Canadian Journal of Anesthesia

, Volume 49, Issue 2, pp 151–164

Calcium channels — basic aspects of their structure, function and gene encoding; anesthetic action on the channels — a review

General Anesthesia

DOI: 10.1007/BF03020488

Cite this article as:
Yamakage, M. & Namiki, A. Can J Anesth (2002) 49: 151. doi:10.1007/BF03020488

Abstract

Purpose

To review recent findings concerning Ca2+ channel subtype/structureAunction from electrophysiological and molecular biological studies and to explain Ca2+ channel diseases and the actions of anesthetics on Ca2+ channels.

Source

The information was obtained from articles published recently and from our published work.

Principal findings

L’oltage-dependent Ca2+ channels serve as one of the important mechanisms for Ca2+ influx into the cells, enabling the regulation of intracellular concentration of free Ca2+. Recent advances both in electrophysiology and in molecular biology have made it possible to observe channel activity directly and to investigate channel functions at molecular levels. The Ca2+ channel can be divided into subtypes according to electrophysiological characteristics, and each subtype has its own gene. The L-type Ca2+ channel is the target of a large number of clinically important drugs, especially dihydropyridines, and binding sites of Ca2+ antagonists have been clarified. The effects of various kinds of anesthetics in a variety of cell types have been demonstrated, and some clinical effects of anesthetics can be explained by the effects on Ca2+ channels. It has recently become apparent that some hereditary diseases such as hypokalemic periodic paralysis result from calcium channelopathies.

Conclusion

Recent advances both in electrophysiology and in molecular biology have made it possible to clarify the Ca2+ channel structures, functions, genes, and the anesthetic actions on the channels in detail. The effects of anesthetics on the Ca2+ channels either of patients with hereditary channelopathies or using gene mutation techniques are left to be discovered.

Revue : notions de base sur la structure, la fonction et l’encodage génétique des canaux calciques et action des anesthésiques sur ces canaux

Résumé

Objectif

Passer en revue les découvertes récentes concernant le sous-type, la structure et la fonction du canal Ca2+ à partir des études électrophysiologiques et biologiques moléculaires et expliquer les lésions des canaux Ca2+ et les actions des anesthésiques sur ces canaux.

Source

L’information provient d’articles publiés récemment et de nos travaux publiés.

Constatations principales

Les canaux Ca2+ voltage-dépendants sont l’un des importants mécanismes pour le flux entrant de Ca2+ dans les cellules, ce qui facilite la régulation de la concentration intracellulaire de Ca2+ libre. Les progrès récents en électrophysiologie et en biologie moléculaire ont permis d’observer directement l’activité des canaux et d’étudier leurs fonctions au niveau moléculaire. Les canaux Ca2+ peuvent être divisés en sous-types selon les caractéristiques électrophysiologiques et chaque sous-type a son propre gène. Le type L de canal Ca2+ est la cible d’un grand nombre de médicaments importants en clinique, spécialement les dihydropyridines, et les antagonistes des sites de liaison du Ca2+ ont été mis en évidence. Les effets de différentes classes d’anesthésiques dans une diversité de types de cellules ont été démontrés et certains effets cliniques des anesthésiques peuvent être expliqués par les effets sur les canaux Ca2+. Récemment, il est devenu clair que certaines affections héréditaires, comme la paralysie périodique hypokaliémique, résulte de pathologies des canaux calciques.

Conclusion

Les découvertes récentes en électrophysiologie et en biologie moléculaire ont permis de clarifier les structures, fonctions et gènes des canaux Ca2+ et de fournir des détails sur les actions des anesthésiques sur les canaux. Il reste à découvrir les effets des anesthésiques sur les canaux Ca2+ des patients atteints de pathologies héréditaires des canaux calciques ou à utiliser des techniques de mutation génétique.

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Copyright information

© Canadian Anesthesiologists 2002

Authors and Affiliations

  1. 1.Department of AnesthesiologySapporo Medical University School of MedicineSapporo, HokkaidoJapan

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