生理學/消化道平滑肌的特性

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生理學

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在整個消化道中，除口、咽、食管上端和肛門外括約肌是骨骼肌外，其餘部分是都是由平滑肌組成的。消化道通過這些肌肉的舒縮活動，完成對食物的機械性消化，並推動食物的前進；消化道的運動對於食物的化學性消化和吸收，也有促進作用。

（一）消化道平滑肌的一般特性

消化道平滑肌具有肌組織的共同特性，如興奮、自律性、傳導性和收縮性，但這些特性的表現均有其自己的特點。

1．消化道平滑肌的興奮較骨骼肌為低。收縮的潛伏期、收縮期和舒張期所佔的時間比骨骼肌的長得多，而且變異很大。

2．消化道平滑肌在離體後，置於適宜的環境內，仍能進行良好的節律性運動，但其收縮很緩慢，節律性遠不如心肌規則。

3．消化道平滑肌經常保持在一種微弱的持續收縮狀態，即具有一定的緊張性。消化道各部分，如胃、腸等之所以能保持一定的形狀和位置，同平滑肌的緊張性在重要的關係；緊張性還使消化道的管腔內經常保持著一定的基礎壓力；平滑肌的各種收縮活動也就是在緊張性基礎上發生的。

4．消化道平滑肌能適應實際的需要而作很很大的伸展。作為中空的容納器官來說，這一特性具有重要生理意義。它的消化道有可能容納好幾倍於自己原初體積的食物。

5．消化道平滑肌對電刺激較不敏感，但對於牽張、溫度和化學刺激則特別敏感，輕微的刺激常可引起強烈的收縮。消化道平滑肌的這一特性是與它所處的生理環境分不開的，消化道內容物對平滑肌的牽張、溫度和化學刺激是引起內容物推進或排空的自然刺激因素。

（二）消化道平滑肌的電生理特性

消化道平滑肌電活動的形式要比骨骼肌複雜得多，其電生理變化大致可分為三種，即靜息膜電位、慢波電位和動作電位。

1．靜息膜電位消化道平滑肌的靜息膜電位很不穩定，波動較大，其實測值為-60—-50Mv，靜息電位主要由K⁺的平衡電位形成，但Na⁺、CI^-、Ca²⁺以及生電性鈉泵活動也參與了靜息膜電位的產生。

2．慢波電位消化道的平滑肌細胞可產生節律性的自發性去極化；以靜息膜電位為基礎的這種周期性波動，由於其發生頻率較慢而被稱為慢波電位，又稱基本電節律（basal electric rhythm,BER）。消化道不部位的慢波頻率不同，在人類，胃的慢波頻率為3次/min，十二指腸為12次/min，迴腸末端為8-9次/min。慢波的波幅約為10-15mV，持續時間由數秒至十幾秒。

用細胞內微電極記錄時，慢波多表現為單向波，包括初期的快速去極化和緩慢的復極化平台。關於慢波產生的離子基礎尚未完全清楚。目前認為，它的產生可能與細胞膜上生電性鈉泵的活動具有波動性有關，當鈉泵的活動暫時受抑制時，膜便發生去極化；當鈉泵活動恢復時，膜的極化加強，膜電位便又回到原來的水平。實驗證明，用抑制鈉泵的藥物哇巴因後，胃腸平滑肌的慢波電位消失。

在通常情況下，慢波起源於消化道的縱行肌，以電緊張形式擴布到環行肌。由於切斷支配胃腸的神經，或用藥物阻斷神經衝動後，慢波電位仍然存在，表明它的產生可能是肌源性的。慢波本身不引起肌肉收縮，便它可以反映平滑肌興奮性的周期變化。慢波可使靜息膜電位接近於產生動作電位的閾電位，一旦達到閾電位，膜上的電壓依從性離子通道便開放而產生動作電位。

3．動作電位平滑肌的動作電位與神經和骨骼肌的動作電位的區別在於：①鋒電位上升慢，持續時間長；②平滑肌的動作電位不受鈉通道阻斷劑的影響，但可被Ca²⁺通道阻斷劑所阻斷，這表明它的產生主要依賴Ca²⁺的內流；③不滑肌動作電位的復極化與骨骼肌相同，都是通過K⁺的外流，所不同的是，不滑肌K⁺的外向電流與Ca²⁺的內向電流在時間過程上幾乎相同，因此，鋒電位的幅度低，而且大小不等。

由於平滑肌動作電位發生時Ca²內流的速度已足以引起平滑肌的收縮，因此，鋒電位與收縮之間存在很好的相關性，每個慢波上所出現鋒電位的數目，可作為收縮力大小的指標。

慢波、動作電位和肌肉收縮的關係可簡要歸納為：平滑肌的收縮是繼動作電位之後產生的，而動作電位則是在慢波去極化的基礎上發生的。因此，慢波電位本身雖不能引起平滑肌的收縮，但卻被認為是不滑肌的起步電位，是平滑肌收縮節律的控制波，它決定蠕動的方向、節律和速度（圖6-1）。

消化道不滑肌的電活動