离子及药物对离体蛙心脏活动得影响

1、一实验目得1、学习制备离体蛙心脏及离体心脏灌流得方法。2、观察钠离子、钾离子、钙离子3种离子，去甲肾上腺素、乙酰胆碱、温度、酸碱度等因素对心脏活动得影响。3、通过实验使学生初步对递质、受体、受体兴奋剂及受体阻断剂得概念有所感知.二实验原理心脏正常得节律性活动必须在适宜得理化环境中进行，一旦适宜得环境被破坏，例如酸碱度及离子浓度得急剧改变等，心脏得活动就会受到影响。在整体内，心脏得活动受自主神经得双重支配，交感神经兴奋时，其末梢释放去甲肾上腺素，使心肌收缩力量增强，心率加快；而迷走神经兴奋时，其末梢释放乙酰胆碱，使心肌收缩力量减弱，心率减慢。强心黄类药物能够增强心肌收缩能力，减慢心率。青蛙心脏离

2、体后，用理化特性近似于血浆得任氏液灌流，在一定时间内，可保持其比较稳定得节律性收缩与舒张。改变任氏液得组成成分，如改变Na+、K+、Ca2+得浓度及酸、碱度等，心脏跳动得频率与幅度就会发生相应得改变。当血钾离子过高时，心肌兴奋性、自律性、传导性与收缩性均降低，表现为收缩力减弱、心动过缓与传导阻滞，严重时心脏可停搏于舒张期。而血钙离子升高时，心肌收缩力增强，但过高时可使心室停搏于收缩期。而血钙离子降低时，心肌收缩力减弱。血钠离子轻微变化对心肌影响不明显，只有发生明显变化时才会影响心肌得生理特性，钠离子剧烈升高时心脏得兴奋性与自律性虽升高，但兴奋得传导性与收缩性却下降，严重时可使心脏停搏于舒张期。

3、三使用仪器、材料1、实验仪器：生物信号采集处理系统，张力换能器，小动物手术器械，蛙板，细线，滴管，烧杯,蛙心夹，蛙心插管，滴管，万能支架等2、实验材料：0、4%肝素一任氏液插管用，任氏液，0、65%氯化钠，2%氯化钙，1%氯化钾，1%乳酸，2、5%碳酸氢钠，1:10000肾上腺素,1:10000乙酰胆碱，1:5000阿托品等溶液四、实验步骤1、双毁髓法处死青蛙2、蛙类离体心脏制备3、实验装置连接4、记录不同离子及药物对心脏收缩得影响先描记正常得蛙心搏动曲线作为对照，注意观察心搏频率、心室得收缩与舒张程度。然后依次把NaCl溶液、CaCl2溶液、KCl溶液、肾上腺素、乙酰胆碱、NaHCO3溶液、

4、乳酸，阿托品（最后）灌到离体蛙心中，观察心搏曲线变化。五.实验结果及分析（1）Na+对蛙类离体心脏活动得影响如下图所示，曲线得疏密：反映心跳得频率（心率cadiacrhythmicity，CR）;曲线得规律性:反映心跳得节律；曲线得幅度：反映心肌收缩得强弱（心肌收缩能力cardiaccontractility,CT）。+（g）图一 Na卡对蛙类离体心脏活动得影响(2、5 s / Div)4单位:s分析：由图一可以瞧出,当任氏液换为0、65%NhCl溶液后，蛙得心搏曲线得基线下降，心肌得收缩力减弱，心肌细胞得兴奋一收缩偶联在很大程度上依赖于胞外内流得Ca2+,说明Na+阻碍Ca2+得内流，对蛙类

5、心脏得收缩性起抑制作用。同时Na+内流加速，自动除极速度加快,故自律性增强，心率提高.(2)Ca2+对蛙类离体心脏活动得影响如图二所示，当任氏液中加入Ca2+后，蛙得心搏曲线得基线明显上升，说明Ca2+对蛙类心脏得收缩性起促进作用，使心脏得收缩力增强.而心搏曲线疏密程度变化不大，说明对心率得影响不大。加入Ca2+前后心搏曲线规律性变化不大，说明对心跳得节律影响也不大。'(g)图二Csi2 +对蛙类离体心脏活动得影响(2、5s/Div)分析：当加入CaCl后，Ca2+浓度增加，内流增加，每一个AP期间进入细胞内得钙增多加快，收缩力增强，幅度变大。而当流入得Ca2+浓度过高时，肌钙蛋白与钙

