消化道平滑肌的生理特性和药物的影响实验报告

台州学院

医学院实验报告

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实验课程:机能学实验

实验项目:消化道平滑肌的生理特性与药物的影响实验分室:

实验日期２015年 6 月 3 日

一、实验目的

1、学习离体肠段平滑肌的实验方法。

2、了解肠段平滑肌的生理特性。

3、观察某些药物对离体平滑肌的作用

二、实验原理

哺乳动物消化管平滑肌与肌肉组织共有的特性,如兴奋性、传导性与收缩性等。但消化管平滑肌又有其特点,即兴奋性较低,收缩缓慢,富有伸展性,具有紧张性、自动节律性,对化学、温度与机械牵张刺激较敏感等。这些特性可维持消化管内一定压力,保持胃肠等一定的形态与位置,适合于消化管内容物的理化变化,在体内受中枢神经系统与体液因素的调节。将离体组织器官置于摸拟体内环境的溶液中,可在一定时间内保持其功能。本实验以台式液作灌流液,在体外观察及记录哺乳动物离体肠段的一般生理特性。

三、实验仪器与材料

兔、恒温平滑肌槽、支架、烧杯、20ml注射器、张力传感器、生物机能实验系统、温度计、台式液、肾上腺素(1:10００0)、乙酰胆碱(1:１0000)、阿托品针剂(１支)。

四、实验内容、方法与步骤

１、安装麦氏浴槽恒温平滑肌浴槽可用来记录消化道平滑肌的收缩活动,分为外槽与内槽,内槽用来浸浴实验标本,外槽内有恒温自来水流动以加热内槽中的台氏液,使其温度保持在37℃左右。小肠标本一端固定在内槽底部的铁钩上,另一端连至肌肉张力换能器的悬臂上。换能器与生物信号采集处理系统通道相连并输入计算机。内槽中的台氏液以刚能淹没肠管为宜。内槽底部还有通空气与排液的共同开口,通过此开口可排液与供给标本所需氧气。

2、制备离体兔肠段

取禁食24h的健康家兔,一手提后肢使头部自然下垂,另一手用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,取出十二指肠、空肠、放入冷台式液内。先用20ｍl注射器冲洗内容物,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浴皿内,另一端扎线与张力传感器相连,此线不宜过长且必须竖直。将肠段完全浸浴在调好温度的平滑肌槽中。

３、开启生物机能实验系统,接通与张力传感器相连的通道。固定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。

4、实验观察

(1)记录肠段正常运动曲线,观察基线水平、收缩幅度、节律及波形特点。用新鲜37℃台式液冲洗,待恢复正常(注意作好标记,下同)。

(2)加肾上腺素在内槽台氏液中加入1~2滴肾上腺素(1:１00０0),观察并记录曲线变化。曲线变化后立即更换新的38℃的台氏液。

(3)加乙酰胆碱在内槽台氏液中加入1～2滴乙酰胆碱(1:１00００),观察并记录曲线变化。依上法冲洗。

(4)在内槽台氏液中加入2~4滴阿托品(1:1００00),2min后再加１～2滴乙酰胆碱(1:1０0００),记录并观察曲线变化,与项目(３)进行比较。依上法冲洗。

(5)环境pH的影响加入HＣL3~４滴,观察平滑肌收缩活动的改变。在其基础上再滴3～4滴NaOH观察肠平滑肌的反应。标记,冲洗。

(６)温度的影响将内槽换成２5℃台式液,同时关闭恒温加热装置,使内槽台氏液温度逐渐降至25℃,并记录曲线变化,同时观察肠段紧张度变化。

五、实验数据处理

六、实验结果与分析

正常小肠:正常情况下,离体小肠平滑肌在台氏液中可以自由缓慢收缩,但其节律性不规则。

α,β受体激动药,加肾上腺素:在浴槽中加入肾上腺素后,可见离体肠管活动减弱,描计曲线出现收缩频率变慢,幅度减小以及基线下移。因为肠肌细胞膜上存在α于β受体, 前者又分为抑制性受体与兴奋性受体,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化,使钾离子外流增多,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β受体,它的激活引起肠肌细胞膜上的cAMＰ合成增多,激活了肠肌膜

及肌浆网上钙离子泵活动,使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,加速膜的超极化,促进了肌张力的减低。

拟胆碱药的影响:在浴槽中加入乙酰胆碱后可见离体肠管活动增强,描计曲线出现收缩频率变快,幅度增加。出现上述现象就是因为消化道平滑肌产生动作电位的离子基础与钙离子的内流有关,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Ach敏感,小剂量Ach即引起开放;后一类对Ach相对不敏感,只有大剂量才会引起开放。这两类通道开放都使得肌浆中钙离子增高,进而激活肌纤蛋白—肌凝蛋白—ＡＴＰ系统,使平滑肌收缩,肌张力增加。

抗胆碱药的影响:当加入抗胆碱药阿托品后,现象消失。因为阿托品为M受体阻断药,作用机制为拟胆碱药的拮抗效应。

pH的影响:在浴槽中加入盐酸溶液后,离体肠管活动减弱,描计曲线出现收缩幅度降低,频率变慢。这就是由于细胞外氢离子升高,钙离子通道的活性受到抑制,使得钙离子内流减少。氢离子升高能干扰肌肉的代谢与肌丝

滑行的生化过程,氢离子能与钙离子竞争钙调蛋白的结合位点而使肌球蛋白ATP酶活性降低,使肌原纤维对钙

离子的敏感性与钙离子从肌质网的释放量减少。再加入NaOＨ后肠管活动出现相反的情况,及肠管活动增强,

这就是因为NaOH可以中与氢离子,改变细胞外液的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。

温度的影响:将平滑肌置于25℃台氏液可以瞧出小肠收缩明显减弱,因为平滑肌收缩需要酶催化,而温度在一

定范围内下降时钠钾泵及离子通道的酶的催化活性也会降低,这就可以影响钠钾钙等离子的转运,继而影响去

极化与复极化的速度,进而动作电位的产生速率与幅度就会下降,所以平滑肌的收缩程度会减弱。

消化道平滑肌的一般生理特性: