温度和中药对马离体小肠运动的影响
2017-09-15卡力比夏提艾木拉江哈力旦阿合买提闫书平努尔比耶姆图尔荪赵红琼
卡力比夏提·艾木拉江,哈力旦·阿合买提,况 玲,闫书平,努尔比耶姆·图尔荪,赵红琼*
(1.新疆农业大学动物医学学院,新疆乌鲁木齐 830052;2.新疆喀什地区畜牧工作站,新疆喀什 844000))
温度和中药对马离体小肠运动的影响
卡力比夏提·艾木拉江1,哈力旦·阿合买提2,况 玲1,闫书平1,努尔比耶姆·图尔荪2,赵红琼1*
(1.新疆农业大学动物医学学院,新疆乌鲁木齐 830052;2.新疆喀什地区畜牧工作站,新疆喀什 844000))
为了探究温度变化和中药对马离体小肠运动的影响,用生物信号处理系统监测了浴槽不同温度、中药单方(陈皮和枳实)和中药复方制剂对马离体小肠运动的影响。结果显示,浴槽温度从38℃降温到32℃过程中,小肠收缩频率和幅度减弱,张力增加(P<0.05);当浴槽温度从32℃升温到38℃过程中,小肠收缩逐渐恢复;当浴槽温度从38℃升温到41 ℃过程中,小肠收缩幅度增加,收缩频率减慢(P<0.05),再降温到38℃小肠收缩可恢复。复方浓度递增到128 μL/mL时小肠收缩幅度和收缩张力同用药前指标比较,差异显著(P<0.05)。陈皮单方浓度递增到32 μL/mL时和64 μL/mL时,小肠收缩张力同用药前张力比较差异分别显著(P<0.05)和极显著(P<0.01);浓度递增到64 μL/mL时,小肠收缩幅度同用药前幅度比较,差异显著(P<0.05)。枳实单方浓度递增到32 μL/mL时,小肠收缩频率和张力同用药前指标比较差异分别显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)。研究表明,温度降低可使马小肠平滑肌收缩加强,单味陈皮和枳实以及复方中药对马离体小肠均有抑制作用,提示这些中药方剂均有望用于临床缓解马匹肠痉挛。
温度;中药方剂;马;小肠
马属动物腹痛即急腹症,是马属动物多发的一种疾病,包括肠痉挛、肠臌胀和肠便秘等[1]。马急腹症主要是由于饲养管理粗放、饮水缺乏、气温骤变等,如在北方的冬季,由于气温低,马极易发生腹痛[2-3]。治疗该病主要采用镇痛、补液、胃肠减压和中成药进行胃肠调理[4]。中药陈皮主治食欲减少、腹痛等;枳实主治食积不消、肚胀、粪便秘结等[5]。温度及中药方剂对马离体小肠运动的影响尚未见报道。因而,本试验旨在探究温度、中药单方和复方对马离体小肠收缩运动的影响,以期为探究由环境温度变化导致的马属胃肠运动异常机理及中药治疗马属动物腹痛病提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验用动物 5匹健康待屠宰伊犁公马,来源于新疆昌吉市牛马交易市场。
1.1.2 中药 枳实、陈皮、桂枝、芍药、生姜、大枣、厚朴和苍术 ,购自新疆百草堂大药房。
1.1.3 仪器设备 四通道离体器官浴槽,美国Radnoti公司产品;张力换能器,MLT0201/RAD型,量程5 mg~25 g,西班牙Panlab公司产品;生物信号处理系统(Power lab 8/30,型号ML870)、桥式放大器(型号ML118),澳大利亚ADInstruments公司产品。
1.2 方法
1.2.1 单方和复方中药水提液的制备 陈皮、枳实和复方中药(100 g复方中药含枳实8 g、陈皮12 g、桂枝8 g、芍药12 g、生姜8 g、大枣32 g、厚朴12 g和苍术8 g)分别用粉碎机粉碎,按照1∶12比例浸泡在蒸馏水中6 h后,煮沸,保持微沸1 h,先后用纱布和滤纸过滤,收集滤液。反复煮沸3次,将3次滤液合并,真空浓缩为1 g生药/mL药液,将该水提液110℃ 20 min灭菌,置-20 ℃保存,备用。
1.2.2 温度变化对马离体小肠平滑肌运动的影响 放血处死的马匹,立即剖检,截取十二指肠,浸入Kerbs液[2](氯化钠118 mmol/L、氯化钾4.75 mmol/L、氯化钙2.54 mmol/L、碳酸氢钠25 mmol/L、葡萄糖11.1 mmol/L,硫酸镁1.2 mmol/L,磷酸二氢钠1.15 mmol/L)中,除去肠系膜,将肠内容物冲洗干净。将肠管剪成3 cm的肠段,剥离出外纵行肌备用。剥离的纵行肌一端结扎在离体器官浴槽的固定钩上,另一端挂在张力换能器上,用生物信号处理系统记录肠段收缩曲线。将浴槽内Kerbs液温度保持在38.0℃±0.5℃,为本试验标准温度(健康马体温中间值)。给予肠段1.0 g的基础负荷,稳定约30 min后,记录正常收缩运动曲线。为了检测温度对肠运动的影响,试验设计浴槽4个温度段变化,即从38℃降温至32℃,从32℃升温至38℃,从38℃升温至41℃和从41℃降温至38℃。计算指标包括收缩张力、收缩幅度和收缩频率。
