摘要
本论文主要介绍了烟碱对消化道运动的影响，从而证明烟碱对消化系统具有很强的刺激与破坏作用。本实验通过测定烟碱对消化系统中胃的蠕动作用，胃幽门括约肌以及小肠平滑肌张力的影响，说明烟碱对消化道具有巨大的破坏作用。在实验中，我们利用制备的烟碱作用于消化道的各个离体组织部位，记录其相应张力或蠕动程度的变化，从而得知烟碱能够增强胃的蠕动作用，降低胃幽门括约肌及小肠平滑肌的张力，从而破坏整个消化道的正常生理活性。
关键词：烟碱；消化道；张力
1 前言
1．1相关研究现状
众所周知:吸烟对呼吸系统的害处极大,罪魁祸首就是烟碱中所含的有毒成分尼古丁,但吸烟对消化道如胃和小肠的损害远未被人们重视，目前国内外仅有一些零星的理论知识，还没有具体的实验证明烟碱对消化道具有巨大的破坏作用。那么吸烟对消化系统具有什么样的破坏作用呢？通过动物生理实验技术这门课的学习，可以得知我们学习动物生理实验技术这门课主要是以动物为载体来为人类服务的，因此研究烟碱对消化道的影响主要就是为了阐明吸烟对消化系统同样具有巨大的破坏性。
尼古丁是一种生物碱，因为肺部的肺泡气体交换面积很大，故吸入的烟雾所释放的尼古丁几乎立即从烟雾中抽提出来并从肺泡汇集进入肺静脉，然后通过心脏左心室泵入动脉循环，含有高浓度尼古丁的血液在不到10秒内到达诸如脑等器官，引起相应内脏器官（例如消化道）生理活性的改变。
1．2实验目的
通过本实验，深化掌握消化系统的消化过程及烟碱对消化道中胃的蠕动作用、胃的幽门括约肌以及小肠平滑肌张力的影响及相关的作用机制。同时学会一种新的离体肌肉的测定方法：胃表面胃肌条张力的测定方法。在实验过程中，继续熟悉掌握小肠平滑肌张力的测定方法，学习制备烟碱的基本技术和方法，增强利用生物化学等相关学科工具来为动物生理学实验服务的意识。
1．3实验原理
胃和小肠是哺乳动物消化吸收的主要器官，其中对食物消化吸收起主要作用的是胃的蠕动作用以及遍布其中的胃酸、胰液和胆汁对胃和小肠中食物的消化和吸收。适度的蠕动节律和适中的消化液分泌对保证消化系统的正常生理活动具有举足轻重的作用，而烟碱正是破坏这种正常生理节律的罪魁祸首：
①烟碱（尼古丁）可增加胃的蠕动，在胃黏膜屏障破坏基础上，胃酸加重了胃黏膜的损害。
②烟碱可使幽门括约肌张力减弱，影响其关闭功能而导致胆汁反流，反流至胃内的胆汁可破坏胃黏膜屏障，造成黏膜糜烂、炎症。
③烟碱可明显降低小肠平滑肌的张力，使小肠对食物的吸收功能明显减弱，从而破坏了消化道的生理活性。
2材料与方法
2．1实验对象
家兔（雄性，3.2kg）
2．2实验器材
哺乳类动物手术器械一套，肌肉张力换能器（高碑店式新航机电设备有限公司制造），计算机生物信号采集处理系统（成都仪器厂制造），CW-3型恒温平滑肌浴槽（上海豪敦工贸有限公司医学、生物学实验器械厂制造），50ml注射器，10ml注射器，纱布，棉线，2个1000ml大烧杯，电热炉，分液漏斗，温度计
2．3实验药品
林海灵芝烟叶50g、1mol/l NaOH溶液50ml、1mol/lHCl溶液50ml、氯仿50ml、生理盐水、台氏液。
2．4实验方法
①制备粗品烟碱：
烟碱的提取工艺流程：
利用碎烟末→放入4倍水中浸泡过夜→加入强碱使pH值大于或等于11后加热蒸馏→连接蒸馏装置，沸点在108℃至110℃之间→馏出液接收到含稀硫酸的锥形瓶中使接受液的pH值小于或等于3→用氯仿萃取→收取下部的氯仿萃取液→继续蒸馏萃取液，除去氯仿→烧瓶中剩余成分控制浓度则为烟碱。
②准备恒温平滑肌浴槽装置：
向中央标本槽内加入台氏液至浴槽高度的2/3处。外部容器为水浴锅加自来水。开启电源，恒温工作点定在38℃。
③处死家兔：
利用50注射器，向静脉血管迅速注入空气，气体栓塞血管而使动物死亡。家兔致死的空气量为10~20 m1。
④制备实验材料：
将兔背位固定于手术台上，腹部剪毛后，沿正中线切开皮肤和腹壁，找到胃,以胃贲门部与食道交界处为起点，以胃幽门下端10cm长的十二指肠为终点，快速剪去胃表面的薄膜及肠系膜，将胃和一段十二指肠整个取下，然后在4℃左右的生理盐水冲洗下，剪取一段4cm长的十二指肠，并向肠腔内注入台氏液冲洗肠腔内壁，并置于4℃台氏液中备用。随后将胃的幽门部环状剪下，将幽门括约肌摘下，同样放入4℃台氏液中备用。接着，用生理盐水将胃内容物全部冲洗干净，取胃大弯处一块胃表面的顺式胃肌条（1cm*3cm），放入4℃台氏液中备用，剩余的胃冲洗干净后放入4℃台氏液中备用。
⑤标本的安装：
实验时分别用棉线结扎小肠段、胃大弯处的胃表肌条以及胃部幽门括约肌的两端，将一端结扎线连于浴槽内的标本固定钩上，另一端连于张力换能器，适当调节换能器的高度，使其与标本之间松紧度合适。此相连的线必需垂直，并且不能与浴槽壁接触，避免摩擦。调节加氧旋纽，让通气管的气泡一个一个的溢出，为台氏液供氧。
⑥仪器连接与调试
计算机生物信号采集处理系统 张力换能器输入端与系统的第1通道相连，进入计算机生物信号采集处理系统，选择离体小肠平滑肌的生理特性实验项目。
⑦实验项目
Ⅰ）观察、记录38 ℃台氏液中的肠段节律性收缩曲线，然后加入5mg/ml粗品烟碱2-3滴于中央标本槽中，观察肠段收缩曲线的改变。在观察到明显的作用后，将标本取下，同时将注入烟碱的台氏液换掉，然后将预先准备好的新鲜38℃台氏液换上。
