심정지환자에서 epinephrine투여시 혈중 catecholamine의 변화

임경수,황성오,이부수,이강현,이진웅,임종천,김영식,김선만,김 현 대한응급의학회 1995 대한응급의학회지 Vol.6 No.1

Background : Cardiac arrest is a potent stimulus for the release of endogenous catecholamine and high plasma catecholamine concentration has been reported during cardiopulmonary resuscitation(CPR). Few data were present about the clinical effect of high plasma catecholamine and endogenous catecholamine response to exogenous epinephrine administration during CPR. Purpose : This study was designed to evaluate endogenous catecholamine response to cardiac arrest and exogenously administered epinephrine during CPR. Method : In 21 cardiac arrest victims, blood sample for epinephrine and norepinephrine was drawn before and 1 minute after each epinephrine administration during CPR. 1mg of epinephrine was administered immediately after intravenous access and 3 minute interval during CPR. Plasma catecholamines were quantitated by high-performance liquid chromatography. Result : Baseline plasma epinephrine concentraqtion was higher in patients with cardiac arrest than normal controls (985±1627 vs 194±173 pg/ml, p<0.05). Baseline plasma norepinephrine concentration was also elevated in patients with cardiac arrest than normal controls, although statistically insignificnat(1965±4915 vs 360±250 pg/ml). Plasma epinephrine concentration in cardiac arrest patients was significantly elevated after exogenous administration of epinephrine, but its response was blunted after the third does of epinephrine. Plasma norepinephrine concentration in cardiac arrest patients was also elevated, but its response was observed only after the first epinephrine administration. Plasma epinephrine concentration was persistently higher in patients with return of spontaneous circulation (ROSC) than patients without ROSC. there was no significant difference of plasma norepinephrine concentration whether spontaneous circulation was restored or not. Endogenous epinephrine response to exogenous epinephrine was not observed in patients having prolonged arrest time over 20 minutes. Conclusion : Results of this study suggests that significant amount of catecholamine is released by exogenous epinephrine administration in spite of high plasma catecholamine concentration, and degree of endogenous catecholamine response influences resuscitation outcome.

Glucose Modulation of Release of Endogenous Catecholamines from Hypothalamic Fragments in Vitro

정전섭,황형식,위명복,송동근,김용식,김영희,Jung, Jun-Sub,Hwang, Hyung-Sik,Wie, Myung-Bok,Song, Dong-Keun,Kim, Yong-Sik,Kim, Yung-Hi The Korean Society of Pharmacology 1993 대한약리학잡지 Vol.29 No.2

시상하부 조각에서 카테콜아민의 분비에 대한 포도당의 영향을 관찰하였다. 카테콜아민의 기초분비는 포도당의 농도$(5{\sim}30mM)$에 반비례하였다. Tetrodotoxin $(10\;{\mu}M)$의 존재하에서 카테콜아민의 기초분비에 대한 포도당의 억제 작용은 대부분 유지되었으나, 도파민에 대한 30 mM 포도당의 억제 작용은 거의 봉쇄되었다. Tetrodotoxin $(10\;{\mu}M)$과 desipramine $(3\;{\mu}M)$의 존재하에서는 카테콜아민의 기초분비에 대한 포도당의 영향이 없었다. 이상의 결과는 포도당이 transsynaptic action 뿐 아니라 카테콜아민 신경세포 말단에 대한 직접 작용을 통하여 카테콜아민의 분비를 조절할 것임을 시사한다. 카테콜아민의 분비에 대한 포도당의 조절작용은 당뇨상태에서의 시상하부 카테콜아민 대사의 변화를 적어도 부분적으로는 설명할 수 있으리라 사료된다. Effects of glucose on the catecholamine release from the hypothalamic fragments in vitro were studied. Basal release of catecholamines was inversely related to the concentrations $(5{\sim}30\;mM)$ of glucose in the incubation medium. Glucose did not affect the 30 mM $K{^+}-stimulated$ release of catecholamine. In the presence of tetrodotoxin $(10\;{\mu}M)$, the inhibitory effect of glucose on the basal release of catecholamines was largely persisted, but the inhibitory effect of 30 mM glucose on dopamine release was largerly blocked. In the presence of both tetrodotoxin $(10\;{\mu}M)$ and desipramine $(3\;{\mu}M)$, glucose failed to affect the basal catecholamine release. The results suggest that glucose modulates the catecholamine release through a direct action on the catecholaminergic nerve terminals, as well as through a trans-synaptical action. The glucose-modulation of the catecholamine release may explain, at least in part, the diabetes-induced changes in the hypothalamic catecholamine metabolism.

