札幌医誌　49（5）453～461（1980）

カリウム拘縮のInactivationに関する

　　　　研究の現状と今後の問題

永井寅男＊高氏　昌　太田　勲　　　　小坂　功　筒浦理正札幌向科大学生理学第1講座　（主任　藪　英世教門）

　　　高　橋　正　樹

札幌医科大学附属臨海．医学研究所

Current　Studies　on　Inactivation　of　Potassium

　　Contracture　and　the　Further　Problems

　　Torao　NAGAI，＊Masa　TAKAUJI，　Isao　OOTA　　　Isao　KOSAKA　and　Masaaki　TSUTSU－URAD砂απ〃z8π孟げ飢ツ∫げoZ㎎ツ（5ε漉。πエ），8α勿。ノηM8読。α♂Co砺98

　　　　　　　　　　（c碗げ：乃頭H．Y准伽）

　　　　　　　　　Masaki　TAKAHASHI　　ル勉プ〃～6Bガ。〃z64加Z乃1漉孟‘4記，3α勿07roM厩ガ‘αJCo〃¢96

　　In　order　to　elucidate　the　nature　of　inactivation　of　potassium　contracture　in　skeletal　muscle，　current

studies　on　the　inactivation　were　reviewed　and　various　remaining　problems　requiring　further　investigation

were　pQinted　out．　　　　　　　　　　　　　　（Received　May　26，1980　and　accepted　August　25，1980）

1

2

3

4

5

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7

8

9

10

目 次

はじめに

カリウム拘縮のactivationとinactivation

の関係

カリウム拘縮のtime　courseとinactiva－

tion

カリウム拘縮のinactivationとrestoration

の関係

カリウム拘縮のinactivationの2相性の

成因

カリウム拘縮のinactivationの局在部位

工nactivate．きれた．　twitch　fiberにおける日

変化

Charge　move皿entとカリウム拘縮のacti－

vatiQnおよびinactivationの関係

比』較生理学的見地からのinactivatio且

む　す　び

　　　　　　　　　　1　はじめに

　カリウム拘縮のactivationならびにinactivationに

関する研究は，Hodgkin　and　Horowicz1）（1960）以来かな

り多く行われてきたが（L廿ttgau2），1963；Curtis3），1964；

Frankenhaeuser　and　L琶nnergren4＞，　1967；Caputo，

1972a5），　b6＞；19767）；Stuesse　and　Lindley8），1975），　こ

れらの機序の詳細ならびに本質については依然不明であ

り，この解明は今後に残された重要な課題の一つである，

　本報では，主として最近数年間のわれわれの報告（篠崎・

太田9），1976；Kosaka　8彦磁10），1977；Takauji　6’磁11），

1977；Takauji　and　Nagai12），1977；Nagaiβψα乙13），1979；

K：osaka　and　Nagai14），1979；Nagai　8’α乙15），1979；

Takauji　6診磁16），1980）に基づき，研究の現状と今後の問

題点を整理してみたい．

　　　　　2　カリウム拘縮のactivationと

　　　　　　　　i践activatio践の関係

　カリウム拘縮（K拘縮）のactivation　processならびに

inactivation　processに関する研究については，従来多く

＊　札幌医科大学名誉教授

453

454 永井寅男・他 札幌医誌

の報告があるが（Hodgkin　and　Horowicz1），1960；L廿一

ttgau2），　1963；Curtis3），　1964；Frankenhaeuser　and

Lannergren4＞，1967；Caputo，1972　a5），　b6）；19767）；篠

崎・太田9），1976；Kosaka砿磁10），1977；Takauji　8’

