1、电解质及药物对离体蛙心活动的影响 【教学对象与学时】 一、教学对象：五年制本科 二、学时：4 学时 【目的要求】 1、掌握 Straud 离体蛙心的灌流方法 2、观察钠、钾、钙三种离子与肾上腺素、异丙肾上腺素、去甲肾上腺素、 乙 酰胆碱、 强心甙、氨茶碱等对离体心脏的作用 【课堂提问及解答】 一、离体蛙心如何制备？ 蟾蜍双毁髓，将双毁髓的蟾蜍仰卧固定在蛙板上，夹起胸骨后端的腹部皮 肤剪一小口，再将手术剪由切口处伸人皮下向左右两恻锁骨外恻方向剪开皮肤， 并向头端掀开。用镊子提起胸骨后端的腹肌并剪一小口，将手术剪由切口处伸 人腹腔内，紧贴胸壁（以免损坏心脏和血管）沿皮肤切口剪开肌肉，剪断左右 鸟骨
2、和锁骨，使创口呈倒三角形。用眼科镊提起心包膜并用眼科剪剪开即可暴 露心脏。 在暴露心脏的主动脉干下方引两根线，一条在主动脉上端结扎作插管时牵 引用，另一根则在动脉圆锥上方，系一松结用于结扎固定蛙心插管。左手持左 主动脉远心端的结扎线，用眼科剪在松结上方左主动脉根部剪一小斜口，右手 将盛有少许任氏液，大小适宜的蛙心插管由此剪口处插入动脉圆锥，当插管头 到达动脉圆锥时，再将插管稍向后退，并转向心室中央方向，在心室收缩期插 入心室，判断蛙心插管是否进入心室可根据插管内的任氏液液面能否随心室的 舒缩而上下波动。如蛙心插管已进入心室，则将预先准备好的松结扎紧，并固 定在蛙心插管的侧钩上以免蛙心插管滑出心
3、室。剪断主动脉左右分支。轻轻提 起蛙心插管以抬高心脏，用一线在静脉窦与腔静脉交界处作一结扎，结扎线应 尽量下压，以免伤及静脉窦，在结扎线外侧剪断所有组织，将蛙心游离出来即 可。 二、肾上腺素、 乙酰胆碱、 强心甙、氨茶碱这几种药物中能增强心脏收缩张 力的是哪几个？ 肾上腺素、强心甙、氨茶碱 【实验原理介绍】 蟾蜍心脏离体后，用理化特性近似其血浆的任氏液，在一定时间内可以保持 心脏节律性收缩舒张，改变灌流液成分，心脏收缩舒张幅度与频率会随之变化。 【重点和难点】 一、重点 1、Straud 离体蛙心的制备与灌流方法； 2、BL-420 生物信息记录系统检测记录心肌收缩张力曲线。 二、难点 1、0
4、.65%NaCl 对心肌收缩张力曲线影响的机制 2、乙酰胆碱对心肌收缩张力曲线影响的机制 【观察指标】 心功能：心跳频率、幅度，心肌收缩张力曲线和舒缩程度 【实验方法与步骤】 一、实验动物：蟾蜍 二、实验分组：共 6 组 三、药品、器材：生物信息记录仪、张力传感器、蛙类手术器械一套、玻璃分 针、滤纸、棉球、浇杯 2 个、缝线、滴管 2 支、蛙心夹 、铁支架、双凹夹 2 个、 试管夹、蛙心插管、任氏液、0.65%NaCl、3%aCl 2、1%KCl、1:10 000 肾上腺 素、1:100 000 乙酰胆碱、1:100 00 异丙肾上腺素、25:1000 氨茶碱(2.5%) 、 25:100 0
