理化因素和藥物對家兔離體腸肌的作用

圖形輸出 理化因素和藥物對家兔離體腸肌的作用浙江中醫(yī)藥大學14級臨床醫(yī)學本部三班張伊娜【摘要】目的：研究乙酰膽堿、腎上腺素、NaOH、HCl、低溫臺氏液、缺氧對離體家兔腸肌的作用及機制。方法：向浸有離體家兔腸肌的38℃臺氏液中依次滴加乙酰膽堿、腎上腺素、NaOH、HCl各2滴，將38℃臺氏液迅速換成25℃的臺氏液，停止供氧及恢復供氧，用生物信號采集處理系統(tǒng)記錄腸肌的收縮情況。結(jié)果：滴加乙酰膽堿、NaOH后，腸肌收縮張力和頻率都增大；滴加腎上腺素、HCl和將38℃的臺氏液迅速換成25℃臺氏液后，腸肌收縮張力與頻率都降低；停止供氧后，腸肌收縮早期張力及頻率增強，晚期減弱。通氣后頻率先降低又逐漸恢復正常。結(jié)論：一定濃度乙酰膽堿、NaOH可促進腸肌的運動；一定濃度的腎上腺素、HCl以及低溫會抑制腸肌的運動；短時間的缺氧能使腸肌收縮一開始增強，隨后減弱?！娟P(guān)鍵詞】理化因素；小腸平滑?。患彝?；電活動1實驗材料和方法1.1實驗材料1.1.1實驗動物家兔（雌雄不限）。1.1.2實驗材料和器械微機化生物信號采集處理系統(tǒng)（RM6240系統(tǒng)），麥氏浴槽，張力換能器，鐵支架，雙凹夾，恒溫水浴箱，氣泵，溫度計，燒杯，螺旋夾，棉線，L型固定鉤，剪刀，眼科鑷，注射器，持針器，手術(shù)圓針，手術(shù)盤，搪瓷碗等；臺氏液，乙酰膽堿（10-4mol/L），腎上腺素（10-4mol/L），氫氧化鈉，鹽酸，阿托品等。1.2實驗方法1.2.1實驗裝置準備和儀器參數(shù)設(shè)置安裝麥氏浴槽，在麥氏浴槽中加固定量（10-15mL）的臺氏液，調(diào)節(jié)超級恒溫器的溫度，使麥氏浴槽內(nèi)溫度溫度在38℃。通氣管接95%O2+5%CO2混合氣體管道。用螺絲夾調(diào)節(jié)氣體管道的氣體流量，調(diào)節(jié)至浴槽中氣體一個個逸出為止。換能器輸出線連接微機生物信號采集處理系統(tǒng)，儀器參數(shù)設(shè)置：RM6240，點擊“實驗”菜單中的“腸肌記錄”，通道時間常數(shù)為直流，濾波頻率10Hz，靈敏度3g，采樣頻率200Hz，掃描速度1s/div。1.2.2離體家兔腸肌制備取家兔一只，用木槌猛擊兔頭枕部使其昏迷，迅速剖開腹腔找到胃，以胃幽門與十二指腸交界處為起點，先將腸系膜沿腸緣剪去，再剪取20-30cm腸管，用4℃臺氏液沖洗，除去腸管內(nèi)容物。沖洗干凈后將腸管剪成數(shù)小段（約1~1.5cm），換以新鮮臺氏液備用（注意操作時勿牽拉腸段以免影響收縮功能）。取小段腸管置于盛有臺氏液的培養(yǎng)皿中（此過程一直通有空氣），在其兩端對角壁處，分別用縫針穿線，并打結(jié)。注意保持腸管暢通，勿使其封閉。1.2.3標本固定腸管一端連線系于浴槽固定鉤上，然后放入38℃麥氏浴槽中，再將腸管另一端系結(jié)在張力換能器的懸梁壁上。1.2.4實驗觀察1.2.4.1待離體腸肌穩(wěn)定后，記錄一段正常張力曲線。然后用滴管加ACh（10-4mol/L）2滴于浴槽內(nèi)，觀察并記錄其張力曲線，然后立即從排水管放出浴槽內(nèi)含ACh的臺氏液，然后從側(cè)管加入38℃的新鮮臺氏液，重復2次（每次用針管抽取20mL），以洗去殘余藥物，使之降到無效濃度，再加入與一開始等量的臺氏液。