离子与药物对离体蟾蜍心脏活动的影响

离子与药物对离体蟾蜍心脏活动的影响 署名 吴燕青 目的 1 了解离体心脏灌流的方法 2 观察钾 钙离子浓度 肾上腺素 乙酰胆碱对离体蟾 蜍心脏活动的影响 探讨钾 钙离子浓度 肾上腺素 乙酰胆碱对离体蟾蜍心脏作用 的机制 1 材料 1 1 实验动物 中华蟾蜍 1 2 药品与试剂 肾上腺素 乙酰胆碱 普萘洛尔 阿托品 氯化钾 氯化钙 任氏液 1 3 仪器和装置 RM6240 多道生理信号采集处理系统 成都仪器厂 JZJ01 张力换能器 2 方法 2 1 仪器连接和参数 张力换能器接 RM6240 多道生理信号采集处理系统第 1 通道 RM6240 多道生理信号采集处理系统采样频率 400Hz 时间常数 直流 滤波 30Hz 灵敏度 7 5g 2 2 离体蟾蜍心脏标本制备 蟾蜍毁脑脊髓 蟾蜍仰卧于蛙板 打开蟾蜍胸腔 暴露心脏 结扎下腔静脉 靠头端结扎右主动脉 在左 右主动脉下穿线 在右主动脉根部剪一 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 游离心脏 2 3 心脏与换能器连接 将蛙心插管固定在夹具上 蛙心夹连线通过滑轮连至张力换能 器 蛙心夹在心室舒张期夹住心尖 调节微调使心脏舒张期至 1g 3 观察 3 1 观察正常蛙心搏动曲线 记录心率 心室收缩的幅度 3 2 更换任氏液为无钙任氏液 记录心率和收缩幅度 冲洗 3 3 滴加 2 CaCl2 溶液 1 2 滴 记录心率和收缩幅度 冲洗 3 4 滴加 1 KCl 溶液 1 2 滴 记录心率和收缩幅度 冲洗 3 5 滴加 1 10000 肾上腺素溶液 1 2 滴 记录心率和收缩幅度 冲洗 3 6 滴加普萘洛尔溶液 1 2 滴 观察心跳变化 滴加 1 10000 肾上腺素溶液 1 2 滴记录 心率和收缩幅度 冲洗 3 7 滴加 1 10000 乙酰胆碱 溶液 1 2 滴 记录心率和收缩幅度 冲洗 3 8 滴加肾上腺素溶液 1 2 滴 观察心跳变化 滴加 1 10000 乙酰胆碱溶液 1 2 滴 记 录心率和收缩幅度 冲洗 4 结果 4 1 正常离体蛙心的舒张期张力为 1 1g 收缩期张力为 2 5g 心率为 34bpm 4 2 用无钙任氏液后灌流 蛙心舒张期张力为 1 1g 收缩期张力为 1 5g 心率为 35bpm 4 2 滴加 2 CaCl2溶液 1 2 滴前蛙心蛙舒张期张力为 1 1g 心收缩期张力为 2 5g 心率为 34bpm 滴加后蛙心舒张期张力和收缩期张力均为 3 5g 心率为 0bpm 4 3 滴加 1 KCl 溶液 1 2 滴前心静止张力为 1 1g 心发展张力为 1 5g 心率为 34bpm 滴 加后蛙心舒张期张力和收缩期张力均为 1 0g 心率为 0bpm 4 4 结果详见表 1 表 1 钙离子 钾离子 肾上腺素 乙酰胆碱对离体蟾蜍心脏活动的影响 EST g EDT g HR bpm 观察项目 处理前 处理后 处理前 处理后 处理前 处理后 无钙任氏液 20g LCaCl22 滴 加 10g LKcl2 滴 加 0 1g LADR2 滴 加 2g Lpro2 滴 加 0 1g LADR2 滴 加 10 2g ach2 滴 加 5g atr2 滴 加 102g Lach2 滴 4 61 2 72 1 2 1 47 34 34 3 49 7 0 1 29 4 66 34 0 4 59 1 46 1 11 1 2 35 0 4 06 7 17 1 46 0 71 20 35 4 57 4 62 1 02 1 19 38 34 4 62 6 92 1 17 0 38 33 35 4 57 4 46 1 16 1 06 36 0 3 07 4 62 1 22 1 19 30 34 4 57 4 4 1 19 1 13 33 0 5 讨论 5 1 在无钙溶液中 动作电位不能引起心肌细胞肌质网释放 Ca2 和肌肉收缩 这是因为 心肌细胞得兴奋 收缩耦联过程高度依赖于细胞外得 Ca2 当去极化使 L 型钙通道激活时 经通道内流的 Ca2 激活 JSR 上的 RYR 再引起 JSR 内 Ca2 的释放 这个过程称为钙触发钙 释放 所以该实验中 在低钙溶液中心肌舒缩能力减弱 高钙溶液中心肌舒缩能力则显著 增强 表现为低钙溶液中收缩末期张力明显降低 舒张末期张力增大 高钙溶液中舒张末 期张力明显减小 收缩末期张力明显增大 Ca2 对静脉窦自律性以及心肌传导性无明显影 响 故心率无明显变化 5 2 高血钾时心肌自律性降低 快反应自律细胞膜对 K 的通透性增高 4 相 K 外向 电流增大 自动去极化延缓 传导性降低 静息膜电位减小 0 相极化速度降低 幅度 减小 兴奋扩布减慢 兴奋性降低 Em Et 距离减小以至消失 而快钠通道部分以至全 部失活 收缩性降低 干扰心肌复极 2 期的 Ca2 内流 影响兴奋收缩耦联 在该实验 中表现为在高钾溶液中心肌收缩能力显著减弱 理论上看高钾时心率应当降低 但实验中 心率在加入高钾溶液前后无明显变化 这可能由于实验误差所致 5 3 循环血液中的儿茶酚胺类都能作用于心肌细胞膜的 bata 肾上腺素能受体 使心肌膜 上的钙通道开放概率增加 故在心肌动作电位平台期 Ca2 的内流增加 细胞内肌质网释放 的 Ca2 也增加 其最终效应是心肌收缩能力增强 心率无明显变化 5 4 普萘洛尔是肾上腺素 bata 受体特异性拮抗剂 其与受体结合后无兴奋作用同时也组 织肾上腺素与之结合 因此在加入普萘洛尔后再钾肾上腺素心肌收缩能力无明显变化 5 5 乙酰胆碱可与心肌细胞 M 胆碱能受体结合 使腺苷酸环化酶受抑制 因此细胞内 AMP 浓度降低 肌质网释放钙减少 从而使心肌收缩能力降低 对于窦房结细胞 乙酰 胆碱与细胞膜上的 M 受体结合后 能通过一种 GK 蛋白激活细胞膜上的一种钾通道 k 通 道 使细胞内 流向细胞外 于是最大复极电位变得更负 故自动去极化到达阈电位的 时间变长 窦房结的自律性频率降低 心率减慢 5 6 阿托品是乙酰胆碱 M 受体阻断剂 可阻断乙酰胆碱对心肌细胞