低强度超声对大鼠胃肠道运动的研究

胃肠运动是极为复杂、并且高度协调的神经肌肉活动，由各个部位的平滑肌于周期性产生的电活动和机械活动，两者互相协调完成，同时受到神经系统和内分泌激素的调控。 由各种病因引起的胃肠不良表现，不管是器质性还是功能性的，只要会令胃肠道平滑肌细胞的运动功能发生障碍的病理过程，都可以称其为胃肠动力障碍。临床上常见的胃肠动力障碍性疾病包含的有胃轻瘫、功能性便秘、功能性消化不良、肠易激综合征以及胃食管反流疾病等。 目前治疗胃肠动力障碍性疾病的方式主要是药物治疗，其优势是可直接作用于胃肠道平滑肌表面的受体，以及促进和抑制相关激素的释放，直接参与平滑肌运动和神经反射的完成，作用较为迅速，而劣势为有相应的不良反应：如心脏毒性、腹痛、恶心、嗜睡、对肝肾功的损害等。非药物治疗有手术治疗、内镜下介入治疗、电起搏治疗、生物电反馈治疗、松弛治疗及心理治疗等。这些方法副作用较少，无须药物辅助，但远期疗效有待观察、治疗机制不明确、治疗范围有限。因此，仍然需要寻求一种更安全、更有效的技术手段以改善胃肠功能的紊乱。 近年来，国内外学者们因对超声生物学效应有了深入研究，进而大家也对超声治疗有了广泛关注。在目前的临床运用中，高强度聚焦超声（HIFU）治疗恶性肿瘤已经取得了较为满意的疗效。低强度超声相对于高强度聚焦超声来说，它的优势在于设备技术含量较低、操作较简便、安全性较易控制，从而在理疗相关领域受到了青睐。目前，低强度超声被学者发现可促进大鼠子宫平滑肌组织的收缩，在此基础上，有研究者进一步探讨了低强度超声可促进人产后离体子宫平滑肌收缩的情况。胃肠道平滑肌具有自发性，节律性收缩的特性，对于吸收和消化功能具有很重要的生理意义，那么若采用低强度超声辐照胃肠道平滑肌会对其产生什么样的影响？本课题将初步探讨低强度超声辐照对大鼠肠管平滑肌缩的影响及量效关系，同时研究其对胃肠道作用的有效性和安全性，为低强度超声用于改善胃肠道功能的紊乱奠定实验基础及获取新的途径。 目的 1.研究低强度超声是否对离体大鼠肠管平滑肌收缩产生影响，进而观察不同参数超声对体对大鼠肠管平滑肌收缩的影响，筛选出能引起肠管收缩的适宜的辐照参数，并探讨低强度超声使肠管平滑肌收缩的有效性和安全性。 2.观察低强度超声对活体大鼠胃肠道运动功能的影响，初步探讨其在影响胃肠运动功能方面可能起到的作用。 方法 1.为研究适宜超声参数，实验采用频率固定、声强可进行选择的低强度超声（频率600KHz，声强为10.8、14、18W/cm2）分别辐照离体和活体的大鼠肠管，每组辐照时间均为5、7、10min。各参数组重复5次，采用BL-410生物机能实验系统记录离体肠管平滑肌的收缩情况，⑴观察肠管收缩曲线并记录其收缩频率、幅度及活动力，⑵辐照前与辐照后的肠管组织病理切片．用亚甲蓝推进实验来观察大鼠活体肠管的收缩变化，计算亚甲蓝在肠管内的移动率（%）。 2.将正常SD大鼠128只禁食16h以后随机平均分为超声辐照组及对照组，用低强度超声（频率600KHz，声强为14W/cm2）辐照SD大鼠胃肠道7min，分别于辐照后即刻、3min、13min、23min后，用亚甲蓝推进实验和测定酚红胃排空率的方法来观察胃肠道运动的变化。⑴计算亚甲蓝在肠管内的移动率（%）。⑵计算大鼠的胃排空率（%）。⑶将辐照组与对照组的肠管平滑肌组织以及胃部组织进行病理切片。 结果 1.离体实验表明：超声辐照后大鼠肠管的收缩频率、幅度、张力及活动力均明显高于辐照前（P<0.05），停止辐照12min左右，肠管收缩与辐射前状态基本保持一致；在14W/cm2，辐照7min时，肠管收缩的频率、幅度、活动力达到最大（P<0.05）。活体实验表明辐照后各组大鼠肠管内亚甲蓝移动率明显高于对照组（P<0.05）；在14W/cm2，辐照7min时亚甲蓝移动率较对照组的差异明显高于其余各组（P<0.05）。辐照组病理切片显示肠管平滑肌细胞形态与辐照前未见明显变化。 2.超声辐照后辐照组在辐照后即刻、3min、13min、23min时大鼠的胃排空率和肠道移动率明显高于对照组（P<0.05）；在辐照后约3min，胃排空率和肠道移动率达到最大（P<0.05）。辐照组大鼠胃壁及肠壁各层分布的细胞形态与对照组比较未见明显变化。 结论 1.低强度超声对大鼠肠管平滑肌收缩有一定影响，在频率为600KHz时，14W/cm2辐照7min是适宜的辐照参数。 2.低强度超声可以影响活体大鼠胃肠道运动功能，且采用频率600KHz、声强为14W/cm2的超声辐照后约3min，胃肠道运动最活跃。