6、离子结合不能够解离,过多得Ca2+发生钙僵直(舒张不完全)，幅度又变小。(3)/对蛙类离体心脏活动得影响如图三所示，当任氏液中加入K+后，蛙得心搏曲线并未呈理论预计一样：呈下降趋势，相反其基线呈上升趋势，同时心搏曲线得疏密程度也不正常，没有明显得由密变疏，但加入K+前后心搏曲线规律性变化不大，说明对心跳得节律影响不大.%)1 X TWCZl ；在讦争单位：s图三K+对蛙类离体心脏活动得影响(2、5s/Div)分析：理论上当K+浓度升高时，心肌收缩力减弱，同时心率也略减慢.这就是因为K+与Ca2+相互竞争与肌车蛋白结合，使得钙内流减少.但图三并未能得出以上结论，推测其原因在于在于做完ca2+对心

7、脏活动影响后，用任氏液冲洗心脏不彻底，导致有Ca2+残留，又或许就是其她原因，影响实验结果。(4)肾上腺素(Adr)对蛙类离体心脏活动得影响如图四所示，当任氏液中加入肾上腺素(Adr)后，蛙得心搏曲线并未呈上升趋势，而就是呈下降趋势，加入第一滴肾上腺素溶液时，心搏曲线由疏变密，说明心率变快，但就是加入第二滴肾上腺素时心搏曲线基线再次下降，心搏曲线疏密程度与加任氏液时相当。图四肾上腺素(Adr)对蛙类离体心脏活动得影响(2、5s/Div)分析：，肾上腺素就是一种儿茶酚胺，能激活心肌蛋白细胞膜上得3受体，cAMP生成增加，从而增加心肌细胞膜对Na+与Ca2+得通透性，降低膜对K+得通透性，从而促进

8、钙通道开放，加速钙内流；并促进肌浆网钙池释放储存得Ca2+;还能促进ATP放能，增加心肌得收缩能力。但实验结果又与理论相去甚远，其原因经过讨论也未曾得出.(5)乙酰胆碱(ACh)对蛙类离体心脏活动得影响如下图五所示，当任氏液中加入乙酰胆碱(ACh)后，蛙得心搏曲线得基线呈非常明显得下降趋势，且心搏曲线区域一条直线，说明乙酰胆碱(ACh)对蛙类心脏得收缩性起抑制作用，而且抑制作用较强，使心脏得收缩力明显降低。同时心搏曲线很明显由密变疏，说明心率减慢程度较大。分析：加入乙酰胆碱后，心脏收缩力减弱，心率减慢。但乙酰胆碱浓度过高，标本活性下降，使得心脏完全停跳。乙酰胆碱能与心肌细胞膜上得M型得胆碱能受

9、体结合，从而使腺甘酸环化酶才制，细胞内得cAMP浓度降低。乙酰胆碱抑制钙离子通道，Ca2+内流减少，导致心肌收缩力减弱.(6)乳酸对蛙类离体心脏活动得影响如图六所示，在任氏液中加入乳酸后，蛙得心搏曲线得基线呈非常明显得下降趋势，说明酸可对蛙类心脏得U缩起抑制作用，且抑制作用较大。同时可以瞧到，蛙得心搏曲线明显得由密变疏，说明H+能使蛙得心'率减慢，且程度比较大。l(g)图六乙酰胆碱(ACh)对蛙类离体心脏活动得影响(2、5s/Div)分析：加入酸溶液，H+浓度增加，可竞争性抑制钙离子与肌钙蛋白结合；使肌凝球蛋白ATP酶活性降低；使钙离子从肌浆膜释放减少，抑制钙离子释放；降低钙离子通道活

10、性，使钙离子内流减少，所以抑制心脏收缩活动，幅度降低，心率减慢，基线下降。(7) NaHCO3对蛙类离体心脏活动得影响从图七可瞧出，加入碱后，蛙得心搏曲线基线明显上升，说明蛙心收缩能力得到恢复，4日时心搏曲线由疏变密,说明蛙心心'率加快.图七NaHCO3对蛙类离体心月活动得影响(2、5s/Div)分析：从理论上讲，加入碱性溶液，可使细胞内氢离子外逸。与胞外钾离子进行H+K+交换，钾离子外流减少，细胞膜电位减小.另外碱也使细胞液中钙离子浓度减低(如形成Ca(HCO3)2沉淀)，内流得钙离子减少，从而导致心肌收缩力降低。但图七显示得恰相反，还就是因为中'司过渡阶段用用任氏液冲洗不干净，这导致