离子及药物对离体蛙心脏活动得影响

动物生理学实验报告

开课学院及实验室：XXX 2011年4月8日

学院生命科学

学院

班别XXX 姓名XXX 学号XXX

实验课程名称动物生理学实验组别第四组成绩

实验项目名称离子及药物对离体蛙心脏活动得影响指导老师

一、实验目的

1、学习制备离体蛙心脏及离体心脏灌流的方法。

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

因素对心脏活动的影响。

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的概念有所感知。

二、实验原理

心脏正常的节律性活动必须在适宜的理化环境中进行，一旦适宜的环境被破坏，例如酸碱度及离子浓度的急剧改变等，心脏的活动就会受到影响。在整体内，心脏的活动受自主神经的双重支配，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。强心甙类药物能够增强心肌收缩能力，减慢心率。

青蛙心脏离体后，用理化特性近似于血浆的任氏液灌流，在一定时间内，可保持其比较稳定的节律性收缩和舒张。改变任氏液的组成成分，如改变Na+﹑K+﹑Ca2+ 的浓度及酸﹑碱度等，心脏跳动的频率和幅度就会发生相应的改变。当血钾离子过高时，心肌兴奋性、自律性、传导性和收缩性均降低，表现为收缩力减弱、心动过缓和传导阻滞，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的生理特性，钠离子剧烈升高时心脏的兴奋性和自律性虽升高，但兴奋的传导性和收缩性却下降，严重时可使心脏停搏于舒张期。

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，滴管，万能支架等

2、实验材料：0.4%肝素-任氏液插管用，任氏液，0.65%氯化钠，2%氯化钙，1%氯化钾，

3%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的影响

先描记正常的蛙心搏动曲线，注意观察心搏频率、心室的收缩和舒张程度。然后依次

把NaCl溶液、KCl溶液l、CaCl2溶液、肾上腺素、乙酰胆碱、阿托品、4°C任氏液、NaHCO3溶液、乳酸灌到离体蛙心中，观察心搏曲线变化。

五、实验结果

表一：改变灌流液成分对离体蛙心活动的影响

实验项目5％NaCl 2％CaCl2 1％KCl 肾上腺素乙酰胆碱阿托品

心率变化（％）—6.67 0 －44.8 0 －100 ＋18.2

振幅变化（％）－73.7 先变大（＋4）－92.7 ＋56.2 －100 ＋24.7

后变小（－33.7）

基线变化略微下降明显上升略微上升略微下降略微上升变化不明显

续表：

实验项目4℃任式液NaHCO3 1％乳酸滴加乳酸后直接滴加NaHCO3

心率变化（％）－8.1 ＋10 －6.5 ＋8.7

振幅变化（％）－11.9 －27.3 －41.3 ＋54.7

基线变化明显上升略微上升略微下降略微上升

注：表中0表示心率变化或振幅变化很小，没有比较意义（正常生理状态下心率也不是固定不变的）；－100则表示心脏完全停跳，与心脏活性、药物量等有关。“＋”表示心率加快或振幅变大；“－”表示心率减慢或振幅变小。

六、实验分析

1、结果分析

（1）、Na+的影响

收缩力减弱，心率加快。加入NaCl溶液，Na+浓度升高，导致Ca2+与肌钙蛋白的

结合能力降低，Ca2+的内流减少，而心肌细胞的兴奋-收缩耦联又在很大程度上依

赖于细胞外内流的Ca2+，所以心肌的收缩能力被抑制，收缩力减弱，基线下降。

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+的影响

收缩力增强，心率没变。Ca2+浓度增加，内流增加，每一个AP期间进入细胞内

的钙增多加快，收缩力增强，故幅度变大，又钙离子浓度过大，肌钙蛋白与钙离子

结合不能够解离，发生钙僵直（舒张不完全），故之后幅度又变小，且基线上升。

理论上钙离浓度增大，使钠离子内流限制，心率减慢，实验中心率并没有减慢，可

能是实验材料有个体差异造成。

（3）、K+的影响

收缩力下降，心率减小。钾离子和钙离子在心肌细胞膜上有竞争性抑制，故钾离

子浓度上升，钙离子内流减少，减弱了兴奋收缩偶联作用，收缩力下降，幅度减小。