理化因素和药物对家兔离体肠肌的作用

理化因素和药物对家兔离体肠肌的作用 浙江中医药大学  14级临床医学本部三班  张伊娜 【摘要】目的：研究乙酰胆碱、肾上腺素、NaOH、HCl、低温台氏液、缺氧对离体家兔肠肌的作用及 机制 综治信访维稳工作机制反恐怖工作机制企业员工晋升机制公司员工晋升机制员工晋升机制图 。方法：向浸有离体家兔肠肌的38℃台氏液中依次滴加乙酰胆碱、肾上腺素、NaOH、HCl各2滴，将38℃台氏液迅速换成25℃的台氏液，停止供氧及恢复供氧，用生物信号采集处理系统记录肠肌的收缩情况。结果：滴加乙酰胆碱、NaOH后，肠肌收缩张力和频率都增大；滴加肾上腺素、HCl和将 38℃的台氏液迅速换成25℃台氏液后，肠肌收缩张力与频率都降低；停止供氧后，肠肌收缩早期张力及频率增强，晚期减弱。通气后频率先降低又逐渐恢复正常。结论：一定浓度乙酰胆碱、NaOH可促进肠肌的运动；一定浓度的肾上腺素、HCl以及低温会抑制肠肌的运动；短时间的缺氧能使肠肌收缩一开始增强，随后减弱。 【关键词】理化因素；小肠平滑肌；家兔；电活动 1实验材料和方法 1.1实验材料 1.1.1实验动物 家兔（雌雄不限）。 1.1.2实验材料和器械 微机化生物信号采集处理系统（RM6240系统），麦氏浴槽，张力换能器，铁支架，双凹夹，恒温水浴箱，气泵，温度计，烧杯，螺旋夹，棉线，L型固定钩，剪刀，眼科镊，注射器，持针器，手术圆针，手术盘，搪瓷碗等；台氏液，乙酰胆碱（10-4mol/L），肾上腺素（10-4mol/L），氢氧化钠，盐酸，阿托品等。 1.2实验方法 1.2.1实验装置准备和仪器参数设置 安装麦氏浴槽，在麦氏浴槽中加固定量（10-15mL）的台氏液，调节超级恒温器的温度，使麦氏浴槽内温度温度在38℃。通气管接95%O2+5%CO2混合气体管道。用螺丝夹调节气体管道的气体流量，调节至浴槽中气体一个个逸出为止。换能器输出线连接微机生物信号采集处理系统，仪器参数设置：RM6240，点击“实验”菜单中的“肠肌记录”，通道时间常数为直流，滤波频率10Hz，灵敏度3g，采样频率200Hz，扫描速度1s/div。  1.2.2离体家兔肠肌制备 取家兔一只，用木槌猛击兔头枕部使其昏迷，迅速剖开腹腔找到胃，以胃幽门与十二指肠交界处为起点，先将肠系膜沿肠缘剪去，再剪取20-30cm肠管，用4℃台氏液冲洗，除去肠管内容物。冲洗干净后将肠管剪成数小段（约1~1.5cm），换以新鲜台氏液备用（注意操作时勿牵拉肠段以免影响收缩功能）。取小段肠管置于盛有台氏液的培养皿中（此过程一直通有空气），在其两端对角壁处，分别用缝针穿线，并打结。注意保持肠管畅通，勿使其封闭。 1.2.3标本固定 肠管一端连线系于浴槽固定钩上，然后放入38℃麦氏浴槽中，再将肠管另一端系结在张力换能器的悬梁壁上。 1.2.4实验观察 1.2.4.1待离体肠肌稳定后，记录一段正常张力曲线。然后用滴管加ACh（10-4mol/L）2滴于浴槽内，观察并记录其张力曲线，然后立即从排水管放出浴槽内含ACh的台氏液，然后从侧管加入38℃的新鲜台氏液，重复2次（每次用针管抽取20mL），以洗去残余药物，使之降到无效浓度，再加入与一开始等量的台氏液。待张力恢复到用药前的水平后进行下一项实验。 1.2.4.2用滴管加肾上腺素（10-4mol/L）2滴于浴槽内，观察并记录其张力曲线，然后按相同步骤处理含肾上腺素的台氏液。待张力恢复到正常水平后进行下一项实验。 1.2.4.3用滴管加2滴NaOH于浴槽内，观察并记录其张力曲线，然后按相同步骤处理含NaOH的台氏液。待张力恢复到用药前的水平后进行下一项实验。 1.2.4.4用滴管加2滴HCl于浴槽内（实际操作中因效应不明显，我们小组最后是加了4滴），观察并记录其张力曲线，然后按相同步骤处理含HCl的台氏液。