시상하부 조각에서 내재성 카테콜아민의 분비에 대한 포도당의 조절작용

정전섭(Jun-Sub Jung),황형식(Hyung-Sik Hwang),위명복(Myung-Bok Wie),송동근(Dong-Keun Song),김용식(Yong-Sik Kim),김영희(Yung-Hi Kim) 대한약리학회 1993 대한약리학잡지 Vol.29 No.2

시상하부 조각에서 카테콜아민의 분비에 대한 포도당의 영향을 관찰하였다. 카테콜아민의 기초분비는 포도당의 농도(5 ~ 30mM)에 반비례하였다. Tetrodotoxin (10μM)의 존재하에서 카테콜아민의 기초분비에 대한 포도당의 억제 작용은 대부분 유지되었으나, 도파민에 대한 30 mM 포도당의 억제 작용은 거의 봉쇄되었다. Tetrodotoxin (10μM)과 desipramine (3μM)의 존재하에서는 카테콜아민의 기초분비에 대한 포도당의 영향이 없었다. 이상의 결과는 포도당이 transsynaptic action 뿐 아니라 카테콜아민 신경세포 말단에 대한 직접 작용을 통하여 카테콜아민의 분비를 조절할 것임을 시사한다. 카테콜아민의 분비에 대한 포도당의 조절작용은 당뇨상태에서의 시상하부 카테콜아민 대사의 변화를 적어도 부분적으로는 설명할 수 있으리라 사료된다. Effects of glucose on the catecholamine release from the hypothalamic fragments in vitro were studied. Basal release of catecholamines was inversely related to the concentrations (5 ~ 30 mM) of glucose in the incubation medium. Glucose did not affect the 30 mM K⁺-stimulated release of catecholamine. In the presence of tetrodotoxin (10μM), the inhibitory effect of glucose on the basal release of catecholamines was largely persisted, but the inhibitory effect of 30 mM glucose on dopamine release was largerly blocked. In the presence of both tetrodotoxin (10μM) and desipramine (3μM), glucose failed to affect the basal catecholamine release. The results suggest that glucose modulates the catecholamine release through a direct action on the catecholaminergic nerve terminals, as well as through a trans-synaptical action. The glucose-modulation of the catecholamine release may explain, at least in part, the diabetes-induced changes in the hypothalamic catecholamine metabolism.

Regulation of Catecholamine Secretion and Synthesis by Histamine in Primary Cultured Bovine Chromaffin Cells

Hwang, Onyou,Na, Doesun,Song, Kyuyoung,Cho, Sung-Woo,Lee, Jae Dam 울산대학교 의과대학 1992 울산의대학술지 Vol.1 No.1

Histamine은 부신 수질 세포의 H₁수용체 활성화를 통한 phosphatidylinositide 가수 분해와 함께 catecholamine 유리를 촉진시킨다고 알려진 바 있다. 본 논문에서는 histamine의 세포 내 작용 기전을 밝히고자 histamine이 catecholamine 생합성 효소인 phenylenolamine N-methytransferase(PNMT)의 유전자 발현 및 catecholamine유리에 미치는 영향을 연구하였다. Histamine에 의한 catecholamine유리는 세포 외 calcium 유입에 의존적이었으나, 세포 내 저장 calcium과는 무관하였고, reserpine 및 탈분극에 의한 유리와 비슷한 수준이었다. Protein kinase C(PKC) 활성제 TPA에 의한 유리와 구별 될 수 없었으며, 그 억제제인 staurosporin에 의해 억제되었다. 또한, histamine은 PNMT mRNA를 증가시켰는데, 이 현상은 TPA에 의한 증가와 동일하며, dantrolene에 의한 차이는 없었으나, PKC 억제제인 sphingosine에 의해 억제되었다. 이상의 결과는 histamine이 chromaffin세포에서 PKC활성화를 통하여 catecholamine 유리 및 PNMT 유전자 발현의 증가시킴으로 catecholamine의 유리와 합성을 연결시킴을 시사하였다.

