심방 아드레날린성 반응의 생후 변동에 관한 연구

Abstract

[한글]

반적으로 성숙 포유류 심장에 대한 교감신경 기능은 신경말단에서 유리되는 norepinephrine으로 영위되고, 특히 심박동과 수축력을 증가시킨다. 성장과정에서도 이와같은 반응이 나타나기 위해서는 norepinephrine을 합성 분비할 수 있는 교감신경이 분포되어 있어야 함은 물론 notrepinephrine에 대한 수용체가 있어야 한다(Standen, 1978).

Downing등(1969)에 의하면 갓 출생한 토끼 심장의 교감신경분포가 불완전하며 catecholamines의 저장, 합성 및 대사에 관여하는 효소계는 생후 수일동안에 급격하게 발달된다고 하나 교감신경의 분포 및 성숙 정도는 동물의 종류 및 장기에 따라 서로 차이가 있다(Gauthier등, 1975; DE Champlain등, 1970). 또한 심혈관 기능을 조절하는 교감신경계의 기능 및 아드레날린성 수용체의 기능은 성숙된 포유류에서 추구된 바 많으나 출생직후 성장기에 아드레날린성 수용체의 발달양상을 검색한 보고는 많지 않다(Gauthier등, 1975; Sta

nden, 1978).

본 실험에서는 자발적으로 수축운동을 나타내는 흰쥐의 우심방을 택하여 수종의 교감신경성 효현제(agonist)를 적용, 흰쥐의 성장에 따르는 우심방 수용체의 감수성 변화와 그 발달과정을 관찰하고자 시행하였다.

실험결과를 요약하면 다음과 같다.

1) 흰쥐 우심방 표본의 박동수 및 수축력은 catecholamines농도에 따라 증가하여 norepinephrine 및 epinephrine은 10**-5 M, isoproterenol은 10**-7 M에서 최고 반응을 나타내었다.

2) Catecholamines에 대한 심박동수 반응은 생후 1일부터 점차 항진되어 2주에 가장 강한 반응을 나타내며 그 후에는 약간 감소되기는 하나 거의 일정하였다. 최고 효능은 생후 2주를 전후하여 최대증가를 나타내고 그후 점차 감소하나 pD^^2치는 초기 성장기를 통하여 별다른 변동을 발견할 수 없었다.

3) Catecholamines에 대한 심근 수축력 반응은 norepinephrine 및 epinephrine으로 생후 2∼3주까지 계속 항진하고 그후에는 급격한 감소를 나타내었다. Isoproterenol은 생후 1주에 그 반응이 최고에 달하고 그후 감소하였다. 최고 효능은 생후 2주에 최대치를 나타내나 pD^^2치는 성장과정을 통하여 의의있는 증감을 나타내지 않았다.

이상의 결과로 보아 흰쥐 심방의 아드레날린성 수용체는 생후 첫날에 이미 catecholamines에 충분히 반응할 수 있을 정도로 발달되어 있으며 catecholamines에 대한 심방 수용체의 친화력은 성장기를 통하여 큰 변동이 없으나 수용체의 감수성은 초기 성장기간에 크게 증가하여 생후 2주에 최고의 감수성을 나타낸다고 생각된다. 또한 이와같은 초기 성장기의 수용체 감수성 증가의 본체는 수용체 수효 증가에 기인되리라 추측한다.

[영문]

The role of the sympathetic nervous system and adrenergic receptor in the regulation of cardiovascular function has been extensively studied in adult mammals but there is relatively little information regarding the neonatal development of the adrenergic nervous system.

Stimulation of the sympathetic nerves to the heart in adult mammals causes an increase in heart rate(the chronotropic effect) and an increase in the force of contraction (the inotropic effect). During development, the establishment of these response requires both that the heart should be innervated by sympathetic nerves which can synthesize and release norepinephrine and that the muscle should have receptors for norepinephrine together with the postreceptor mechanisms necessary for the chronotropic or inotropic response(Standen, 1978).

Studies of the development of the sympathetic nervous system in rabbit (Downing, 1969) have shown that sympathetic innervation is incomplete at birth and develops considerably in the early postnatal period. Similarly biochemical studies have shown that the concentration of norepinephrine in the newborn heart to be 5 to 10% of that in adult(Iversen et al, 1967). However, the significance of these histochemical and biochemical findings as regards the etablishment of functional sympathetic transmission in the heart is not clear.

This study was done to see the changes of chronotropic and inotropic responses to the catecholamines of isolated rat atria from newborn at adult.

The results obtained are summerized as follows:

1) Cumulative dose response curve showed that the positive isotropic and chronotropic effects of norepinephrine and epinephrine were maximal at the concentration of 10**-5 M, and isoproterenol 10**-7 M caused a maximal effect.

2) The chronotropic responses to the catecholamines were progressively increased, and plateaued from 2 weeks of age, but the maximal efficacy of catecholamines were rather peaked at 2 weeks of age. The pD^^2 values showing drug-receptor affinity

were similar during postnatal development.

3) The inotropic responses as well as its maximal efficacy by catecholamines were gradually increased unto 2 weeks of age, then abruptly declined to the level of adult but the pD^^2 values had minimal changes during development.

From these results it indicates that β-adrenoreceptors and postreceptor mechanisms necessary for chronotropic and inotropic responses to catecholamines are already developed at birth in the rat, however, the receptor sensitivity is markedly increased which is supposed to be the weeks of age but the changes of receptor affinity are minor.