경막내로 투여한 신경전달물질이 통증성 배뇨반사에 미치는 영향
The Effects of Insulin Therapy on the Pain-induced Micturition Reflex
이원길, 김남철, 김덕윤,
소속 상세정보
이원길 ( )
경북대학교 의과대학 생리학교실
김남철 ( )
경북대학교 치과대학 구강생리학교실
김덕윤 ( )
대구효성가톨릭대학교 비뇨기과학교실
KMID : 0358319980390080729
Abstract
서론
배뇨반사란 방광내 소변 충만에 의한 자극이 구심성 신경섬유를 통해 척수로 전달된 후
원심성 신경을 통해다시 방광으로 전달되어 나타나는 방광 배뇨근의 수축과 요도괄약근의
이완 현상을 말하는데 소변의 저장은 교감신경에 의해 배뇨는 부교감신경에 의해 주로 조절
된다. 배뇨반사에 관여하는 일차 구심 성신경은 교감신경과 부교감신경 경로를 따라 주행하
는데 배뇨반사를 유발하는 통증 및 기계적 감각은 골반신경을, 그 외 하부 요로의 통각은
하복부신경을 통해 천수에 있는 배뇨중추로 전달된다. 이 배뇨중추는 더 상부 중추신경계로
부터도 조절을 받을 수 있다. 배뇨에는 이들 신경외이 체신경인 외음부(pudendal)신경이 골
격근으로 구성되어 있는 외요도괄약근을 지배하는데 이들 구심성, 원심성 및 중추 신경의
복잡한 조절에 의해 배뇨반사가 일어나게 된다.
정상적으로 배뇨반사는 방광이 충만하여 방광벽을 신장시켜서 기계적 수용기가 감작되는
것 외에 여러 인자들에 의해 영향을 받을 수도 있는데 그중 가장 대표적인 유발 인자는 통
각이다 통증에 의한 배뇨반사의 예는 방광이나 그 주위 조직의 염증으로 인한 통증이 발생
할 때 자주 관찰할 수 있다 통각이 배뇨반사를 유발할 수 있는 이유는 방광을 지배하는 구
심성신경 말단의 수용기 형태 중 자유신경종말형(free nerve ending)이 방광내에 다량 분포
하고 있기 때문이다. 따라서 방광내에서 통증이 발생하면 이들 신경종말이 민감하게 반응을
나타낼 수 있으며 배뇨반사에 영향을 미칠 수 있다. 또한 화학물질에 의해서 통각이 유발되
면 배뇨반사에 영향을 미칠 수 있는데 방광에 급성 통증을 유발하는 자극물질로는
turpentine, mustard oil, formalin, xylene, capsaicin 등이 있다.
통각은 기계적 자극과 마찬가지로 구심성신경을 통해 척수에서 시냅스 하여 이곳에서 배
뇨반사에 영향을 준다. 조직면역학적 연구에 의하면 천수 후부 신경절(dorsal root ganghon)
내에는 여러 가지 물질, 즉 vasoactive intestinal peptids, substance P(SP), calcitonin
generelated peptide (CGRP), enkephaln(ENK), cholecystokinin 및 nitric oxide를 함유하고
있으며 wheat germ agglutinin horseradish peroxidase(WGA-HRP) labeling 방법에 의하면
이 부위에 방광 구심성신경이 위치한다고 한다. 실험적으로 경막내에 여러 가지 신경전달물
질들을 주입하면 방광근의 수축에 변화를 초래한다고 하지만 아직 일반적인 작용에 관해서
는 밝혀져 있지 않은 실정이다 척수손상을 받은 환자에게서 경막내로 낮은 농도의 모르핀을
주입하면 배뇨장애가 회복된다는 보고는 천수 배뇨중추에서 아편제에 의한 통증 억제가 배
뇨장애에 영향을 미칠 수 있다는 것을 암시한다 한편 SP는 중추신경계에 광범위하게 분포
하고 있으며 일차 구심성신경에 존재하여 통증 전달에 관여하는 것으로 알려져 있다. 또 통
증에 의한 자극은 방광과 척수내 구심성신경 말단에 SP나 다른 tachykuns의 분비를 유발하
며 수용체를 통해 효과를 나타낸다고 한다. 이와같이 배뇨반사를 담당하는 일차 구심성신경
에 SP가 다량 존재한다는 보고는 SP가 배뇨중추에서 배뇨반사에 관여할 수 있다는 것을
시사한다 그러나 SP가 통각에 의해 유도되는 배뇨반사에 어떻게 영향을 미치는지에 대해서
는 아직 알려진 바가 많지 않다. 또한 CGRP도37개의 아미노산으로 구성되어 있는
neuropepude로 수용체는 신경계에서 광범위하게 나타나며 통증시 척수내 CGRP가 증가한다
고는 하나 배뇨반사의 작용에 대한 연구는 많지 않다.
