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적출 뇌혈관에 있어서 전기 자극에 의한 혈관 운동성 변동에 대한 연구

Authors
 고용호 
Issue Date
1987
Description
의학과/박사
Abstract
[영문]

[한글]

뇌혈관은 특징적으로 말초 혈관에 비하여 풍부한 신경 분포를 가지고 있고 자극에 의한

신경전달체의 유리가 풍부함에도 불구하고 수축 반응은 비교적 미약하다고 한다. 또한

동물 실험 모델에서 뇌손상을 초래시 혈관 반응도의 감약 또는 소실, 뇌혈관장벽의 투과

성 변동, 뇌혈관 내경의 수동적 감소 등이 초래된다고 하며, 이러한 장해에는 oxygen fre

e radicals의 생성, arachidonic acid 대사의 변동, 유리 bradykinin등이 관련되어 있는

것으로 알려지고 있다.

한편 적출 혈관근에서 전기 자극에 의하여 이완 반응 또는 수축 억제 반응이 야기될 수

있는데 이러한 반응은 전기 자극의 강도, 주파수 및 자극 시간등에 의존하고 아드레나린

성 신경의 제거, α-억제제, atropine 및 indomethacin 또는 교감신경 제거 등에 영향을

받지 않는다고 한다.

이 실험에서는 뇌혈관 손상에 대한 기전을 연구하는 일환으로서 고양이의 뇌저 및 척추

동맥을 적출하여 in vitro에서 noradrenaline(NA) 및 5-hydroxytryptamine(5-HT)의 수축

반응에 대한 electrical field stimulation(EFS)의 효과를 관찰하고, 이때 생성되는 비

신경성 이완 물질의 본태를 밝히고저 하였다.

1. EFS를 20V, 2msec하에 frequency를 변동시키면서 5분간 자극을 가하였을 때, 2 및 5

pulse per second(pps)에서는 영향이 없었고, 10pps이상에서는 NA 및 5-HT에 의한 수축

반응을 억제시켰다. 그 이상의 frequency의 증가에 따른 반응의 변동은 없었다.

2. EFS전처치 후 NA 및 5-HT의 용량-반응 곡선은 뇌저 및 척추 동맥에서 최대 수축고의

감소와 함께 우측으로 이동하였다.

3. 근실내의 정상 physiological salt solution(PSS, 1.6mM Ca**++ 함유)을 Ca**++ -fr

ee PSS로 치환하였을 때 뇌저 및 척추 동맥 모두 EFS에 의한 수축 억제 반응이 감소되었

다. 한편 PSS에 산소대신 100% N^^2을 공급하여 저산소증을 유발하였을 때 EFS에 의한 수

축 억제는 소실되었다.

4. Cyclooxygenase억제제인 indomethacin 전처치에 의하여 EFS의 수축 억제 효과는 아

무런 영향을 받지 아니하였고, cyclooxygenase 및 lipoxygenase억제제인 BW 755C 전처치

시에도 마찬가지이었다. 그러나 5, 8, 11, 14-eicosatetraynoic acid 전처치시에는 EFS에

의한 수축 억제가 소실되고 오히려 대조군에 비하여 수축이 항진되었다.

5. EFS에 의한 수축 억제 효과에 대하여 oxygen free radical scavengers 또는 산화 억

제제의 예방 효과를 관찰하였다. Superoxide dismutase, dimethyl sulfoxide 및 catalase

의 각각 전처치에 의하여 EFS에 의한 수축 억제는 방지되었다. 그러나 100μM mannitol

전처치의 효과는 관찰되지 아니하였다. 산화 억제제인 ascorbic acid(500μM) 및 reduced

glutathione(36μM) 전처치에 의하여서도 EFS에 의한 수축 억제는 일어나지 아니하였다.

6. Hypoxanthine(10μM) 및 xanthine oxidase(0.02 unit/ml)를 동시에 전처치 하였을

때 NA의 수축 반응은 억제되었다. 이러한 수축 억제는 allopurinol 전처치에 의하여 소실

되었다. EFS에 의한 수축 억제도 allopurinol(100nM) 전처치에 의하여 소실되었다.

7. Guanylate cyclase 억제제인 methylene blue(10μM) 전처치에 의하여는 EFS의 수축

억제는 영향을 받지 아니하였다.

이상의 결과로 보아 고양이 뇌혈관근에서 EFS에 의하여 수축 반응이 억제되고 이러한

현상은 EFS에 의하여 생성된 oxygen free radicals의 작용에 기인하는 것으로 사료되고,

나아가 뇌혈관의 전기 자극에 대한 반응을 연구할 때에는 산소 대사물의 간섭 효과에 의

하여 실제 생리적 반응과는 다른 반응이 초래될 수도 있다는 가능성을 예견하여야 할 것

을 시사한다.





Studied on Vascular Reactivity Alterations by Electrical Stimulation in Isolated

Cerebral Arteries in Cats



Yong Ho Ko

Department of Medical Science The Graduate School, Yonsei University

(Directed by Professor Kyu Chang Lee, M. D. )



In order to study the influence of prior electrical field stimulation (EFS) on

physiological investigations such as the vasoconstriction, the author investigated

the effect of EFS on the contractile response in cat basilar and vertebral arteries

and characterized the mediators generated by EFS.

Following EFS(20V, 2msec pulse duration, 10 pps for 5 min, biphasic) on isolated

segments of cat basilar and vertebral arteries, an inhibition of contraction in

response to exogenous noradrenaline (NA) and 5-hydroxrtryptamine (5-HT) was

consistently observed. The magnitude of the inhibition by EFS was dependent on the

size of the frequencies. The dosedependent contraction curves to NA and 5-HT

shifted to the right with depression of the maximum response after EFS.

Pretreatment with tetrodotxin (0.1 μM) or guanethidine(0.2μM) failed to prevent

the EFS-evoked inhibition. Removal of Ca**++ from the physiological salt solution

resulted in the loss of EFS-evoked inhibition. Upon replacement of a mixture of 95%

O^^2-5% CO^^2 with 100% N^^2 in the muscle chamber, the inhibition by EFS was

completely abolished. The inhibition by EFS was not diminished by indomethacin (an

inhibitor of cyclooxygenase) or BW 755C(an inhibitor of cyclooxygenase and

lipoxygenase), but by ETYA(100 μM) . Characteristically, the effect of EFS was

abolished by oxygen free radical scavengers such as superoxide dismutase, catalase,

dimethyl sulfoxide, and antioxidants reduced glutathione and ascorbic acid.

Moreover, allopurinol prevented the inhibition evoked by EPS as well as by the

hypoxanthine-xanthine oxidase system.

On the other hand, the guanylate cyclase inhibitor methylene blue failed to

prevent the contraction-inhibition by the prior EFS treatment.

On the basis of these results, it was summarized that the inhibition by EFS of

the contractile response to NA and 5-HT in the cerebral artery of cats may be

closely related to the action of oxygen free radicals which are generated by EFS.
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https://ymlib.yonsei.ac.kr/catalog/search/book-detail/?cid=CAT000000045431
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https://ir.ymlib.yonsei.ac.kr/handle/22282913/135555
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