消化道平滑肌生理特性及药物对平滑肌收缩的影响

消化道平滑肌生理特性及药物对平滑肌收缩的影响【目的和原理】观察家兔离体胃肠平滑肌的电生理特性和一般特性；熟悉哺乳动物离体器官灌流的一种方法；观察不同浓度乙酰胆碱对家兔离体肠平滑肌的作用及阿托品对乙酰胆碱的拮抗作用；熟悉研究药物量效关系的实验方法。消化道平滑肌具有自动节律性，较大的伸展性，对化学物质、温度改变及牵张刺激较为敏感等一般生理特性。电位变化方面，消化道平滑肌除了具有一般可兴奋组织的静息电位和动作电位，还有其特有的慢波电位。乙酰胆碱通过激动肠管平滑肌上的M型胆碱受体可引起肠管平滑肌收缩，在一定剂量范围内，其收缩强度呈剂量依赖性。阿托品作为M型胆碱受体阻断剂，可竞争性地拮抗乙酰胆碱对M受体的激动作用。【实验对象】家兔，体重2.5～3.0Kg。【实验器材和药品】超级恒温器、恒温浴管、BL-410生物机能实验系统、木槌、万能支架台、双凹夹2个、温度计、烧杯、石蜡作底面的表面皿、玻璃微电极、Ag-AgCl电极丝、张力换能器、注射器(1.0ml)7支、注射针头、手术器械、蛙心夹、弹簧夹、兔手术台。台氏液、1：10，000肾上腺素、1NNaOH、1NHCl、不同浓度（3X10－1、3X10－3、3X10－5、3X10－7、3X10－9、3X10－11）mol/L氯化乙酰胆碱。【实验步骤和观察项目】1.标本制作及实验装置准备（1）首先装好超级恒温器和恒温浴管，恒温浴管是循环供液式，恒温工作点定在室温20oC。调节出气管，使气泡一个一个、不断地逸出。（2）用木槌猛击家兔头枕部致昏，迅速剖开腹腔，找出胃与十二指肠交界处，用线结扎，将与十二指肠相连的肠系膜沿肠缘剪开，在结扎线近胃侧剪断小肠，立即取出长约20～30cm的肠管。把离体肠管置于4oC的台氏液中轻轻漂洗将肠内容物冲洗干净，并将肠管剪成2～3cm数段，再换台氏液备用。（3）连接标本及记录：轻取一段离体肠管标本，一端连于L型管的小钩上，另一端用蛙心夹与张力换能器相连。挂好肠管后稳定约10min开机进入程序，可以描1记一段离体肠平滑肌正常收缩曲线。2.电生理特性观察：（1）灌制微电极：配置2NKCl溶液做为电极液，拉制玻璃微电极，充入电极液，使微电极尖端无气泡，电极电阻10～30MΩ。（2）轻取一段离体肠管标本，放于盛有台氏液的表面皿中，剪开肠管，用小钢针将标本固定在石蜡底面上，不要过分牵拉。表面皿中台氏液略高于标本表面约1mm。（3）将微电极安装到微电极操纵器上，并将一根Ag-AgCl电极丝插入玻璃微电极内，电极丝另一端连于微电极放大器“+”极输入端。微电极放大器的“-”极输入端接参考电极，与表面皿中台氏液接通。（4）开机进入程序，降下微电极，使其尖端刺入平滑肌细胞内，观察电位变化。3.一般特性观察：（1）记录肠管在室温台氏液里的活动。（2）将台氏液温度逐渐升高至38oC，记录肠管运动的变化。（3）待台氏液温度稳定于38oC后，加肾上腺素（1：10，000）1-2滴于浴管中，观察肠管运动的变化。在观察到有明显效应后，立刻用38oC台氏液冲洗3次，使肠管活动恢复正常。（4）同法，分别加入1NNaOH溶液1-2滴；1NHCl溶液1-2滴，观察对肠管运动的影响。（5）用含Ca2+台氏液冲洗3次，换入无Ca2+台氏液，观察肠管运动变化。（6）将结果填入下表。家兔离体小肠平滑肌一般生理特性观察项目紧张性收缩频率收缩幅度室温台氏液38oC台氏液1：10，000肾上腺2素1NNaOH1NHCl38oC无Ca2+台氏液注：表中虚线上方各项内容均为在含Ca2+台氏液的条件下进行4.