Abstract
Background: Nitric oxide, a vasodilator synthesized from L-arginine by vascular endothelial cells, accounts for the biological activity of endothelium derived relaxing factor. Previous studies demonstrated that nitric oxide inhibitor, $N^{\omega}$-Nitro-L-Arginine(NNA) diminished the hyperdynamic splanchnic and systemic circulation in portal hypertensive rats The present study was done to determine the role of nitric oxide in the development of hyperdynamic circulations in the prehepatic portal hypertensive rat model produced by partial portal vein ligation. Methods: The portal hypertensive rats were divided into water ingestion group and NNA ingestion group. After partial portal vein ligation, NNA ingestion group and water ingestion group received NNA 1mg/kg/day and plain water through the mouth for 14 days, respectively. Cardiac output, mean arterial pressure, organ blood flow and porto-systemic shunting were measured by radioisotope labeled microsphere methods. Vascular resistances were calculated by standard equation. Results: There were significant decreases in mean arterial pressure, increases in cardiac output and cardiac index, and decreases in total systemic and splanchnic vascular resistance in portal hypertensive rats compared to normal control group (p<0.01). Compared to the water ingestion group, significantly increased mean arterial pressure with decreased cardiac output and cardiac index were developed in the NNA ingestion group. Total systemic and splanchnic vascular resistance were significantly increased in the NNA ingestion group compared to water ingestion group (p<0.05). But, there was no significant difference in portal pressure between the two groups. Conclusion: The hemodynamic results of this study indicate that hyperdynamic circulation in prehepatic portal hypertensive rat mode1 was attenuated by ingestion of NNA. Nitric oxide may play an important role in the development of hyperdynamic circulation with splanchnic vasodilation in chronic portal hypertension.
만성 문맥압 항진증에서 관찰되는 과혈류 순환과 말초혈관 이완에 대한 산화질소의 역할을 규명하기 위해 본 연구를 시행하였다. 실험동물은 수컷 흰쥐를 이용하여 문맥을 부분결찰하여 문맥 고혈압을 유발시킨 군과 겉보기 수술만을 시행한 대조군으로 구분하고 문맥 고혈압군은 문맥 부분 결찰후 부터 혈역학 측정 전까지 식수를 경구 투여한 식수 투여군과 산화질소 억제제인 $N^{\omega}$-Nitro-L-Arginine(1mg/kg/day)를 경구 투여한 NNA 투여군으로 나누었다. 혈역학적 측정은 수술 2주 후에 시행하였고 $^{51}Cr$과 $^{57}Co$-labeled microspheres를 이용하여 심박출량, 조직 혈류량, 문맥-전신 단락률, 문맥압, 말초혈관 저항 내장혈관 저항 등을 측정하였다. 평균 동맥압은 대조군 $129.3{\pm}9.6mmHg$, 식수 투여군은 $111.3{\pm}5.5mmHg$로 대조군에 비해 유의하게 감소되어 있었고, NNA 투여군은 $128.7{\pm}19.8mmHg$로 식수 투여군에 비해 증가되어 있었다. 심박출량은 대조군의 $105.2{\pm}6.5ml/min$에 비해 식수 투여군에서 $144.2{\pm}17.9ml/min$로 증가되었으며, NNA 투여군은 $89.9{\pm}14.4ml/min$로 식수 투여군에 비해 감소되어 있었다. 전말초 저항은 식수 투여군에서 $6.0{\pm}0.9dyne/sec/cm^5{\times}10^5$로 대조군의 $9.5{\pm}0.8dyne/sec/cm^5{\times}10^5$에 비해 감소되었고, NNA 투여군은 $11.2{\pm}2.1dyne/sec/cm^5{\times}10^5$로 식수 투여군에 비해 증가되어 있었다. 문맥으로 유입되는 혈류량은 대조군 $16.61{\pm}5.03ml/min$, 식수 투여군은 $29.66{\pm}4.27ml/min$로 식수 투여군에서 유의한 증가가 있었으며, NNA 투여군은 $11.43{\pm}2.24ml/min$로 식수 투여군에 비해 감소되어 있었다. 내장혈관 저항은 식수 투여군에서 $2.59{\pm}0.44dyne/sec/cm^5{\times}10^5$로 대조군의 $6.61{\pm}3.08$dyne/sec/$cm^5{\times}10^5$에 비해 감소되었으며, NNA 투여군은 $8.09{\pm}2.04$dyne/sec/$cm^5{\times}10^5$로 식수 투여군에 비해 증가되어 있었다. 문맥-전선 단락율은 대조군의 $1.35{\pm}0.42%$ 에 비해 식수 투여군은 $95.42{\pm}2.73%$로 증가되었으며, NNA 투여군은 $73.36{\pm}17.67%$로 식수 투여군보다 감소되어 있었다. 문맥압은 대조군 $7.94{\pm}1.29mmHg$, 식수 투여군 $17.16{\pm}3.17mmHg$, NNA 투여군은 $16.67{\pm}2.24mmHg$로 대조군에 비해 식수 투여군과 NNA 투여군에서 증가되었으나, 양군 사이에 유의한 차이는 없었다. 문맥 저항은 NNA 투여군에서 $12.23{\pm}3.93dyne/sec/cm^5{\times}10^5$로 식수 투여군의 $4.74{\pm}1.20yne/sec/cm^5{\times}10^5$에 비해 증가되었다. 결론적으로 문맥의 부분결찰로 유도된 만성 문맥압 항진 쥐에서 산화질소 합성 억제제인 NNA를 투여할 경우 문맥압의 변화 없이 동맥압의 증가, 심박출량의 감소, 내장 및 전신 혈관 저항의 증가 등이 유발되었다. 이상의 결과를 고려해 볼 때 만성 문맥압 항진증시 관찰되는 과혈류 순환의 형성에 산화질소가 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다.
(Department of Internal Medicine, College of Medicine, Yeungnam University)
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