1.2.3 中药单方和复方中药水提液对马离体小肠平滑肌运动的影响 将制备的中药单方和复方中药水提液按照浓度递增(1、2、4、8、16、32、64、128 μL/mL)的方法加入所制备的马离体十二指肠段浴槽的Kerbs液中,浴槽温度为38 ℃,每次加液间隔4 min,直到剂量-反应关系无变化后冲洗小肠3次,观察小肠运动是否恢复到用药前水平。计算指标包括收缩张力、收缩幅度和收缩频率。
1.2.4 数据统计 将生物信号处理系统计算出的小肠收缩张力、收缩幅度和收缩频率指标除以变温前或用药前相应指标,再乘以100%。将百分比结果以平均值±标准误表示,用SPSS 21.0软件对试验数据进行统计分析,P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著。
2 结果
2.1 温度变化对马离体小肠平滑肌运动的影响
从图1可以看出,浴槽温度从38℃降温到32℃过程中,小肠收缩幅度减弱,张力增加;当浴槽温度从32℃升温到38℃过程中小肠收缩逐渐恢复;当浴槽温度从38℃升温到41℃过程中,小肠收缩幅度增加,收缩频率减慢,再降温到38℃小肠收缩可恢复。
图1 温度变化对马离体小肠运动影响的收缩曲线
从图2A可见,浴槽温度从38℃降温到32℃过程中,小肠平滑肌收缩频率从35℃开始均较38℃减慢(P<0.05),收缩幅度在33℃和32℃均较38℃减小(P<0.05),收缩张力仅在32℃较38℃增加(P<0.05)。从图2B可见,浴槽温度从32℃升温到38℃过程中,小肠平滑肌收缩频率在37℃较32℃加快(P<0.05),收缩幅度在37℃和38℃均较32℃增大(P<0.05),而收缩张力变化不显著(P>0.05)。从图2C可见,浴槽温度从38℃升温到41℃过程中,小肠平滑肌收缩幅度在41℃较38℃增大(P<0.05),收缩频率和张力变化不显著(P>0.05)。从图2D可见,浴槽温度从41℃降温到38℃过程中,小肠平滑肌收缩幅度在39℃和38℃均较41℃减小(P<0.05),收缩张力在38℃较41℃减弱(P<0.05),收缩频率变化不显著(P>0.05)。
2.2 单方及复方中药对马离体小肠平滑肌运动的影响
复方中药(图3A)用药后小肠收缩幅度剂量依赖性减小,频率减慢,而单味陈皮(图3B)和枳实(图3C)浓度递增中,一次加药后短时间内均出现小肠收缩张力增加,幅度增大,之后抑制的现象,但是陈皮表现出使小肠兴奋后的抑制时间更长(图3B)。
从图4A可见,小肠收缩幅度和收缩张力在复方浓度递增到128 μL/mL时同用药前比较,差异显著(P<0.05)。从图4B可见,小肠收缩张力在陈皮单方浓度递增到32 μL/mL和64 μL/mL时同用药前张力比较,差异分别显著(P<0.05)和极显著(P<0.01);小肠收缩幅度在浓度递增到64 μL/mL时同用药前幅度比较,差异显著(P<0.05)。从图4C可见,小肠收缩频率和张力在枳实单方浓度递增到32 μL/mL时同用药前指标比较,差异分别显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)。
A.38 ℃→32℃;B.32℃→38℃;C.38℃→41℃;D.41℃→38℃,纵坐标为收缩指标同初始温度指标的百分比;当统计指标同初始温度相应指标差异显著时标记显示为空白,P<0.05
A.38℃→32℃;B.32℃→38℃;C.38 ℃→41℃;D.41℃→38℃,Ordinate is the percentage of shrinkage index with initial temperature index;When the statistic index is siginificantly different from the corresponding index of the initial temperature, the mark is open(P<0.05)
图2温度变化对马十二指肠平滑肌运动的影响
Fig.2 Effect of temperature changes on the motility of equine duodenum
A.复方中药;B.陈皮;C.枳实
A.Compound traditional Chinese medicine;B.Pericarpium citri reticulatae;C.Fructus aurantii immaturus
图3浓度递增的中药单方和复方提取物对马离体小肠收缩曲线
Fig.3 Contraction curves of equine small intestines treated by increasing concentrations of traditional Chinese medicine extractinvitro
