Dantrolene sodium이 guinea pig의 심방 및 심실근 수축력과 staircase현상에 미치는 영향

Abstract

[영문]

[한글]

Dantrolene sodium은 골격근 이완제로 개발된 hydantoin furan 유도체로 그 기전은 골

격근 sarcoplasmic reticulum(SR) 에서의 Ca**++ 유리를 억제하여 excitation-contractio

n coupling을 방해하므로써 근육수축을 감소시키는 것으로 보고되었다(Ebashi, 1976; Mor

gan 및 Bryant, 1977).

그러나, dantrolene sodium이 심근 수축력에 미치는 영향은 실험동물 및 실험방법에 따

라 다르게 보고되었으며 guinea pig 유두군의 수축력은 감소시키나 심방근의 수축력은 증

가시킨다고 보고되었다(Honerjager 및 Alischewski, 1983; Meszaros 등, 1981).

따라서 본 연구에서는 dantrolene sodium이 심근 수축력에 미치는 영향을 보다 분명하

게 밝히기 위해 적출된 심장의 좌심방근과 우심실 유두근을 사용하여 다음과 같은 결과를

얻었다.

1. Guinea pig의 좌심방을 여러 자극빈도로 자극하여 각 자극빈도에서의 steady-state

수축력을 얻어 이를 대조군으로 삼고 이후 dantrolene sodium (2×10**-4 M)을 첨가하여

이의 영향을 살펴 본 결과, 초기에는 전 자극빈도에서 수축력이 조금 증가하였다가 후기

에는 높은 자극빈도에서는 수축력이 감소하였고 낮은 자극빈도에서는 수축력이 증가하였

다.

2. 좌심방의 post-rest(PR)potentiation에 미치는 dantrolene sodium의 영향도 역시 높

은 자극빈도에서는 감소하였고 낮은 자극빈도에서는 증가하였는데 이것은 rest interval

이 짧을수록 더욱 현저하였다.

3. Ryanodine (Rd 5×10**-8 M)으로 전처치된 좌심방에서의 dantrolene sodium의 영향

을 보면 모든 rest interval 에서의 PR potentiation이 현저히 감소하였다.

4. Guinea pig의 우심실 유두근을 여러 자극빈도로 자극하여 각 자극빈도에서의 steady

-state 수축력을 얻어 이를 대조군으로 삼고 이후 dantrolene sodium (2×10**-4 M)을 첨

가하여 이의 영향을 살펴 본 결과, 후기에 높은 자극빈도에서는 수축력이 감소하였고 낮

은 자극빈도에서는 수축력이 증가하였다.

5. 우심실 유두근의 PR potentiation에 미치는 dantrolene sodium의 영향도 역시 높은

자극빈도에서는 감소하였고 낮은 자극빈도에서는 증가하였다.

이상과 같은 결과로 dantrolene sodium이 심근세포 SR의 Ca**++ 공급력을 저하시켜 수

축력을 감소시킨다고 생각된다. 그러나 SR의 Ca**++ 공급력이 수축력 결정에 크게 작용치

않을 때는 오히려 dantrolene sodium은 세포내 Ca**++ 의 양을 증가시켜 수축력을 증가

시킨다고 생각된다.

Effects of Dantrolene Sodium on the Contractility of Cardiac muscle cells

Won Gon Kim

Department of Medical Science

(Directed by Assistant Professor Chang Kook Suh, Ph.D.)

Dantrolene sodium, a derivative of hydantoin-furan, is a skeletal muscle

relaxant. Its action on skeletal muscle is reported that it inhibits the calcium

release from the sarcoplasmic reticulum and interfere the excitation-contraction

coupling process, consequently resulting in the decrease in skeletal muscle

contractility (Ebashi, 1976; Morgan and Bryant, 1977).

However, it has been reported that dantrolene sodium has various effects on

cardiac muscle contractility depending of the type of species and esperimental

protocols. Dantrolene sodium decreases the contraction of guinea pig papillary

muscle (Honerjager and Alischewski, 1983), while increasing the contractility of

atrial muscle (Meszaros et el., 1981).

In this study, the steady-state contractions and post-rest potentiations of

various stimulus frequencies were measured from isolated guinea pig atrial muscles

and right ventricular papillary muscles to investigate the effects of dantrolene

soduim on the contractility of cardiac muscle. The results are as follows:

1) The steady-state contractions of guines pig left atrium were measured at

various stmulus the contractions. Dantrolene sodium (200μM) increased the

contractions of low frequencies but decresed the contractions of high freuenties

following as initial increase.

2) Dantrolene sodim increased the post-rest potentiation after steady-state of

low frequency, but decreased the post-rest potentiation of short rest intervals

after high frequency.

3) Dantrolene-state contractions of guines pig sight potentiation of short rest

intervals after high frequeuncy.

4) The steady-state contractions of guinea hip right ventricular papillary muscle

were measured. Dantrolene sodium (200μM increased the contractions of low

frequencies, the same as in left atrial muscle.

5) dnatrolene sodium increased the post-rest potentiation of papillary muscle

after steady-state of low frequency, but decreased the post-rest potentiation of

high frequency, the same as in atrial muscle.

With these results, it is concluded that dantrolene sodium decreases the activity

of sarcoplasmic reticulum, resulting in less amount of activator calcium for the

contractions of high frequencies. And subsequent increase in sarcoplasmic free

calcium thought to be responsible for the increased contractions of low frequencies

.