实验15药物对离体豚鼠回肠的作用 (2).doc

生理科学基础实验：实验15药物对离体豚鼠回肠的作用

药物对离体豚鼠回肠的作用
【摘要】目的：了解胆碱能神经递质乙酰胆碱（acetylcholine，ACh）和局部炎症介质组胺（histamine）对肠道平滑肌M胆碱受体和H1受体的激动作用，以及它们的受体拮抗剂阿托品（atropine）和扑尔敏（chlorpheniramine）的阻断作用。方法：取离体豚鼠回肠1cm，利用RM6240系统和张力换能器，分别检测乙酰胆碱，组胺，阿托品，扑尔敏和BaCl2作用前后，回肠平滑肌张力的变化。结果：乙酰胆碱和组胺能使离体豚鼠回肠平滑肌的收缩幅度增高,用阿托品处理标本后，乙酰胆碱的收缩平滑肌效应被阻断（P<0.01）；用扑尔敏处理标本后，组胺的收缩平滑肌效应被阻断（P<0.01）；BaCl2能使离体豚鼠回肠平滑肌大幅度收缩，再用阿托品处理标本，BaCl2的收缩平滑肌效应被部分阻断。结论：乙酰胆碱为M胆碱受体激动药，组胺为H1受体激动药，BaCl2为肌肉兴奋剂，三者分别作用与回肠平滑肌时，使平滑肌收缩。阿托品为M胆碱受体阻断药，扑尔敏为H1受体阻断药，两者可以分别阻断乙酰胆碱和组胺对平滑肌的激动作用。
【关键词】乙酰胆碱 组胺 阿托品 扑尔敏 M胆碱受体 H1受体
胃肠道平滑肌以胆碱能神经占优势，小剂量或低浓度的ACh即能激动M胆碱受体，产生与兴奋胆碱能神经节后纤维相似的作用，兴奋胃肠道平滑肌。Atropine与胆碱受体结合而本身不产生或较少产生拟胆碱作用，却能阻断胆碱能递质或拟胆碱药物与受体的结合，从而产生抗胆碱作用。Histamine对多种动物的胃肠道和气道平滑肌H1受体有兴奋作用，豚鼠尤其敏感。Chlorpheniramine为H1受体拮抗剂，能阻断histamine与H1受体的结合，从而产生抗histamine作用。BaCl2为肌肉兴奋剂，能够使平滑肌强烈收缩[1]。
1.材料和方法
1.1 实验动物 豚鼠1只（雄性，健康）
1.2 仪器 离体装置，麦氏浴槽（25ml），HSS－1（B）超级恒温器(成都仪器厂)，张力换能器，RM6240BD型生物信号采集处理系统（成都仪器厂），移液器20～200μl,100～1000μl各一把（Finnipipette）,手术器械一套。
1.3 药品和试剂 台氏溶液，10-2g/L氯化乙酰胆碱溶液，1g/L硫酸阿托品溶液，10-2g/L磷酸组织胺溶液，10-3g/L扑尔敏溶液，10g/L BaCl2溶液。
1.4 实验方法
1.4.1 实验装置准备 向麦氏浴槽中加固定量的台氏液，调节超级恒温器的温度，使麦氏浴槽内温度稳定在37±0.5℃。通气管接95%O2＋5%CO2混合气体管道。用螺丝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。张力换能器固定于铁支柱上，换能器输出线接微机生物信号处理系统。
1.4.2 仪器参数设置 通道时间常数为直流，滤波频率10Hz，灵敏度3g，采样频率200Hz,扫描速度1s/div（已设定）。
1.4.3 标本的制备 取豚鼠一只，先用木槌击其头部致昏死，股动脉放血，立即剖开腹腔，找到回盲部，然后在离回盲部1cm处剪断，取出回肠约10cm，置于氧饱和的台氏液培养皿中，沿肠壁除去肠系膜，然后将回肠剪成数小段（约1～1.5cm），用注射器吸取台氏液将肠内容物冲洗干净，换以新鲜台氏液备用。注意操作时勿牵拉肠段以免影响收缩功能。
取一小段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。注意保持肠管通畅，勿使其封闭。肠管一端连线系于浴槽固定钩上，然后放入37℃麦氏浴槽中。再将肠管的另一端系在张力换能器的悬臂梁上，将RM6240归零，调节肌张力至约1g。
1.4.4 实验处理 待离体回肠稳定15min后，记录一段正常收缩曲线，加入10-2g/L Ach 0.2ml，观察并记录收缩曲线，2～3min后换液。注意每次浴槽的量应相等。重复以上Ach剂量，稳定15min，待收缩达最高点时，加入1g/L atropine 0.2ml,观察并记录其收缩曲线。不换液，待曲线基本稳定后，再加入相同浓度的Ach，观察并记录其收缩曲线。
换液，加入10-2 g/L histamine 溶液0.3ml，待作用明显时迅速换液，使肠肌张力恢复正常。加入10-3g/L chlorpheniramine 溶液0.2ml,5min后（不换液）加入同量histamine，观察并记录其收缩曲线。
加入10g/L BaCl2溶液1ml，观察其反应，当作用达最高点，加入1g/L atropine 溶液0.2ml，观察并记录其收缩曲线。
1.5 数据记录 记录在Ach和阿托品＋Ach，His和扑尔敏＋His的作用下，离体豚鼠回肠平滑肌的收缩强度共4组数据。比较阿托品加入前后和扑尔敏加入前后两种情况下平滑肌收缩强度的变化。