乙酰胆碱量效关系曲线的描绘及阿托品对乙酰胆碱竞争性拮抗作用的观察（1）准备实验装置：此装置由恒温、供气和排液以及记录部分组成。恒温部分控制水浴温度38±1℃。供气部分由L型通气管和气源组成，气流量以1—2个气泡／秒为宜．供液及排液部分主要是水浴管，其下端连有胶管及胶管夹以供排液使用，其上口端可随时充人新的恒温营养液。（2）连接标本1)在1通道的输入接口上安装好张力传感器。2）轻取一段离体肠管标本，一端连于通气管L型的小钩上，另一端连于张力换能器上的L型的小钩上，然后将标本悬浮在盛有30ml台氏液的浴管中。（3）设置计算机：1）打开计算机，选择BL－410生物机能实验系统。2）选择“输入信号”菜单中的“1通道”子菜单。3）在“1通道”子菜单中选择“张力”信号。4）设置增益（一般为50）、滤波（一般为30Hz）、T（一般为DC）、速度（一般为6）。（4）记录→给药→冲洗：开始→记录正常平滑肌收缩曲线。1）使用鼠标单击工具条上的“开始”命令按钮。2）记录正常平滑肌收缩曲线后，从低浓度开始，依次向浴管内加入各浓度的乙酰胆碱，同时选择“通用标记”命令，记录给药后的平滑肌收缩曲线，每次加入乙酰胆碱，待离体肠平滑肌收缩幅度达到最大后，用台氏液冲洗三次，使肠管恢复到给药前状态，然后再加入下一个浓度的乙酰胆碱，每次冲洗时一定选择“暂停”命3令按钮，以减少对张力传感器的刺激。3）给予各浓度乙酰胆碱后，肠管经冲洗恢复正常，再用含有阿托品的台氏液冲洗，然后以含有阿托品的台氏液作为营养液重复步骤(2)。4）记录结束后，选择“停止”命令按钮，起文件名保存实验结果。（5）求出Di和Ei：计算Di均以×10-6mol/L为单位，效应E以克为单位。(计算机内部计算时，会自动将Di转化为mol/L进行计算)。（6）数据处理：选择“数据处理”菜单中的“计算PA2、PD2”子菜单：1）选择“计算PD2”计算类型后，分别输入已计算好的无DH数据中相应Di值和Ei值，然后点击“计算结果”；再点击“量效曲线”即得PD2值和其相应曲线。2）选择“计算PA2”计算类型后；分别输入已计算好的无DH数据和加DH数据中相应的Di值和Ei值，然后点击“计算结果”；再点击“量效曲线”即得PA2值和其相应曲线。【注意事项】1.在加药前，必须先准备好更换用的38oC台氏液。2.每次加药出现效果后，必须立即更换浴管内的台氏液，待肠管恢复正常活动后再观察下一项目。3.记录电位时，要保持安静，避免振动实验台，防止微电极移位或折断；降下微电极时要小心，当微电极接近平滑肌时，缓缓下移，刺入平滑肌。4.随时检查恒温装置，确保水浴管内温度控制在38±1℃。5.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。6.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。7.实验中尽量不要按“停止”命令按钮，以免丢失实验数据。8.洗浴管时一定选择“暂停”命令按钮，以减少对张力传感器的影响。【思考题】1.消化道平滑肌在各种不同条件下的运动变化原理？42.平滑肌的电位变化与其他可兴奋细胞有什么不同？其慢波电位、动作电位和收缩有什么关系？3.钙离子在平滑肌收缩中起什么作用？4.PA2、PD2的药理学意义是什么？5.阿托品对乙酰胆碱竞争性拮抗的特点是什么？（章宏赵丽娟）5