운동 강도별 동일 회복이 혈중 Cortisol과 Catecholamine 호르몬 변화에 미치는 영향

신원(Shin, Won),최원호(Choi, Won-Ho) 한국산학기술학회 2012 한국산학기술학회논문지 Vol.13 No.5

본 논문은 개인별 VO₂max에 대한 운동 강도 VO₂max의 20%, 40%, 60% 운동 후 동일 휴식(30분)이 혈중 스트레 스 호르몬인 코티솔과 카테콜라민의 변화에 어떠한 영향을 미치는지를 규명 하고자 하였다. 피험자 10명을 선발하여 사전 실험인 예비테스트와 본 실험으로 나누어 실험에 임하였다. 가스분석기로 얻은 VO₂max를 자료로 사용하여 각각의 개인별 VO₂max에 대한 운동 강도를 구하여 실험에 임하였다. 본 실험은 반복측정으로 3개 조로 구분하여 실험하였으며 채혈은 운동전, 운동 직후, 휴식 30분 후에 채혈 하였다. 1회 실험마다 개인당 총 3회 채혈하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 운동 강도별 코티솔 혈중 농도는 VO₂max 20%, 40%의 두 운동집단에서는 유의한 차이를 보이지 않았지만 운동 강도 VO₂max 60%에서는 유의 수준은 p=.002로 유의한 차이를 보였다. 둘째, 운동 강도별 카테콜라민 혈중 농도는 VO₂max 20%, 40%의 두 집단에서는 유의한 차이를 보이지 않았지만 VO₂max 60%에서 유의 수준은 p=.001로 유의한 차 이를 보였다. 셋째, 측정 시기별 운동 강도간 운동 직 후와 휴식기에 혈중 코티솔 농도의 변화율에서는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 넷째, 측정 시기별 운동 강도간 운동 직 후와 휴식기에 혈중 카테콜라민 농도의 변화율에서는 운동 직 후 p=.000과 휴식기에서는 p=.034 유의한 차이가 나타났다. 따라서 본 연구에서는 운동 강도별 운동 후 동일 휴식에 있어 서 VO₂max 60%의 운동 집단에서만 유의한 차이를 나타냈으며 변화율에서도 VO₂max 60%에서 코티솔과 카테콜라민의 변화율에 유의한 차이가 나타났다. 결과적으로 다양한 강도의 운동 후 휴식은 중등도 이상의 운동 강도에서만 휴식의 큰 효과를 볼 수 있었다. 즉 휴식은 중등도 운동에서 큰 의미가 없다고 판단된다. This study set out to investigate the effects of the same amount of resting(30 minutes) after VO₂max 20%, 40%, and 60% exercise on the variation of cortisol and catecholamine, serum stress hormones. The research efforts led to the following conclusions: First, there were no significant differences in serum cortisol concentration between the VO₂max 20% group and the VO₂max 40% group, but there were some significant differences in the significance level of p=.002 in the VO₂max 60% group. Second, there were no significant differences in serum catecholamine concentration between the VO₂max 20% group and the VO₂max 40% group, but there were some significant differences in the significance level of p=.001 in the VO₂max 60% group. Third, no significant differences were found in the changing rates of serum cortisol concentration between right after exercise and during break among different levels of exercise intensity according to measuring time. Fourth, there were significant differences in the changing rates of serum catecholamine concentration in the significance level of p=.000 right after exercise and in the significance level of p=.034 during break In short, there were significant differences only in the VO₂max 60% group according to exercise intensity when the different groups took the same amount of break after exercise. The VO₂max 60% group was also the only group that showed significant differences in the changing rates of cortisol and catecholamine. In conclusion, taking a break after exercise can generate huge effects only when the exercise intensity level is moderate or higher. That is, taking a break will have no significant effects when the exercise intensity level is lower than moderate.

