蛙心灌流实验报告.doc

实验二 离体蛙心灌流实验
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一、 实验目得
1、学习离体器官(蛙心)灌流得方法。
2、观察理化因素对蛙心活动得影响。
二、 实验原理
蛙心得灌流:蛙心无营养性血管,离体之后采用人工灌流得方法,仍可保持其新陈代谢,心脏仍能有节律得自动收缩、舒张,并维持较长时间,心肌得营养就是通过心脏内膜液体得直接渗透而得。
心肌:
受体
受体激动剂
效应
β1
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、CaCl2、KCl、NaH2PO4、 Na2HPO4
与蒸馏水,其电解质、晶体渗透压、pH值与蛙得组织液相近。
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
β1受体阻断剂,抑制肾上腺素与β1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、l％KCl溶液、2％CaC12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
1、离子试剂
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、6g
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:心肌得舒缩活动与心肌肌浆中得钙离子浓度得高低有关。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+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,心肌得兴奋—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得β1受体结合,心肌细胞与肌浆网膜Ca2+通透性增强,肌浆中Ca2+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与力下降,肌钙蛋白对钙离子得释放增强,肌浆网膜摄取钙离子得速度加快,钠-钙离子得交换增加,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:心得安就是β1受体阻断剂,能够抑制肾上腺素与β1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得M受体结合,心肌细胞膜K+通道得通透性增强,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:阿托品就是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？
蛙类得某些基本生命活动与生理功能与哺乳类动物有相似之处,它得离体组织、器官得生活条件比较简单,易于控制与掌握,来源丰富且价格低廉。离体蛙心不需要恒温与特殊得供氧设备,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？
把离体与脱离神经支配、体液因素影响得动物心脏保持在适宜得环境中,在一定时间内仍能产生节律性兴奋与收缩活动,这就是由于心脏得静脉窦能自动按一定得兴奋节律产生兴奋,并传导到心房与心室,引起整个心脏又节律得兴奋与收缩。静脉窦能产生节律性兴奋就是由于其自律细胞在复极完毕后,立即开始自动得缓慢得去极化,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. 蛙心插管插入心室时,就是在心脏舒张期插入还就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。这就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得恒定？液面过高过低会产生什么影响？
在实验中,蛙心插管内液面得高度发生变化,心脏收缩曲线会发生相应得变化。心肌缩短幅度与速度即受前负荷得影响,也受后负荷得制约。插管内液面高度所产生得压力,在心室舒张末期就是作用于心肌得前负荷,这个前负荷决定了心肌在收缩之前得初长度。因此根据心肌 Starling 心肌定律,液面高度得变化将导致心肌收缩强度得改变。心室开始收缩时,插管内液体产生得压力又成为心肌收缩时承受得后负荷,后负荷改变会使心肌收缩得幅度与速度发生变化。
液面过高,心缩曲线幅度降低。过高得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。而过高得后负荷却使心肌缩短幅度与速度大大下降。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得效应比后负荷减小得效应要强。因此试验中选取一最适液面高度,并保持这一液面高度,以便取得较好得实验结果。
5. 任氏液为何能维持离体蛙心较长时间得跳动？怎样才能使离体蛙心存活时间长？
因为任氏液就是常规得生理代用液。它得组成与体液相近,具有能维持生物体得正常生命活动得功能。它与体液等渗具有相同得PH值,并含有能量、营养物,而且含有生物体心肌波动所需要得离子,如:K+、Na+、Ca2+等,并且等浓度,故能维持蛙心较长时间得跳动。可以通过用与蛙体液相近得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得方式从任氏液中获得葡萄糖,以维持心肌得能量供应,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得离子或营养物质
7. 蛙心灌流实验中,为什么不能改变蛙心与换能器连线得张力？
改变蛙心与换能器连线得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。