待張力恢復到用藥前的水平后進行下一項實驗。圖二乙酰膽堿對家兔離體腸肌的作用圖三腎上腺素對家兔離體腸肌的作用圖像描述：加入2滴乙酰膽堿后，曲線迅速上升，圖像描述：加入2滴腎上腺素后，曲線逐漸下降頻率加快，收縮幅度、強度增加，表明小腸平滑及基線下移。收縮幅度、強度減小，頻率減慢，肌張力增加，自律性增加。表明小腸平滑肌張力減小，自律性降低。圖四氫氧化鈉對家兔離體腸肌的作用圖五鹽酸對家兔離體腸肌的作用圖像描述：加入2滴氫氧化鈉后，曲線呈上升態(tài)圖像描述：加入4滴鹽酸后，曲線逐漸下降，收縮但略顯不規(guī)則，頻率加快，收縮幅度有所減小、幅度、強度減小，頻率減慢，表明小腸平滑肌張力強度增加，表明小腸平滑肌緊張性增加，張力增減小，自律性降低。加，但收縮性降低。圖六25℃臺氏液對家兔離體腸肌的作用圖像描述：替換25℃臺氏液后，曲線呈下降狀態(tài)，頻率降低，振幅、強度下降，表明小腸平滑肌張力減小，自律性降低。圖七阿托品+ACh對家兔離體腸肌的作用圖像描述：加入阿托品后，曲線先稍有下降后又迅速恢復正常，3min后加入ACh，曲線無明顯變化，表明小腸平滑肌張力及自律性沒什么改變。圖八缺氧對家兔離體腸肌的作用圖像描述：停止氧供后，曲線瞬間上升，頻率和幅度增強，后來頻率和幅度略微有所減小，表明缺氧早期小腸平滑肌張力及自律性增強，晚期減弱。通氣后頻率先降低又逐漸恢復正常。3實驗討論3.1乙酰膽堿對家兔離體腸肌的作用在浴槽中加入2滴乙酰膽堿后，可見離體腸管活動增強，曲線上升，收縮頻率變快，幅度和強度增加。出現(xiàn)上述現(xiàn)象的機理，認為與消化道平滑肌細胞產(chǎn)生動作電位的離子基礎(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，進而激活肌纖蛋白——肌凝蛋白——ATP系統(tǒng)，使平滑肌收縮，肌張力增加。3.2腎上腺素對家兔離體腸肌的作用在浴槽中加入2滴腎上腺素后，可見離體腸管活動減弱，曲線下降，收縮頻率變慢，幅度和強度減小。出現(xiàn)上述現(xiàn)象的機理，目前認為與腸肌細胞膜上存在α和β兩種受體有關(guān)，而α受體又可分為α1和α2受體兩種亞型。β受體又分為β1、β2和β3受體三種亞型[2]。腎上腺素作用于α2受體，引起腸肌膜上一種特異性受體活化，使K+外流增多，細胞膜發(fā)生超極化，腸肌興奮性降低，肌張力下降。同時，腎上腺素還作用于β受體，一方面它的激活引起腸肌細胞膜中的cAMP合成增多，cAMP激活腸肌膜及肌漿網(wǎng)上Ca泵活動，使肌漿上Ca2+濃度降低，亦使肌張力降低；另一方面β受體激活后還促使K+及Ca2+外流增加，加速膜的超極化，促進了腸肌肌張力的降低。3.3氫氧化鈉對家兔離體腸肌的作用小腸的PH約為7.0～8.0,過高或過低的PH都會影響腸肌的收縮。在浴槽中加入2滴NaOH后，使臺氏液的PH值剛好處于7.0～8.0之間，處于腸肌收縮的最適PH，因此可觀察到腸肌運動加強，曲線呈上升態(tài)但略顯不規(guī)則，頻率加快，強度增加。