离体蛙心灌流及某些离子、药物对离体蛙心活动的影响

(perfusion of frog’s (perfusion of frog’s heart)heart)

主要内容相关理论知识相关理论知识实验部分实验部分 实验目的 实验对象 实验仪器与药品 实验步骤结果分析与讨论结果分析与讨论

相关理论知识

正常的蛙心能按静脉窦的节律性自动产生兴奋，心脏的自动节律性活动，需要有一个合适的理化环境。 蟾蜍心脏离体后，用任氏液灌流，在一定时间内仍能保持节律性兴奋和收缩活动。由于心脏的正常活动还有赖于内环境因素的相对稳定，改变灌流液的成分可引起心脏活动的改变。

相关理论知识 心肌细胞的生理特性表现为：自动节律性、兴奋

性、传导性和收缩性。

心肌细胞外离子浓度的变化和因体内生物活性物

质（如激素）引起的细胞膜离子通透性的改变，对心肌细胞的生物电活动和生理特性必然会产生明显的影响。

影响心肌细胞电生理特性的原因

1. 心肌的自动节律性（ 1）最大复极电位与阈电位的差距

（ 2） 4期自动除极速度

2. 心肌的兴奋性（ 1）静息电位水平：依赖于细胞外 K+ 浓度（ 2） Na+ 通道的性状

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3. 心肌的传导性主要取决于动作电位 0期除极速度和幅度

4. 心肌的收缩性依赖于细胞外钙离子浓度

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影响心肌细胞电生理特性的原因

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离子对心脏活动的影响

钾离子

K+参与心肌细胞的复极化和自律细胞的 4期自动去极化过程，其改变不仅取决于细胞内外 K+浓度梯度，还与细胞膜对 K+通透性有关，因此其影响是多方面的

相关理论知识离子对心脏活动的影响

钙离子 Ca2+对 Na+内流存在竞争抑制作用，称膜屏障作用，对静息电位无影响。 [Ca2+]o ↑，可使心肌细胞的兴奋性降低，传导减慢，收缩力增强。

相关理论知识迷走神经和乙酰胆碱 迷走神经兴奋时，节后纤维释放 Ach, 激动心肌细胞膜上 M型胆碱受体，产生负性变力、负性传导、负性变时等效应。

心交感神经与去甲肾上腺素 心交感神经节后纤维释放的递质是去甲肾上腺素，激动心肌细胞膜上的ß受体，产生正性变力、正性传导、正性变时等效应。

实验目的

1. 本实验的目的是学习离体蛙心的灌流方法。

2.用离体蛙心灌流的方法观察：

① K+ 、 Ca2+

② 酸、碱度③ 肾上腺素（ E） 乙酰胆碱（ Ach ）

对心脏活动的影响

实验对象 蟾蜍

实验仪器设备RM6240 生物采集系统张力换能器蛙类手术器械蛙心插管试管夹缝合线蛙心夹铁支架滴管

实验药品任氏液l ％ KCl 3％ CaC12l： 10,000 El： 10,000 ACh3％乳酸2.5 ％ NaHCO3

实验步骤

一、离体蟾蜍心脏标本制备

1.破坏脑和脊髓 2.暴露心脏

一、离体蟾蜍心脏标本制备1. 观察心脏的解剖结构

实验步骤

（腹面） （背面）

实验步骤一、离体蟾蜍心脏标本制备

1.蛙心插管1.1 在主 A干下穿一线打一松结；在左主 A下再穿一线结扎。

实验步骤一、离体蟾蜍心脏标本制备

1.蛙心插管1.2 在主动脉根部剪一斜口，将插管插入动脉圆锥， 在心室收缩时将插管插入心室，结扎固定。

1. 用试管夹将蛙心管固定在铁支架上

2.把张力换能器固定铁支架支台上，在心室舒张期将与换能器相连的蛙心夹夹在心尖上。

实验步骤二、连接仪器和装置

注意事项1. 蛙心插管内液面勿过高或过低，每次换液时，必须用任氏液冲洗 3次。

2.每次加药，心搏曲线出现变化后立即将插管内液体吸出。

3.随时滴加任氏液于心脏表面使之保持湿润。4.换能器头端应向下倾斜以免液体进人换能器。5.各种试剂的滴管不要混淆 ,以免影响实验结果。

观察项目

一、描记正常心搏曲线

曲线幅度 —— 收缩的程度曲线疏密 —— 心率曲线基线 —— 舒张的程度

二、观察离子、药物和酸碱的影响1) 更换任氏液为 3% 氯化钙溶液 1～ 2滴，记录心率和收缩幅度，冲洗（下同）2) 滴加 1～ 2滴 1% 氯化钾溶液3) 滴加 1～ 2滴 1 ： 10000 去甲肾上腺素溶液4) 滴加 1～ 2滴 1 ： 10000 肾上腺素溶液5) 滴加 1～ 2滴 1 ： 10000 乙酰胆碱溶液6) 滴加 1～ 2滴 2.5% 碳酸氢钠溶液7) 滴加 1～ 2滴 3% 乳酸溶液

观察项目

实验结果

实验项目收缩强度 心率

处理前 处理后 处理前 处理后

任氏液2% CaCl2

1% KCl1 ： 10000 E1 ： 10000 Ach2.5% NaHCO3

3% 乳酸

结果分析与讨论

1. 任氏液：正常对照

2. 3%CaCl2灌流：[Ca2+ ]o ↑

Ca2+ 内流↑

[Ca2+]i↑

兴奋 -收缩耦联↑

收缩力↑

结果分析与讨论

3. 1%KCl灌流：

[K+ ]o↑

AP平台期缩短 Ca2+ 内流↓

兴奋 -收缩耦联↓

收缩力↓

结果分析与讨论

4. 1:10000 E 灌流

4期 If 、 I CaT通道↑4期自动去极速度↑

自律性↑

心率↑

与心肌 β1 受体结合

Ca2+ 内流↑肌浆网释放 Ca2+↑

兴奋 -收缩耦联↑

收缩力↑

cAMP

结果分析与讨论5. 1:10000 Ach 灌流

与心肌 M受体结合

K+ 外流↑ , Ca2+ 内流↓

E-C耦联↓

收缩力↓

最大复极电位↑ 4期 K+ 外流↑

自律性↓

心率↓

[Ca2+]i↓

碳酸氢钠 乳酸

结果分析与讨论6. 2.5 ％ NaHCO3 灌流中和 H+ ， Ca2+ 与肌钙蛋白

结合，心肌收缩力恢复。7. 3% 乳酸灌流H+与 Ca2+竞争肌钙蛋白， Ca2+不能与肌钙蛋白结合，心肌收缩力↓。

思考题

通过本次实验结果，分析离子、药物和递对心搏曲线有什么影响？为什么？