Reactivity of Human Isolated Gastroepiploic Artery to Constrictor and Relaxant Agents

위대망동맥의 혈관 수축제 및 이완제에 대한 반응

  • 이종태 (경북대학교 의과대학 흉부외과학교실) ;
  • 이응배 (경북대학교 의과대학 흉부외과학교실) ;
  • 박창률 (경북대학교 의과대학 흉부외과학교실) ;
  • 김인겸 (경북대학교 의과대학 약리교실) ;
  • 유완식 (경북대학교 의과대학 일반외과학교실) ;
  • 유영선 (계명대학교 의과대학 흉부외과학교실)
  • Published : 1998.09.01

Abstract

Background: The gastroepiploic artery is not only an alternative graft but also may be considered an important primary graft for coronary revascularization. However, the long-term patency of the gastroepiploic arterial graft is yet to be determined and the incidence of perioperative spasm and long-term patency of a coronary graft may be affected by the properties of the graft response to certain vasoactive substances. The reactivity of the gastroepiploic artery to vasoactive substances has not been studied extensively and the results of the studies are contradictory. Material and Method: This study was designed to test the reactivity of human gastroepiploic artery to four constrictors and four relaxants. The middle sections of the human gastroepiploic arteries were collected from the patients undergoing gastrectomy and the arterial rings with intact endothelium were suspended in organ baths for isometric tension recording. Result: Epinephrine, norepinephrine, and potassium chloride induced the maximum constriction to higher forces (7.0$\pm$1.1g, 6.6$\pm$0.9g, and 6.5$\pm$1.1g) than 5-hydroxytryptamine did (3.8$\pm$1.7g, p<0.05). Nitroprusside and histamine induced almost full relaxation in the gastroepiploic arteries preconstricted with norepinephrine. There was no significant difference between two relaxants regarding maximum relaxation force. Acetylcholine induced the maximum relaxation to weaker force when compared with nitroprusside and histamine (p<0.05), and isoproterenol was the weakest of the relaxants (p<0.05 compared with acetylcholine). Conclusion: The gastroepiploic artery has a strong capacity of endothelium-dependent relaxation which could have an important influence on long-term patency. The gastroepiploic artery exhibits a potent contractility to catecholamines and the enhanced contractility may facilitate vasospasm in the presence of high circulating levels of catecholamines. Nitroprusside, a potent relaxant in gastroepiploic artery, might be beneficial for the treatment of gastroepiploic arterial graft spasm. The gastroepiploic arterial graft with intact endothelium may respond weakly to beta-adrenoceptor agonist and 5-hydroxytryptamine.

우측 위대망동맥이 관상동맥 우회로 이식술에 사용되는 이식혈관으로서 관심을 끌게 된 것은 1980년대 중반 관동맥 우회로 이식술후 내유동맥의 장기 개통성이 복재정맥에 비하여 우수하다는 것이 알려진 다음부터였다. 처음에는 재수술을 하는 경우 등에서 사용 가능한 다른 이식혈관이 없을 때만 선택되었고 이식장소도 심장 후면에 위치하고 있는 후하행지 등에 제한되었으나, 최근에는 좌전하행지에도 이식되고 있고 위대망동맥의 중단기 개통성이 내유동맥의 것과 비슷한 것으로 보고된바 있으며, 일차 수술에서도 선택되는 경우가 늘어 나서 내유동맥과 복재정맥 다음으로 중요한 이식혈관이 되었다. 아직 장기 개통성이 알려 있지 않은 위대 망동맥에 대하여 이식도관으로서의 기능과 개통성 등을 연구하기 위해서 이 혈관의 수축성 및 이완성이 조사된 바 있으나 결과들이 일치하지 않고 있다. 본 실험에서는 위절제술을 받는 환자들에서 수술 중에 위대망동맥을 채취하여 고리절편으로 만든 후 organ bath내에 장치하여 혈관 수축제 및 이완제에 대한 반응을 측정함으로써 도관으로서의 가치 평가를 함과 동시에 이식된 도관의 경련발생 및 이의 치료를 위한 이완제 투여 등에 관해 연구하였다. 수축제들 중 epinephrine, noprepinephrine 및 KCl은 강한 수축력을 보였고 5-HT의 수축력이 가장 약했으며 전자들의 것과 비교했을 때 유의한 차이를 보였다. Nitroprusside과 histamine은 norepinephrine으로 유도된 수축의 거의 전부를 이완시켰으며 acetylcholine의 이완력은 이들의 것에 비해 유의하게 약했다. 이완제들중 isoproterenol의 이완력이 가장 약했으며 나머지 이완제들의 것과 비교했을 때 유의한 차이를 보였다. 이상에서 위대망동맥의 강한 내피세포 의존성 이완력은 본 혈관이 관상동맥우회로이식술에 도관으로 사용되었 을 때 개통성 유지에 중요한 역할을 할 것이고, 위대망동맥은 catecholamine에 대한 반응이 커서 관상동맥우회 로이식술후 혈중 catecholamine치료가 상승하는 경우에는 이식된 위대망동맥에 경련이 발생할 가능성이 있으며, 이의 치료에는 nitroprusside가 효과적일 것으로 추정된다. 또한 내피세포가 보존된 위대망동맥의 beta-adrenoceptor 촉진제 및 5-HT에 대한 반응은 약할 것으로 생각된다.