α乙11），1977；Takauji　and　Nagai12），1977；Nagaiθ孟

α乙13），1979；Nagai　6’α♂．15），1979），この両processの関

係についてはなお問題が残されている、これらのprocess

に対する諸種のagentsあるいは条件の影響を検討した従

来の報告によれぽ，あるagentあるいは条件がactivati－

on　processな．らびにinactivation　process対し平行

的な（または同一方向の）影響を与える場合と，そうでな

い場合がある．たとえば5低濃度Ca什（Frankenhaeuser

and　Lannergren4＞，19671篠崎・太田9），1976），　anQmalous

anions（NagaiωαZ．15），1979）および閾下濃度（1　mM）の

ca任eine（篠崎と太田9））はacti▽ation　curveを左方に移

動させるとともに，inactivation　curveをも左方にずら

す．すなわち，これらはactivation　processならびに

inactivation　processをともに促進する．また，高濃．度

Ca朴　（LUttgau2＞，1963；Frankenhaeuser　and　Lanner－

gren4），1967）およびMn什（3～10　mM）は，　K拘縮を抑

制する（Chiarandini　and　Stefa耳i18），1973；Oota　6’磁19），

1972；Sakai　8オα乙20），1974；Takauji　8‘α〃6），1980）と

ともに，そのinactivat王・n　processをも抑制する（Takauji

α磁17），198Q）．すなわち，以上のagentsはactivation

processを促進すると同時にinactivation　processをも

促進するか，または両processを抑制する点で，　activat－

10n　processとiロactivation　processに対し平行的作用

をおよぼす．これに対し，dantroleneは，　activation

curveを右にずらしactivation　processを抑制する（Ha－

inaut　and　Desmet21），1974；Takauji　8彦αム11），1977）一

方，inactivation　curveを反対に左方にずらし三nactiva－

tion　Processをむしろ促進することが示されている（Ta－

kauji　and　Nagai12），1977）．また同様の関係はprocaine

についても認められている（Takauji　and　Nagai12），1977；

Takauji　6’α乙17），1980）．すなわち，これらのagentsは，

両prQcessに対し平行的作用を示さない，したがって，K

拘縮のactivationとinactivationの関係については，上

述の平行的作用を示すagentsの作用からは，両prQcess

の間に密接な関係のあること，すなわち，inactivationは

activationとcoupIeして起こるという可能性が示唆さ

れ，一方，非平行的に作用するagentsの存在する事実か

らは，両processは明らかに独立に起こる可能性が示唆

される．後者の可能性は，低濃度Ca朴（0，18　mM）下の

inactivation　curveの左方移動の程度が，同一条件下の

activatiQロcurveの左方移動のそれよりも著しく大きく

（Frankenhaeuser　and　Lannergren4），1967；篠崎・太田9），

1976），したがって，両processに対する低濃度Ca升の

．作用は方向が同じであってもその程度が異なる事実によっ

ても支持される．なお，一方において，Na－conductance

のactivationとinactivatiQnのそれぞれのgateの作

動がcouPleするという最：近の報告（Bezanilla　and　Arm－

strong22），1977；Armstrong　and　Bezanilla23），1977）を

考慮すれば，上述の両processの独立性は，あるいはK拘

縮のinactivatiQnに特有な性質として，　Na－conductance

のinactiVationと区別される重要な点であるか．もしれな

い．しかし，inactivationの生理的意義はactivatiQnに

よるenergy　sourceの枯渇を防ぐことにあるというしU－

tt幽u24）（1970）の見解を考慮すると，　activationとinac－

tivationは密．接にcoupleしている方が合理的のように

も思われ．る．いずれにしても，da且troleneやprocaine

のinactivationへの促進作用の機序をさらに精査するこ

