• Journal of Chest Surgery
• /
• 제36권12호
• /
• pp.887-893
• /
• 2003

외부 자극에 의해 세포 내 $Ca^{2+}$이 증가하면 $K^{+}$이 유출되는 기전을 통해 세포 외 $K^{+}$이 증가하는데, 이 $K^{+}$ 의 증가가 혈관 수축에 미치는 영향을 규명하고자 쥐 대동맥 혈관내피세포를 이용해 실험을 시행하였다. 대상 및 방법: 세포 외 $K^{+}$ 농도를 증가시키거나, 혈관 내피세포의 제거, nitric oxide 생성 억제제인 L-NAME (N-nitro-L-arginine methyl ester)의 투여, $Na^{+}$- $K^{+}$ pump 억제제인 Ouabain, $Na^{+}$-C $a^{2+}$ exchanger 억제제인 N $i^{2+}$의 투여 등 조건을 달리하며, 막전압고정법을 이용, $Ca^{2+}$ 변화와 여러 이온 전류 변화를 측정해 혈관의 수축성을 알아보았다. 결과: 세포외 $K^{+}$ 농도를 6에서 12 mM 증가시켜도 norepinephrine에 의한 혈관의 수축성에는 변화가 없었고, 12 mM 상으로 증가시키면 평활근이 수축하기 시작하였다. Acetylcholine (ACh)에 의해 유발된 내피세포 의존성 이완은 세포 외 $K^{+}$ 농도를 6에서 12 mM로 증가시키면 억제되었으며, 혈관내피세포를 제거하거나 L-NAME을 투여하는 경우에 ACh에 의한 이완은 일어나지 않았다. 배양한 쥐 대동맥 내피세포에서는 ATP혹은 ACh에 의해 세포 내 $Ca^{2+}$이 증가하였으며, 세포 내 $Ca^{2+}$ 증가가 정점에 이른 후 세포 외 $K^{+}$을 6에서 12 mM로 증가시키면 세포 내 $Ca^{2+}$이 농도 의존적으로 감소하였으나 다시 6 mM로 감소시키면 세포 내 $Ca^{2+}$이 증가하였다. 또한 세포 외 $K^{+}$ 증가에 의한 내피세포 의존성 이완효과는 Ouabain과 N $i^{2+}$에 의하여 억제되었다. 걸론 세포 외 $K^{+}$의 증가는 저항혈관 평활근은 이완시키며, 혈관내피세포 $Ca^{2+}$을 감소시켜 내피세포 의존성 이완을 억제하는데 이는 $Na^{+}$- $K^{+}$ pump와 $Na^{+}$-C $a^{2+}$exchanger를 활성화시켜 일어나는 것으로 생각된다.

• The Korean Journal of Physiology
• /
• 제22권2호
• /
• pp.189-206
• /
• 1988

The effects of ouabain on the contractile and electrical activities were investigated in the isolated preparations of guinea-pig taenia coli, and compared with those of vanadate. Spontaneous contractions were recorded with force transducer, and electrical activites were measured by use of suction electrode, or single sucrose-gap technique. The contractions were induced by the electrical stimulation for 5 seconds every 1 minute with alternating current (60 Hz, 3.0 V/cm) through the platinum electrodes located in parallel with the long axis of the preparation. All experiments were performed in tris-buffered Tyrode solution which was aerated with $100%{\;}O_2$ and kept at $35^{\circ}C$. The results obtained were as follows: 1) Responses of spontaneous contractions to ouabain were concentration-dependent; $10^{-7}M$ ouabain caused a rise of basal tone. Above the concentration of $10^{-6}M$ ouabain, an initial increase followed by a decrease in tension was observed. 2) A continuous spike discharge was induced by the administration of $10^{-7}M$ ouabain. Above $10^{-6}M$ ouabain, a transient initial increase followed by a decrease in spike frequency and amplitude was produced, and finally membrane potential was sustained at a certain level without a spike discharge. 3) The characteristic response to $10^{-7}M$ ouabain was not blocked by the pretreatment with $10^{-7}M$ atropine. 4) The electrically induced contractions were completely suppressed at the concentration of $2{\times}10^{-7}M$ ouabain. These contractions were blocked more rapidly in paralled with the increase in ouabain concentration. 5) Effects of vanadate on the spontaneous activities were quite different from those of ouabain; $10^{-6}M$ vanadate increased the amplitude of contractions and $10^{-5}M$ vanadate increased slightly both amplitude and frequency of spontaneous contractions. $10^{-4}M$ vanadate showed irregular phasic contractions superimposed on the increased basal tone. 6) $10^{-5}M$ vanadate depolarized the membrane potential and shortened the interval between the bursts of spike discharge, whereas $10^{-4}M$ vanadate induced continuous spike discharge with membrane depolarization. 7) Vanadate caused a characteristic inhibitory response to the contractions induced by electrical stimulation; An initial rapid inhibition of tension development and then gradual recovery to a certain level. From the above results, the following conclusions could be made: 1) The rise of basal tone at $10^{-7}M$ ouabain is due to continuous spike discharge without a silent period. The continuous spike discharge is likely to be associated with a slight membrane depolarization caused by the blockage of Na pump. 2) The biphasic response induced by above $10^{-6}M$ ouabain seems to occur by the different mechanisms. The initial increase in tension is associated with depolarization along with an increase in spike frquency, whereas the subsequent relaxation occurs through a non-electrical mechanism. 3) The characteristic response to $10^{-7}M$ ouabain is resulted not from the action on intrinsic nerve terminal, but from its direct action on the membrane of smooth muscle cells. 4) The phasic contractions superimposed on the increased basal tone at the concentration of $10^{-4}M$ vanadate is resulted from the continuous spike discharge with membrane depolarization, of which mechanism remains unknown. 5) The inhibitory action of ouabain on the electrically induced contractions suggests that the increasein intracellular Na in some way inhibits the electrically induced $Ca^{2+}$ influx. The mechanism of vanadate action on the induced contractions remains unknown.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제45권4호
• /
• pp.723-735
• /
• 1998