5、00 毒 K(0.025%) 四、观察指标：心功能：心跳频率、幅度，心肌收缩张力曲线和舒缩程度 五、实验步骤： 1、Straud 离体蛙心制备 （一）蟾蜍双毁髓术 （1）枕骨大孔的定位： 左手握住躯干及肢体，右手母指与食指握住蟾蜍的唇尖部前后摇动，在其 头部背面可见一明显的凹陷点即为枕骨大孔处或左手握住蟾蜍躯干及肢体，食 指向下压蟾蜍的头部，用金属探针（蛙钻）由枕骨沿正中线向脊柱端触划，当 触到凹陷处即枕骨大孔处。 （2）蟾蜍双毁髓 金属探针从枕骨大孔垂直进针后与躯干平行向前折插入颅腔左右搅动捣毁 脑组织，再将针尖后退至枕骨大孔与躯干平行向后折刺入脊椎管捣毁脊髓至蟾 蜍四肢松软、呼吸消失既可备
6、用。 （三）蛙心标本制备 蟾蜍双毁髓，将双毁髓的蟾蜍仰卧固定在蛙板上，夹起胸骨后端的腹部皮 肤剪一小口，再将手术剪由切口处伸人皮下向左右两恻锁骨外恻方向剪开皮肤， 并向头端掀开。用镊子提起胸骨后端的腹肌并剪一小口，将手术剪由切口处伸 人腹腔内，紧贴胸壁（以免损坏心脏和血管）沿皮肤切口剪开肌肉，剪断左右 鸟骨和锁骨，使创口呈倒三角形。用眼科镊提起心包膜并用眼科剪剪开即可暴 露心脏。 在暴露心脏的主动脉干下方引两根线，一条在主动脉上端结扎作插管时牵 引用，另一根则在动脉圆锥上方，系一松结用于结扎固定蛙心插管。左手持左 主动脉远心端的结扎线，用眼科剪在松结上方左主动脉根部剪一小斜口，右手 将盛有少许
7、任氏液，大小适宜的蛙心插管由此剪口处插入动脉圆锥，当插管头 到达动脉圆锥时，再将插管稍向后退，并转向心室中央方向，在心室收缩期插 入心室，判断蛙心插管是否进入心室可根据插管内的任氏液液面能否随心室的 舒缩而上下波动。如蛙心插管已进入心室，则将预先准备好的松结扎紧，并固 定在蛙心插管的侧钩上以免蛙心插管滑出心室。剪断主动脉左右分支。轻轻提 起蛙心插管以抬高心脏，用一线在静脉窦与腔静脉交界处作一结扎，结扎线应 尽量下压，以免伤及静脉窦，在结扎线外侧剪断所有组织，将蛙心游离出来即 可。 2、装置连接 3、观察项目： （1）正常蛙心收缩张力曲线； （2）新鲜任氏液换洗待曲线恢复正常后将任氏液换为 0.
8、65%NaCl 溶液，观 察心功能； （3）新鲜任氏液换洗待曲线恢复正常后在任氏液中加 3%CaCl2 12 滴，观 察心功能； （4）新鲜任氏液换洗待曲线恢复正常后在任氏液中加 1%KCl 12 滴，观 察心功能； （5）新鲜任氏液换洗待曲线恢复正常后在任氏液中加 1：10000 肾上腺素溶 液 12 滴，观察心功能； （6）新鲜任氏液换洗待曲线恢复正常后在任氏液中加 1：100000 的乙酰胆碱 12 滴，观察心功能； （7）新鲜任氏液换洗待曲线恢复正常后在任氏液中加 1：10000 异丙肾上腺 素 12 滴，观察心功能； （8）新鲜任氏液换洗待曲线恢复正常后插管内任氏液换成低钙任氏液，观
9、 察心功能； （9）当心力出现衰竭时，加入 25：100000 的毒 K0.3ml 观察心功能变化， 然后重复（8）。 （10）当心力出现衰竭时，加入 25:10000 氨茶碱 0.3ml，观察心功能变化。 【注意事项】 1、 制备蛙心标本时，勿伤及静脉窦； 2、 上述各实验项目，一旦出现变化就应立即用新鲜任氏液换洗，以免心肌受 损，但必须待心功能恢复正常后方能进行下一步实验； 3、 蛙心插管液面应保持恒定，以免影响结果； 4、 滴加药品和换取新鲜任氏液须及时标记，以便观察分析； 5、 吸新鲜任氏液和吸蛙心插管内废液的滴管应区分专用，不可混淆使用，以 免影响实验结果； 6、 药物作用不明显时，