A.复方中药;B.陈皮;C.枳实
A.Compound traditional Chinese medicine;B.Pericarpium citri reticulatae;C.Fructus aurantii immaturus
图4单方及复方中药提取物对马离体小肠收缩频率、幅度和张力的影响
Fig.4 Effect of compound traditional Chinese medicine on contractive frequency,amplitude and tension of equine small intestineinvitro
3 讨论
本试验结果显示,当温度在32℃和41℃之间变化时,马离体小肠运动的收缩频率和幅度同温度变化呈正相关,而收缩张力同温度变化呈负相关。胃肠平滑肌的运动属于一种肌源性活动,当机体外环境变化,如气温降低时,体表感受到的环境温度降低,可通过传入神经到达中枢,中枢通过整合后发出神经冲动,使胃肠平滑肌收缩频率减慢[3,6],与本试验结果基本一致。在本研究中发现,当温度从38℃降温到32℃时,小肠平滑肌收缩幅度减弱,张力增加。吕锦芳等[7]报道,低温超过动物机体的正常温度调节范围,造成收缩相关蛋白或酶系统活动力减弱或变形,与本试验结果基本相一致。
通过浓度递增试验结果可知,复方中药、陈皮和枳实对马离体小肠收缩均有抑制作用,枳实抑制作用最强。当浓度递增到32 μL/mL时较用药前指标,差异显著(P<0.05)。陈皮浓度递增到64 μL/mL时较用药前指标,差异显著(P<0.05)。中药复方浓度递增到128 μL/mL时较用药前指标,差异显著(P<0.05)。目前尚未查阅到关于陈皮、枳实及复方中药提取物对马离体小肠药效影响的报道,但李庆耀等[8]报道,陈皮对兔离体回肠运动的自发性抑制率较高,张启荣等[9]报道,枳实煎剂对兔离体十二指肠运动有抑制作用,与本试验陈皮、枳实和复方中药对小肠收缩运动有抑制作用基本一致。而本研究发现,单味陈皮和枳实以及复方中药对马离体小肠均有抑制作用。
环境温度变化在一定范围内机体可通过自身代谢活动的调节进行补偿,以维持机体活动的稳态[10],但是当温度变化幅度大、时间长时,机体不能完全自身调节,而表现活动异常,甚至表现疾病;当动物机体受寒冷刺激时,引起胃肠平滑肌痉挛收缩,而出现肠痉挛[11]。温度过高会对动物机体产生热应激,热应激引起生产性能下降,严重时会使胃肠黏膜受到损伤,导致消化系统的消化和吸收功能障碍[12]。方解分析可知,复方中药中的药物本身单独对动物消化系统疾病有一定的作用。复方中药中的陈皮主治食欲减少、腹痛等;枳实主治食积不消、肚胀、粪便秘结等;大枣主治脾虚少食、便溏等、厚朴主治宿食不消、食积气滞、肚胀便秘等;桂枝主治水湿停滞等、苍术主治泄泻、风寒湿痹等、生姜主治胃寒呕吐等[5]。因此,本试验研究可为分析低温环境造成马属动物腹痛机理提供参考,也可为中药治疗马属动物腹痛病提供参考。
本研究表明,马小肠平滑肌收缩频率随着温度升高而加快,但收缩张力和幅度降低;单味陈皮和枳实以及复方中药对马离体小肠均有抑制作用,提示这两味中药和复方中药均有望用于缓解马匹肠痉挛的治疗。
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EffectsofTemperatureandTraditionalChineseMedicineonMovementofSmallIntestineofHorseinVitro
Kalibixiati·Aimulajiang1,Halidan·Ahemaiti2,KUANG Ling1,YAN Shu-ping1,Nuerbiyemu·Tuersun2,ZHAO Hong-qiong1
(1.CollegeofVeterinaryMedicine,XinjiangAgriculturalUniversity,Urumqi,Xinjiang,830052,China; 2.XinjiangKashiPrefectureLivestockStation,Kashi,Xinjiang,844000,China)
