生理学实验报告小肠

生理学实验报告实验内容：一、学习消化道平滑肌的电生理特性二、了解消化道的神经支配三、掌握消化道平滑肌的一般电生理特征课程名称：生理学实验实验人：邓晓娟，张优（本次由邓晓娟执笔）院系专业：生命科学学院生命科学学号：13941201139412022013年11月22日一、实验原理（一）、消化道的神经支配神经系统对胃肠功能的调节较为复杂，它是通过自主神经和胃肠的内在神经两个系统相互协调统一而完成的。消化管壁内的神经丛构成了一个完整的、相对独立的整合系统，在胃肠活动的调节中具有十分重要的作用。胃肠的内在神经是由存在于食管至肛门的管壁内的两种神经丛组成的。一种是位于胃肠壁粘膜下神经丛；另一种是位于环行肌与纵行肌层之间的肌间神经丛。内在神经丛包含无数的神经元和神经纤维，据估计，内在神经丛中约有108个神经元，包括感觉神经元、中间神经元和运动神经元。内在神经丛的神经纤维则把胃肠壁的各种感受器及效应细胞与神经元互相连接，起着传递感觉信息、调节运动神经元的活动和启动、维持或抑制效应系统的作用。支配胃肠的自主神经被称为外来神经，包括交感神经和副交感神经。交感神经从脊髓胸腰段侧角发出，经过腹腔神经节、肠系膜神经节或肠系膜下神经节，更换神经元后，节后纤维分布到胃肠各部分，主要通过三种途径影响胃肠活动：①终止于内在神经元的肾上腺素能纤维；②分布于某些肌束的肾上腺素能纤维；③分布至血管平滑肌的肾上腺素血管纤维。由交感神经节后纤维释放至内在神经元表面的去甲肾上腺素，可抑制神经元的兴奋活动，从而抑制其向前传导的活动。这样，由交感神经发放的冲动，可抑制通过内在神经丛或迷走神经传递的反射；副交感神经通过迷走神经和盆神经支配胃肠。到达胃肠的纤维都是节前纤维，它们终止于内在神经丛的神经元上。内在神经丛的多数副交感纤维是兴奋性胆碱能纤维，少数是抑制性纤维（二）电生理特性1、静息电位胃肠平滑肌细胞的静息电位为-50〜-60mV,其产生的机制主要是K+由膜内向膜外扩散和生电钠泵的活动。许多因素可影响静息电位的水平。例如机械牵张、刺激迷走神经、ACh以及某些胃肠激素等可使静息电位水平上移；而肾上腺素、去甲肾上腺素和交感神经兴奋则可使静息电位水平下移。2、慢波或基本电节律许多胃肠平滑肌细胞的静息电位不稳定，表现为缓慢的起伏波动，即周期性地去极化和复极化，称为慢波，也称基本电节律，其波动范围为5〜15mV。当去极化波达到阈电位水平时，就爆发动作电位，继而引起平滑肌收缩。在大部分胃肠道，不是所有的慢波都能到达阈电位水平和引起动作电位的。去极化波能否到达阈电位水平，受去极化波起点电位水平的影响，去极化波起点电位越接近阈电位.则去极化波就容易到达阈电位；反之，去极化波起点电位如偏离阈电位较远，就不易到达阈电位。3、动作电位当慢波去极化达阈电位水平（约-40mV）时，便在慢波的基础上产生每秒1〜10次的动作电位，较大频率的动作电位引起较强的平滑肌收缩。每一动作电位的持续时间约为10〜20ms，动作电位的去极化相主要是由慢钙通道开放，Ca2+（以及少量Na+）内流造成的。内流的Ca2+又可引起平滑肌收缩。复极化相是由于K+通道开放，K+外流引起的。（三）消化道平滑肌的一般生理特性1、消化道平滑肌的电兴奋性较骨骼肌为低。平滑肌收缩的潜伏期，收缩期和舒张期所占的时间也比骨骼肌的长得多，而且变异很大。2、消化道平滑肌在离体后，置入适宜的环境内，仍能进行良好的节律性运动，但其收缩很缓慢，节律性远不如心肌那样规则。3、消化道平滑肌常保持在一种微弱的持续收缩状态，即具有一定的紧张性。4、消化道平滑肌能适应实际的需要而作很大的伸展。5、消化道平滑肌对电刺激较不敏感，但对于牵张、温度和化学刺激则特别敏感，轻微的刺激常可引起强烈地收缩。二、实验材料和器材家兔一只，台氏液，0.01%肾上腺素溶液，0.01%乙酰胆碱溶液，0.01%阿托品溶液，1mol/L氢氧化钠溶液。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）、长滴管三、实验装置与连接如右图装好实验装置，麦氏浴槽外的水浴温度为37°C。

