肠肌运动 下载本文

离体家兔肠肌运动

一、摘要 支配肠道平滑肌的神经有内在神经系统和外来神经系统两大部分,离体肠段虽然失去外来神经的支配,但肠壁神经丛仍存在,在适宜的条件下,仍能保持平滑肌收缩的特性及肠壁神经丛的作用,因此有自动节律性收缩的特性。内在神经系统在调解胃肠运动和分泌以及胃肠血流中起重要作用。平滑肌对某些化学物质(如:酸、碱等)及消化道神经释放的递质的刺激具有较强的敏感性。小肠平滑肌的电活动有快波和慢波两种基本形式。慢波是平滑肌本身所具有的自发的缓慢电变化,是一种肌源性的电活动,不依赖植物神经系统的支配,慢波的存在是使平滑肌保持一种起步的机能状态。

二、关键词 收缩性、乙酰胆碱、肾上腺素、氢氧化钠、盐酸、室温、缺空气

三、引言 本文在肠段表面依次给予0.01%乙酰胆碱(Ach)、0.01%肾上腺素(E)、1mol/L

NaOH、1mol/L HCl、25℃台氏液、缺氧等因素刺激,观察、记录其对小肠收缩情况的影响,为探讨某些体液因素对小肠平滑肌的收缩活动的影响,提供理论依据。

四、材料和方法

1、材料:家兔;麦氏浴槽、超级恒温箱、张力换能器、生物信号采集处理系统;25℃、38℃台式溶液、0.01%乙酰胆碱、0.01%肾上腺素、1mol/L NaOH、1mol/L HCl。 2、方法

2.1实验装置准备和仪器参数设置 在麦氏浴槽中加固定量的(10-15ml)台氏液,调节超级恒温箱的温度,使麦氏浴槽内温度稳定在38℃左右。用螺旋夹调节气体管道的气体流量,调节至浴槽中气泡一个个逸出为止。换能器输出线连接微机生物信号采集处理系统,仪器参数:RM6240系统,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30Hz,速度为25ms。

2.2家兔离体肠肌标本制备 取家兔一只,用木槌击其头部至晕,立即剖开腹腔,找到回盲部,然后在离回盲部1cm处剪断,取出回肠10cm左右一段,置于冰冷的氧饱和的台氏液培养皿中,用5ml注射器吸取台氏液将肠内容物冲洗干净,沿肠壁除去肠系膜,然后将回肠剪成1-2cm数小段,换以新鲜台氏液备用。取小肠肠管置于盛有台氏液的培养皿中,在其两端对角壁处,分别用缝针穿线,并打结。注意保持肠道通畅,勿使其封闭。

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张力换能器的悬梁壁上,调节肌张力。 2.4实验内容

2.4.1 灌流溶液定容 离体回肠在麦氏浴槽中稳定10-30min后,记录一段正常张力曲线后加入0.01%乙酰胆碱2滴,观察并记录其张力曲线。待张力曲线稳定(2-3min)后换液冲洗至张力恢复用药前的水平。

2.4.2 张力恢复用药前的水平后按上述步骤分别给予0.01%肾上腺素(E)、NaOH、HCl各2滴,观察并记录张力曲线的变化。

2.4.3 在麦氏浴槽中换上室温下的台氏液,观察并记录其张力曲线。待张力曲线稳定(2-3min)后换液冲洗至张力恢复用药前的水平。

2.4.4缺空气 夹紧通气管道螺旋夹,断绝离体肠肌氧气供给,观察张力曲线变换并使其稳定。

【结果】

正常: 乙酰胆碱:

肾上腺素:

盐酸:

氢氧化钠:

室温:

缺空气:

【讨论】

1.正常状态下,小肠舒缩迟缓,一次舒缩过程可达20s左右,富有伸展性,保持一种微弱的持续收缩状态,同时具有节律性收缩。

2.胃肠道平滑肌以胆碱能神经占优势,加入乙酰胆碱能激动M受体,使得两类通道开放:一类是电位敏感性钙离子专用通道;另一类为特异性受体活化钙离子专用通道。前一类对乙酰胆碱敏感,小剂量即可引起开放,后一类则相对不是很敏感,需大剂量才开放。这两类通道开放都使得肌浆中钙离子增高,进而激活肌纤维蛋白—肌凝蛋白—ATP系统,使得平滑肌收缩,肌张力增加。所以滴加0.01%乙酰胆碱刺激离体肠肌时,其张力曲线立即上升,且频率加快。

3.肠道平滑肌上存在肾上腺素能受体包括α受体和β受体,前者分为抑制性受体和兴奋性受体,肾上腺素作用于抑制性受体,引起肠肌膜上一种特异性受体活动活化,使钾离子外流增加,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β受体,它的激活引起肠肌细胞膜的cAMP合成增多,激活了肠肌及肌浆网钙离子泵活动,使得肌浆中钙离子浓度降低使肌张力下降。β受体激活后促使钾离子及钙离子外流增加,加速膜的超级

化,使得肌张力曲线降低。

4.加入1mol/L HCl后,氢离子浓度升高,可反射性抑制肠道平滑肌运动。其主要机制:①细胞外[H+]升高时,Ca2+通道的活性受到抑制,使得Ca2+内流减少,使肠肌兴奋性降低,收缩频率下降。②同时使肌浆网[H+]上升,可与钙离子竞争钙调蛋白的结合位点,从而使得肌球蛋白ATP酶活性降低,使肌原纤维对钙离子的敏感性和钙离子从肌质网的释放量减少,Ca2+与肌钙蛋白结合下降,进而使收缩幅度下降,③氢离子可以增加钙离子和钙结合蛋白的亲和力,从而使肌浆网中钙离子不足,进而引起收缩幅度下降。

5.加入1mol/LnaOH后,中和了液体中的氢离子,使氢离子浓度下降,对钙通道的活性抑制减弱,使钙离子内流增多,肠肌收缩加强。所以加入1mol/LNaOH后,肠段张力曲线上升,振幅减小,频率加快。

6.将38℃的台氏液的温度调成25℃,温度下降,温度降低影响了各种酶的活性特别是有氧呼吸相关的酶类,尤其是横桥的ATP酶,该酶的活性降低,ATP生产减少,用于竖立上次收缩时发生扭动的横桥的ATP减少,从而影响了肌纤维的收缩,最后使肠肌的运动受到抑制。 7.当对肠段停止通气时,肠段处于缺氧状态,有氧呼吸受影响,ATP产生减少,同第6点类似ATP的减少会影响肌纤维的横桥竖立等情况,进而会抑制肠肌的运动。

【结论】

0.01%乙酰胆碱、NaOH能促进肠肌的运动,而0.01%肾上腺素、HCl、室温20摄氏度的台氏液、缺氧等因素则抑制肠肌的运动。

【参考文献】

1.机能学实验教程 陆源,林国华,杨午鸣主编 第二版——北京:科学出版社 2010.6 2.朱大年,主编。生理学。第七版。北京:人民卫生出版社,2011。