Keywords

References

  1. Alternative bypass conduits and methods for surgical coronary revascularization(1st ed) The right gastroepiploic artery graft Suma H;Grooters RK;Nishida H
  2. J Thorac Cardiovasc Surg v.97 Coronary artery bypass grafting with the right gastroepiploic artery Lytle BW;Cosgrove DM;Ratliff NB;Loop FD
  3. J Thorac Cardiovasc Surg v.105 The right gastroepiploic artery graft: clinical and angiographic midterm results in 200 patients Suma H;Wanibuchi Y;Terada Y;Fukuda S;Takayama T;Furuta S
  4. Eur J Cardiovasc Surg v.5 Comparative study between the gastroepiploic and the internal thoracic artery as a coronary bypass graft van Son JAM;Smedts F
  5. Ann Thorac Surg v.50 Arteriosclerosis of the gastroepiploic and internal thoracic arteries Suma H;Takanashi R
  6. Circulation v.80 Reactivity of human isolated internal mammary artery to constrictor and dilator agents He GW;Rosenfeldt FL;Buxton BF;Angus JA
  7. J Thorac Cariovasc Surg v.104 Inhibition of human internal mammary artery contractions Jett GK;Guyton RA;Hatcher CR;Abel PW
  8. Ann Thorac Surg v.50 Pharmacological response of internal mammary artery and gastroepiploic artery Koike R;Suma H;Kondo K;Oku T;Satoh H;Fukuda S(et al)
  9. Ann Thorac Surg v.52 Vascular reactivity of human internal mammary and gastroepiploic arteries O'Neil GS;Chester AH;Schyns CJ;Todjkarimi S;Peper JR;Yacoub MH
  10. J Thorac Cardiovasc Surg v.104 Different effects of activated platelets in the right gastroepiploic and internal mammary arteries Li XN;Stulz P;Siebenmann RP;Yang Z;Luscher TF
  11. 대흉외지 v.29 관상동맥 우회로 조성술을 병행한 개심수술의 임상성적. 대흉외지 유경종;강면식;윤양구;김시호;장병철;박한기(등)
  12. 대흉외지 v.28 관상동맥 우회술시 근막 및 정맥등 주위조직이 없는 좌내흉동맥편의 이용 최종범;이삼윤
  13. N Engl J Med v.319 Difference between endothelium dependent relaxation in arterial and in venous coronary bypass grafts Luscher TF;Diederich D;Siebenmann;R;Lehmann K;Stultz P;von Segesser L(et al.)
  14. J Thorac Cardiovasc Surg v.94 Gastroepiploic-coronary anastomosis: a viable alternative bypass graft Pym J;Brown PM;Charrette EJP;Parker JO;West RO
  15. J Thorac Cardiovasc Surg v.99 Comparative anatomic studies of various arterial conduits for myocardial revascularization van Son JAM;Smedts F;Vincent JG;van Lier HJJ;Kubat K
  16. Ann Thorac Surg v.49 Spasm of the gastroepiploic artery graft Suma H
  17. Ann Thorac Surg v.59 Overview of the nature of vasoconstriction in arterial grafts for coronary operations He GW;Yang CQ;Starr A
  18. J Thorac Cardiovasc Surg v.104 Similar endothelium-dependent relaxation;but enhanced contractility;of the right gastroepiplic artery as compared with the internal mammary artery Yang Z;Siebenmann R;Studer M;Eglff L;Luscher TF
  19. Circulation v.88 Vasoreactivity of the radial artery Chardigny CC;Jebara VA;Acar C;Descombes JJ;Verbeuren TJ;Carpentier A(et al.)
  20. J Thorac Cardiovasc Surg v.102 Endothelial function of human gastroepiploic artery O'Neil GS;Chester AH;Allen SP;Luu TN;Tadjkarimi S;Ridley P(et al.)
  21. JACC v.17 Effect of H1 receptor stimulation on coronary artery diameter in patients with variant angina Okumura K;Yasue H;Matsuyama K;Matsuyama K;Morikami Y;Ogawa H(et al.)
  22. J Thorac Cardiovasc Surg v.104 Responses of human gastroepiploic arteries to vasoactive substances. Comparison with responses of internal mammary arteries and ssaphenous veins Ochiai M;Ohno M;Taguchi J;Hara K;Suma H;Isshiki T(et al.)
  23. Nature v.256 Sodium nitroprusside and other smooth muscle relaxant increase cyclic GMP levels in rat deferens Schultz KD;Schultz K;Schultz G
  24. J Thorac Cardiovasc Surg v.97 Weak beta-adrenoceptor-mediated relaxation in the human internal mammary artery He GW;Buxton B;Resenfeldt F;Wilson AC;Angus JA.
  25. J Thorac Cardiovasc Surg v.109 Comparison among arterial grafts and coronary artery He GW;Yang CQ
  26. Arch Int Pharmacodyn v.297 Response to dopamine of isolated human gastroepiplic arteries Toda N;Okunishi H;Okamura T
  27. J Thorac Cardiovasc Surg v.108 Middle and proximal sections of the human internal mammary artery are not "passive conduits" He GW;Acuff TE;Yang CQ;Ryan WH;Mack MJ