10、可适量增加，密切观察药物剂量添加后的实验结果。 【理论预期结果】 观察项目 心跳频率 心跳幅度 对照 0.65%NaCl 减慢 减小 3%CaCl2 增快 增大 1%KCI 增快 减小 1：10000 肾上腺素 增快 增大 1：100000 乙酰胆碱 减慢 减小 1：10000 异丙肾上腺素 增快 增大 低钙任氏液 减慢 减小 25：100000 毒 K 减慢 增大 25:10000 氨茶碱 增快 增大 【分析讨论】 1、0.65%NaCl ： 0.65%NaCl 灌流 细胞外液 Ca2+ 心肌细胞动作电位期间 Ca2+ 内流 心肌细胞胞浆 Ca2+ 心肌收缩力收缩 2、3%CaCl 2 细胞
11、外液 Ca2浓度升高 慢反应细胞 4 期自 动除极化速度增加 自律性增加 工作细胞动作电位期间 Ca2内流增加 肌浆 Ca2浓度增加 兴奋收缩耦联增强 心肌收缩力增强心率增快 3、1%KCI 细胞外液 K浓度升高 K抑制 Ca2内流 心肌收缩力下降 膜内外 K浓度梯度下降 静息电位绝对值减小 静息电位与阈电位水平的电位差减小 心肌细胞兴奋性增高 Ca2内流减少 兴奋收缩耦联被抑制 4. 肾上腺素 心肌细胞膜 1 受体结合 Ca2与肌钙蛋白亲和力增 加，肌浆网摄钙速度增加 心肌舒张延长 细胞膜对 Ca2通透性增加 4 期自动除极化速度增加 自律性增加，心率加快 复极期肌浆 Ca2浓度降低 速度增
12、加 肾上腺素 肌浆网对 Ca2通透性增加 动作电位期间 Ca2内流性增加 心肌收缩力增强 5. 乙酰胆碱 6、1：10 000 异丙肾上腺素 激动 1 受体，机制同肾上腺素，心率加快，收缩增强 7、低钙任氏液 细胞外液钙离子减少，兴奋收缩耦联削弱，心率减慢，收缩减弱，模拟心衰 8、25：100 000 毒 K 强心苷类药物，可选择性作用于心肌细胞，可竞争性抑制心肌细胞膜上的 NaK ATP 酶，使心肌细胞内 Ca2含量增加，产生正性肌力作用，使 心肌收缩力增强，同时强心苷可增强迷走神经活性，具有负性频率作用，使心 率减慢 9、25:10 000 氨茶碱 磷酸二酯酶抑制剂，磷酸二酯酶是 cAMP
13、 降解酶，抑制此酶可增加细胞内 cAMP 含量，发挥正性肌力作用 【结论】 1、0.65%NaCl ，1：100 000Ach，低钙任氏液可使蛙心频率减慢，心跳幅度减 小； 2、3%CaCl 2，1：10 000 肾上腺素，1：10 000 异丙肾上腺素，25:10 000 氨茶碱 可使蛙心频率增快，心跳幅度增大； 心肌细胞膜 M 受体结合 细胞膜对 K通透性增加 自律性降低，心率减慢 细胞膜对 Ca2通透性下降 动作电位期间 Ca2内流减少 心肌收缩力降低 窦房结细胞最大复极电位绝对 值增大，4 期 K+外流增加 Ach 抑制钙通道 3、25：100 000 毒 K 可使蛙心频率减慢，心跳幅度增大； 4、1%KCI 可使蛙心频率增快，心跳幅度减小 【思考题】 如任氏液中钾离子浓度明显增高，蛙心会处于什么状态？ 当显著高钾时，细胞膜内外钾浓度梯度减小，使得静息电位绝对值减小至 55mv，使得钠通道失活，从而使心肌细胞兴奋性丧失，心脏可停搏在舒张状 态。