とは，これらの暇ならびに後述するrestorationへのこれ

らのagεntsの作用とも関連して，　inactivationの本質を

知るため．に重要であると思われる．

　Kosaka砿αZ・10）（1977）は，閾下濃度のKl＋（30　mM）

による脱分極下にも時間とともに十分な大ぎさのinac－

tivationが起こる（“activationなしのinactivation”）と

いうFrankenhaeuser　and　Lannergen4）（1967）の報告を

再確認し，これをinactivationがactivation　processと

独立に起こる証左の一つとみなした．しかし，上述のacti－

vationとinactivationのcouplingの可能性を考慮す．れ

ば，この“activationなしのinactivation”は測定装置の

感度以下のactivationに随伴するinactivationとみな

した方がよいかもしれない．この点は，顕微鏡下に10cal

contractionを観察することにより精査する必要がある，

　なお，最近のわれわれの研究により，一定の大きさの

inactivationによりK拘縮のactivation　curveは右方お

よび下方にずらされることが示されている．この成績は，

Na－co且ductanceのinactivationがそのactivatio11の

ためのgating　currentに抑制的に作用するという最：近の

報告（Bezanilla　and　Armstrong22），1977；Armstrong

and　Be澱nilla，23）1977）と関連して注目される．

3　カリウム拘縮のtime　courseとinactivation

　一般にK拘縮（190mM）のtime　courseは，　activation

phase，　plateau　phaseならびにspontaneous　relaxation

phaseの3相に分けられる（HQdgkin　and　Horowicz1），

1960ヨCaputo，1972　a5），　b6）；Stuesse　and　Lindley8），

1975；Takauji　8孟αZ・17），1980；筒浦ら25），1980）・このう

ちspQntaneQus　relaxation　phaseは，十分な脱分極が

49　（5）1980 カ．潟Eム拘縮のInactivation 455

持．面しているにも拘らず，収縮（mechanical　response）が

抑制される点でexcitation－contraction（E－C）coupling

のinactivationを内包するとみなされている（HQdgkin

and　Horowicz1），1960；L廿ttgau2），1963）．　K拘縮のtime

courseに関する最近の報告（Caputo，1972　a5），　b6）；19767）；

Takauji．8‘α乙，197526）；197711）；Takauji　and　Nagai12），

1977；筒浦ら25）；1980＞によれぽ，190mMK拘縮の

time　courseとくにplateauおよびspOntalleous　relax－

ation　phasesは諸種条件下に影響されることが示さ．れて

いる．すなわち，K拘縮のinactivationを促進するagents

（0．18mM　Ca什，低濃度（1　mM）c誼eine，　dantroleneお

よびprocaineなど）によりplateau　durationは短縮さ

れ，一方，inactivationを抑制するagents（高濃度Ca什

およびMn升〉ならびに低温によりPlateau　durationは

延長される．したがって，inactivationの性質やとくにそ

の介在の有無の検討には190mM　K拘縮のtime　course

の変化（短縮または延長）をmeasureにすることも可能

である．実際に，inactivation　1（項目5および9参照）の

time　courseの変化（促進または抑制）は，　K拘縮のtime

cQurseとくにplateauおよび．　spontaneous　relaxation

phasesの変化（促進または抑制）に反映されるとみなされ

ている（Nagai船齢13），1979）が，低温によりこれらの現

象のtime　courseがともに著しく遅延した事実（Caputo，

！972a5），　b6）；Takaujiθ’磁17），1980）は，この考えを支

持する．なお，K拘縮のtime　courseとくにspontaneous

relaxationはinactivationのほかCa　uptake　r飢eをも

反映すると考えられているが，Caputo（1972　a5），　b6））によ

れぽ，低温によるspontaneous　relaxationの抑制は，第

