小腸平滑肌生理特性的觀察與分析

1、實(shí)驗(yàn)一小腸平滑肌生理特性的觀察與分析一, 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 學(xué)習(xí)哺乳動(dòng)物離體腸標(biāo)本制備及灌流方法。 2. 觀察消化道平滑肌的一般 生理特性及某些因素對舒縮活動(dòng)的影響。二、實(shí)驗(yàn)原理 消化道平滑肌和骨骼肌、心肌一樣，也具有興奮性、傳導(dǎo)性和收縮性，有些 也具有自律性。相比之下消化道平滑肌的興奮性低，收縮慢，伸展性大，具有緊張性收縮， 對化學(xué)物質(zhì)、溫度變化及牽張刺激較敏感等特性。 小腸離體后，置于適宜的溶液中，觀察其 收縮活動(dòng)及環(huán)境變化的影響，觀察分析上述生理特性。三、實(shí)驗(yàn)材料 1 、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物： 家兔 2、器械、 藥品： 電熱恒溫水浴鍋、 浴槽、張力換能器 （ 量 程為25g以下）、BL-410生物記錄

2、系統(tǒng)、L型通氣管、道氏袋、注射器、培養(yǎng)皿、溫度計(jì)、 燒杯、螺絲夾、三維調(diào)節(jié)器、臺氏液、0.01%去甲腎上腺素、 0.01%乙酰膽堿、 1mol/L NaOH溶液、Imol/L HCI 溶液、2%CaCI2 溶液。四、實(shí)驗(yàn)方法和步驟1 、標(biāo)本制備流程 2 、儀器安裝及調(diào)試 3 、觀察項(xiàng)目現(xiàn)象及解釋1、標(biāo)本制備流程：擊昏家兔t剖開腹腔快速取出腸管t制作離體腸標(biāo)本擊昏家兔： 用木槌猛擊兔頭枕部， 使其昏迷。 剖開腹腔快速取出腸管： 立即剖開腹腔， 找出胃幽門與十二指腸交界處，快速取長2030cm的腸管，先將與該腸管相連的腸系膜沿腸緣剪去，置于供氧臺氏液中輕輕漂洗，把腸內(nèi)容物基本洗凈。制作離體腸標(biāo)本：

3、 將腸管分成數(shù)段，每段長 2-3cm，兩端各系一條線，保存于供氧的38C左右的臺氏液中 2、儀器安裝與調(diào)試實(shí)驗(yàn)安裝（如圖）：恒溫水浴鍋控制加熱，恒溫工作點(diǎn)定在38C。將充滿氧氣的道氏袋與通氣鉤相連接， 將腸段一端系在通氣管鉤上，另一端與張力換能器相連。 控制通氣量，使氧氣從通氣管前端呈單個(gè)而不是成串逸出。儀器調(diào)試： BL-410 系統(tǒng)的使用，選擇“實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目”中的“消化實(shí)驗(yàn)”選中“消化道平滑肌生理特性”。相關(guān)參數(shù)設(shè)置的參考值：時(shí)間常數(shù)t tDC高頻濾波Ft30Hz,顯速t 4.OOs/div ,增益t I00g。用鼠標(biāo)左鍵單擊工具 條上的“開始”按鈕， 調(diào)節(jié)參數(shù)至波形幅度、 密度適當(dāng)， 待收縮曲

4、線穩(wěn)定后， 單擊記錄按鈕。 觀察項(xiàng)目現(xiàn)象及解釋 1 待標(biāo)本穩(wěn)定后, 記錄小腸平滑肌收縮的對照曲線。 2 乙酰膽堿的 作用 用滴管吸入 0.01%乙酰膽堿向灌流浴槽內(nèi)滴 12滴。觀察到明顯效應(yīng)后,立即從排水 管放出浴槽內(nèi)含乙酰膽堿的臺氏液, 加入新鮮溫臺氏液, 由此反復(fù) 3次, 以洗滌或稀釋殘留 的乙酰膽堿,使之達(dá)到無效濃度,待小腸運(yùn)動(dòng)恢復(fù)后進(jìn)行下一項(xiàng)。3 腎上腺素的作用 按上述方法將 0.01%腎上腺素加入浴槽內(nèi) 12滴,觀察小腸運(yùn)動(dòng)的反應(yīng)。當(dāng)效果明顯后,立即 更換臺氏液。4 .氯化鈣的作用 加2%CaC12溶液23滴入灌流浴槽內(nèi)，觀察其反應(yīng)，效果 明顯后迅速?zèng)_洗。5.鹽酸的作用 加12滴1m