Epinephrine 후안구 투여 후 발생한 가역적 심근증 1예

김원영,김원,이재호,조규종,홍정석,안신,임경수 대한응급의학회 2002 대한응급의학회지 Vol.13 No.4

Catecholamine induced cardiomyopathy is well known in pheochromocytoma, subarachnoid hemorrhage patients and in patients who received with large amount of exogenous catecholamine for therapeutic use. Few cases have been reported after short time exposure of excessive exogenous catecholamine. Furthermore only one case has been reported after clinically relevant dose of exogenous catecholamine in Japan. We describe a 38-year-old female presented as chest pain and presyncope after retrobulbar injection of a small dose epinephrine for opthalmologic surgery. The echocardiography and the cardiac specific enzyme of her demonstrated cardiomyophthy. Her cardiac funcion was nearly normalized after dopamine and dobutamine therapy. We report a case of cardiomyopathy induced by a clinical acceptable dose of retrobulbar epinephrine injection in a patient with no evidence of heart disease.

Bio-inspired adhesive catecholamines: applications in point-of-care diagnostic testing

홍선기 한국공업화학회 2019 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2019 No.0

Catecholamine is one of the most attractive molecular adhesive moieties that is commonly found in nature. The mussel lives attached on wet surface by the incorporation of catecholamines in their foot proteins. Plant-flavonoids are also catecholic/polyphenolic derivatives that show remarkable molecular-level adhesion in aqueous environments. In addition, catecholamine plays an important role in generating color of skin, hairs and eyes, as a group of biopigments called melanin. This dual role of catecholamine in nature inspires us to develop novel colored adhesive materials that can be used as molecular probes for colorimetric bioassays. In this presentation, the nature-inspired approaches generating catecholamine-based materials for point-of-care diagnostic testing will be discussed.

증례보고 : 카테콜아민에 의한 심근병증과 울혈성 심부전이 동반된 갈색세포종 환자의 마취경험

최은미 ( Eun Mi Choi ),박청훈 ( Chung Hoon Park ),홍승범 ( Seung Bum Hong ),나성원 ( Sung Won Na ),오영준 ( Young Jun Oh ) 대한마취과학회 2009 Korean Journal of Anesthesiology Vol.56 No.5

Catecholamine-induced cardiomyopathy associated with pheochromocytoma is a relatively well-recognized but rare entity. We report a case of 15-year old man with a pheochromocytoma and severe heart failure caused by a catecholamine-induced cardiomyopathy. He had symptoms such as fatigue, cold sweating, and dyspnea for 7 months. The chest x-ray showed an enlarged cardiac shadow and pulmonary edema. Echocardiography showed severe decreased left ventricular contractility with multiple thrombi and right ventricular hypokinesia with mild pulmonary hypertension. This report describes our experience of the anesthetic management for the removal of pheochromocytoma with catecholamine-induced cardiomyopathy, which barely responded to high vasopressin and epinephrine. (Korean J Anesthesiol 2009;56:601~4)

아산화질소에 의한 점진적 저산소가스 흡입이 혈중 가스치와 Catecholamine치 및 혈역학에 미치는 영향

김세연,송선옥,배정인,전재규,배재훈 영남대학교 의과대학 1998 Yeungnam University Journal of Medicine Vol.15 No.1