一義的にinactivation（sarcoplasmic　reticulum（SR）か

らのCa　release機構のそれ）の抑制であり，　Ca　uptake

rateの抑制はその主因．とはなり得ないという．しかし，常

温下に，あるagentによるK拘縮のtime　courseの変

化からinactivationの性質を知ろう．とする場合には，そ

のagentがSRのCa　uptake能に直接影響を与えない

条件を選ぶことが必要である．

　他方において，80mMK＋（120mM　CI一）により惹起

される拘縮のtime　cQUrseはinitial　componentとsec－

ondary　componentからなる典型的な2相性を示すこと

が報告されている（Costantin27），1971；Stefani　and　Chi－

arandini28），1973；Takauji部α♂，，197929）；198016＞），　Ta－

kauji砿砿29＞（1979）は，このinitialならびにsecondary

componentについて，それぞれのcomponentがinac－

tivation　processを含むこと，しかもそれぞれのinac－

tivationのtime　courseがinactivation　1および2か

らなるbiphasic（項目5および9参照）であること，およ

び，inactivation　1はinitial　co皿ponentにおいてより

促進され，一方inactivation　2はsecondary　component

においてより促進されることを示した．これらの事実は，

inactivationの2相性の成因とも関連して重要である（項

目5参照），

　一般にK拘縮のtime　c。urseはK＋濃度に依存し，数

秒ないし高々10秒以内で完了する．一方inactivation　1

の発現のtime　courseは普通（閾下濃度K＋によるcon－

ditioningと190　mM　K＋によるtestの場合），分のorder

で進行する・　このことはinactivation　1がK拘縮の

plateauならびにspontaneous　relaxation　phasesに影響

するという上記のNagai　8彦αZ．13）（1979）の考えに反する

ように見える．しかし，教室の太田らの最近の成績によれ

ば，testに用いる溶液（test　solution）のK＋濃度を190

mMから60および40　n1Mに低下させると，　inactiva－

ti・nの発現速度ならびに程度が相対的に増大する，

しかもこれらの変化は，test　solutionのK＋濃度を低下

させ，それによるactivationを小さくする程著明にな

るという．一方において，test　solutionのK＋濃度を

190mMに固定し，一方conditioning　solutionのK＋

濃度を増加するこ．とによってもinactivationの発現速度

ならびに程度の増大をも．たらし得る（Nagai　8’αZ．13），1979）．

これらの事実は，conditioningならびにtestに用いる

K＋濃度を適当に選ぶことにより，inactivation発現の

time－dependence　curveと各種K＋濃度による拘縮その

もののtime　courseを．かなり近づけることができること

を示画する・

4　カリウム拘縮の孟nactivationと

　　　　restorationの関係

　従来の一般的な考えによれぽ（L廿ttgau24），1970；Ge一

伽erθ診αZ．3。），1975），　K拘縮のinactivationからの回復，

すなわちrestorationとは，高濃度K＋（117あるいは

！901nMK＋）による拘縮が自発的に弛緩した後，低ないし

中等度濃度のK＋を含むrecovery　solutionにおき換えた

場合に起こるrepolarizationに伴い，高濃度K＋下に起こ

ったinactivationが消退し，その結果activationが回復

することである．またinactivationとrestoratiQnの関

係については，rεstorationが促進されることはinactiva－

tionが消退することと等．価であると簡単に考えられてき

た（LUttgau24），1970；Geffner　6彦α乙30），1975）．しかし，

最近Kosaka　and　Nagai14）（1979）は，　K＋拘縮のinac－

tivationとrestorationとの関係を精査し，15～20　mM

K＋存在下のrest。raロ。nは，これらのK＋によるinac－

tivationがsteady　levelに達する以前のunsteady　level

456 永井寅男・他 札幌医誌

にまで起こることを明らかにした．この成績は，上述の

