• 제목/요약/키워드: Na-Ca exchange

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심장근(心臟筋) mithochondria의 $Ca^{++}$유리에 대한 $Na^+$의 영향(影響) (The Influence of Sodium on the Calcium Release from Cardiac Mitochondria)

  • 김용식;박찬웅;김명석
    • 대한약리학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.1-8
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    • 1981
  • Mitochondria로 부터의 $Na^+$에 의한 $Ca^{++}$유리현상은 digitalis의 강심기전을 설명하는데 있어 세포내 $Ca^{++}$농도 증가기전을 설명할 수 있는 현상의 하나로 보여지므로 $Na^+$에 의한 $Ca^{++}$유리와 이러한 $Ca^{++}$유리가 반응액내 $Ca^{++}$ 존재 유무로 어떠한 변화를 받는지를 비교 검토하였고 steady state에서의 $Ca^{++}$ flux에 대한 $Na^+$의 효과를 관찰하였다. $Na^+$의 증가에 따라 mitochondria에 흡수된 $Ca^{++}$의 유리량과 유리율이 증가하였고, EGTA 1mM 투여로 반응액내 잔여 $Ca^{++}$을 없을 경우 $Ca^{++}$유리가 증가함을 보여, 반응액내 잔여 $Ca^{++}$$Na^+$에 의한 $Ca^{++}$유리를 억제하리하 믿어진다. 한편 steady state에서 unidirectionai $Ca^{++}$ influx가 $Na^+$에 의하여 감소되는 점으로 미루어, $Na^+$에 의한 $Ca^{++}$유리는 $Na^+$$Ca^{++}-Ca^{++}$ 교환을 직접 억제하여 $Ca^{++}$ influx를 감소시켜 나타나는 결과로 생각된다. $Na^+$에 의한 unidirectional $Ca^{++}$ influx의 억제는 $Ca^{++}-Ca^{++}$교환에 $Na^+$이 직접 작용하며, 또한 반응액내 $Ca^{++}$의 다소에 따라 $Na^+$에 의한 $Ca^{++}$ 유리정도가 변화되는 양상으로 미루어 보아 mitochondria의 $Ca^{++}$ 운반의 일부는 $Na^+$$Ca^{++}$이 상경적으로 작용하는 모종의 동일매개체에 의하여 이루어질 수 있으리라 생각된다.

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Water Glass로부터 합성한 δ-Na2Si2O5의 Ca2+, Mg2+ 이온교환성 (The Calcium and Magnesium Ion-Exchange Properties of Snythetic δ-Na2Si2O5 from Water Glass)

  • 정순용;서정권;박중환;도명기;고재천;이정민
    • 공업화학
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    • 제5권3호
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    • pp.406-412
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    • 1994
  • Water glass로부터 ${\delta}-Na_2Si_2O_5$를 합성하여, 이의 칼슘과 마그네슘의 이온교환성, 이온교환에 대한 열역학적 특성치를 조사하였다. Water glass로부터 합성한 ${\delta}-Na_2Si_2O_5$의 최적 합성온도가 $725^{\circ}C$ 근처임을 알았다. 이온교환반응에 있어서 마그네슘 이온교환능이 칼슘 이온교환능보다 우수하였고, 마그네슘의 이온교환능은 온도에 민감하지 않은 반면에, 칼슘의 이온교환능은 온도에 민감하여 온도증가에 따라 이온교환능의 증가폭이 큼을 알 수 있었다. 초기 수용액 pH 변화에 따른 칼슘과 마그네슘의 이온교환능은 초기 수용액 pH가 2~6 사이에서 약간 감소하였으나, 6 이상에서는 ${\delta}-Na_2Si_2O_5$의 알카리 완충효과 때문에 각각 일정하게 나타났다. 이온교환 Gibbs 자유에너지는 이온교환 선택성의 역순으로 칼습 이온 교환반응이 마그네슘 이온교환반응보다 높게 나타났으며, 엔탈피와 엔트로피값도 칼슘 이온교환반응이 마그네슘 이온교환 반응보다 높게 나타났다.