교감신경계는 광범위한 각종 기능의 항상성 조절에 결정적인 역할을 하고 있으며, 저산소증, 출혈, 통증 등에 따른 스트레스 반응에 의해 자극되어 심박출량의 증가 및 조직으로 산소공급 향상을 위한 혈류 조절 반응이 나타나게 되나 주어진 환경에 따라 반응 정도는 다양하게 보고되고 있다. 고농도의 N₂O로 인해 발생된 저산소혈증 상태에서 혈역학적 변화가 저산소혈증을 발견하는 지표로서 유용한 지를 관찰하기 위해 본 실험에서는 마취후 기계적 환기를 시행한 한국산 잡견에서 고농도의 N₂O를 이용하여 흡입산소농도를 점진적으로 감소시킬 때 발생된 저산소혈증이 혈중 catecholamine의 분비와 혈액 가스 및 혈역학적 변화를 비교 관찰하였다. Halothane으로 흡입 마취하여 기계적 환기를 시행한 뒤 10마리의 한국산 잡견에서 21%, 15%, 10%, 5%의 산소를 5분씩 공급하여 혈역학상의 변화와 조직의 산소이용 상태 및 혈중 catecholamine치를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 조절호흡의 결과, 실험견은 등탄산성 저산소혈중이 초래되었으며 흡입산소농도의 감소 정도에 따라 동맥혈 및 혼합정맥혈의 산소분압 및 포화도가 감소되었고, 산소섭취율이 증가함에 따라 동-정맥혈 산소함량의 차이는 증가하였으며 동시에 심박출량이 증가하는 대상성 반응을 보였다. 중심정맥압은 10%와 5%의 흡입산소농도에서 측정치가 유의하게 증가되었고, 평균 폐동맥압은 10%와 5%의 흡입산소농도에서 각각 55% 및 82% 증가되었으며 폐혈관저항도 각각 76%, 95%로 유의하게 증가되었으나 전신혈관저항의 변화는 유의성이 없었다. 실험견에서 혈중 norepinephrine, epinephrine 및 dopamine의 대조치는 각각 141.4±94.4 pg/ml, 172.6±130.1 pg/ml, 151.1±282 pg/ml이었다. 15% 산소 흡입시 norepinephrine, epinephrine 및 dopamine치는 모두 유의한 증가를 나타내기 시작하였고 dopamine은 10% 흡입산소농도에서 가장 많이 증가하였으나 5% 흡입산소농도에서는 오히려 감소되었고 60%의 흡입산소로 재산소화하는 동안 대조치 수준으로 회복되었다. 이에 비해 norepinephrine은 15%의 흡입산소농도에서 74% 증가한 후 저산소혈증이 심화될수록 더욱 증가하는 양상이 계속되었다. Epinephrine은 대조치에 비해 15% 산소 흡입시 29% 증가하였으나 10% 및 5% 흡입산소농도에서 각각 382%, 350% 증가되었다. 60%의 흡입산소로 재산소화하였을 때는 norepinephrine과 epinephrine치는 감소되었으나 대조치보다는 여전히 증가되어 있었다. 이상의 결과로 볼 때 마취후 고농도의 N₂O에 의한 저산소 가스 흡입은 혈중 catecholamine의 농도를 증가시키나 심혈관계 및 교감 신경계의 반응을 매우 둔화시키는 것으로 생각된다. 따라서 임상 마취에서 환자에게 고농도의 N₂O를 흡입시켜 저산소혈증이 초래되는 경우 혈압 및 맥박수의 변화는 저산소혈증을 발견하는 지표로 유용하지 않은 것으로 사료된다. The sympathoadrenal system plays an important role in homeostasis in widely varing external environments. Conflicitng findings, however, have been reported on its response to hypoxia. We investigated the effect of hypoxia on the sympathoadrenal system in dogs under halothane anesthesia by measuring levels of circulating catecholamines in response to graded hypoxia. Ten healthy mongreal dogs were mechanically ventilated with different hypoxic gas mixtures. Graded hypoxia and reoxygenation were induced by progressively decreasing the oxygen fraction in the inhalation gas mixture from 21%(control) to 15%, 10% and 5% at every 5 minutes, and then reoxygenated with 60% oxygen. Mean arterial pressure, central venous pressure and mean pulmonary arterial pressure were measured directly using pressure transducers. Cardiac output was measured by the thermodilutional method. For analysis of blood gas, saturation and content, arterial and mixed venous blood were sampled via the femoral and pulmonary artery at the end of each hypoxic condition. The concentration of plasma catecholamines was determined by radioenzymatic assay. According to the exposure of graded hypoxia, not only did arterial and mixed venous oxygen tension decreased markedly at 10% and 5% oxygen, but also arterial and mixed venous oxygen saturation decreased significantly. An increased trend of the oxygen extraction ratio was seen during graded hypoxia. Cardiac output, mean arterial pressure and systemic vascular resistance were unchanged or increased slightly. Pulmonary arterial pressure(PAP) and pulmonary vascular resistance(PVR) were increased by 55%, 76% in 10% oxygen and by 82%, 95% in 5% oxygen, respectively(p<0.01). The concentrations of plasma norepinephrine, epinephrine and dopamine increased by 75%, 29% 24% in 15% oxygen and by 382%, 350%, 49% in 5% oxygen. These data suggest that the sympathetic nervous system was activated to maintain homeostasis by modifying blood flow distribution to improve oxygen delivery to tissues by hypoxia, but hemodynamic changes might be blunted by high concentration of nitrous oxide except PAP and PVR. It would be suggested that hemodynamic changes might not be sensitive index during hypoxia induced by high concentration of nitrous oxide exposure.