Ⅱ）换上胃大弯肌条后，观察、记录38 ℃台氏液中的胃大弯肌条蠕动曲线，然后加入5mg/ml粗品烟碱2-3滴于中央标本槽中，观察胃大弯肌条蠕动曲线的改变。在观察到明显的作用后，将标本取下，同时将注入烟碱的台氏液换掉，然后将预先准备好的新鲜38℃台氏液换上。
Ⅲ）换上胃幽门括约肌后，观察、记录38 ℃台氏液中的胃幽门括约肌张力变化曲线，然后加入5mg/ml粗品烟碱2-3滴于中央标本槽中，观察胃幽门括约肌张力的改变。在观察到明显的作用后，将标本取下，同时将注入烟碱的台氏液换掉。
3结果
3．1烟碱对小肠平滑肌运动的影响
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通道号
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编号
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最小值(g)
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最大值(g)
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峰峰值(g)
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平均值(g)
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1
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Q438
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0.7
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1.35
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0.65
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1.01
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1
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Q694
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0.63
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0.75
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0.12
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0.69
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由记录曲线及数值可知，加入烟碱后,小肠平滑肌的张力明显减弱,它的张力最大值由原来的1.35g降低为0.75g,最小值也由原来的0.7g下降为0.63g,节律性收缩幅度由原来的0.65g下降为0.12g,同时它的节律性运动也受到很大程度的破坏。这是因为烟碱中的尼古丁兴奋自主神经节和神经肌肉接头的N胆碱受体，使小肠的活性减弱，从而降低了小肠对位于其中的营养成分的吸收，使小肠这个作为体内最重要的消化吸收器官的生理活性遭到破坏，从而证明了烟碱对离体小肠平滑肌的巨大破坏作用。
3．
2碱对胃体蠕动作用的影响
由记录曲线可知，加入烟碱后，胃的蠕动作用首先急剧增大，随后又立刻下降，接下来又逐步恢复，但随着烟碱作用时间的增加，胃的蠕动作用逐渐消失，说明胃的正常蠕动作用受到巨大的破坏。这是因为烟碱对神经节的N受体作用呈双相性，即开始使用时可短暂兴奋神经节N受体，随后可持续抑制神经节N受体。所以它对胃的蠕动有一个瞬时性的增大效应，在这个过程中胃的活动在短期内加强，刺激了胃的蠕动，使胃中的胃酸分泌量瞬间增大，胃酸的增多会导致胃黏膜屏障的破坏，加速了胃的酸化。随后虽然胃的蠕动性减弱，但烟碱已经使它的蠕动节律彻底破坏，导致蠕动性丧失，从正反两方面破坏了胃正常的生理活性。
3．3对胃部幽门括约肌张力的影响
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通道号
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编号
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最小值(g)
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最大值(g)
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峰峰值(g)
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平均值(g)
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1