In order to explore the effects of temperature changes and traditional Chinese medicine prescriptions on intestinal movement of the horseinvitro,the biological signal processing system was used to monitor the effect of different temperature of bath,unilateral (Pericarpium citri reticulatae and Fructus aurantii immaturus) and Chinese herbal compound preparation on the movement of small intestineinvitro.The results showed that the frequency and amplitude of small intestinal contraction decreased and the tension increased with the bath temperature changed from 38℃ to 32℃ (P<0.05).When the bath temperature rose from 32℃ to 38℃,the small intestine contraction gradually recovered;when the trough temperature rose from 38℃ to 41℃,the small intestine contraction amplitude increased,the contraction frequency slowed down (P<0.05),then temperature reduced to 38℃,small intestine contraction may restore.The small intestine contraction amplitude and contraction tension were significantly different from that of 128 μL/mL when the compound concentration increased to the level of the drug (P<0.05).When the concentration of Pericarpium citri reticulatae was increased to the 32 μL/mL and 64 μL/mL,the tension of small intestine promoted significantly(P<0.05) and extremely significantly(P<0.01).But as the concentration of Pericarpium citri reticulatae was increased to 64 μL/mL,the small intestine contraction amplitude was significantly stronger than before(P<0.05).The difference of the small intestine contraction amplitude and contraction tension with the preoperative indexes was significant (P<0.05) and very significant (P<0.01) when the concentration of Fructus aurantii immaturus was increased to 32 μL/mL.The present results demonstrated that the decrease of temperature could strengthen the contraction of horse small intestine smooth muscle.And Pericarpium citri reticulatae,Fructus aurantii immaturus and Chinese herbal compound preparation have inhibitory effect on the horse small intestineinvitro,suggesting that these prescriptions could be used to relieve the horse intestinal spasm.
temperature;Chinese herbal compound preparation;small intestine;horse
2016-09-04
国家科技支撑计划项目(2012BAD46B02)
卡力比夏提·艾木拉江(1992-),男,新疆伊宁人,硕士,主要从事生物活性物质功能研究。*
S852.33;S853.74
:A
:1007-5038(2017)09-0073-05