• 제목/요약/키워드: Organ bath study

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The Acute Effect of Trimetazidine on the High Frequency Fatigue in the Isolated Rat Diaphragm Muscle

  • Emre, Mustafa;Karayaylali, Lbrahim;San, Mustafa;Demirkazik, Ayse;Kavak, Servet
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제27권6호
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    • pp.646-652
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    • 2004
  • The objective of this study was to determine the acute effect of trimetazidine (TMZ) on the pre-fatigue, fatigue and post-fatigue contractile characteristics and tension-frequency relationships of isolated rat diaphragm muscle. Muscle strips were taken from the ventral-costal aspects of the diaphragm muscle of rats killed by decapitation. The muscle strips were suspended in organ baths containing Krebs solution, with a gas mixture of 95% $O_2$ and 5% $CO_2$ at $37^{\circ}C$ and pH 7.35-7.45. After determining the thermoregulation and optimum muscle length the muscles were subjected to direct supramaximal stimulation with 0.05 Hz frequency square pulses for periods of 0.5 msec to obtain control values. After adding $5{\times}10^{-6}{\;}and{\;}5{\times}10^{-5}$ M trimetazidine solution to the respective bath media, the contractile parameters of the muscles were recorded. The contractile parameters were also recorded for both the trimetazidine and tri-metazidine-free media after application of the high frequency fatigue protocols. Later, the tension-frequency relationship was determined by applying stimulating pulses of 10, 20, 50 and 100 Hz to the muscle strips. Whilst the twitch tension obtained from the $5{\times}10^{-6}{\;}and{\;}5{\times}10^{-5}$ M trimetazidine media showed numerical increases compared to that of the controls, these were not statistically significant (p>0.05). The contraction time exhibited a dose dependent increase (p<0.001), whilst the contraction and relaxation rates did not differ significantly. The isometric contraction forces obtained with the different stimulating frequencies showed a significant increase in the tetanic contraction only at 100 Hz (p<0.05). A comparison of the pre- and post-fatigue twitch tensions in the trimetazidine media showed the post- fatigue twitch tensions to be significantly higher than those of the pre-fatigue contraction forces (p<0.05). In the $5{\times}10^{-6}{\;}and{\;}5{\times}10^{-5}$ M trimetazidine media the increases in the post-fatigue contraction force were 22 and 30%, respectively. These results demonstrated that in isolated rat diaphragm muscle, TMZ significantly limited the mechanical performance decrease during fatigue. It is our opinion that trimetazidine contributed to the observed fatigue tolerance by eliminating the factors of fatigue, due to preservation of intracellular calcium homeostasis, provision of the ATP energy levels needed by ATPase dependent pumps and especially by keeping the intracellular pH within cer-tain limits.

흰쥐의 적출 정관 수축성에 대한 ${\gamma}$-Aminobutyric Acid의 억제작용 (Inhibitory Effects of ${\gamma}$-Aminobutyric Acid on the Contractility of Isolated Rat Vas Deferens)

  • 안기영;권오철;하정희;이광윤;김원준
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제9권2호
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    • pp.382-395
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    • 1992
  • GABA는 중추신경계의 대표적인 신경전달 물질로서 $GABA_A$수용체 또는 $GABA_B$수용체에 작용하여 진정 작용, 항 불안 작용, 및 근이완 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 근래에는 말초조직에도 GABA가 존재하며 신경조정인자 혹은 신경전달인자로서 작용한다는 보고가 있다. 정관에 대한 자율신경 지배는 아드레날린성, 콜린성과 비콜린성 비아드레날린성 신경섬유들이 분포하고 있으나, 종 혹은 부위에 따라 이들 구성요소들의 수축성에 대한기여도가 다른 것으로 알려져 있다. 본 실험에서는 흰쥐의 전립선 부위 정관의 기본장력 및 전기장 유발 수축에 대한 교감 신경성, 부교감 신경성 및 퓨린성 효현제의 영향을 관찰하였으며, 정관의 흥분성 약물 및 전기장 유발 수축에 미치는 GABA 및 GABA 관련 약물의 영향을 관찰함으로서 정관의 수축운동에 대한 GABA의 작용기전을 규명해 보고자 흰쥐(Sprague-Dawley)의 전립선 부위 정관 절편을 적출 근편 실조에 현수하고, 등척성 장력을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. GABA, muscimol 및 baclofen은 전기장자극(0.2 Hz, 1 msec, 80 V) 유발 수축을 농도 의존적으로 억제하였으며 그 효력은 GABA, baclofen 그리고 muscimol 순이었다. 2. GABA의 억제작용은 $GABA_B$ 수용체 길항제인 DAVA에 의하여 길항되었으나, $GABA_A$ 수용체 길항제인 bicuculline에 의해서는 길항되지 않았다. 3. Baclofen의 억제작용은 DAVA에 의하여 길항되었으나 muscimol의 억제작용은 bicuculline에 의해서는 길항되지 않았다. 4. Norepinephrine과 ATP는 농도 의존적으로 정관의 수축력을 증가 시켰으나 acetylcholine은 영향을 미치지 못하였다. 5. GABA, baclofen 및 muscimol은 정관의 기본 장력에는 영향을 미치지 않았으며, GABA는 norepinephrine과 ATP 유발 수축에는 영향을 주지 못하였다. 6. 적출 정관을 20초간 전기장 자극을 가하였을 때 ATP 수용체 탈감작제인 mATP를 전처치한 경우에는 FPC가 감소되었고, 신경원에서 catecholamine을 고갈시키는 reserpine을 전처치한 경우에는 STC가 감소되었다. 7. GABA는 mATP를 전처치한 군에서는 정관의 전기장 유발 수축에 영향을 주지 못하였으나, reserpine을 전처치한 군에서는 전기장 유발 수축을 억제하였다. 이상의 결과로 보아 흰쥐정관의 전립선 부위에는 아드레날린성 신경전달기전과 퓨린성 신경전달기전이 동시에 작용하고 있으며, GABA는 주로 신경원의 $GABA_B$ 수용체를 통하여 ATP의 유리를 억제하는 것으로 사료된다.