制备离体兔肠段用立掌（或木槌）猛击兔后头延髓部，致其昏迷后立即剖开腹腔，找到胃幽门与十二指肠交界处。在十二指肠起始端扎一线，剪取十二指肠、空肠，放入冷台氏液内。先用20m1注射器冲洗肠内容物，冲洗干净后剪成若干约1.5cm长的小肠段（每一实验小组一段）。在其两端结扎，一端做一短线环固定在通气的L管下方或浴皿内，另一端扎线与张力传感器相连。将肠段完全浸浴在调好温度的麦氏浴槽中，并调整好台氏液充气量(小气泡接连不断)。开启计算机采集系统，接通与张力传感器相连的通道。固定L管并调节扎线与张力传感器，使肠段运动自如又能牵动传感器(注意：扎线不可贴壁或过紧过松)。调节增益与扫描速度，使肠段的运动曲线清晰地显示在显示器上并记录肠段活动曲线。四、实验操作步骤记录对照肠段运动曲线后，停止供气1分钟并记录曲线变化，同时观察肠段紧张度变化。当出现明显变化后，立即恢复供气。待恢复正常。记录对照肠段运动曲线后，加入45C台氏液，并记录曲线变化，同时观察肠段紧张度变化。当出现明显变化后，立即用新鲜37°C台氏液冲洗，待恢复正常。(3)同法，加2%CaCl22〜3滴入标本浴槽内，观察其反应。(4)记录对照肠段运动曲线后，加入2滴肾上腺素1：1000),观察并记录曲线变化。同法，加入1〜2滴乙酰胆碱(1：10000)，观察并记录曲线变化。(6)加入3滴阿脱品后立即加入与(5)同样剂量的乙酰胆碱，记录并观察曲线变化。同(5)比较曲线有何不同。五、实验结果记录与分析(1)正常情况下记录的平滑肌收缩情况方式波宽(ms)延时(ms)重复次数频率(Hz)扫描速度灵敏度连续单刺激501302.5/div0.75g

5=7

II俺恒值值.1QJE)te4l:(g2DK2UO-5=7

II俺恒值值.1QJE)te4l:(g2DK2UO-on-Q-O-我们可以看出：我们没有给予兔平滑肌刺激时，仍能够引起兴奋和收缩。所以许多部位的消化道平滑肌有自发节律性运动，但频率慢且节律不稳定。小肠平滑肌自律性产生的离子基础尚未完全清楚，我们只了解到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。消化道平滑肌的电兴奋性较骨骼肌为低。这是因为平滑肌纤维彼此紧靠，在平滑肌收缩和舒张时，可以相互牵拉，以维持较长时间的张力。也就是可以产生紧张性收缩，从而对消化道内容物保持稳定的压力。另一方面，消化道平滑肌的伸缩能力也比骨骼肌大得多。它可以展长于本身长度的四倍，这对于改变消化道的口径有很大意义。消化道平滑肌钙泵作用较骨骼肌慢，故平滑肌收缩持续时间较骨骼肌长得多（2）缺氧对兔平滑肌收缩的影响方式波宽（ms）延时（ms）重复次数频率（Hz）扫描速度灵敏度连续单刺激501302.5/div0.75g

