同步记录离体肠管电-机械活动装置的设计和制作方法
作者：曾文红 曲柏林 王伟 曲瑞瑶 韩松
单位：曾文红 曲柏林 王伟 曲瑞瑶(首都医科大学生理学教研室)；韩松(神经生物研究室)
关键词：
首都医科大学学报000422 把要研究的某一段肠管，从活着的或刚死去的动物体上分离出来，放在一个能使它的生理机能保持一定时间的人工环境中进行实验研究，所得的实验结果虽有一定的局限性，但它的优点是实验条件和研究对象较为简单，可以把问题分析得很细致，所以又有分析法之称。哺乳类动物离体组织或器官对环境的要求比较严格，如何创造一个合适的实验环境，历来是实验者探讨的重要课题。我们为了同步记录大鼠离体肠管的电活动和机械活动，查阅了大量文献[1～7]，进行了分析比较，利用现代先进的科学技术，根据实验要求设计制作了一种离体肠管恒温灌流装置。
1 离体肠管恒温灌流装置的设计制作
, http://www.100md.com
恒温水箱是用5 mm厚的有机玻璃制成的设有进出水口的密封箱体，长14 cm，宽7 cm，高7 cm，作用是维持标本槽、灌流液和各种药品的温度恒定，其工作原理是通过超级恒温水浴提供温水，以循环水的形式进入恒温水箱。超级恒温水浴的温度在40 ℃左右，标本槽的温度可恒定在37 ℃。超级恒温水浴的价格较贵，为了节约开支又能达到同样的实验效果，可自制或购买一个恒温水浴，内装一个循环小水泵，可完全替代超级恒温水浴，且价格低廉。
标本槽用2 mm厚有机玻璃制成，长8 cm，宽4 cm，高2 cm，嵌入水箱内，是离体肠管生存的环境，它与以往实验装置不同的是，肠管不仅是浸泡在通有O2和CO2混合气体的Krebs液中，而且在标本槽两端设有进液管和出液管，离体肠管可固定在上面，灌流液和药品可通过管道向肠内进行灌流，增多了实验手段。
实验肠管机械运动和电活动同步记录，首先要把肠管机械运动通过换能器变成相应的电信号才能实现。胃肠壁肌肉分为内斜、中环、外纵几层，各层肌肉收缩方向是不同的。以往的记录方法都是将肠管一端固定，另一端和肌张力换能器相连。它所记录的是肠管肌肉综合运动的状况。这里所选用的自制换能器，可分别定点记录出环行肌或纵行肌的活动状况。换能器选用半导体应变片作为力电转换元件，它的特点是：当应变片纵向受到外力作用时，其灵敏度很高；当横向受到外力作用时几乎没有反应。根据这一道理，应变片的缝合位置应是沿着所描记肌肉的走行方向。
, 百拇医药
吸附电极是单极电极的1种，它反应的是记录电极和参考电极之间的电位变化，其工作原理是通过减压装置形成负压[6]，使电极内芯吸附于肠的浆膜面上引导肠电信号。
2 记录仪器和离体肠管电-机械活动记录结果
选择合适的记录仪器和正确的记录方法，是保证将信号被不失真记录下来的关键。记录仪器需具备以下性能：走纸速度每min 10、25、50 mm等多档可调，记录笔具备足够快的频率响应，前置放大器的时间常数、高频滤波、灵敏度和调零，在一定范围内是可调的，并具有输入阻抗高、低噪声、双端输入的差动式放大器，既能测量直流信号，也能测量叠加在直流电瓶上的交流信号。记录肠管机械活动时，放大器参数：时间常数为DC或2 s，滤波10 Hz，灵敏度和纸速可根据实验要求进行选择。记录肠管电活动时，慢波时间常数为2 s，滤波10 Hz；快波时间常数为0.02 s，滤波30 Hz。
随着科学技术的发展，计算机越来越多地在实验中得到广泛应用，利用计算机程序进行实验结果的分析处理更加科学。目前已有澳大利亚Adinstruments公司生产的The Maclab S Series、南京隆海科技实业公司生产的NSA-Ⅲ型医学信号处理系统、广州生产的MS302多媒体生物信号记录分析系统等计算机运用到研究胃肠消化功能的实验中[7]。
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运用本装置进行离体肠管的电-机械活动的同步记录，电活动的快、慢波显示清晰，运动曲线自然平滑，同步性好，互不干扰，可分别观察环行肌、纵行肌的活动。同时实现了肠管内外灌流，可同时作2段肠管，且冲洗方便。
运用这个装置可进行胃肠实验，也对子宫、气管、血管、心脏、肾、胆囊等器官的药物内灌流提供了一种可行的研究方法。
参考文献
1，朱思明主编.生理学实验指导.北京:人民卫生出版社,1995.82
2，金永丸,李在琉.大鼠离体胃电的吸附电极记录法.延边医学院学报,1996,19:81
3，周吕,柯美云主编. 胃肠动力学.北京:科学出版社,1999.294
4，周衍椒,赵轶千,王雨若主编.生理学方法与技术.北京:科学出版社,1987.188
5，蓝庭剑,胡文尧主编.生理学实验.北京:人民卫生出版社,1989.80
6，金正根,杨文修,王宁韬,等.肠道平滑肌细胞电活动测量技术及药物作用研究.南开大学学报(自然科学版),1992(1):70
7，李梦燕,刘学宗.用计算机技术研究大鼠胃电和胃运动信号.首都医科大学学报,1999,20(3):159～161
收稿日期：1999-12-23, 百拇医药
