影响消化道平滑肌活动的因素

实验目的：学习哺乳动物离体器官灌流法,观察消化道平滑肌的一般生理特性及某些因素对它的影响。

实验原理：小肠离体后,置于适宜的环境中,仍能进行节律性活动,并对环境变化表现不同的反应。消化道平滑肌具有自动节律性,富于伸展性、对化学物质、温度变化及牵张剌激较敏感等生理特性。交感神经的递质去甲肾上腺素或体液中的肾上腺素,作用于消化道平滑肌细胞膜上的α、β受体,使平滑肌运动变慢、变弱。迷走神经的递质乙酰胆碱,作用于平滑肌细胞膜上的M受体,使平滑肌运动加快、加强。当把递质或受体阻断剂直接加入灌流液中时,平滑肌的活动也会发生相应的变化。阿托品是胆碱能M受体阻断剂,毒扁豆碱可以抑制胆碱酯酶，具有拟胆碱样作用，酚妥拉明是肾上腺素能α受体阻断剂,还具有拟胆碱样作用, 心得安是肾上腺素能β受体阻断剂, 均可影响胃肠平滑肌的运动。

实验对象 家兔

实验器材和药品  MedLab生物信号采集处理系统、LHG-I型离体器官恒温灌流仪、机械－电换能器、烧杯、滴管、螺旋夹、台氏液、肾上腺素(1:10000)、乙酰胆碱(1:10000)、1N NaOH 、1N HCl、 阿托品(1:10000)、毒扁豆碱(1:10000)、心得安(1:1000)、酚妥拉明(1:1000)。

实验步骤

⑴恒温浴槽的准备:LHG-I型 离体器官恒温灌流仪的使用按第一篇第三章第五节的介绍操作。

⑵制备标本: 用木棒连槌猛击兔头枕部,使其昏迷,立即剖开腹腔,找出胃幽门与十二指交界处,由此取长20-3Ocm的肠管。先将与该肠管的相连的肠系膜沿肠缘剪去,再将拟取肠管两端分别用线结扎,于结扎两端内侧剪断,取出肠段,置于台氏液中轻轻漂洗,当肠内容基本洗净后,将肠管分成数段,每段长2-75px，两端各系一条线,保存于供氧的35℃左右的台氏液中。由于小肠不同部位的节律性高低不同，故取材时应尽量从胃幽门处开始，充分利用12指肠段。

⑶标本安装: 将肠段置于恒温灌流仪的标本槽部分（内槽）, 肠段一端系在钩上,另一端与张力换能器相连,此连线必须悬空。调节橡皮管上的螺旋夹,控制通气量,使空气从通气管前端呈单个而不是串逸出,以免振动悬线影响记录,若逸出气泡太少,则标本缺氧,影响正常活动。

(4)启动MedLab生物信号采集处理系统,点击菜单“实验/常用生理学实验”，选择“离体肠肌运动”，调用己设置好仪器参数的文件，开始采样观察。

观察项目

(1)  正常小肠运动曲线:

观察离体小肠平滑肌收缩的节律、波形和幅度。注意:收缩曲线的基线升高,表示小肠平滑肌紧张性升高;收缩曲线下降,表示紧张性降低。

(2)乙酰胆碱的作用  用滴管吸人1:10000乙酰胆碱向灌流浴槽内滴2滴。注入后可见收缩曲线的基线上升,幅度加大,收缩力增强。观察到明显效应后,立即从排水管放出浴槽内含乙酰胆碱的台氏液,加入新鲜温台氏液,如此反复3次,以洗涤或稀释残留的乙酰胆碱,使之达到无效浓度,待小肠运动恢复后,进行下一项。