inactivationとrestorationとの間の関係に関する従来

の見解に反し，両者の関係はそのように単純なものではな

いことを示唆する．

　L廿ttgau24）（1970）によれば，閾下濃度の。誼eine（1・5

mM）は，　K拘縮のactivaionとともにrestorationを

も促進し，したがってinactivationを抑制するという・

これに対して，最近太田らは1mM　caffeineがactivation

ならびにrestorationを促進し，かつinactivati・nをも

促進するという成績を得ている．この成績は，inactivation

とrestorationとの間の関係は単純なものではない，とい

う上述のわれわれの見解を強く支持する．

　Foulks　8’α乙31）（1973Nま，　restorationの実験に際し

recovery　sQlutionの中にperchlorateあるいは低濃度

。誼eineなどが存在するとき，　repolarizationに伴い拘縮

が起こることを認め，これをreactivation　contracture

と名づけ’た．その後Geffner　8渉磁30）（1975）をよ，低濃度

ca∬eineのほかNOJの存在下にもreactivation　contrac－

tureが起こることを認め，この現象をこれらのagentsに

よりinactivationが抑制されたためと考えている，しか

し，低濃度caffeineはK拘縮のactivationを促進し，

かつrestorationとともにinactivationをも促進すると

いう前述のわれわれの成績を考慮すると，低濃度caffeine

存在下のreactivation　c・ntractureは，むしろこのagent

がrestoration　processそのものを促進すると同時にK

拘縮のactivationをも促進した結果によるものと考えた

方が妥当のように思われる．また，教室の太田らによれぽ，

閾下濃度のK＋作用下に起こったinactivationは，　K＋

濃度を変えることなく外液Ca＋濃度を増すだけで抑制さ

れるという．このことは，外液Ca什濃度の増加は，　re－

polarizationをほとんど伴わずにrestorationを起こし

得ることを示唆すると思われる．また外液Ca什濃度の増

加は，inactivationの発現を抑えることは既知であるから

（Frankehaeuser　and　Lannergren4），1967；篠崎・太田9）

1976），したがって，上の太田らの成績は，前述の低濃度

ca丘eineの場合と異なり，高濃度Ca什は主としてinac－

tivation　processに作用し，これを抑制することにより

restorationが起こったものと考えられる．

　以上述べたように，最近のわれわれのK拘縮のinac－

tivationとrestorationの関係に関する一連の実験成績

によれば，inactivationとrestQrationの関係は単純な

ものではないこと，またあるagentによるrestoration

の促進には，そのagentがrestoration　processそのも

のを促進させる場合とinactivationを消退または抑制す

る結果restorationを促進する場合とがあることが示唆

される．これらの点を明らかにするためには，activation

ならびにinactivationを促進し（Nagai　6彦磁12），1979）

かつreactivation　contractureを起こすことの知られて

いるanomalous　anion（GefEner疏αZ，30），1975）やacti－

vationを抑制する反面inactivationを促進することの知

られているdantroleneやprocaine（Takaujiα説，197526）；197711）17）；Takauji　and　Nagai12），1977）などの

restorationに対する影響を検討することが必要であろう

（項目2参照）．

5K拘縮のi賦activationの2相性の成因

　K拘縮のinactivationのtime　courseは明らかに2

相性（inactivation　1および2）を示す（項目9参照）．し

かし，この2相性の成因については現在なお不明である．

われわれの最：近の実験（筒浦ら，25）1980；Takauji召彦α乙17），

1980）によれば，低温によりinactivation　1の発現速度

ならびに程度が抑制されるのに対し，inactivation　2の場

合にはそれはむしろ促進されるという．また，低濃度Ca升

下にinactivationの発現は促進される（Frankenhaeuser

and　Lannergren4），！967；篠崎・太田9＞，1976；Nagai　6’

α乙13），1979）が，この促進の程度はinactivation　2におい

て大である（Nagai　8‘αZ．13），1979）．これらの成績は，　inac－

tivation　1および2の発現機構が互に異なることを示毒す

る点で注目される．さらに，後述（項目9参照）のごとく，

オスガエルの繁殖期の且exor　carpi　radialis　muscle

（Hayatsu麗αZ．32），　submitted）やイガイの画趣足筋

（Hasumi　8‘αZ．33），　in　press）のK拘縮のinactivation

の発現過程を示すcurveは，2相性を示さずmonophasic

である点でtwitch丘berの場合と異なる．とくにイガイ

の心心足筋では，従来の報告によれぽ（Hasumi磁α乙33），

in　press＞，　twitch丘berと異なりSRの発達がきわめて

悪く，そのためK拘縮の発現は外液のCa什の流入に強

く依存するとされている．これらを考慮すると，twitch

丘berにおけるinactivation　1および2の発現機序に加え

て，さらにこれらの局在部位もactivating　Ca朴のstore

の局在との関連において互に異なる可能性が示唆される

が，これらの点の解明は今後に残される．

6　K拘縮のinactivationの局在部位

　Twitch丘berにおいて，K拘縮のinactivationがE－C

coupling　processのどのstepで起こるかについては，

従来，T－system，　triadic　junctionあるいはSRなどの

可能性が考えられたが（Costantin，197534）Ebashi35），

1976；Takauji　and　Nagai12），1977），現在なお明らかでは

ない．190mM　K＋による拘縮は，　T－systemを介する

49　（5）　1980 カリウム拘縮のInactivation 457

Ca　in且uxによるtriggering　Ca什によるSRからのCa

releaseに依らないものとすると（Takauji　86αZ．16），1980），

K拘縮のactivationはdepolarization説（Thorens　and

Endo36），1975；Endo37＞，1977）にもとつくSRからのCa

releaseによって起こり，またinactivationはSRにお

けるこのCa　release機序の抑制と考えるのが妥当である

かもしれない，

　分離したSR（relaxing　factor）により弛緩されたac－

tQmyosin－ATP系model（gユycerol－extracted　muscle

丘berおよびmyo丘brilsなど）において，　Ca朴のほか

caffeineその他の拘縮剤（contracture　producing　agents）

によるactivation（tension発生およびATPase活性の

増加）は，K拘縮のspontaneous　relaxationセこ似た

“spontaneous　recovery”を伴うことが報告されている

（Nagai　and　Uchida38），1960；永井39），1974）．

　なお，このようなactomyosin－ATP系mode1につき，

Frankenhaeuser　and　Lannergren4）（1967）の方法に準

じたinactivationのtime－dependenceに関する実験を

行うことは，inactivationの発現部位の検索に寄与するか

もしれない．

71nactivateされたtwitch丘ber

　　　　における諸変化

　Kosaka　and　Nagai14）（1979）によれば，　inactivation！

および2は，［Cl］。が一定の条件（高［K］。・［Cl］．　product）下

では，［K］。・［Cl］。　productが一定の場合より著明に促進さ

れるという．彼らはこれを［CIL一定条件下においてK脱

分極時に流入するC「のためであると考えている．しか

し，他方において，isotonic　KC1あるいはK2SO4液に

muscle飾erを浸漬すると，前者においてのみ丘ber

volumeの増加が認められることも知られている（Katz

and　Lou，1947）．前者は［C1］。が一定の条件に相当し，後

者は［K］。・［C1］。　productが一定に近い条件に相当する・

したがって，上述の［C11．一定条件下のinactivationの

促進が，この丘ber　volumeの増加と関係しているかも知

れない点は，今後検討すべき問題として残される．

　その他inactivateされた状態にある飾erについて，

基本的なmechanical　properties，脱分極に伴うCa

in且ux，電気抵抗，微細構造あるいはエnetabolic　process

などの変化を検討することは重要と思われるが，これらに

ついての報告はこれまでのところ見当らない．

8Charge　movementとK拘縮のactivation　　　　およびinactivat畳onの関係

T－systemからSRへの情報伝達機構にかかわる現象

として，Schneider　and　Chandler41）（1973）により最初に

見いだされたcharge　movementがE－C　couplingの機

構の面から最近注目されている，このcharge　movement

の量と膜電位の関係を示すcurveは，収縮と膜電位の関

係を示すそれ（activation　curve）と似ており，　S甲状を

呈し，閾膜電位もほぼ同様である（Almers　8’磁42），1975；

Chandler　8’αZ．43），1976　a）．また，　charge　movementの

time　courseはNa－channelのgating　currentのそれ

より約100倍遅い（Chandlerθ’αZ．43），1976　a）．さらに，

収縮の場合のように，持続的な脱分極によりcharge　move－

mentのinactivationが起こり（Adrian　and　Almers44），

1976），また，T－systemとSRの間には電顕的にjunc－

tional　footが存在することが認められている（Franzini－

Armstrong45），1973）が，動ぎ得るchargeの総数はこの

footの数とほぼ一致する（Chandler　6オαZ．41），1976　a）．

さらに，charge　movementはglycero1処理セこより強く

抑制される（Chandler　8’磁46），1976　b）．このように，

charge　movementと収縮のactivationの間には非常に

良い平行関係があり，また，両者においてinacti㌔ati・n

が存在することも似ている点で，charge　movementは

E℃cQupling　processにおける重要なstepである可能

性が強い．　しかし，　このcharge　movementのE℃

couplingにおける意義について，否定的な事実も見いだ

されている・Rakowski47）（1978）は，　Rb2SO4による脱分

極下に起こしたinactivationから，再分極により回復さ

せたcharge　movementは，膜電位に対して上述のよう

なS身状の関係を示さず直線関係であり，通常の膜容量の

性質を示すことを見いだし，このreprimed　chargeの性

質はcharge　movementが収縮のactivationのgating

mechanismであるという仮説に反すると報告している．

　この様に，charge　movementのE－C　couplingにお

ける意義については，最近批判的な立場をとる向きもあり，

またE－Ccouplingにおけるinactivationとの関係も十

分明らかにされていない．これらの関係は，以前，Hei－

stracher　and　Hunt（1969　a48），　b49））により，　K拘縮の

activationとinactivationに関し，　outward　K　current

（delayed　rectificatioH）のactivationとinactivationと

の関連が強調されたが，その後この見解は否定された経緯

（Ebashi35），1976）に似ている．したがって，　Heistracher

and　Hunt（1969　a姻，　b49））が彼らの見解の根拠とした

点ならびにそれが否定された理由を考え，これに準じた

checkをcharge　movementについても行う必要があろ

う．とくに既知のE－Cblockerやpotentlatorのcharge

movementへの影響を検討することは重要である．　この

種の研究はこれまでに，Almersβ’α♂．42）（1975）や

458 永井寅：男・他 札幌医誌

AIIners　and　Best50）（1976）の　formaldehyde　と　te－

tracaine以外には報告されていないようである．彼らに

よれば，これらのagentsはE－C　blockを完全に起こす

のに対し，for皿aldehydeはcharge　movementを50％

抑制するにすぎず，tetracaineは全く抑制しないという．

このように，E－C　blockとcharge　movementの抑制

はかならずしも平行しない点を考慮し，さらに，他のE－C

blockerあるいはE－C　potentiatorの作用を検討する必

要があると思われるが，その際にはそのE－Cblockerの

作用点に十分注意を払わなけれぽならない．たとえぽ，

charge　movementのsiteがtriadic　junctionである

と考えられているので（Chandler　8孟αZ，，1967　a43，46），　b）

上述のcharge　movementを抑えないtetracaineはSR

に作用してE－Cblockを起こしたに過ぎないと解するこ

とがでぎる，したがって，charge　moveme皿tには影響す

るが，E－C　blockを起こさないというagentがあれば，

これはcharge　movementがE－C　couplingに直接関

係のないことを示すことになろう・

　Charge　movementにinactivationの存在することは

すでに知られている（Chandlerθ彦磁51），1975；Adrian

and　Almers44），1976）が，そのtime　courseなどの詳細

についてはまだ検討されていない．また，charge　mov－

ement観測条件下のactivation（K拘縮）に関しては，こ

の条件下にも収縮が起こるというわれわれの予備的実験が

あるのみで，inactivationに関しては検討されていない．

さらに，charge　movementのinactivationおよび，

charge　movementを観測する条件下のK拘縮のinac－

tivationに対するCa什の増減などの検討もなされておら

ず，これらの点は，charge　movementのE－C　coupling

における意義を明らかにする上で，今後検討されねぽなら

ない重要な問題であると思われる．

9比較生理学的見地からのi職activation

　Nagai　6‘α乙13）（1979）は，カエルtwitch且berのK拘

縮のinactivationのtime　courseの2相性を詳細に検

討し，第1相をinactivation　1，第2相をinactivation　2

と名づけ，前者をK拘縮のspontaneous　relaxationと