배 경: 비타민 C가 동물실험에서 기도 과민성을 감소시키는 역할을 하는 것으로 보고되고 있는데 이는 비타민 C가 히스타민 분해를 촉진하고, cyclooxygenase 통로를 $PGF_{2\alpha}$에서 $PGE_2$로 이동시키며 평활근 수축을 감소시키고, 산화물의 환원제로 작용하는 사실에 기인한다고 한다. 또한 비흡연자에 비하여 흡연자에서 혈중 비타민 C 농도가 감소하는데 이는 비타민 C가 흡연시 생성되는 산화물의 환원제로 소모되며, 니코틴에 의해 분비되는 catecholamine, serotonin의 합성에 관여하며, 결핍된 식이로 인한 것으로 알려져있다. 연구자들은 기도 과민성이 있는 흡연자와 대조군인 비흡연지를 대상으로 비타민 C의 기도 과민반응에 대한 효과를 알아보고 비타민 C의 기도 과민성에 대한 역할을 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 방 법: 17명의 흡연자와 8명의 비흡연자에서 기도 과민반응에 대한 비타민 C의 급성 효과를 알아보기 위하여 혈중 비타민 C 농도 측정을 위한 채혈과 폐기능 검사와 메타콜린 기관지 유발검사를 시행하고 비타민 C 3 g 투여 후 1시간 뒤에 상기 검사들을 다시 시행하였고 1주 후 기도 과민반응에 대한 비타민 C의 만성 효과를 알아보기 위하여 17명의 흡연자에서 1주 동안 매일 비타민 1 g 투여 후 혈중 비타민 C 농도 측정을 위한 채혈과 폐기능 검사와 메타콜린 기관지 유발검사를 시행하였다. 또한 기도 과민성에 대한 비타민 C 의 역할을 알아보기 위하여 l주 후 메타콜린에 반응하는 15명중 12명의 흡연자에서 비타민 C 3 g과 cyclooxygenase 억제제인 indomethacin 100 mg을 동시 투여 후 폐기능 검사와 메타콜린 기관지 유발검사를, 1 주 후 메타콜린에 반응하는 12명의 흡연자에서 indomethacin 100 mg만 단독 투여 후 폐기능 검사와 메타콜린 기관지 유발 검사를 시행하였다. 결 과: 전혈 비타민 C 농도를 측정한 결과 흡연자, 비흡연자 각각 $1.17{\pm}:0.22$ mg/dL, $1.14{\pm}:0.19$ mg/dL로 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 흡연자 17명중 15명(88.2%)이 메타콜린 기관지 유발검사 양성이었고 이중 10명은 $PC_{20}FEV_1$이 8mg/mL 이하였고, 비흡연자군 8명중 7명(87.5%)이 기관지 유발검사 음성이었다. 기관지 유발집사 양성인 15명의 흡연자중 13명에서 비타민 C 3 g 복용 1 시간 후 기관지 반응이 유의하게 감소하였고 l일 비타민 C 1 g 씩 1 주간 복용 후에도 기관지 반응의 감소가 계속 유지되었다. 흡연자의 $PC_{20}FEV_1$과 전혈 비타민 C 농도 사이에는 유의한 상관관계는 없었다. 비타민 C 3 g 투여 후 흡연자에서 관찰할 수 있었던 기관지 반응의 유의한 감소가 indomethacin 100 mg 첨가 후 소실되었다(p>0.05). 결 론: 이상의 결과로 볼 때 혈중 비타민 C 농도는 흡연자군, 비흡연자군에 있어서 유의한 차이가 없지만 흡연자군은 비흡연자군에 비하여 기도 과민성이 유의하게 증가되어 있었으며, 비타민 C 투여에 의해 증가된 기도 과민성이 유의하게 감소하고 indomethacin 첨가 후 비타민 C의 이러한 효과가 소실됨으로 보아 비타민 C가 arachidonic acid 대사작용에 관여함으로 기도 과민성이 감소되리라 사료된다.