미주신경과 연결된 중추신경로내 Catecholamine성 신경세포에 관한 연구

황광민(Kwang-Min Hwang),이봉희(Bong-Hee Lee),김은아(Eun-Ah Kim),김명옥(Myeong-Ok Kim),백상호(Sang-Ho Baik),이부영(Boo-Young Lee) 대한해부학회 1998 Anatomy & Cell Biology Vol.31 No.1

이 연구는 미주신경의 중추신경 경로를 구축하는 한편 미주신경에 이어진 신경핵중 catecholamine성 세포의 존재를 증명하기 위하여 흰쥐 목부분의 미주신경에 신경추적자인 pseudorabies virus를 주입하고 바이러스가 뇌로 충분히 이동하도록 76 ~ 96시간을 경과시킨 뒤 뇌조직을 절제하였다. 이 조직을 재료로 바이러스에 대한 항체를 이용한 면역조직화학 염색과 바이러스와 catecholamine에 대한 이중형광염색 반응을 시행하였다. 관찰결과 미주신경의 1차핵인 미주신경 등쪽핵 (dorsal motor nucleus of vagus nerve)과 의문핵 (nucleus ambiguus), 2차핵인 고립로핵 (nucleus tractus solitarius)에서 강한 양성반응을 관찰할 수 있었다. 간뇌의 뇌실옆핵(paraventricular nucleus)과 종뇌의 편도중심핵 (central nucleus of amygdala), 섬피질 (insular cortex), 뇌궁아래기관 (subfornical organ), 뇌줄기의 청색반점 (locus ceruleus)과 팔옆핵 (Parabrachial nucleus), 그리고 A1, A5, A7, C1, C2 세포무리에도 염색반응이 확인되었다. 이중에서 바이러스와 catecholamine성 세포에 대한 이중면역형광반응에 모두 양성을 보인 곳은 A5, A7, A1/C1 부위 그리 고 청색반점과 팔옆핵 등으로 나타났으며 부위에 따라 반응 강도와 세포 수는 다르게 나타났다. 이상의 연구결과를 종합하였을 때 미주신경은 뇌실옆핵을 비롯한 중뇌, 뇌줄기 등의 여러 신경핵과 직접 또는 간접으로 연결되어 catecholamine미주신경의 상위 조절기능에 관여하고 있다는 형태학적 근거를 마련하였다. This study aimed to carry out the reconstruction of whole tract of the vagus nerve using new powerful neurotracer which can migrate easily to the neighboring neurons through synapse and identify whether catecholaminergic neurons exist or not in the central vagal pathways. Pesudorabies virus (PRV-Ba) was used as a neurotracer and antibody to the PRV-Ba was used to localize the tracer in neurons immunohistochemically. The PRV-Ba was injected into the cervical portion of the vagus nerve of Sprague-Dawley rats. After 3 to 4 days of survival periods, brain tissues were fixed, sectioned and stained using anti-PRV-Ba and ABC method subsequently. Motor neurons of the vagus nerve were originated exclsively from dorsal motor nucleus of the vagus nerve and nucleus ambiguus in the medulla oblongata which project fiber by way of nucleus tractus solitarius up to the cerebrum including the paraventricular nucleus. Double labelled neurons were found mostly throughout the brainstem. The adrenergic inputs arose from the C1, C2, and C3 cell groups. Noradrenergic inputs originated predominately from A5 cell group, with lesser contributions from A1 and A7 cell groups as well as locus ceruleus. Some weakly stained TH-immunoreactive neurons, presumably dopaminergic, were labelled in the paraventicular nucleus. In conclusion, motor neurons projecting to the vagus nerve includes noradrenergic neurons of the brainstem and from a dopaminergic neurons in the paraventicular nucleus.