(3) 阿托品的作用  按上述方法将1:10000阿托品2-4滴加入浴槽内,观察小肠运动的反应。1分钟后再加入乙酰胆碱2滴于浴槽内,观察小肠运动的反应。

(4)肾上腺素的作用  将1:10000肾上腺素2滴加入浴槽内,观察小肠运动的反应。可见平滑肌收缩曲线减小,基线下降,甚至停止收缩。

(5) 心得安的作用  将1:1000心得安2滴加入浴槽内,观察小肠运动的反应。

(6) 酚妥拉明的作用  将1:1000酚妥拉明2滴加入浴槽内,观察小肠运动的反应。

(7) 毒扁豆碱的作用  将1:10000毒扁豆碱2滴加入浴槽内,观察小肠运动的反应。

(8) 盐酸的作用  加1-2滴1N HCl溶液入浴槽内,观察小肠运动的反应。

(9) 碱的作用    加1-2滴1N NaOH溶液入浴槽内,观察小肠运动的反应。

将观察到的实验结果描画于实验报告上。

注意事项

1、在恒温浴槽内先装水方可接通电源,输液瓶内要始终保存有溶液，要连续灌流。

2、气量要适中。每次放气在浴管内呈缓慢的成串单个气泡为好。气泡过多肠管受冲击，描记不稳定。

3、 每个药瓶中的滴管应专用，不能混用，以免影响效果。

4、 每次出现效应后，立即用冷台氏液冲洗2-3次,再更换热台氏液进行下-步实验。

5、 每个实验步骤要有对照曲线。注意节律、幅度和紧张度（基线移动）的改变。

6、 每次处理或给药后,都要立即注明作了何种处理或给何药。

易出现的问题及原因： 肠管收缩不明显：可能为连线过松或过紧，肠管贴浴槽壁，肠管夹住侧均为肠系膜侧，肠管活性不好，浴槽水温过高，通气不良等。

在巡视中发现问题和解答学生提的问题，启发和指导学生解决问题。

实验结果记录和分析：将记录到的各种实验观察项目收缩曲线进行比较并进行分析。并与生理实验模拟实验系统的相应实验结果进行比较。

   介绍预期结果和解释，比较并分析实验结果与预期结果不同之处。  

    预期结果和解释

1. 加入1：10,000乙酰胆碱1－2滴

结果：小肠收缩活动明显增强，紧张度增高。

解释：乙酰胆碱作用于M受体，使电压依从性和化学依从性Ca²⁺通道开放，细胞外Ca²⁺大量内流，肌浆中Ca²⁺浓度升高。

2.  加入1:10000阿托品, 再加入1：10,000乙酰胆碱

结果：小肠收缩活动明显减弱，紧张度降低。

解释：阿托品是M受体阻断剂，阻断了内源性和外源性乙酰胆碱作用。

3.  加入1：10,000肾上腺素1－2滴

结果：小肠收缩活动明显减弱，紧张度降低。

解释：（1）肾上腺素作用于α₂受体，使电压依从性和化学依从性K⁺通道开放，使由肌浆流向细胞外的K+量增多，细胞超极化、兴奋性降低。（2）肾上腺素作用于β₂受体，使cAMP增多，促使Ca²⁺泵活动增强，肌浆中Ca²⁺量降低。

4.  加入心得安

结果：小肠收缩活动增强，紧张度增高。

解释：心得安是肾上腺素能β受体阻断剂, 阻断了内源性去甲肾上腺素或肾上腺素作用。

5.  加入酚妥拉明

结果：小肠收缩活动明显增强，紧张度增高。

解释：酚妥拉明是肾上腺素能α受体阻断剂,还具有拟胆碱样作用。

6.  加入毒扁豆碱

结果：小肠收缩活动明显增强，紧张度增高。

解释：毒扁豆碱可以抑制胆碱酯酶，内源性乙酰胆碱分解减少, 使内源性乙酰胆碱浓度增加，另外毒扁豆碱还具有拟胆碱样作用。

7.  加入1N HCl　1－2滴

结果：收缩变慢变弱，紧张度减低，基线下降，有可能不同标本出现相反的结果。

解释：复杂，改变了正常PH环境，细胞内氢离子浓度增加，与钙离子竞争结合肌钙蛋白，有活性的肌动蛋白减少，另外还可使钙内流、肌浆网释放钙减少，使胞内钙浓度降低。说明小肠平滑肌对环境中化学物质变化敏感。

8.  加入1N　NaOH　1－2滴

结果：小肠收缩活动加强（幅度减小），紧张度加强，基线上升明显，有可能不同标本出现相反的结果。

解释：复杂，改变了正常PH环境，细胞内氢离子浓度减少，与钙离子竞争结合肌钙蛋白减少，有活性的肌动蛋白增加，另外还可使钙内流、肌浆网释放钙增加，使胞内钙浓度增加。说明小肠平滑肌对环境中化学物质变化敏感。（生理条件下小肠为一弱碱性环境，但过碱紧张度升高不能有效收缩）

实验结果与预期结果不符，可能原因：肠管活性不好，浴槽水温过高，加入的药品剂量不够, 药品滴管混用，或肠管本身功能状态的改变如壁内神经丛的局部反射、肠道内分泌细胞分泌胃肠激素等的影响。