理化因素对离体小肠平滑肌运动的影响

1、理化因素对离体小肠平滑肌运动的影响实验分析 实验目的 通过观察各种因素对离体小肠平滑肌运动的影响 ,加深对平滑肌生理特性的 了解；学习动物离体组织器官灌流的实验方法。 实验原理 消化管、血管、子宫、输尿管、输卵管等均由平滑肌组成。平滑肌除具有肌 肉的一般生理特性外， 还具有自动节律性、 较大的伸展性及对化学、 温度和牵拉 刺激敏感等生理特性。在一定时间内， 离体的小肠平滑肌在适宜的环境中仍可保持其生理功能。 本 实验将小肠平滑肌置于模拟内环境中， 观察当模拟内环境因素发生变化时， 离体 小肠平滑肌运动的变化。该实验方法不仅在理论上可以证明平滑肌的生理特性， 而且还可用来测定微 量化学物质或药物

2、的生物学特性，被称为生物学检定法。 实验对象 兔或豚鼠。 实验药品 台氏液、 1:10 000 肾上腺素、 1:10 000 乙酰胆碱、 1%CaCl 2溶液、1 mol L-1 HCI 溶液、1 mol L-1Na OH 。 仪器与器械 恒温平滑肌浴槽、计算机生物信号采集处理系统（或二道生理记录仪）、张 力换能器、哺乳动物手术器械一套、注射器、纱布、棉线、丝线、万能支架、螺 旋夹、双凹夹、温度计、细塑料管 （或橡胶管 ）、长滴管。 实验方法与步骤 1. 实验的准备（1）恒温平滑肌浴槽装置 向中央标本槽内加入台氏液至浴槽高度的 2/3处。外部容器为水浴锅加自来水。启开电源，恒温工作点定在38

3、C （图9.1-1）。（2）标本制备 向耳缘静脉注射空气 （或用木棒猛击兔的后脑部 ）使其致死，将兔背位固定于手术台上，腹部剪毛后，沿正中线切开皮肤和腹壁，找到胃, 以胃幽门与十二指肠交界处为起点，快速沿肠缘剪去肠系膜，然后再剪取2030 cm长的十二指肠置于4C左右的温台氏液中轻轻漂洗，可用注射器向肠腔内注入台氏液冲洗肠腔内壁，并置于低温（46 C）台氏液中备用。实验时将肠管剪 成23 cm 的肠段，用棉线结扎肠段两端，将一端结扎线连于浴槽内的标本固 定钩上，另一端连于张力换能器， 适当调节换能器的高度， 使其与标本之间松紧 度合适。此相连的线必需垂直，并且不能与浴槽壁接触，避免摩擦。用塑料

4、管将 充满气体的球胆或增氧泵与浴槽底部的通气管相连， 调节塑料管上的螺旋夹， 让 通气管的气泡一个一个的溢出，为台氏液供氧。 （3） 仪器连接与调试 二道生理记录仪 按图 9.1-1 安装好记录装置。 计算机生物信号采集处理系统张力换能器输入端与系统的第 3 通道或第 4 通道相连，进入计算机生物信号采集处理系统，选择离体小肠平滑肌的生 理特性实验项目。 注意事项 1. 实验动物先禁食24 h，于实验前1 h喂食，然后处死,取出标本，肠运动效果更好。2. 标本安装好后，应在新鲜38 C台氏液中稳定510min ,有收缩活动时 即可开始实验。3. 注意控制温度。加药前，要先准备好更换用的新鲜38

5、 C台氏液，每个实验项目结束后，应立即用38 C台氏液冲洗，待肠段活动恢复正常后，再进行下 一个实验项目。4. 实验项目中所列举的药物剂量为参考剂量， 若效果不明显，可以增补剂量， 但要防止一次性加药过量。【实验分析】1、正常情况下， 我们观察到离体小肠平滑肌在台氏液中可以自动地、 缓慢地收 缩，但其节律性很不规则。 小肠平滑肌自律性产生的离子基础尚未完全清楚， 目 前认为， 它的产生可能与细胞膜上生电性钠泵的活动具有波动性有关，当钠泵 的活动暂时受抑制时，膜便发生去极化；当钠泵活动恢复时，膜的极化加强，膜 电位便又回到原 来的水平。2、 在浴槽中加入0.01%乙酰胆碱（Ach ） 2滴（约0

6、.2ml）后，可见离体肠管活 动增强，描记曲线出现收缩频率变快，幅度增加。出现上述现象的机理，目前认 为与消化道平滑肌细胞产生动作电位的离子基础是Ca2+勺内流有关。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，进而激活肌纤蛋白一肌凝蛋白一 ATP系统，使平滑肌收缩，肌张力增加。3、在浴槽中加入0.01%肾上腺素2滴（约0.2ml）后，可见离体肠管活动减弱， 描记

7、曲线出现收缩频率变慢， 幅度减小以及基线下移。 出现上述现象的机理， 目 前认为与肠肌细胞膜上存在 a和B两中受体，a受体又分为a抑制型受体和 a兴奋型受体有关。肾上腺素作用于 a抑制型受体，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 B受体，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Ca2+泵活动，使肌浆中Ca2+浓度降低，亦 使肌张力降低；B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减低。4、在浴槽中加入 2%氯化钙溶液 2滴后，离体肠管活

8、动增强， 描记曲线出现收缩 幅度增加。这是因为加入氯化钙后，细胞外液Ca2+浓度升高，则Ca2+内流增加， 使得细胞内液中Ca2+浓度升高，Ca2+与钙调蛋白结合增加，促进了横桥的激活。 因而收缩力增加。5、在浴槽中加入 1mol/L 盐酸溶液 2滴后，离体肠管活动减弱，描记曲线出现收缩幅度降低，频率变慢。出现这一现象，目前认为其原因在于：细胞外H+升高时，Ca2+通道的活性受到抑制，使得 Ca2+内流减少。H+升高能干扰肌 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（近期有理论认为是直接抑制作用而非竞争作用）；使肌原纤维对Ca2啲敏感性和

9、Ca2+从肌质网的释放量减少。6在加盐酸使平滑肌收缩减弱的基础上，再加 2滴NaOH于浴槽中，则肠管活 动出现相反的情况，即肠管活动增强。原因在于 NaOH可以中和H+,改变了细 胞外液的PH值，PH过高、过低，收缩幅度及张力都会降低，最适 PH时收缩效 果最好。7、浸浴小肠肠管的台氏液温度以38 C 40C为宜，低于或高于这个温度，都会 影响结果。因为肠管平滑肌对温度改变极为敏感，当温度降到30C以下时，由于代 谢水平的降低，兴奋性减弱，可出现收缩曲线基线下移，频率变慢，收缩 幅度变小。 有时可能会见到基线先上移后下降的现象。 这是因为降温本身对肠管 是一种刺 激，也可短暂地加强代谢活动，所以肌张力升高。当温度高于40C时, 由于酶活性提高，各离子通道活性增加