待张力恢复到正常水平后进行下一项实验。 1.2.4.5将38℃的台氏液迅速换成25℃的台氏液，观察并记录其张力曲线，等待温度回升张力恢复到正常水平后进行下一项实验。 1.2.4.6用滴管加阿托品2滴于浴槽内，等3min后用滴管加ACh（10-4mol/L）2滴于浴槽内，观察并记录其张力曲线，然后按相同步骤处理台氏液。待张力恢复到正常水平后进行下一项实验。 1.2.4.7关闭电源停止供氧，5min后恢复供氧，观察并记录其张力曲线[1]。 2实验结果 实验名称：理化因素和药物对家兔离体肠肌的作用 实验日期：2016.4.7 实验人员：张伊娜  谢来娣  陈扬扬  龚丽芬  龚青青 图一 各种因素对家兔离体肠肌的作用 图二乙酰胆碱对家兔离体肠肌的作用                      图三肾上腺素对家兔离体肠肌的作用 图像描述：加入2滴乙酰胆碱后，曲线迅速上升，  图像描述：加入2滴肾上腺素后，曲线逐渐下降        频率加快，收缩幅度、强度增加，表明小肠平滑    及基线下移。收缩幅度、强度减小，频率减慢，                                            肌张力增加，自律性增加。                      表明小肠平滑肌张力减小，自律性降低。 图四氢氧化钠对家兔离体肠肌的作用                      图五盐酸对家兔离体肠肌的作用 图像描述：加入2滴氢氧化钠后，曲线呈上升态    图像描述：加入4滴盐酸后，曲线逐渐下降，收缩 但略显不规则，频率加快，收缩幅度有所减小、    幅度、强度减小，频率减慢，表明小肠平滑肌张力 强度增加，表明小肠平滑肌紧张性增加，张力增    减小，自律性降低。 加，但收缩性降低。  图六25℃台氏液对家兔离体肠肌的作用 图像描述：替换25℃台氏液后，曲线呈下降状态，频率降低，振幅、强度下降，表明小肠平滑肌张力减小，自律性降低。 图七阿托品+ACh对家兔离体肠肌的作用 图像描述：加入阿托品后，曲线先稍有下降后又迅速恢复正常，3min后加入ACh，曲线无明显变化，表明小肠平滑肌张力及自律性没什么改变。 图八缺氧对家兔离体肠肌的作用 图像描述：停止氧供后，曲线瞬间上升，频率和幅度增强，后来频率和幅度略微有所减小，表明缺氧早期小肠平滑肌张力及自律性增强，晚期减弱。通气后频率先降低又逐渐恢复正常。 3实验讨论 3.1乙酰胆碱对家兔离体肠肌的作用 在浴槽中加入2滴乙酰胆碱后，可见离体肠管活动增强，曲线上升，收缩频率变快，幅度和强度增加。出现上述现象的机理，认为与消化道平滑肌细胞产生动作电位的离子基础是Ca2+的内流有关。乙酰胆碱可与肌膜上的M受体结合，使得两类通道开放：一类为电位敏感性Ca2+专用通道，另一类为特异性受体活化Ca2+专用通道。前一类通道对ACh敏感，小剂量ACh即引起开放；后一类通道对ACh相对不敏感，只有大剂量ACh才会引起开放。这两类通道开放都使得肌浆中Ca2+增高，进而激活肌纤蛋白——肌凝蛋白——ATP系统，使平滑肌收缩，肌张力增加。 3.2肾上腺素对家兔离体肠肌的作用 在浴槽中加入2滴肾上腺素后，可见离体肠管活动减弱，曲线下降，收缩频率变慢，幅度和强度减小。出现上述现象的机理，目前认为与肠肌细胞膜上存在α和β两种受体有关，而α受体又可分为α1和α2受体两种亚型。β受体又分为β1、β2和β3受体三种亚型[2]。肾上腺素作用于α2受体，引起肠肌膜上一种特异性受体活化，使K+外流增多，细胞膜发生超极化，肠肌兴奋性降低，肌张力下降。