본 실험에서는 정상적으로 방광내에 점진적인 소변충만으로 유발되는 배뇨(용적성 배뇨반
사)와 acetic auld나 capsalcin과 같은 통증 유발 물질에 의한 배뇨(통증성 배뇨반사)의 차이
를 비교하고자 한다 그리고 경막내로 통증 억제물질인 ENK을 주입하여 배뇨반사에 미치는
영향을 평가하고 배뇨중추에 존재하면서 통증 정보 전달에 관여하는 SP나 CGRP의 역할도
알아보기 위하여 본 실험을 계획하였다.
#초록#
Purpose : Irritations or painful stimuli to the bladde: may alter voiding behaviorand
this may be associated with dysfunction of periurethral muscles. In our study, recording
of bladder and sphincter activity in response to intravesical irritants(acetic acid,
capsaicin) was done and the effects of Intrathecal administration of
transmitters(enkephalin, susbtance P and its antagonist, or calcitonin gene related peptide
and its antagonist) was analyzed
Materials and Methods : Adult male Sprague-Dawley rats(400-500gm) were
anesthetized with intraperitoneal urethane mixed with entobar. The left femoral artery
and vein were cannulated for blood pressure monitoring and drug administration. A
catheter(PE 50) was inserted into the bladder dome through a midline abdominal incision
and bipolar electromyographic(EMG) needle electrodes were placed into the urethral
sphincter. Peak contractile pressure and EMG activities were measured on a polygraph.
Saline, acetic acid, or capsaicin was infused into the bladder at 50μ1/min and saline,
enkephalin (ENK), substance P(SP) and its antagonist, or calcitonin gene related peptide
(CGRP) and its antagonist was administered intrathecally.
Results : Each micturition cycle started with an increase in bladder pressure which
triggered the contraction of the external urethral sphincter. Fast Fourier transform(FFT)
analysis of the external sphincter EMG revealed a peak activity at 500Hz. The inteNal
and duration of EIOG bursts were 38±2 msec and 92±10 msec respectively. The
interval of bladder contraction was 809±23 sec. Intravesical acetic acid and capsaicin
activated micturition reflex earlier than in control group and intrathecal ENK, SP
antagonist, and CGRP antagonist attenuated the parameters in activated micturition
reflex.
Conclusions : Urethral sphincter EMG showed constant burst duration and interval in
spite of the infusion of acetic acid or capsaicin. Intravesical acetic acid or capsaicin
increased the peak amplitude of intravesical pressure, lowered voided volume, and
shortened EMG spike duration and voiding interval significantly. Intrathecal injection of
ENK, SP, SP antagonist, CGRP, and CGRP antagonist changed the parameters,
especially the voiding interval, voiding duration and peak pressure of the bladder.
(Korean J Urol 1998; 39: 729∼36)
키워드
Urinary bladder; Painful stimuli; Intrathecal transmitter; Micturition reflex;
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