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저자정보
김희주 (서울대학교 의과대학 소아과학교실, 충북대학교 의과대학 생리학교실) 문형로 (서울대학교 의과대학 소아과학교실) 엄융의 (서울대학교 의과대학 생리학교실) 호원경 (충북대학교 의과대학 생리학교실)
저널정보
대한생리학회 대한생리학회지 대한생리학회지 제22권 제1호
발행연도
1988.1
수록면
13 - 29 (17page)

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In order to elucidate the regulatory mechanism of intracellular calcium ion concentrations, contractions or contractures induced by $Na^{+}-removal$, calcium-application or ouabain-treatment as an index of $Na^+/Ca^{2+}$ exchange activity were studied in atrial muscle or vascular smooth muscle (aorta and renal artery) of the rabbit. The magnitude of low sodium contractures in atrial trabeculae increased with sigmoid shape when external sodium concentrations were reduced to sodium-free condition, whereas that of calcium contracture intensified in a parabolic pattern when external calcium concentrations were elevated to 8 mM. $Na^{+}-removal$ contractures were induced in a duration-dependent manner to $K^{+}-free$ exposure and same findings were observed with ouabain treatment. $Na^{+}-free$ contractures were not affected by verapamil treatment, but stimulated by $100{\mu}M\;Mn^{2+}$ and inhibited by high concentrations of $Mn^{2+}\;(2{\sim}8mM)$ in a dose-dependent manner. Ryanodine which is known to suppress the release of calcium from internal store abolished spontaneous twitch contractions induced by $K^{+}-free$ solution, but had no effect on the development $Na^{+}-free$ contractures. Na-free contractures were not always induced in vascular smooth muscle preparations. Contractures by $O\;mM\;Na^+$ were usually seen in aorta, but not often in renal artery.$50\;mM\;K^+$, noradrenaline (NA) and angiotensin II (AII) always evoked very large contraction in all preparations of vascular smooth muscle. Contractures developed by $O\;mM\;Na^+$ were not sensitive to verapamil treatment as in atrial trabeculae, but were abolished by $100{\mu}M\;Mn^{2+}$. In contrast to $Na^{+}-free$ contractures, $Mn^{2+}(100{\mu}M)$ had no effect on the contractures induced by NA or 50 mM$K^+$. Caffeine in the concentration of 10 mM evoked transient contracture in the distal renal artery. The rate of spontaneous relaxation in caffeine contracture was dependent upon the concentrations of external sodium, and had double component of relaxation when the rate of relaxation was plotted in the semilogarithmic scale of relative tension versus time. Especially late components of relaxation had more direct relation to $Na^+$ concentrations. It could be concluded that $Na^+/Ca^{2+}$ exchange mechanism in the heart has a large capacity, inhibited by $Mn^{2+}$ but not by verapamil and ryanodine, while $Na^+/Ca^{2+}$ exchange system in vascular smooth muscle has a very low capacity especially in small artery, inhibited by low concentration of $Mn^{2+}\;(100{\mu}M)$ but not affected by verapamil and ryanodine.
#$Na^{+}/Ca^{2+}$ exchange #Atrial trabeculae #Renal artery of rabbit #$Na^+$-removal contracture #$Ca^{2+}$-blockers

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