• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제1권6호
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• pp.717-730
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• 1997

$Mg^{2+}$ is the fourth most abundant cation in cellular organisms. Although the biological chemistry and the physiological roles of the magnesium ion were well known, the regulation of intracellular $Mg^{2+}$ in mammalian cells is not fully understood. More recently, however, the mechanism of $Mg^{2+}$ mobilization by hormonal stimulation has been investigated in hearts and in myocytes. In this work we have investigated the regulation mechanism responsible for the $Mg^{2+}$ mobilization induced by ${\alpha}1-adrenoceptor$ stimulation in perfused guinea pig hearts or isolated myocytes. The $Mg^{2+}$ content of the perfusate or the supernatant was measured by atomic absorbance spectrophotometry. The elimination of $Mg^{2+}$ in the medium increased the force of contraction of right ventricular papillary muscles. Phenylephrine also enhanced the force of contraction in the presence of $Mg^{2+}$-free medium. ${\alpha}1-Agonists$ such as phenylephrine were found to induce $Mg^{2+}$ efflux in both perfused hearts or myocytes. This was blocked by prazosin, a ${\alpha}1-adrenoceptor$ antagonist. $Mg^{2+}$ efflux by phenylephrine was amplified by $Na^+$ channel blockers, an increase in extracellular $Ca^{2+}$ or a decrease in extracellular $Na^+$. By contrast, the $Mg^{2+}$ influx was induced by verapamil, nifedipine, ryanodine, lidocaine or tetrodotoxin in perfused hearts, but not in myocytes. $W_7$, a $Ca^{2+}/calmodulin$ antagonist, completely blocked the pheylephrine-, A23187-, veratridine-, $Ca^{2+}-induced$ $Mg^{2+}$ efflux in perfused hearts or isolated myocytes. In addition, $Mg^{2+}$ efflux was induced by $W_7$ in myocytes but not in perfused heart. In conclusion, An increase in $Mg^{2+}$ efflux by ${\alpha}1-adrenoceptor$ stimulation in hearts can be through $IP_3$ and $Ca^{2+}-calmodulin$ dependent mechanism.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제20권1호
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• pp.17-29
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• 1986

갑상선 호르몬의 표적기관(target organ) 중의 하나인 심장이 hyperthyroid상태에서 심박동수의 증가, 부정맥 그리고 세포 수들에서 sodium, potassium pump기능이 항진되는 것으로 보고되고 있다. 증진된 Pump기능과 더불어 positive chronotropic effect는 심장의 향도잡이로 알려진 동방결절 과 심방근에 어떤 변화에 의하여 발현되는지 알아보기 위하여 $3{\sim}6$개월령의 토끼 (체중 약 1.5kg내외)에 3,3',5-l-triiodothyronine$(T_3)$을 투여하며 실험적으로 hyperthyroid상태를 유도한 다음 심장세포 내에 유리미세전극을 삽입하여 기록한 결과 다음과 같은 성적을 얻었다. 1) 심박동수는 투여 전(Day 1) $169.0{\pm}28.0\;beat/min(Day\;7)$에서 $264.2{\pm}18.9\;beat/min(Day\;7)$으로 156% 가량 증가되었고 체중은 투여전 체중의 $68.2{\pm}2.0%$로 현저한 감소를 보였다. 2) $T_3$투여군에서 활동전압기간은 $148.0{\pm}29.1\;msec$에서 $107.0{\pm}13.6\;msec$로 감소하여 심박동증가를 반영하였으나 그 외의 활동전압 Parameter에서 대조군과 유의한 차를 관찰할 수 없었다. 3) 세포막에 대한 Potassium ion투과성의 영향을 알아보기 위하여 10, 15, $20mM-K^+\;Tyrode$용액을 사용한 결과 SA node에서 $15mM\;K^+$에서 활동전압 발사가 대조군에 비해 현저하게 감소하였고, 4) Ta 투여군에서 심방근의 안정막전압 탈분극 정도는 15mM(P<0.05), $20mM-K^+Tyrode$용액(P<0.05)에서 대조군보다 유의성있게 낮았다. 5) Sodium, potassium pump기능은 대조군에 비해 동방결절$(13.4{\pm}1.1\;vs.\;19.5{\pm}7.1mV,\;p<0.1)$과 심방근$(15.1{\pm}5.5\;vs.\;25.8{\pm}10.0mV,\;p<0.025)$에서 모두 높은 값을 얻었다. 6) $T_3$에 의한 calcium ion의 영향을 알아보기 위하여 $Ca^{++}\;channel\;blocker$로 $MnCl_2$를 사용한 결과 $T_3$ 투여군의 동방결절은 정상대조군의 것보다 낮은 농도의 $MnCl_2$ 용액에서 흥분성의 감소를 보였다.