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영동지구의 야초지와 토양에 대한 화학적, 생태학적 연구 (Chemical and ecological studies of grasslands and soils of the Young-dong in Seoul, Korea)

  • 박봉규;한진순
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제3권1_2호
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    • pp.1-10
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    • 1980
  • This study was carried out to find out the correlation between plant groups and environomental gradient in the native grassfild near Kang Nam Express Terminal from August 26 to september 15, 1977. The correlations among plant species were calculated by using the method of x2 and the various relationships among soil environmental gradients were grouped by means of correlation coefficient. As a result, both the species and the soil environmental factors could be subdivided into four groups, and the four groups of the native grassfield were turned out to be correlated with the four groups of soil environmental factors. The first plant group (Panicum dichotomiflorum, Chenopodium album, Bidens forndosa, Humulus japonicus, Alopeculus amurensis, Potentilla fragarioides, Centipeda minima, Beckmannia erucaeformis) was formed in the releve 1∼10 reagions, organic matter by Turins's method, Total N, Exchange Ca and total of Exchange K, Na, Kg, Ca were abundent. The second plant group (Digitaria sanguinalis, Paltulaca oleracea, Echinochlea macrocrovi, Cyperus amuricus) was formed in the relve 11∼18 reagions, where Exchange Ca and total of Exchange K, Ng, Mg, Ca were little but Exchange A1 and sand were aburdent. In relve 19∼20 reagions, with much of Exchange Ca, total of Exchange K, Na, Mg, Ca, pH and a little Exchange Al, was found the third plant group (Pycreus sanguinoloentus, Cyperus amuricus, Ludwigia prostrata, Echinochloa echinata, Polygonum thunbergii, Salix glandulosa seedling) The fourth plant group (Cassia nomame, Polygnoum perfoliatum, Setaria viridis, Glocien ussuriensis, Lactuca indica, setaria glauca, Artemisia capill aris, Artmisia asiatica, Calamagrostis arundinacea, Kummerowia striata, Denothera odorata, Artemisia japonica, Carey laceolata) was formed in relve 21∼25 reagions, where organic matter by loss on ignition, Exchange Mg and Maximum water holding capacity were abundent but sand was a little. Thus it can be concluded that there is a close relationship between the vegetation group clasified by meaus of x2 and the environtal factors of soil devided by means of correlations coefficient.

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기니픽 유두근에서 α1-adrenoceptor 자극에 의한 세포내 pH와 Na+ 증가는 Na+-H+ 교환기를 경유 (α1-adrenoceptor stimulation increases intracellular pH and Na+ via Na+-H+ exchange in guinea pig papillary muscle)

  • 김진상
    • 대한수의학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.229-236
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    • 1995
  • The effect of ${\alpha}_1$-adrenoceptor(${\alpha}_1$-AR) stimulation on intracellular pH($pH_i$), $Na^+$ activity($a_{Na}{^i}$) and contractility were investigated in isolated papillary muscles of euthyroid or hyperthyroid guinea pig with conventional microelectrode, $Na^+$ or $H^+$-selective microelectrodes, and tension transducer. Stimulation of the ${\alpha}_1$-AR by phenylephrine produced a decrease in $a_{Na}{^i}$ in euthyroid preparations. This decrease in $a_{Na}{^i}$ was abolished in presence of PKC activator, phorbol dibutyrate, and increased contrary to decrease. Phenylephrine also increased $a_{Na}{^i}$ in hyperthyroid ones. However, phenylrephtine produced an increase in $pH_i$ in both euthyroid and hyperthyroid ones. These changes were blocked by prazosin, an antagonist of ${\alpha}_1$-AR. These findings suggest that the changes in $a_{Na}{^i}$ and $pH_i$ are mediated by a stimulation of $Na^+-H^+$ exchange via ${\alpha}_1$-AR stimulation. This study focused on the increase in $a_{Na}{^i}$, $pH_i$ and contractility. The increase in $pH_i$ was blocked by amiloride or EIPA, $Na^+-H^+$ exchange inhibitors. Therefore, the increase in $a_{Na}{^i}$ and $pH_i$ mediated by ${\alpha}_1$-AR appeared to be due to an influx of $Na^+$ and a reduction of $H^+$ through $Na^+-H^+$ exchange. This study also revealed that the increase in $pH_i$ and $a_{Na}{^i}$ might be related to the sustained positive inotropic response. The $a_{Na}{^i}$ increase may contribute to the intracellular $Ca^{2+}$ through the $Na^+-Ca^{2+}$ exchange, and the $pH_i$ increase could cause an increase in the $Ca^{2+}$ sensitivity of myofilaments and may augment the ${\alpha}_1$-AR-mediated positive inotropic response.

