어났을 때나 조직배양중에는 세포들이 이동하기도 한다. 또한 조직이 손상되었을 때 상처부위로 이동하여 대량의 콜라겐 층을 형성함으로써 손상된 조직을 복구시키기도 한다. 미토콘드리아는 전자전달계(electron transport system)를 통해 세포대사에 필요한 ATP를 생산하는 것을 주 기능으로 한다. 미토콘드리아의 형태적 변이와 산화적 스트레스 그리고 전자전달효소 결핍으로 인한 세포내 활성산소의 증가 등의 기능이상으로 세포의 노화가 이루어지기도 하며, apoptosis의 주요 원인이 되기도 한다. 지금까지 간흡충 (Clonorchis sinensis)에 감염된 담관 조직으로부터 분리하여 배양된 섬유모세포에서 나타나는 세포질돌기의 증가와 같은 형태적인 변화양상과 배양중의 섬유모세포에 간흡충 분비배설물질을 첨가할 경우 섬유모세포의 형태와 세포분열양상의 변화가 이루어진다는 보고가 있었다. 하지만 간흡충의 감염이 미토콘드리아 효소의 분포에 미치는 영향에 대한 연구는 미흡하다. 따라서 이 연구에서는 간흡충 피낭유충을 실험쥐에 감염시킨 후 시간 경과에 따른 담관의 형태변화를 관찰하고, 간흡충에 감염된 담관과 담관으로부터 분리하여 배양한 섬유모세포의 미토콘드리아 전자전달효소 분포를 확인하여 간흡충에 감염된 담관에 존재하는 섬유모세포가 미토콘드리아 전자전달계 이상으로 인한 변이와 관련이 있는지 확인하였다. 간흡충에 감염된 담관에 분포하는 섬유모세포에서는 주변 섬유성조직에 의한 물리적 손상으로 세포질이 파괴되고, 소포체의 확장 및 미토콘드리아 내막의 손상이 관찰되었다. 미토콘드리아 전자전달 효소는 간흡충에 감염된 담관 조직과 담관 섬유모세포를 분리하여 배양하였을 경우에 정상대조군에 비해 ATPase, COXII, porin의 분포가 감소하였다. 간흡충에 감염된 담관은 충체의 자극으로 인해 결합조직의 섬유화가 이루어지고, 이러한 담관에 존재하는 섬유모세포는 섬유조직에 의한 물리적 상해로 세포가 파괴되었다. 감염된 담관으로 부터 분리된 섬유모세포는 간흡충 감염에 의한 화학적 손상으로 미토콘드리아 전자전달효소가 감소되었다. 그 결과, 섬유모세포는 미토콘드리아의 전자전달계 기능이상으로 인한 세포사멸이 유도될 것으로 추측된다. 따라서 간흡충의 감염은 물리적 자극에 의한 담관의 섬유화, 화학적 자극에 의한 섬유모세포 대사과정의 변이를 유발하며, 미토콘드리아의 경우 ATP 생성을 위한 섬유모세포의 전자전달효소의 분포를 감소시켜 정상 조직에 존재하는 섬유모세포와 같은 기능을 수행하지 못하고 담관의 섬유화가 유지되는 것으로 생각된다.

'한아름', '만풍배' 및 '신고' 배의 성숙 기간 중 과실특성 및 세포벽 관련물질의 변화 (Changes of Fruit Characteristics and Cell Wall Component during Maturation and Ripening in Asian Pear 'Hanareum', 'Manpungbae', and 'Niitaka' (Pyrus pyrifolia Nakai))

  • 부티킴완;이욱용;최진호;이한찬;천종필
    • 원예과학기술지
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    • 제30권4호
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    • pp.345-356
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    • 2012
  • 본 실험에서는 국내에서 육성한 조생종 '한아름'과 중생종 '만풍배'를 '신고' 품종과 대조하여 과실생장 기간 중의 과실 품질요인의 변화 및 세포벽 구성물질의 변화를 조사하였다. 세 품종 모두 생육기간 중 과육의 경도는 지속적으로 감소하여 과실성숙기의 경도는 '한아름', '만풍배' 및 '신고'에서 각각 29.4, 33.5 및 27.4N으로 나타났다. 세 품종 모두 성숙기에 에틸렌발생량이 매우 낮았는데 '한아름'에서만 성숙일에 $0.39{\mu}L{\cdot}L^{-1}$를 보였고 '만풍배'와 '신고'는 성숙일에 에틸렌이 측정되지 않았다. 세 품종의 가용성당은 과당이 우점하고 있었고, 과실의 성숙과 더불어 공통적으로 자당의 비율이 증가하였다. 세 품종에서 성숙기에 조사한 알코올불용성 물질(EIS)의 함량은 조생종인 '한아름'의 경우, $10.79mg{\cdot}g^{-1}$ FW로 '만풍배'의 12.72 및 '신고'의 $12.75mg{\cdot}g^{-1}$ FW에 비해 낮았다. 총가용성 펙틴은 '한아름'이 성숙기에 $81.05{\mu}g{\cdot}mg^{-1}$ EIS로 '만풍배'의 57.88 및 '신고'의 $61.81{\mu}g{\cdot}mg^{-1}$ EIS에 비해 높은 수준이었다. 수용성펙틴 분획의 분자량 변화는 과실발육 초기에 공통적으로 유의하였다. 4% KOH 가용성 hemicelluloses 함량은 '신고'에서 $28.05{\mu}g{\cdot}mg^{-1}$ EIS로 세 품종 중 유의하게 그 수준이 낮았고 과실 성숙에 따른 큰 변화를 보이지 않았다. 셀룰로오스 함량은 '한아름'의 경우 성숙기에 $408.00{\mu}g{\cdot}mg^{-1}$ EIS, '만풍배' 및 '신고' 는 각각 538.67 및 $612.33{\mu}g{\cdot}mg^{-1}$ EIS이었다. 세포벽 구성 중성당 함량은 품종에 관계없이 과실이 비대하고 성숙이 진행됨에 따라 그 함량이 감소하는 경향을 보였다. '한아름'의 경우 우점 중성당인 arabinose 및 galactose 함량이 성숙기인 만개 후 127일에 급격히 감소하였다. 조생종인 '한아름'에서 성숙과 더불어 4% KOH 가용성 헤미셀룰로오스 및 xyloglucan의 분해가 유의하였고 '만풍배' 및 '신고'는 과실발육 초기에만 변화가 나타났다. Chelator 및 $Na_2CO_3$ 가용성펙틴과 24% KOH 가용성 헤미셀룰로오스 분획의 분자량 변화는 품종에 관계 없이 매우 제한적이었다.