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
XX中医药大学14级临床医学本部三班X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。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X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X力与频率都降低；停止供氧后，肠肌收缩早期X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，X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X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X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X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X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X力曲线，然后按相同步骤处理含肾上腺素的台氏液。待X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X力曲线，然后按相同步骤处理含NaOH的台氏液。待X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X力曲线，然后按相同步骤处理含HCl的台氏液。待X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X力曲线，等待温度回升X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X力曲线，然后按相同步骤处理台氏液。待X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X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：X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X 力增加，自律性增加。 表明小肠平滑肌X 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X 力 强度增加，表明小肠平滑肌紧X 性增加，X 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X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X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X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X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X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X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X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X力增强；过碱则使肌X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PHX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℃X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X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. : 科学, 2016:140-141.
[2]X大年. 生理学[M]. 第八版. : 人民卫生, 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]. XX医学院学报, 1986, 03(03):9-12.