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심장세포에서 세포내 Ca2+ 증가에 의해 활성화되는 Cl- 통로의 특성과 역할 (Thecharacters of Ca2+ activated Cl- channel and its role in the cardiac myocytes)

  • 박춘옥;김양미;한재희;홍성근
    • 대한수의학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.25-36
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    • 1994
  • The inward tail current after a short depolarizing pulse has been known as Na-Ca exchange current activated by intracellular calcium which forms late plateau of the action potential in rabbit atrial myocytes. Chloride conductance which is also dependent upon calcium concentration has been reported as a possible tail current in many other excitable tissues. Thus, in order to investigate the exsitance of the calcium activated chloride current and its contribution to tail current, whole cell voltage clamp measurement has been made in single atrial cells of the rabbit. The current was recorded during repolarization following a brief 2 ms depolarizing pulse to +40mV from a holding potential of -70mV. When voltage-sensitive transient outward current was blocked by 2 mM 4-aminopyridine or replacement potassium with cesium, the tail current were abolished by ryanodine$(1{\mu}M)$ or diltiazem$(10{\mu}M)$ and turned out to be calcium dependent. The magnitudes of the tail currents were increased when intracellular chloride concentration was increased to 131 mM from 21 mM. The current was decreased by extracellular sodium reduction when intracellular chloride concentration was low(21 mM), but it was little affected by extracellular sodium reduction when intracellual chloride concentration was high(131 mM). The current-voltage relationship of the difference current before and after extracellular sodium reduction, shows an exponential voltage dependence with the largest magnitude of the current occurring at negative potentials, with is similar to current-voltage relationship at negative potentials, which is similar to current-voltage relationship of Na-Ca exchange current. The current was also decreased by $10{\mu}M$ niflumic acid and 1 mM bumetanide, which is well known anion channel blockers. The reversal potentials shifted according to changes in chloride concentration. The current-voltage relationships of the niflumic acid-sensitive currents in high and low concentration of chloride were well fitted to those predicted as chloride current. From the above results, it is concluded that calcium activated chloride component exists in the tail current with Na-Ca exchange current and it shows the reversal of tail current. Therefore it is thought that in the physiologic condition it leads to rapid end of action potential which inhibits calcium influx and it contributes to maintain the low intracellular calcium concentration with Na-Ca exchange mechanism.

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혈관근에서 Na$^{+}$/Ca$^{2+}$ Exchange System의 역할구명

  • 백영홍;국현;류봉수
    • 한국응용약물학회:학술대회논문집
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    • 한국응용약물학회 1993년도 제2회 신약개발 연구발표회 초록집
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    • pp.86-86
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    • 1993
  • 혈관근의 수축 또는 이완 반응에서 $Na^{+}$/Ca$^{2+}$ exchange계의 역할을 알아보고자 먼저 가토와 흰쥐 흉부 대동맥에서 수축과 이완 반응을 검색하고 이때의 혈관 이완 반응을 증개하는 cAMP와 cGMP농도를 측정하였다. 내피세포가 존재한 표본에서 acetylcholine은 norepinephrine 수축 반응을 이완시켰고 이완 반응은 methylene blue로 소실되었으며 isoproterenol과 nitroprusside는 내피 존재와 제거 양표본에서 이완 반응을 일으켰으며 이때 isoproterenol은 CAMP농도를, nitroprusside는 cGMP농도를 증가시켰다.

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Disruption of Cardiac $Na^+-Ca^{2+}$ Exchanger Gene in Mice

  • Cho, Chung-Hyun;Lee, C. O.;Shin, Hee-Sup
    • 한국생물물리학회:학술대회논문집
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    • 한국생물물리학회 1999년도 학술발표회 진행표 및 논문초록
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    • pp.65-65
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    • 1999
  • Na$^{+}$-Ca$^{2+}$ Exchanger is known to playa critical role in the regulation of intracellular $Ca^{2+}$ in many tissues and cells. In heart, the Na$^{+}$-Ca$^{2+}$ exchange is the principal $Ca^{2+}$ extrusion mechanism and affects cardiac excitation-contraction coupling. To understand the functional role of cardiac Na$^{+}$ -Ca$^{2+}$ exchanger (NCXl) in vivo, we tried to ablate the cardiac Na$^{2+}$-Ca$^{2+}$ exchanger gene locus by the use of the gene targeting technologies.(omitted)ted)

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단일심근 세포의 활동전압 및 막전류에 대한 Na-Ca 교환기전의 영향 (Effect of Na-Ca Exchange on the Action Potential and the Membrane Current of Rabbit Atrial Cells)

  • 호원경;서인석;엄융의
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제23권2호
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    • pp.313-328
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    • 1989
  • The electrophysiological properties of the inward current contributing to the late plateau phase of the action potential were investigated using the whole cell clamp technique and intracellular dialysis in single atrial cells isolated from the rabbit heart. The inward current was activated by various repolarizing pulses after a brief depolarizing pulse to +40 mV for 2 ms and its time course was similar to that of the late plateau of the action potential. The current was fully activated above the potential of -40 mV and abolished by intracellular EGTA. Ryanodine of $1{\mu}M$ also abolished the late plateau and the inward current. Reduced $Na_o\;to\;30%\;and\;20\;mM\;Na_1$ diminished the late plateau together with the inward current. Diltiazem blocked the activation of the current and Ni in the concentration of $40{\sim}200\;{\mu}M$ decreased the development of the late plateau and the inward current. Fully activated current-voltage relation of the inward current showed exponential voltage dependency which was steeper in more hyperplarizing range. The above findings suggest that the inward current was activated by intracellular calcium and contribute the late plateau phase of the action potential. It could be concluded that the inward current would be the inward component of Na-Ca exchange.

