교감, 부교감 약에 따른 개구리 동공 변화 실험

소개글

교감, 부교감 약에 따른 개구리 동공 변화 실험에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

마취제를 처리하기 전/후의 척수반사시간을 비교하는 것이었다. 개구리의 안구를 척출한 뒤 두 개 조로 나뉘어 실험을 동시에 진행하였다.
첫 번째 실험은 마취 전후의 개구리 지각신경말초의 반응 실험이었다. 신호가 뇌를 통하지 않고 척수에서 신속하게 이루어지도록 하기 위해 reflex frog를 만들어야 하는데, 뇌를 제거하고 척수신경만을 남기기 위해서는 [그림 1]에서와 같이 고막 뒤에서 머리를 잘라내야 했다. 개구리가 입을 꾹 다물어 입을 벌리는 것은 어려웠는데, 정확히 어디를 어느 정도 잘라야 하는지 잘몰라서 선뜻 실험에 임하지 못했다. 마취도 안한 채로 머리를 자른다는 것이 안쓰러웠지만, 국소마취의 효과에 영향을 주지 않기 위해서는 어쩔 수 없는 상황이었다. 우리대는 완전히 죽은 것만 같았던 reflex frog의 왼쪽 발로 실험을 했는데 HCl에 담그자 3초만에 바로 반응을 해서 신기했다. 물로 다리부분을 씻어 준 뒤에 Lidocaine을 바르고 다시 HCl에 대한 반응 시간을 알아보았다. 이번에는 국소마취제의 영향 때문인지 조금 늦은 8초 뒤에 반사를 하였다. 우리대는 혹시 reflex frog의 지각신경이 실험 시간이 흐름에 따라 둔해 진 것이 아닌지 궁금하여 lidocaine처리를 하지 않은 오른쪽 발로 HCl 실험을 하였는데 이때 역시 3초가 나왔다. 이 사실로 보아 시간에 따라 지각신경이 둔해짐으로써 반사가 늦어진 것이 아님을 변인 통제로 확인 할 수 있었다. 다른 조의 결과를 보면[표 6], 정확한 통계는 낼 수 없지만 평균적으로 반응시간이 약 3~4배 정도 증가한 것을 알 수 있다. 오늘 사용한 국소마취제는 lidocaine으로 치과진료에서도 많이 쓰이는데, 작용이 빠르고 강하면서도 작용시간이 길며 광범위한 마취를 일으킨다. 마취 기전은 완전히 밝혀져 있지는 않지만, lidocaine이 voltage-sensitive Na+ channe을 차단함으로써 신경 세포막의 안정전위를 변화시키거나 탈분극 속도와 재분극 속도를 감소시킴으로써 전도 속도가 느려지기 때문에 마취효과가 나타나는 것으로 알려져 있다. 국소마취의 방법은 크게 표면마취, 침윤마취, 전도마취의 세 가지가 있는데, 표면마취는 점막이나 상처표면에 도포하여 약물을 침투시키는 것으로 건강한 피부 표면에서는 약물침투가 적다고 한다. 침윤마취는 신체부위 주변에 피하로 주사하여 마취 목적 부위로 통하는 신경전달을 차단하는 방법으로 크게 보면 전도마취의 일종이라 할 수 있으며, 전도 마취는 마취시키고자 하는 신체 부위에 직접 주사하는 방법이다. 오늘 실험에서 사용한 방법은 표면마취인데 직접 주사하는 것보다 효율이 떨어지므로 개구리 다리 관절아래 까지 충분히 발라주어야 했다. 개구리의 반사 작용은 다리를 드는 것으로 관찰 할 수 있었는데, 마취전에는 HCl에 담그고 나면 여러번 다리를 들기도 하였다(마취전 10번 -> 마취후 1번). 이것은 피부에 남아있는 HCl에 의해서 계속 자극이 가해 졌기 때문으로 보인다. 반사 실험을 할 때 개구리가 몸을 꿈틀댄다면 뇌가 완전히 제거되지 않아 자극에 대한 중추신경의 운동신호가 전달되어서 그런 것이므로, 고막 뒷부분까지 충분히 다시 잘라내야 할 것이다. 지각 말초 실험은 간단하면서도 결과가 명확해서 좋았다. 비록 마취를 하지 않고 머리를 잘라냈던 것이 미안했지만, 실험이 뇌를 제거한 상태에서 진행됐으므로 실험동안 고통에 대한 인지는 없었을 것으로 생각한다.
두 번째 실험은 동공 실험이었다. 동공은 크기와 모양은 주로 홍채 안에 있는 동공 괄약근이나 동공 방사근들의 상대적인 작용에 의해 자율적으로 변화한다. 즉, Radial m.(방사근)에는 α.Adrenergic receptor가 우세하여 교감신경계에 의해 수축되어 산동 작용이 일어나고, Sphinter m.(괄약근)에는 Nicotinic receptor가 우세하여 부교감신경에 의해 수축하여 축동 작용을 일으키는 것이다. 따라서 대략적으로 생각한다면, 부교감 신경을 흥분시키거나 교감신경을 봉쇄하는 약물에 의해서는 축동이 일어나고, 부교감 신경을 봉쇄하거나 교감신경을 흥분시키는 약물에 의해서는 산대작용이 일어날 것으로 예상할 수 있다. 그러나 실제로, 안구를 적출한 상태에서 동공에 직접 약물을 투여하였으므로 내인적 신경전달물질에 의존적인 약물들은 좀 더 따져볼 필요가 있었다.
[표 3]의 결과대로 우리대(짝수대)는 왼쪽 안구에서는 우선 ACh에 의해서는 약간의 축동작용이 일어날 것으로 예상했고 예상대로 동공이 축소

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