单位：曾文红 曲柏林 王伟 曲瑞瑶(首都医科大学生理学教研室)；韩松(神经生物研究室)
关键词：
首都医科大学学报000422 把要研究的某一段肠管，从活着的或刚死去的动物体上分离出来，放在一个能使它的生理机能保持一定时间的人工环境中进行实验研究，所得的实验结果虽有一定的局限性，但它的优点是实验条件和研究对象较为简单，可以把问题分析得很细致，所以又有分析法之称。哺乳类动物离体组织或器官对环境的要求比较严格，如何创造一个合适的实验环境，历来是实验者探讨的重要课题。我们为了同步记录大鼠离体肠管的电活动和机械活动，查阅了大量文献[1～7]，进行了分析比较，利用现代先进的科学技术，根据实验要求设计制作了一种离体肠管恒温灌流装置。
1 离体肠管恒温灌流装置的设计制作
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恒温水箱是用5 mm厚的有机玻璃制成的设有进出水口的密封箱体，长14 cm，宽7 cm，高7 cm，作用是维持标本槽、灌流液和各种药品的温度恒定，其工作原理是通过超级恒温水浴提供温水，以循环水的形式进入恒温水箱。超级恒温水浴的温度在40 ℃左右，标本槽的温度可恒定在37 ℃。超级恒温水浴的价格较贵，为了节约开支又能达到同样的实验效果，可自制或购买一个恒温水浴，内装一个循环小水泵，可完全替代超级恒温水浴，且价格低廉。
标本槽用2 mm厚有机玻璃制成，长8 cm，宽4 cm，高2 cm，嵌入水箱内，是离体肠管生存的环境，它与以往实验装置不同的是，肠管不仅是浸泡在通有O2和CO2混合气体的Krebs液中，而且在标本槽两端设有进液管和出液管，离体肠管可固定在上面，灌流液和药品可通过管道向肠内进行灌流，增多了实验手段。
实验肠管机械运动和电活动同步记录，首先要把肠管机械运动通过换能器变成相应的电信号才能实现。胃肠壁肌肉分为内斜、中环、外纵几层，各层肌肉收缩方向是不同的。以往的记录方法都是将肠管一端固定，另一端和肌张力换能器相连。它所记录的是肠管肌肉综合运动的状况。这里所选用的自制换能器，可分别定点记录出环行肌或纵行肌的活动状况。换能器选用半导体应变片作为力电转换元件，它的特点是：当应变片纵向受到外力作用时，其灵敏度很高；当横向受到外力作用时几乎没有反应。根据这一道理，应变片的缝合位置应是沿着所描记肌肉的走行方向。
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吸附电极是单极电极的1种，它反应的是记录电极和参考电极之间的电位变化，其工作原理是通过减压装置形成负压[6]，使电极内芯吸附于肠的浆膜面上引导肠电信号。
2 记录仪器和离体肠管电-机械活动记录结果
选择合适的记录仪器和正确的记录方法，是保证将信号被不失真记录下来的关键。记录仪器需具备以下性能：走纸速度每min 10、25、50 mm等多档可调，记录笔具备足够快的频率响应，前置放大器的时间常数、高频滤波、灵敏度和调零，在一定范围内是可调的，并具有输入阻抗高、低噪声、双端输入的差动式放大器，既能测量直流信号，也能测量叠加在直流电瓶上的交流信号。记录肠管机械活动时，放大器参数：时间常数为DC或2 s，滤波10 Hz，灵敏度和纸速可根据实验要求进行选择。记录肠管电活动时，慢波时间常数为2 s，滤波10 Hz；快波时间常数为0.02 s，滤波30 Hz。
随着科学技术的发展，计算机越来越多地在实验中得到广泛应用，利用计算机程序进行实验结果的分析处理更加科学。目前已有澳大利亚Adinstruments公司生产的The Maclab S Series、南京隆海科技实业公司生产的NSA-Ⅲ型医学信号处理系统、广州生产的MS302多媒体生物信号记录分析系统等计算机运用到研究胃肠消化功能的实验中[7]。
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运用本装置进行离体肠管的电-机械活动的同步记录，电活动的快、慢波显示清晰，运动曲线自然平滑，同步性好，互不干扰，可分别观察环行肌、纵行肌的活动。同时实现了肠管内外灌流，可同时作2段肠管，且冲洗方便。
运用这个装置可进行胃肠实验，也对子宫、气管、血管、心脏、肾、胆囊等器官的药物内灌流提供了一种可行的研究方法。
参考文献
1，朱思明主编.生理学实验指导.北京:人民卫生出版社,1995.82
2，金永丸,李在琉.大鼠离体胃电的吸附电极记录法.延边医学院学报,1996,19:81
3，周吕,柯美云主编. 胃肠动力学.北京:科学出版社,1999.294
4，周衍椒,赵轶千,王雨若主编.生理学方法与技术.北京:科学出版社,1987.188
5，蓝庭剑,胡文尧主编.生理学实验.北京:人民卫生出版社,1989.80
6，金正根,杨文修,王宁韬,等.肠道平滑肌细胞电活动测量技术及药物作用研究.南开大学学报(自然科学版),1992(1):70
7，李梦燕,刘学宗.用计算机技术研究大鼠胃电和胃运动信号.首都医科大学学报,1999,20(3):159～161
收稿日期：1999-12-23, 百拇医药