蛙心灌注

离体蛙心灌流

【实验目的】

1. 学习离体蛙心灌流的方法；

2. 观察钠、钾、钙三种离子对心脏活动的影响。

3. 观察肾上腺素、乙酰胆碱等因素对心脏活动的影响。

【实验原理】

1. 作为蛙心起搏点的静脉窦能按一定节律自动产生兴奋。因此，只要将离体

失去神经支配的蛙心保持在适宜的环境中，在一定时间被仍能产生节律性兴奋和收缩。

2. 另一方面，心脏正常的节律性活动有赖于内环境理化因素的相对稳定，所

以，改变灌流液的成分，则可以引起心脏活动的改变。

3. 按结构及功能分,可以将心脏细胞分为

工作细胞：普通的具有收缩能力的心肌细胞

自律细胞：组成特殊传导系统的心肌细胞

⏹心肌收缩力：Ca2+

⏹心率：自律细胞4期自动除极速度

⏹传导性：动作电位去极化速度、幅度

4. 心肌收缩的影响因素

肾上腺素：主要与心肌的β1受体结合，产生正性变时、变力和变传导效应。

乙酰胆碱：与心肌细胞的M受体结合，产生负性变时、变力和变传导效应。

【实验材料】

1.实验动物：牛蛙

2.实验用具及药品：蛙心夹、蛙心插管、插管夹、手术器械、张力换能器、任

氏液、0.65%NaCl溶液、2%CaCl2溶液、1%KCl溶液、1:10000肾上腺素溶液、1:10000乙酰胆碱溶液、3%乳酸溶液、2.58%NaHCO3、0.025%毒K、0.05%异丙肾上腺素、0.05%普耐洛尔

【实验方法和步骤】

1.离体蛙心的制备：双毁髓→左主动脉剪口、插管（内盛任氏液）入心室→

结扎插管与主动脉→结扎并剪断静脉

2.固定插管并用任氏液换洗血液；进入电脑软件系统。

3.观察并记录正常心搏曲线；

4. 更换蛙心及插管内为新任氏液后向管内分别加入以下溶液：400C任氏液、0.65%NaCl溶液、2%CaCl2溶液1d 、1%KCl溶液1-2d 、1:10000肾上腺素溶液1-2d 、1:10000乙酰胆碱溶液1-2d、3%乳酸溶液1-2d、2.58%NaHCO3 1-2d、0.025%毒K1-2d→2%CaCl2溶液3-4d、0.05%异丙肾上腺素1-2d、0.05%普耐洛尔1-2d→0.05%异丙肾上腺素1-2d；观察并记录曲线变化。

【实验分析】

1. 0.65%的氯化钠溶液蛙心灌流

在短时间内降低细胞外的钙离子浓度，钙离子内流减少，细胞内钙离子浓度降低，使心肌收缩能力降低而收缩幅度减小。

2. 向灌流液中加入1—2滴氯化钾溶液：

图中所示是氯化钾加入后心肌收缩幅度明显减小直到为0。

钾离子的增加会在一定程度上提高细胞的兴奋性，同时会抑制外源性钙离子的内流，使肌质网对钙离子的释放量减少，结果心肌收缩力减弱。

当胞外钾离子浓度过高使得静息电位的绝对值小于55mv时，钠离子通道会失活，这是由于电变化受阻，心肌收缩减弱减至无。

当然图显示的是钠离子通道失活和钙离子内流下降的共同作用，所以下降得很快。

3. 向灌流液中加入1—2滴肾上腺素

肾上腺素可以和心肌膜上的肾上腺素受体结合，使心肌细胞在动作电位平台期钙离子内流量加大。这种外源钙离子可以触动内源肌质网释放钙离子进入胞浆，进而引发心肌收缩能力上升，心肌收缩曲线幅度变大。

关于频率变化的可能分析：

4. 向灌流液中加入1—2滴乙酰胆碱

从图中可以明显看出加入乙酰胆碱以后收缩的幅度变小。

乙酰胆碱可以作用于心肌细胞膜上的M型受体，使肌质网对钙离子的释放量减少，并抑制钙离子通道，导致心肌收缩能力减弱。

另外，乙酰胆碱还可以提高膜对钾离子的通透性，促使钾离子外流，使膜超极化，降低细胞的兴奋性。乙酰胆碱使自律细胞4期的自动除极减慢，使心率减慢（虽然图中没有明确显示出心率的变化）。

5. 向灌流液中加入氯化钙1—2滴

增大胞外的钙离子浓度，相当于增大细胞内外的钙离子浓度差。

钙离子内流增大→增大钙离子和肌钙蛋白的亲和力→心肌收缩力加强

钙离子内流增大→增强自律细胞4期自动除极

所以如图所示，加入钙离子有一下两个效应（1）收缩强度增强（2）心室的心率上升。

钙离子固然可以增强心肌收缩和心率，但一旦钙离子浓度过大，会与肌钙蛋白形成不易分离的结合，心脏就会持续收缩，会造成心脏功能的损伤。

【实验注意事项】

●制备蛙心标本时，勿伤静脉窦；

●各溶液作用一旦出现，应立即用新鲜任氏液换洗，以免心肌受损，而且待

心跳恢复正常后方能进行下一步实验；

●蛙心插管内液面应保持恒定；

●每次更换或滴加溶液必须做标记。