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Hydrothermal Synthesis and Transition Metal Cations Exchange Characterization of Titanium and [Titanium+Alkali Metals] Substituted-11Å Tobermorites

  • El-Korashy, S.A.
    • 대한화학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.129-136
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    • 2004
  • 타이테늄과 [타이테늄 + 나트륨 (칼륨)]으로 치환된 11${\AA}$의 토버모라이트 고체가 180 $^{\circ}C$의 수열반응 조건하에서 합성되었고, 이 화합물은 Fe$^{2+},\;Zn^{2+},\;Cd^{2+},\;Pb^{2+}$과 같은 중금속 양이온에 대해서 양이온 교환 성질을 보였다. 이 고체에 흡착된 중금속 양이온은 Fe$^{2+}>Zn^{2+}>Cd^{2+}>Pb^{2+}$의 순서로 그 양이 감소하였고, 10% [타이테늄 + 칼륨]으로 치환된 토버모라이트가 최대값을 보였다. 총 양이온 교환능은 10% [타이테늄 + 칼륨]으로 치환된 토버모라이트와 타이테늄으로만 치환된 토버모라이트에 대해서 각각 71에서 89 meq/100 g와 50에서 56 meq/100 g로 측정되었다. 이 결과는 10% [타이테늄 + 칼륨]치환이 비치환 토버모라이이트 보다 2.4배 이상의 양이온 교환능이 있음을 보여준다. 이는 교환체의 활성자리 수의 증가에 의한 것이다. 합성된 토버모라이트의 격자구조로의 타이테늄과 [타이테늄 + 나트륨 (칼륨)]의 포함은 각각 Ti$^{4+}\;{\Leftrightarrow}\;2Ca^{2+}$와 Ti$^{4+}+2Na^+(K^+)\;{\Leftrightarrow}\;3Ca^{2+}$의 치환에 의한 것이다. 합성과정 중 고체의 결정 격자로의 타이테늄과 [타이테늄 + 나트륨 (칼륨)]의 포함에 관한 메커니즘과 이들 고체에 의한 중금속 양이온 흡수가 연구되었다.

이온교환된 제올라이트 흡착제의 질소 및 산소 흡착 특성 연구 (A Study on the Adsorption Characteristics of Nitrogen and Oxygen on Ion Exchanged Zeolite Adsorbents)

  • 정헌도;김동식;김권일
    • 공업화학
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    • 제16권1호
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    • pp.123-130
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    • 2005
  • 산소 PSA용 흡착제의 제조를 위하여 표면적이 큰 제올라이트 X형 흡착제를 합성하고 양이온교환을 통하여 질소의 선택적 흡착 능력이 우수한 흡착제로 제조하였다. 제올라이트 X형 흡착제는 50 L급 대형 반응기에서 $SiO_2\;:\;Na_2O\;:\;H_2O\;:\;Al_2O_3$ = 2.5 : 3.5 : 150 : 1의 조성으로 $98^{\circ}C$, 18 h 동안 반응한 결과 표면적이 $650m^2/g$ 이상의 표면적을 나타내었다. 흡착제의 양이온교환은 Li, Ag, Ca, Br, Sr 등의 금속 이온을 대상으로 조사하였다. Ag 이온의 이온교환 속도가 가장 빠르게 일어났으며 모든 금속 이온이 제올라이트 X형에 포함된 Na 이온과 거의 당량적으로 이온 교환이 일어남을 알 수 있었다. 양이온 교환된 제올라이트 X형 흡착제의 질소와 산소의 흡착 성능을 $10{\sim}40^{\circ}C$, 0~9 atm의 범위에서 측정한 결과 이온교환을 하지 않은 NaX 흡착제에 비하여 월등히 높은 흡착 성능을 나타내었으며 이온 교환된 제올라이트 X형 흡착제의 질소 흡착량은 0.5 atm 이하의 저압에서는 Ag > Li > Ca > Sr > Ba > K 이온의 순으로 나타났으나 1 atm 이상의 고압에서는 Li > Ag > Ca > Sr > Ba > K 이온의 순으로 나타났다. 공기의 조성에 준하는 질소 및 산소의 분압에서 흡착량의 비를 조사하여 질소/산소 분리도를 측정한 결과 $20^{\circ}C$의 온도에서 Li으로 이온 교환된 흡착제의 분리도는 13.023을 나타내었다.