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【問1】以下の文章の正誤を判定してください。
(1)洞房結節には膜電位が上昇すると開口するナトリウムイオンチャネルは存在していない
(2)心室筋には過分極誘発カチオンチャネルは存在していない
(3)皮質脊髄路は全て一次運動野、内包、大脳脚を通り、錐体交叉で交叉する。
(4)ウアバインを投与すると、細胞の膜電位は上昇する
(5)リアノジン受容体は、Gs共役型GPCRである。
【問2】以下の文章の空欄を補充してください。
(1)『 』は心筋細胞において、小胞体にカルシウムイオンを取り込むポンプである
(2)ソタロールは交感神経機能活性化と、電位依存性『 』チャネルの阻害薬である
(3)ヘミコリニウム-3は『 』の阻害薬である。
(4)脊髄の片側に損傷が発生して、症状が起きている状態を『 』症候群と呼ぶ
(5)ベラパミルは電位依存性『 』チャネルの阻害薬である。
【問3】以下の問いに解答してください。
(1)ネオスチグミンを吸入した場合、心臓への影響としてはどのようなものが考えられるか。ただし、心臓にはM2(アセチルコリン受容体M2)が多く存在するとし、アセチルコリンを放出するシナプスが心臓のM2受容体付近に存在するとする。
(2)人類は死後、暫くの間筋肉が硬直する。これは何故だと考えられるか。
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提出者:ユラリア・ウィンターフィア
『薬理学理論』課題8
【問1】以下の文章の正誤を判定してください。
(1)誤り
(2)正しい
(3)誤り
(4)正しい
(5)誤り
【問2】以下の文章の空欄を補充してください。
(1)SERCA
(2)カリウム
(3)コリントランスポーター
(4)ブラウン・セカール
(5)カルシウム
【問3】以下の問いに解答してください。
(1) ネオスチグミンを吸入した場合の心臓への影響について
ネオスチグミンはアセチルコリンエステラーゼ阻害薬であり、シナプス間でのアセチルコリン分解を阻害する。これにより、シナプス間のアセチルコリン濃度が上昇する。心臓にはM2アセチルコリン受容体が多く存在するため、アセチルコリン濃度の上昇により、これらの受容体が活性化される。M2受容体はGi蛋白と共役しており、その活性化によりアデニル酸シクラーゼが抑制され、電位依存性カリウムイオンチャネルが活性化されるため、心拍数の減少が発生する。
また、アデニル酸シクラーゼが非活性化することでcAMPが減少し、プロテインキナーゼAの活性化が落ちることで、ホスホランバンの活性化が落ち、カルシウムポンプの抑制が強化されると考えられる。従って、心筋の収縮力及び拡張力の減少も影響として考えられる。
(2) 死後の筋肉硬直が起こる理由
アクチンとミオシンの結合を阻害するトロポニンにカルシウムイオンが結合することで筋収縮が発生し、そのカルシウムイオンを解離させ、アクチンとミオシンの解離させて筋弛緩を発生させる際にATPが必要となる。
死後にATP産生が途絶えると、ミオシン頭部とアクチンフィラメントの結合が解除されなくなり、これが死後におきる硬直の要因である。
提出者:リーシャ
『薬理学理論』課題8
【問1】以下の文章の正誤を判定してください。
(1)誤り
理由:洞房結節では膜電位が全体的に高く、電位依存性ナトリウムイオンチャネルは存在しているものの、常に不活性ボールなどによる状態になっているだけだからです!
(2)不明
理由:心室筋に過分極誘発カチオンチャネルが存在しているかは講義で言及されていませんでした。存在しない理由は見当たらなかったので、実験するまではわからないと思います!
(3)誤り
理由:皮質脊髄路は一次運動野から始まって内包(後脚)、大脳脚を通りますが、全部が錐体交叉で交叉するわけじゃないです!
(4)正しい
理由:ウアバインはNa⁺/K⁺-ATPaseを阻害するから、濃度勾配が徐々に崩れ、綱引きが両方とも弱くなるので膜電位はゼロに近づきます! なので、膜電位は上がります!
(5)誤り
理由:リアノジン受容体はイオンチャネル型受容体で、Gs共役型GPCRじゃないです! 筋小胞体からCa²⁺を放出するチャネルです!
【問2】以下の文章の空欄を補充してください。
(1)SERCA
理由:心筋細胞で小胞体にCa²⁺を取り込むポンプといえばSERCAです!
(2)カリウム
理由:ソタロールって薬はβ遮断薬なので交感神経機能の活性化を抑える薬で、電位依存性カリウムチャネルも阻害するんです! だから不整脈の治療に使われます!
(3)コリントランスポーター
理由:ヘミコリニウム-3はコリントランスポーターを阻害して、アセチルコリンがシナプス内に貯まらなくなります!
(4)ブラウン・セカール
理由:そのままです!
(5)カルシウム
理由:ベラパミルは電位依存性カルシウムチャネル阻害薬で、カルシウムイオンチャネルをブロックします!
【問3】以下の問いに解答してください。
(1) ネオスチグミンの心臓への影響
ネオスチグミンはアセチルコリンエステラーゼを阻害する薬です。これを吸入すると、アセチルコリンエステラーゼの働きが抑えられて、アセチルコリンが分解されにくくなります。そうすると、シナプスとシナプスの間のアセチルコリン濃度が上がります。
心臓にはM2ムスカリン受容体が多いんですよね。このM2受容体にアセチルコリンが結合すると、Gi蛋白が活性化して、アデニル酸シクラーゼが抑制されます。
すると、βサブユニットとγサブユニットによって洞房結節の電位依存性カリウムイオンチャネルの活性化が発生します。これによって、膜電位全体が過分極側に傾くので、心拍数の減少が発生します!
あと、cAMPの産生力が減少するのでホスホランバンによるカルシウムポンプの抑制が外れず、心臓の収縮や拡張の力が弱くなると思いました!
でも、講義においてネオスチグミンは重症筋無力症などに使われる、と言っていました。
なので、心臓にあるM2受容体にはあんまり効果が高くない可能性も高いと思いました!
(2) 死後の筋肉硬直の理由
人が死んだ後に筋肉が硬くなるのは、ATPがなくなってしまうからです!
筋肉が縮み、緩む循環にはATPが必要なんです。アクチンとミオシンがくっついて、筋肉が縮んだ状態を解除するためにはカルシウムイオンを除去する必要があり、その除去のためにはATPのエネルギーが必要です。死後は解糖系やTCA回路が止まってATPが作られなくなるので、ミオシンとアクチンが結合したままになってしまうんです。なので、縮んだまま固まります。
昔、孤児院の友達が死んじゃった時にずっと眺めていたら体が硬くなって、その後しばらく経つともう一度柔らかくなっていました。多分それは、アクチンとミオシンを繋いでいたカルシウムが外れたか、筋肉自体が腐っていっちゃったことによるものだと思います!