蛙心灌流实验报告

实验二离体蛙心灌流实验

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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：

1.任氏液：正常对照

含有NaCl、CaCl

2、KCl、NaH

2

PO

4

、 Na

2

HPO

4

和蒸馏水，其电解质、晶体渗透压、pH值与蛙的组织液相近。灌流：

%CaCl

灌流：

2

%KCl灌流：

:10000 E 灌流

:10000 Ach灌流7.心得安

β

1受体阻断剂，抑制肾上腺素与β

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、l％KCl溶液、2％CaC1

2

溶液、%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%NaCl 任氏液清洗

2%CaCl

2

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1.离子试剂

五、结果与分析

心率：34次/min

最大收缩力：

最小收缩力：

图1 正常脉搏曲线

心率：35次/min

最大收缩力：

最小收缩力：

图2 %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：

最小收缩力：

图3 2%CaCl

灌流脉搏曲线

2

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+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：

最小收缩力：

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：

最小收缩力：图5 肾上腺素灌流脉搏曲线

受体结合，心肌细胞和肌浆网膜Ca2+通透分析：肾上腺素与心肌细胞膜上的β

1

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：

最小收缩力：

图6 心得安+E灌流脉搏曲线

分析：心得安是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：

最小收缩力:

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，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：

最小收缩力：

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，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