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흰쥐 적출 자궁의 수축 작용과 흰쥐 장관에 있어 칼륨에 의해 활성화되는 칼슘 채널에 대한 Cyclobuxine D의 영향 (Effects of Cyclobuxine D on Drug-Induced Contractions of the Isolated Rat Uterine Muscle and Potassium-Activated Calcium Channels in an Intestinal Smooth Muscle)

  • 권준택;이종화;박영현;조병현;최규홍;김유재;김종배;김정목;김천숙;차영덕;김영석
    • 대한약리학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.103-109
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    • 1988
  • Buxus microphylla var. koreana Nakai에 존재 하는 steroidal alkaloid인 cyclobuxine D는 흰쥐에 있어 심박동수 감소 작용, 적출 개구리 심장에서 수축력 감소작용, 토끼 적출 장관에서 acetylcholine과 $Ba^{++}$.에 유발되는 수축에 대한 억제작용 등을 나타낸다고 보고되었다. 본 연구에서는 흰쥐 적출 자궁에서 acetylcholine, oxytocin과 $Ba^{++}$에서 의해 나타나는 수축 작용에 대한 cyclobuxine D의 영향을 관찰하였으며, 또 흰쥐 적출장관에서 칼륨에 의해 활성화되는 칼슘채널에 대한 cyclobuxine D의 작용을 관찰하였다. Cyclobuxine D는 흰쥐 적출 자궁에서 acetylcholine, oxytocin과 $Ba^{++}$에 의해 증가되는 peak tension과 duration을 용량적으로 현저히 억제하였다. Cyclobuxine D는 oxytocin보다 acetylcholine에 의해 나타나는 수축작용에 대해 강하게 작용했다. 흰쥐 적출 장관(ileum)을 Ca을 고갈시킨 Tyrode's 용액에 $40{\sim}50$분 담그고 $Na^+$ 대신 $K^+$로 대체시킨 용액에 10분간 담근 후 1.8 mM $CaCl_2$를 가했을 때 이중적인 근육수축작용이 나타난다(Phasic and tonic increase in tension). Cyclobuxine D $(6.2{\times}10^{-5}\;M)$은 이 두 components를 유의하게 억제하였으며 tonic component가 최대치에 도달했을 때 cyclobuxine D $(3.1{\times}10^{-4}\;M)$을 가하면 근육은 긴장도를 빨리 상실했다. 이 결과는 적출 장관에 있어 칼륨에 의해 활성화되는 칼슘 채널이 cyclobuxine D에 의해 차단되고 있음을 나타낸다. 이상의 결과에서 cyclobuxine D의 흰쥐 적출 자궁에 대한 수축 억제 작용은 voltage-dependent calcium channel 차단에 밀접한 관련이 있는 것으로 사려된다.

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위대망동맥의 혈관 수축제 및 이완제에 대한 반응 (Reactivity of Human Isolated Gastroepiploic Artery to Constrictor and Relaxant Agents)

  • 이종태;이응배;박창률;김인겸;유완식;유영선
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제31권9호
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    • pp.884-892
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    • 1998
  • 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.

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