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Q364
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1.73
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1.81
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0.08
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1.77
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1
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Q827
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0.53
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0.64
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0.11
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0.61
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由记录曲线及数值可知，加入烟碱后,幽门括约肌的张力明显降低，之后虽然有所恢复，但幽门括约肌的张力始终处于极低的水平，而没有恢复到正常值，说明烟碱使胃幽门括约肌的张力显著减弱，胃幽门关闭功能失调，这样胆汁和小肠液会反流入胃中，破坏胃黏膜屏障，这样三种因素共同作用于消化道，造成恶性循环，使消化系统遭到极大的破坏。
4讨论
本实验最开始的实验设计题目是《烟碱对消化系统破坏机制的研究》，但是这个题目的范围与内涵都非常大。在老师的指导下，我将实验题目具体化，更名为《烟碱对消化道运动的影响》，这个题目针对性明显增强。在最开始的实验设计过程中，由于我是根据一些已知的实验现象来设计实验，因此难免强加了一些主观因素，有些实验方法虽然可行，但比较复杂，实验室目前还满足不了我们的要求。例如在原设计实验中，需要利用胰导管插管和胆总管插管分别测定烟碱对胰液和胆汁分泌的影响，但是由于这种方法较复杂，两种插管目前实验室无法提供，所以老师建议我取消这步实验。
对于胃的蠕动在体测定这个实验，由于胃中插入橡皮球这步实验比较复杂，老师建议我将在体测定改为离体测定，这主要是基于对实验方法的改进与完善，因为烟碱如果从血液中注入对靶器官的影响要比在内环境组织液中直接注入对靶器官的影响小得多，作用速度也较慢，因此本实验将在体测定调整为离体测定，从而使实验现象显著增强，利于观察。但是由于我们是通过张力换能器测定胃的蠕动，这就需要在观察的过程中减慢曲线的移动速度，使曲线变密，从而利于观察胃的蠕动，这也是在实验过程中对实验的改进。
在实验中有以下几点需要注意：
① 取下已死家兔的离体胃后进行胃的冲洗切记不要用自来水操作，否则自来水中的一些金属离子以及次氯酸会改变胃内细胞的生理渗透压，致使胃条肌肉的细胞死亡，我们组前两次所测的胃条均没有节律性收缩，可能就是由于用自来水冲洗造成的。最后我们利用生理盐水进行冲洗，胃的活性才逐渐恢复。
②制取烟碱时，由于我们的实验条件限制，不具备生化实验室一整套提取烟碱的装置（例如完整的蒸馏装置），我们直接利用烧杯加入强碱蒸发，而后利用强酸中和，最后利用氯仿萃取再将萃取液蒸发浓缩得到粗品烟碱，因此我们制备出的烟碱的纯度还是比较低这与生化实验室制备的烟碱的最根本区别是烟碱中焦油含量过高，尼古丁的含量相对较少，这样一方面会造成尼古丁对消化道的影响降低，另一方面焦油会影响实验结果，因此我们只能进行浓缩，同时增加萃取次数，并尽量去掉烟碱中的焦油，最后的刺激才会足够大。
③实验前2-3小时给动物少量喂食，用以提高胃的蠕动、胰液和胆汁的分泌量。
④实验时时，一定要将标本保存在38摄氏度台氏液中稳定其活性，待标本有收缩活动时才可开始实验。
⑤制备出的消化道平滑肌一定要先放入4℃冰箱中进行保存。
⑥在实验过程中，测定小肠平滑肌的单位时间要短，而测定胃的蠕动作用时周期要加大，使单位时间的移动距离减小。
⑦加入烟碱后要观察其总体趋势。
5结论
人体通过呼吸系统吸入的烟碱可以通过肺部的肺泡汇集进入肺静脉，然后通过心脏泵入动脉循环，作用于相应的靶器官。对于消化道，它能使胃的蠕动作用瞬间增加，加重胃的负荷，然后又使胃的蠕动功能丧失，使胃的生理功能遭到破坏。同时它还使幽门括约肌和小肠平滑肌张力降低，减弱消化道对食物的吸收功能，从而破坏整个消化系统的生理活性。我们每个人都应牢记吸烟有害健康这个道理。
6参考文献
[1]杨秀平主编.动物生理学. 北京：高等教育出版社，2002年9月版
[2]邓群根主编.生理学实验指导.北京：人民卫生出版社，1994年版
[3]朱思明主编.生理学实验指导.北京：人民卫生出版社，1997年8月版
[4]陈克敏主编.实验生理科学教程.北京：科学出版社，2001年2月版