但亦有實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)加入NaOH后腸肌收縮減弱，或先抑制后興奮等。這可能與以下兩種說法有關(guān)：1.如果NaOH對小腸肌理化環(huán)境影響的結(jié)果與小腸正常所處的堿性環(huán)境一致，會使細胞內(nèi)酶的活性增高從而使肌張力增強；過堿則使肌張力減弱，因為不是小腸的適宜生活環(huán)境。2.NaOH在增強堿性環(huán)境的同時，可改變肌膜對離子的通透性，增加了胞外Na+的濃度從而使Na+的內(nèi)流增強，從而促進了細胞內(nèi)貯存的Ca+大量釋放[3]。3.4鹽酸對家兔離體腸肌的作用在浴槽中加入4滴HCl后（我們小組加入2滴HCl發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象不明顯，因此改加4滴），臺氏液的PH低于腸肌的最適PH范圍，可見腸肌收縮減弱。出現(xiàn)上述現(xiàn)象的機理，細胞外H+升高時，Ca2+通道的活性受到抑制，使得Ca2+內(nèi)流減少；同時可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)合位點而使肌球蛋白ATP酶活性降低，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。3.5低溫對家兔離體腸肌的作用38℃的臺氏液替換25℃后，可見腸肌收縮減弱，曲線呈下降狀態(tài)，頻率降低，振幅、強度下降。腸肌運動最適宜的溫度在37.5℃+0.5℃范圍，高于或低于該溫度都會影響結(jié)果。當溫度降到25℃時，酶活性降低，各離子通道開放數(shù)量減少，從而使腸管興奮性下降。3.6阿托品+ACh對家兔離體腸肌的作用當加入阿托品時，離體腸管所對應(yīng)的曲線先稍有下降后趨于正常，下降是因為阿托品作為平滑肌肌膜上M受體拮抗劑與M受體結(jié)合了，影響了遞質(zhì)作用于M受體，從而影響了沖動的傳導，導致了收縮降低。后來在滴加阿托品3min后再滴加乙酰膽堿，乙酰膽堿不能與小腸平滑肌肌膜上的M受體結(jié)合，就不能引起小腸平滑肌的興奮性效應(yīng)，所以曲線仍然正常。3.7缺氧對家兔離體腸肌的作用停止氧供后，曲線瞬間上升，頻率和幅度有略微增強，后來頻率和幅度略微有所減小，通氣后又逐漸恢復正常。出現(xiàn)上述現(xiàn)象的機理可能是由于缺氧，腸肌運動得不到能量供給，故腸肌運動在缺氧開始一段時間代償性升高；由于ATP有限，故隨后運動張力和收縮幅度減弱?；謴脱豕┖?，腸肌得到能量供給，代償運動消失，故造成腸肌收縮活動短暫降低，由于ATP供應(yīng)恢復正常，故隨后逐漸恢復正常。4實驗結(jié)論一定濃度乙酰膽堿、NaOH可促進腸肌的運動，原因是乙酰膽堿可與肌膜上的M受體結(jié)合，使得相應(yīng)離子通道開放，肌漿中Ca2+增高，而一定濃度的堿性環(huán)境使得腸肌收縮處于最適PH；一定濃度的腎上腺素、HCl以及低溫會抑制腸肌的運動，原因是腎上腺素主要作用于α2受體，使K+外流增多，細胞膜發(fā)生超極化，腸肌興奮性降低。同時H+增多使腸肌收縮偏離其最適PH。低溫會抑制相關(guān)酶活性，從而抑制了腸肌收