1、实验二 离体蛙心灌流实验专业： 学号： 姓名：一、 实验目的1.学习离体器官（蛙心）灌流的方法。2.观察理化因素对蛙心活动的影响。二、 实验原理蛙心的灌流:蛙心无营养性血管，离体之后采用人工灌流的方法，仍可保持其新陈代谢，心脏仍能有节律的自动收缩、舒张，并维持较长时间，心肌的营养是通过心脏内膜液体的直接渗透而得。心肌：受体 受体激动剂 效应 1 肾上腺素去甲肾上腺素心率增快、房室传导加速、心肌收缩力加强。M 乙酰胆碱 心率减慢、房室传导减慢、心肌收缩力减弱。1.任氏液：正常对照含有 NaCl、CaCl 2、KCl、NaH 2PO4、 Na2HPO4和蒸馏水，其电解质、晶体渗透压、pH 值与蛙的
2、组织液相近。2.0.65%NaCl 灌流： 3.2%CaCl2 灌流：4.1%KCl 灌流：5.1:10000 E 灌流6.1:10000 Ach 灌流7.心得安1受体阻断剂，抑制肾上腺素与 1受体结合，使 E 不能发挥作用。8.阿托品M 受体阻断剂，抑制 Ach 减慢心率，加速房室传导，增加心房收缩力。三、 实验器材离体蛙心任氏液、lKCl 溶液、2CaC1 2 溶液、0.65%NaCl 溶液、1:10000 肾上腺素、1:10000 乙酰胆碱、心得安、阿托品四、 实验步骤任氏剂 0.65%NaCl任氏液清洗2%CaCl2任氏液清洗1%KCl 任氏液2.药物试剂E任氏液清洗心得安+E任氏液清
3、洗Ach任氏液清洗阿托品+Ach 任氏液五、 结果与分析心率：34 次/min最大收缩力：2.5g最小收缩力：1.1g图 1 正常脉搏曲线心率：35 次/min最大收缩力：1.6g1.离子试剂最小收缩力：1.1g 图 2 0.65%NaCl 灌流脉搏曲线分析：细胞外液中 Ca2+浓度降低， 2 期 Ca2+内流减少，胞浆中 Ca2+减少，心肌收缩力降低。心率：38 次/min最大收缩力：3.5g最小收缩力：1.1g图 3 2%CaCl2 灌流脉搏曲线分析：心肌的舒缩活动与心肌肌浆中的钙离子浓度的高低有关。心肌肌浆网不发达，储钙能力差，易受细胞外钙离子浓度高低影响。细胞外液中 Na+与 Ca2+
4、有竞争性抑制，细胞外液 Ca2+浓度升高，细胞兴奋时内流 Ca2+增加，心肌收缩力增强。慢反应细胞 4 期去极速度加快，心率增快。心率：21 次/min最大收缩力：3.4g最小收缩力：1.1g图 4 1%KCl 灌流脉搏曲线分析： K +与 Ca2+在细胞膜上有竞争性抑制，细胞外液中 K+浓度升高，K +抑制细胞膜对 Ca2+转运，因此进入细胞内 Ca2+降低，心肌的兴奋收缩耦联作用减小，心肌收缩力减弱。心率：35 次/min最大收缩力：3.5g最小收缩力：0.9g图 5 肾上腺素灌流脉搏曲线分析：肾上腺素与心肌细胞膜上的 1 受体结合，心肌细胞和肌浆网膜 Ca2+通透性增强，肌浆中 Ca2+
5、浓度升高，心肌收缩力增强。而且肾上腺素使肌钙蛋白与钙离子亲和力下降，肌钙蛋白对钙离子的释放增强，肌浆网膜摄取钙离子的速度加快，钠-钙离子的交换增加，复极期向细胞外排出钙离子增多，心肌舒张速度增快，整个舒张过程明显加强。心率：34 次/min最大收缩力：2.5g最小收缩力：1.1g图 6 心得安+E 灌流脉搏曲线分析：心得安是 1 受体阻断剂，能够抑制肾上腺素与 1 受体结合，使 E 不能发挥作用，因此心率及心肌收缩力保持不变。心率：33 次/min最大收缩力：2.5g最小收缩力:1.1g图 7 乙酰胆碱灌流脉搏曲线分析：乙酰胆碱与心肌细胞膜上的 M 受体结合，心肌细胞膜 K+通道的通透性增强，