関係する相であるとみなした．最近，Hayatsu　8’αZ、32）

（submitted）は，オスガエルの繁殖期における且exor　carpi

radialis　muscleのtonic　bundleにつき，　K拘縮の

inactivationのtime　courseを検討し，それが比較的

slowで，しかも，上述のinactivation　1に相当する1相

のみを示す傾向のあることを見いだした．また，Hasumi

8’αZ．33）（in　press）は，イガイの前厄足筋のK拘縮の

inactivationのtime　courseも比較的slowで，上述の

inactivati・n　1に相当する1相のみを示すことを報告して

いる．さらにactivating　Ca什が主としてCa　in且uxに

由来するとされているザリガニ骨格筋線維のK拘縮につ

いてもinactivation　processのあることが報告されてい

る（Zachar　and　Zacharova52），1966；Zachar53），1971；

高橋・高橋5の，1978）．とくに，高橋・高橋54）は，inacti－

vationの発現の時間経過がslowではあるが2相性を示

すこと，またこのinactivationの進行速度が外液のCa廿

濃度の増減によりそれぞれ抑制あるいは促進されることか

ら，ザリガニ骨格筋線維におけるinactivationの性質は

カエルのtwitch飾erのそれと類似することを報告して

いる，またさらに，太田ら55）（1980）はtwitch丘berの

。誼eine拘縮においても，閾下濃度のcaf〔eineでcon－

ditioningを行うと，　test　caffeine拘縮は時間とともに抑

制されることを見いだした．彼らはこの事実からcaEeine

拘縮にもinactivationが存在すると考え，また，この

inactivationは約40分後あるsteady　Ievelに達し，以後

観察した120分までは，そのsteady　leve1は維持され，

full　inactivationには達しないことを示した．

　以上の且exor　carpi　radialis　Inuscleや前収足輪のK

拘縮，およびtwitch飾erの。誼eine拘縮における

inactivationのtime　courseが1相のみを示す事実は，

twitch丘berのK拘縮のinactivationの2相性の成因

（項目5参照）に関し，2相性の発現がactivating　Ca什の

sourceの種類，したがって細胞内Ca　storeの有無，あ

るいは収縮に伴うCa動向の差などと関係する可能性を示

唆する点で注目を要する．この点につき，twitch丘berに

おけるK拘縮のinactivat玉onの進行過程でSRのst・red

Caの量が変化するか否かを電心的に検討することは興味

があり，かつ重要であろう．

　なお，上述のように，イガイの前収臨地におけるK拘

縮のinactivationのtime　courseは，カエルのtwitch

muscle丘berの場合と異なり1相のみを示す，一方，前

収三筋のアセチルコリン（ACh）拘縮のE－C　coupling

機構はこの筋におけるK拘縮のそれと異なり，むしろカ

エルのtwitch飾erのK拘縮の場合に似ていることが報

告されている（Sugi　and　Yamaguchi，197156）；197657＞；

Sugi　and　Suzuki58），1978）．したがって，前馬心筋のACh

拘縮の“inactivation”のtime　courseが，カエルtwitch

丘berのK拘縮の場合と同様に2相からなるかどうかを

検討することは興味があり，かつ重要であると思われる．

最近のわれわれの予備的実験によれば，前収心筋のACh

拘縮の“inactivatioゴ’のtime　courseはそのK拘縮の

場合のように1相性であることが示されている，この点は，

上記のSugi　and　Yamaguchi（197156）；197657））および

49　（5）　1980 カリウム拘縮の工nactivation 459

Sugi　and　Suzuki58）（1978）の見解に対するinactivation

の面からのチェックのみならず，日収足筋にお．けるAC．h

拘縮とK拘縮のinactivationの異同，さらに諸種筋に

おける各種拘縮のinactivationの異同の面からも問題に

され，さらに精．査を要すると思われ＝る．

10　む　す　び

　　以上，K拘縮のinactivationに関する研究の現状を整

理し，多くの未解決の問題が残されていることを示した．

とくに，inactivationとrestOratiOnの関係，　inac．tivation

の2相性の成因，およびcharge　moveme．ntを観測する

条件下のK拘縮のactivationならびにinactivationの

様相に関する問題などは，K拘縮のinactivationの本質

を明らか．にするためにきわめて重要である．と思われる．今

後これらの問題を早急に検討することが是非とも必要であ

ろう．

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Takauji，　M，　Tsutsu－ura，　M．　and．Nagai，　T．＝Bi－

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Takauji，　M．，　Tsutsu－ura，　M．　and　Nagai，　T．＝Char・

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　　　　　　　　　　　　　　＝　Effect　of

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