1.21(g)25(g1.46(CJCLOZ⑥20=我们可以从上图看出当对肠段停止通气时，肠段的运动瞬间增强。通气后又逐渐恢复正常。通过查阅相关资料可以猜测可能是由于缺氧应激可引起VSMC对NE收缩反应性双相变化，即早期代偿性升高，晚期进行性下降；从而导致平滑肌收缩加快。（3）温度对平滑肌收缩的影响平均f宜-1■..J£平均f宜-1■..J£uECU吝C5CCLUT4=!,B1-■0--0一0O方式波宽（ms）延时（ms）重复次数频率（Hz）扫描速度灵敏度连续单刺激501302.5/div0.37我们可以看到：当把温度升高到45°C时，我们可以看到收缩加快。换成37C台式液时，平滑肌收缩幅度慢慢恢复到开始水平。由于更换台式液时，加入液体速度未能控制平缓，随着时间的加强，温度开始降低。所以更换成45C时，有一段平滑肌收缩极不规律。但是总的来说，收缩频率升高。这是因为平滑肌收缩需要酶催化，而温度在一定范围内升高时钠钾泵及离子通道的酶的催化活性也会升高，这就可以影响钠钾钙等离子的转运，继而加快去极化和复极化的速度，进而动作电位的产生速率和幅度就会升高，所以平滑肌的收缩程度会加强。使得基线上移，收缩频率增高，幅度增加。(4)2%氯化钙溶液对兔平滑肌收缩的影响方式波宽(ms)延时(ms)重复次数频率(Hz)扫描速度灵敏度连续单刺激501302.5/div0.37是六:□.已3(k)是＜1%值:-oiaTs3i哗l哓信:□.79S平均恒:0=03s□■37S■20=在浴槽中加入2%氯化钙溶液2滴后，离体肠管活动增强，描记曲线出现收缩幅度增加。这是因为平滑肌细胞静息状态下，【Ca2+】i低，少量Ca2+只与钙调蛋白结合，而不与肌球蛋白轻链激酶（MLCK）结合。当加入氯化钙后，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）肾上腺素对兔平滑肌收缩的影响方式波宽（ms）延时（ms）重复次数频率（Hz）扫描速度灵敏度连续单刺激501302.5/div0.37g昆烛:038：g]是J，直：0.03MJ&JS-S:口4：“平均恒:U05（£）C.;i£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《和0两中受体，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0受体，①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；②0受体激活后还促使庭及Ca2+外流增加，加速膜的超极化，促进了肠肌肌张力的减低。我们可以看到更换液体很长一段时间后，平滑肌收缩还未恢复，可见肾上腺素对平滑肌的抑制作用非常强。乙酰胆碱对兔平滑肌的收缩的影响方式波宽(ms)延时(ms)重复次数频率(Hz)扫描速度灵敏度连续单刺激501302.5/div0.75g最却:2.27(g)目小柘:-0.0B，曜峰伯:2.324为芒；IIhUI'c'lZOi在浴槽中加入0.01%乙酰胆碱(Ach)2滴(约0.2ml)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+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，进而激活肌纤蛋白一肌凝蛋白一ATP系统，使平滑肌收缩，肌张力增加。（7）先滴加阿托品，再加乙酰胆碱观察小肠收缩变化方式波宽（ms）延时（ms）重复次数频率（Hz）扫描速度灵敏度连续单刺激501302.5/div0.75gIC1轲壬品最大值:0.52（g）是『疽:-C.C3此）峰晖疽:nE5前平均苗:n12（^0.3L20s我们可以看出：当加入阿托品时，兔肠平滑肌收缩下降，这是因为阿托品作为平滑肌肌膜上M受体抗结剂与M受体结合了，影响了递质作用于M受体，从而了影响了冲动的传导，导致了收缩降低。后来在滴加阿托品三十秒后再滴加乙酰胆碱，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，所以其收缩没有之前只加了乙酰胆碱所引起的效果明显。六、注意事项实验过程中必须保证标本的供氧（通气）及浴槽内台氏液的恒温（38°C）,以维持标本活性。放大器零点调好后不要再移动旋钮，以免影响基线。上述各药液加入的量系参考数据，效果不明显者可以添加。每次实验效果明显后立即放掉含药液的台氏液，并冲洗多次，以免平滑肌出现不可逆反应。离体肠管时，标本及其张力传感器的连线不要触及浴管及通气管管壁，而且标本与张力传器的连线要垂直，不要过紧，也不要过松。给药时要将药液直接滴于液面上，不要滴在线及管壁上，而且每次加药的方式要保持一致。七、参考文献侯家玉.小肠几种不同类型的收缩[J].生理科学进展，1991:333〜337.解景田，谢申玲.生理学实验[M].北京：高等教育出版社，198