5、ol/L HCl溶液入浴槽內(nèi)，觀察其反應(yīng)。6 .氫 氧化鈉的作用 在（5）基礎(chǔ)上加等容量的1mol/L NaOH溶液入浴槽內(nèi)，觀察其反應(yīng)。按上述方 法更換臺氏液，反復(fù)沖洗。7 溫度的影響 將浴槽內(nèi)臺氏液放出，注入 25C臺氏液，觀察平滑肌收縮有何改變，當(dāng)效應(yīng)明顯后再換入38C臺氏液，持續(xù)一段時(shí)間后，再換入42C臺氏液,觀察收縮活動(dòng)的變化（亦可根據(jù)室溫的具體情況選做其中的一項(xiàng)）。五、 注意事項(xiàng)1.實(shí)驗(yàn)過程中必須保證標(biāo)本的供氧（通氣）及浴槽內(nèi)臺氏液的恒溫（38 C）,以 維持標(biāo)本活性。 2. 灌流浴槽內(nèi)的液面高度應(yīng)保持恒定。 3. 放大器零點(diǎn)調(diào)好后不要再移動(dòng) 旋鈕，以免影響基線。 4. 上述各藥液

6、加入的量系參考數(shù)據(jù)， 效果不明顯者可以添加。 5. 每 次實(shí)驗(yàn)效果明顯后立即放掉含藥液的臺氏液，并沖洗多次，以免平滑肌出現(xiàn)不可逆反應(yīng)。 6.各項(xiàng)處理必須有處理標(biāo)記。六、相關(guān)知識 家兔小腸平滑肌以胃幽門與十二指腸交界處的腸管活動(dòng)最好，對生物化學(xué)因 素也較敏感，所以選取用此處腸管作標(biāo)本。七、作業(yè) 1 從記錄曲線中觀察比較小腸平滑肌與心肌、骨骼肌的收縮特性有何不同?說明其原理。 2 通過觀察分析記錄曲線變化，闡明各項(xiàng)處理引起的收縮頻率、 收縮強(qiáng)度和張力 變化的機(jī)理。 3 結(jié)合本章的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，談?wù)動(dòng)^察與思維在實(shí)驗(yàn)研究中作用與體會。八、實(shí)驗(yàn)討論： 1 、正常情況下，我們觀察到離體小腸平滑肌在臺氏液中可以

7、自動(dòng)地、緩慢 地收縮，但其節(jié)律性很不規(guī)則。小腸平滑肌自律性產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)尚未完全清楚， 目前認(rèn)為， 它的產(chǎn)生可能與細(xì)胞膜上生電性鈉泵的活動(dòng)具有波動(dòng)性有關(guān)，當(dāng)鈉泵的活動(dòng)暫時(shí)受抑制時(shí)， 膜便發(fā)生去極化；當(dāng)鈉泵活動(dòng)恢復(fù)時(shí)，膜的極化加強(qiáng)，膜電位便又回到原來的水平。 2 、在 浴槽中加入 0.01%乙酰膽堿（ Ach ）2 滴（約 0.2ml ）后，可見離體腸管活動(dòng)增強(qiáng)，描記曲 線出現(xiàn)收縮頻率變快， 幅度增加。出現(xiàn)上述現(xiàn)象的機(jī)理， 目前認(rèn)為與消化道平滑肌細(xì)胞產(chǎn)生 動(dòng)作電位的離子基礎(chǔ)是 Ca2+的內(nèi)流有關(guān)。乙酰膽堿可與肌膜上的M受體結(jié)合，使得兩類通道開放：一類為電位敏感性 Ca2+專用通道，另一類為特異性