1.6 统计处理 实验结果用±S表示，用Microsoft Excel 软件处理，两组间比较采用t检验，p<0.05认为有显著性差异。
2.实验结果
用RM6240BD型生物信号采集处理系统记录和测量各种试剂作用前后平滑肌张力变化。实验的张力变化趋势见附图1，各试剂作用前后张力变化幅度数据如表1所示。
表1.药物对离体豚鼠回肠的作用
Ach收缩幅度（g） histamine收缩幅度(g)
样本号 Ach Ach+atropine histamine 扑尔敏+ histamine
1 3.05 0.117 3.58 0.344
2 2.81 0.103 2.23 0.564
3 3.43 0.125 3.07 0.111
4 3.26 0.187 3.46 0.394
5 1.34 0.271 2.16 0.776
6 2.15 0.120 2.98 0.230
7 3.34 -0.08 3.01 0.418
8 3.46 0.154 2.59 0.103
9 2.88 0.080 1.75 0.390
±S 2.86±0.701 0.120±0.0938* 2.76±0.618 0.37±0.213**
注：*P=4.47349E-06<0.01 **P=9.82568E-06<0.01
由以上数据以及处理结果可知，Ach能够使平滑肌强烈收缩，收缩幅度为2.86±0.701，而经阿托品作用后其收缩幅度成0.120±0.0938，两者用t检验可得P<0.01,两者有显著差异，说明阿托品能够阻断M胆碱能受体，具有对抗Ach的作用。
如上histamine同样具有使回肠平滑肌收缩的能力，作用前后其张力变化幅度为2.76±0.618，经扑尔敏作用后，再加入histamine平滑肌的收缩幅度变为0.37±0.213，用t检验得P<0.01，两者差异显著。说明扑尔敏具有对抗histamine的作用，主要是阻断了肠道上的H1受体。
由附件1的趋势图可知，BaCl2能使平滑肌剧烈收缩，阿托品则只能部分阻断其收缩作用。
3.讨论
3.1 M受体激动药及拮抗药对平滑肌的药理作用
M胆碱受体激动药可分为两类，即胆碱酯类和天然形成的拟胆碱生物碱。乙酰胆碱属于胆碱酯类药物[2]，小剂量时为M胆碱受体激动作用。Ach与M胆碱能受体结合，使平滑肌Ca2+通道开放，Ca2+内流增加，肌浆Ca2+浓度增大，平滑肌收缩幅度增高。大剂量时也有N胆碱受体激动作用，使胃肠道平滑肌兴奋。Atropine为M胆碱受体阻断药，其与平滑肌细胞膜M-受体结合，本身不产生或较少产生拟胆碱作用，却能阻断乙酰胆碱与M-受体结合，阻断乙酰胆碱与M-受体的激动作用[3]。
3.2 H1受体激动药及拮抗药对平滑肌的药理作用
组胺是一种血管活性胺。与平滑肌细胞膜H1受体结合，通过激活G蛋白-磷酸脂酶C系统，使细胞内Ca2+增高，平滑肌收缩。扑尔敏为H1受体阻断药，与平滑肌细胞膜H1受体结合，从而阻断组胺对H1受体的激动作用。
3.3氯化钡引起回肠平滑肌收缩机制
氯化钡为肌肉兴奋剂，可通过两种机制使平滑肌收缩。一是Ba2+经钙通道进入胞浆，使肌浆Ca2+浓度提高，平滑肌收缩幅度增高；二是氯化钡能兴奋胆碱能N受体，N受体有神经型和肌肉型，N受体激动时改变Na+、K+、Ca2+通道的电生理学特性，使肌肉收缩[4]。
用大剂量阿托品处理标本后，阿托品对N型受体有阻断作用，产生抗氯化钡作用。但由于阿托品无法阻断氯化钡兴奋肌肉的离子效应，所以在附图1上表现出收缩幅度部分下降的现象。
3.4非特异性的肠道平滑肌抑制药对Ach作用的影响
非特异性肠道平滑肌抑制药可拮抗平滑肌的收缩效应，但其受体选择性较低，作用的受体类型多，具有广谱性，因此相对于Ach等选择性较高的药物来说，其药效不佳。所以，非特异性肠道平滑肌抑制药还是具有一定的对抗Ach的肠道平滑肌收缩作用[4]。
3.5西咪替丁（cimetiding）的药理作用
西咪替丁是H2受体阻断药，通过阻断壁细胞上的H2受体，抑制基础胃酸和夜间胃酸分泌，对胃泌素及M受体激动药引起的胃酸分泌也有抑制作用[5]。而组胺为H1受体激动药，其选择性作用于H1受体，所以西咪替丁不能阻断组胺对肠道平滑肌的兴奋作用。
参考资料：
1. 陆源,夏强. 生理科学实验教程. 杭州：浙江大学出版社,2004：245－247.
2. 陈季强.基础医学各论（下册）.北京：科学出版社，2004：267.
3. 杨世杰. 药理学. 北京：人民卫生出版社,2005:63－64,80－82,163－166.
4. 姚泰. 生理学. 北京：人民卫生版社,2005：285－289.
5. 陈季强.基础医学各论（下册）.北京：科学出版社，2004：643.
附图1：药物（乙酰胆碱，组胺，阿托品，扑尔敏和BaCl2）对离体豚鼠回肠的作用
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