6、促进 K+外流，动作电位期间 Ca2+内流减少，心肌收缩力降低。同时乙酰胆碱可直接抑制 Ca2+通道，导致 Ca2+内流减少，心肌收缩力降低。心率：34 次/min最大收缩力：2.5g最小收缩力：1.1g图 8 阿托品+Ach 灌流脉搏曲线分析：阿托品是 M 受体阻断剂，能够抑制 Ach 减慢心率，加速房室传导，增加心房收缩力，因此心率及心肌收缩力保持不变。六、 讨论1. 为何常用离体蛙心，而不常用离体哺乳类动物心脏做心脏灌流实验？蛙类的某些基本生命活动和生理功能与哺乳类动物有相似之处，它的离体组织、器官的生活条件比较简单，易于控制和掌握，来源丰富且价格低廉。离体蛙心不需要恒温和特殊的供氧设备
7、，因此常被选作心脏灌流实验。而哺乳类心脏生活条件要求高，离体心脏灌流需要恒温环境，恒压或恒流灌流、供氧。实验影响因素多、设备多，心脏离体后存活时间较短。因此一般学生实验较少用哺乳类动物心脏做离体心脏灌流实验。2. 离体蛙心为什么会节律性跳动？把离体和脱离神经支配、体液因素影响的动物心脏保持在适宜的环境中，在一定时间内仍能产生节律性兴奋和收缩活动，这是由于心脏的静脉窦能自动按一定的兴奋节律产生兴奋，并传导到心房和心室，引起整个心脏又节律的兴奋和收缩。静脉窦能产生节律性兴奋是由于其自律细胞在复极完毕后，立即开始自动的缓慢的去极化，使膜电位逐渐减小，当达到阈电位水平时，便爆发动作电位。3. 蛙心插管
8、插入心室时，是在心脏舒张期插入还是在心脏收缩期插入？为什么？蛙心插管插入心室时，应在心缩期插入。这是因为主动脉开口处有半月瓣，当心室收缩时，半月瓣正好打开，此时主动脉与心室腔相通，插管容易顺势插入心室。而在心室舒张期，半月瓣处于关闭状态，对插管产生阻力，不利于插入，强行插入易损伤心肌组织。4. 实验过程中，为什么必须保持蛙心插管内液面高度的恒定？液面过高过低会产生什么影响？在实验中，蛙心插管内液面的高度发生变化，心脏收缩曲线会发生相应的变化。心肌缩短幅度和速度即受前负荷的影响，也受后负荷的制约。插管内液面高度所产生的压力，在心室舒张末期是作用于心肌的前负荷，这个前负荷决定了心肌在收缩之前的初长
9、度。因此根据心肌 Starling 心肌定律，液面高度的变化将导致心肌收缩强度的改变。心室开始收缩时，插管内液体产生的压力又成为心肌收缩时承受的后负荷，后负荷改变会使心肌收缩的幅度和速度发生变化。液面过高，心缩曲线幅度降低。过高的液面使心室前负荷超过最适前负荷，心肌收缩强度不在增加或下降。而过高的后负荷却使心肌缩短幅度和速度大大下降。液面过低，心室收缩曲线幅度也会降低，前负荷过小，导致心肌收缩强减小的效应比后负荷减小的效应要强。因此试验中选取一最适液面高度，并保持这一液面高度，以便取得较好的实验结果。5. 任氏液为何能维持离体蛙心较长时间的跳动？怎样才能使离体蛙心存活时间长？因为任氏液是常规的
10、生理代用液。它的组成与体液相近，具有能维持生物体的正常生命活动的功能。它与体液等渗具有相同的 PH 值，并含有能量、营养物，而且含有生物体心肌波动所需要的离子，如：K+、Na+、Ca2+等，并且等浓度，故能维持蛙心较长时间的跳动。可以通过用与蛙体液相近的生理代用液来使蛙心长时间存活。6. 蛙心灌流时，蛙心心肌以何种方式获得营养？蛙心心肌可以通过扩散的方式从任氏液中获得葡萄糖，以维持心肌的能量供应，同时又可以通过产能长生 ATP，进而参与主动运输过程，从而从任氏液中获得更多的离子或营养物质7. 蛙心灌流实验中，为什么不能改变蛙心与换能器连线的张力？改变蛙心与换能器连线的张力会影响蛙心收缩幅度，太紧心脏会停止，太松换能器反应不明显。