8、受體活化Ca2+專用通道。前一類通道對Ach敏感，小劑量 Ach即引起開放；后一類通道對Ach相對不敏感，只有大劑量Ach才會引起開放。這兩類通道開放都使得肌漿中Ca2+增高，進(jìn)而激活肌纖蛋白一肌凝蛋白ATP系統(tǒng)，使平滑肌收縮，肌張力增加。3、在浴槽中加入0.01%腎上腺素2滴（約0.2ml） 后，可見離體腸管活動(dòng)減弱，描記曲線出現(xiàn)收縮頻率變慢，幅度減小以及基線下移。出現(xiàn)上 述現(xiàn)象的機(jī)理，目前認(rèn)為與腸肌細(xì)胞膜上存在a和3兩中受體，a受體又分為a抑制型受體和a興奮型受體有關(guān)。腎上腺素作用于 a抑制型受體，引起腸肌膜上一種特異性受體 活化，使K+外流增多，細(xì)胞膜發(fā)生超極化，腸肌興奮性降低，肌張力下

9、降。同時(shí)，腎上腺 素還作用于3受體，它的激活引起腸肌細(xì)胞膜中的CAMP合成增多，CAMP激活腸肌膜及肌漿網(wǎng)上Ca2+泵活動(dòng)，使肌漿中Ca2+濃度降低，亦使肌張力降低；3受體激活后還促使 K+及 Ca2+外流增加，加速膜的超極化，促進(jìn)了腸肌肌張力的減低。4、在浴槽中加入 2%氯化鈣溶液 2滴后，離體腸管活動(dòng)增強(qiáng)，描記曲線出現(xiàn)收縮幅度增加。 這是因?yàn)榧尤肼然}后， 細(xì)胞外液Ca2+濃度升高，貝U Ca2+內(nèi)流增加，使得細(xì)胞內(nèi)液中 Ca2+濃度升高，Ca2+與鈣調(diào)蛋 白結(jié)合增加，促進(jìn)了橫橋的激活。因而收縮力增加。5、在浴槽中加入 1mol/L 鹽酸溶液 2滴后，離體腸管活動(dòng)減弱，描記曲線出現(xiàn)收縮幅度

10、降低，頻率變慢。出現(xiàn)這一現(xiàn)象，目前認(rèn) 為其原因在于：細(xì)胞外 H研高時(shí)，Ca2+通道的活性受到抑制，使得 Ca2+內(nèi)流減少。 H+ 升高能干擾肌肉的代謝和肌絲滑行的生化過程：H+能與Ca2+競爭鈣調(diào)蛋白的結(jié)合位點(diǎn)而使肌球蛋白ATP酶活性降低（近期有理論認(rèn)為是直接抑制作用而非競爭作用）；使肌原纖維對Ca2+的敏感性和Ca2+從肌質(zhì)網(wǎng)的釋放量減少。6、在加鹽酸使平滑肌收縮減弱的基礎(chǔ)上，再加2滴NaOH于浴槽中，則腸管活動(dòng)出現(xiàn)相反的情況，即腸管活動(dòng)增強(qiáng)。原因在于NaOH可以中和H+,改變了細(xì)胞外液的 PH值，PH過高、過低，收縮幅度及張力都會降低，最適 PH時(shí)收縮效果最好。7、浸浴小腸腸管的臺氏液溫度以38C40C為宜，低于或高于這個(gè)溫度，都會影響結(jié)果。因?yàn)槟c管平滑肌對溫度改變極為敏感，當(dāng)溫度降到30C以下時(shí)，由于代謝水平的降低，興奮性減弱，可出現(xiàn)收縮曲線基線下移，頻率變慢，收縮幅度變小。有時(shí) 可能會見到基線先上移后下降的現(xiàn)象。 這是因?yàn)榻禍乇旧韺δc管是一種刺激， 也可短暫地加 強(qiáng)代謝活動(dòng)，所以肌張力升高。當(dāng)溫度高于40C