同时，肾上腺素还作用于β受体，一方面它的激活引起肠肌细胞膜中的cAMP合成增多，cAMP激活肠肌膜及肌浆网上Ca泵活动，使肌浆上Ca2+浓度降低，亦使肌张力降低；另一方面β受体激活后还促使K+及Ca2+外流增加，加速膜的超极化，促进了肠肌肌张力的降低。 3.3氢氧化钠对家兔离体肠肌的作用 小肠的 PH约为 7.0～8.0,过高或过低的PH都会影响肠肌的收缩。在浴槽中加入2滴NaOH后，使台氏液的 PH值刚好处于 7.0～8.0之间，处于肠肌收缩的最适PH，因此可观察到肠肌运动加强，曲线呈上升态但略显不规则，频率加快，强度增加。但亦有实验结果发现加入NaOH后肠肌收缩减弱，或先抑制后兴奋等。这可能与以下两种说法有关：1.如果NaOH对小肠肌理化环境影响的结果与小肠正常所处的碱性环境一致，会使细胞内酶的活性增高从而使肌张力增强；过碱则使肌张力减弱，因为不是小肠的适宜生活环境。2.NaOH在增强碱性环境的同时，可改变肌膜对离子的通透性，增加了胞外Na+的浓度从而使Na+的内流增强，从而促进了细胞内贮存的Ca+大量释放[3]。 3.4盐酸对家兔离体肠肌的作用 在浴槽中加入4滴HCl后（我们小组加入2滴HCl发现现象不明显，因此改加4滴），台氏液的 PH低于肠肌的最适PH范围，可见肠肌收缩减弱。出现上述现象的机理，细胞外 H+升高时，Ca2+通道的活性受到抑制，使得Ca2+内流减少；同时可干扰肌肉的代谢和肌丝滑行的生化过程，H+能与Ca2+竞争钙调蛋白的结合位点而使肌球蛋白ATP酶活性降低，使肌原纤维对Ca2+的敏感性和Ca2+从肌质网的释放量减少。 3.5低温对家兔离体肠肌的作用 38℃的台氏液替换25℃后，可见肠肌收缩减弱，曲线呈下降状态，频率降低，振幅、强度下降。肠肌运动最适宜的温度在37.5℃+0.5℃范围，高于或低于该温度都会影响结果。当温度降到25℃时，酶活性降低，各离子通道开放数量减少，从而使肠管兴奋性下降。 3.6阿托品+ACh对家兔离体肠肌的作用 当加入阿托品时，离体肠管所对应的曲线先稍有下降后趋于正常，下降是因为阿托品作为平滑肌肌膜上M受体拮抗剂与M受体结合了，影响了递质作用于M受体，从而影响了冲动的传导，导致了收缩降低。后来在滴加阿托品3min后再滴加乙酰胆碱，乙酰胆碱不能与小肠平滑肌肌膜上的M受体结合，就不能引起小肠平滑肌的兴奋性效应，所以曲线仍然正常。 3.7缺氧对家兔离体肠肌的作用 停止氧供后，曲线瞬间上升，频率和幅度有略微增强，后来频率和幅度略微有所减小，通气后又逐渐恢复正常。出现上述现象的机理可能是由于缺氧，肠肌运动得不到能量供给，故肠肌运动在缺氧开始一段时间代偿性升高；由于ATP有限，故随后运动张力和收缩幅度减弱。恢复氧供后，肠肌得到能量供给，代偿运动消失，故造成肠肌收缩活动短暂降低，由于ATP供应恢复正常，故随后逐渐恢复正常。 4实验结论 一定浓度乙酰胆碱、NaOH可促进肠肌的运动，原因是乙酰胆碱可与肌膜上的M受体结合，使得相应离子通道开放，肌浆中Ca2+增高，而一定浓度的碱性环境使得肠肌收缩处于最适PH；一定浓度的肾上腺素、HCl以及低温会抑制肠肌的运动，原因是肾上腺素主要作用于α2受体，使K+外流增多，细胞膜发生超极化，肠肌兴奋性降低。同时H+增多使肠肌收缩偏离其最适PH。低温会抑制相关酶活性，从而抑制了肠肌收缩；短时间的缺氧能使肠肌收缩一开始增强，随后减弱，可能缺氧早期代偿性活动增强，晚期减弱。 5参考文献 [1]陆源, 孙霞, 饶芳. 机能学实验教程[M]. 第3版. 北京: 科学出版社, 2016:140-141. [2]朱大年. 生理学[M]. 第八版. 北京: 人民卫生出版社, 2009:286. [3]王鸿利. 氢氧化钠和盐酸对家兔小肠平滑肌作用机制的初步探讨[J]. 新乡医学院学报, 1986, 03(03):9-12.