实验二理化因素对离体心脏活动的影响

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【实验报告】离子和体液对离题蛙类心脏的影响

【实验报告】离子和体液对离题蛙类心脏的影响

实验四:离子和体液对离题蛙类心脏的影响实验人:同组人:【实验目的】✧学习离体蛙心的灌流方法。

✧观察钠、钙、钾等离子,异丙肾上腺素、乙酰胆碱、阿托品、心得安等药物对心脏活动的影响。

【实验原理】心脏具有自动节律性。

离体心脏用理化性质近似于血浆的生理溶液(任氏液)进行灌流,以保持其新陈代谢顺利进行,这种节律性可维持较长时间。

心脏正常节律性活动有赖于内环境理化因素的相对稳定,所以改变灌流液成分,则可引起心脏活动的改变。

心肌细胞生物电活动的基础是钠、钾、钙等跨膜离子流。

因此细胞外液中这些离子浓度的变化会对心脏的活动产生不同的影响。

调节心脏活动的神经、体液因素对心脏活动的直接作用是神经递质或激素与心肌细胞相应受体结合,导致心脏活动的增强或减弱。

乙酰胆碱与异丙肾上腺素就是通过这种方式发挥作用的。

特异的受体阻断剂能阻断相应的递质与受体的作用。

在本实验中通过结扎、插管的方法制得离题活蛙心。

【实验材料和器材】蟾蜍,两栖类手术器械,八木氏套管,蛙心夹,万能滑轮,换能器,铁支架,蛙板,任氏液,0.65%NaCl,4%CaCl2,4%KCl,0.01%异丙肾上腺素,0.01%乙酰胆碱,心得安,阿托品【实验步骤】1. 离体蛙心的制备暴露心脏:同蟾蜍心搏过程描记实验2. 插管,游离心脏:将心包膜、动脉膜、肝系膜去除干净。

结扎右主动脉:在右主动脉下穿过两根线,分别结扎,中间剪断。

总结扎线:一端自左主动脉下方穿过,另一端从左右肝静脉下方穿过,打一松结,当心房收缩上提时结扎。

将两侧前腔静脉,左右肺静脉结扎在内,注意远离静脉窦。

从结扎线以外剪断。

静脉插管:在左右肝静脉和后腔静脉下穿线,打一松结,在左肝静脉远端剪开一楔形切口,将装满灌流液的静脉插管插入静脉,见蛙心膨胀变白后结扎线扣。

用灌流液将心脏内血液完全洗出。

左主动脉插管:在左主动脉弓下穿线,打一松结,在动脉管壁远端剪一楔形切口,插入灌流器的导管,见有灌流液流出后结扎线扣。

注意动脉插管勿插入主动脉圆锥。

1不同因素对离体蛙心活动的影响

1不同因素对离体蛙心活动的影响

材料、器械及药品
材料:蛙 器械:PC-Lab生物信号采集系统,张力 换能器,刺激电极,蛙类手术器械 一套,铁支架,双凹夹,蛙心套管, 蛙心夹,烧杯,滴管等 药品:任氏液、0.65%NaCl、1%CaCl2、 1%KCl、 0.01%Ach ,0.01%Adr, 2%CaCl2、
实验步骤
毁髓及 暴露蛙 的心脏
有效不应期=收缩期+舒张早期
期前收缩: 在正常节律性兴奋到达之前,在 心脏舒张的中期后,给心脏一个额外 有效刺激,可引起一个提前出现的收 缩。
实验原理
代偿间歇: 当正常起搏点的兴奋到达 心脏时,常常落在期前收缩的 有效不应期中,因而不能引起 心肌的兴奋与收缩,使期前收 缩后出现一个较长时间的间歇 期。 Na+、K+、Ca2+ 、Adr、 Ach对心脏活动的影响
不同因素对离体蛙心活动的影响
生物学基础实验中心
实验目的
1. 学习离体蛙心灌流方法。 2. 观察在心脏活动的不同时期给予刺激所引 起的期前收缩和代偿间歇。 3. 观察Na 、K+、Ca2+、 Adr、Ach对心脏活动 的影响,理解内环境理化因素相对恒定对维 持心脏正常活动的重要性。
+
实验原理
心肌具有4个特性: 兴奋性、自律性、传导性和收缩性
思考题
① 为什么蛙心的收缩存在代偿间歇?其有 何生理意义? ② 加入不同的药品后,对离体蛙心功能 有何影响?为什么?
蛙 心 插 管
实验步骤
仪器连接
实验项目观察
实验观察项目
① 期前收缩和代偿间歇
② 0.65%NaCl
③ 1%CaCl2
④ 3% 乳酸
⑤ 0.01%Adr
⑥ 0.01%Ach

生理学实验报告-蛙心灌流 (2)

生理学实验报告-蛙心灌流 (2)

蛙类离体心脏灌流一、【目的要求】1、学习离体蛙心灌流法。

2、观察Na+,K+,Ca2+及肾上腺素(Adr),乙酰胆碱(ACh),乳酸对离体心脏活动的影响。

二、【原理】将离体蛙心(失去神经支配的蛙心)保持在适宜的环境中,在一定的时间内仍然能够保持节律性收缩,心脏正常的节律性活动需要一个适宜的理化环境,离体心脏也是如此,离体心脏脱离了机体的神经支配和全身体液因素的直接影响,可以通过改变灌流液的某些成分,观察其对心脏活动的作用。

心肌细胞的自律性、兴奋性、传导性及收缩性,都与钠、钾及钙等离子有关。

外源性给予去甲肾上腺素或乙酰胆碱可产生类似心交感神经或迷走神经兴奋时对心脏的作用。

三、【实验仪器】青蛙、常用手术器械、蛙板(或蜡盘)、蛙心夹、计算机采集系统、张力传感器、支架、双凹夹、双针形露丝刺激电极、滴管、培养皿(或小烧杯)、棉线、任氏液。

套管夹、0.65%NaCl、2%CaCl2、1%KCl、1:10000肾上腺素、1:10000乙酰肌碱、3%乳酸。

四、【方法与步骤】1、斯氏蛙心插管法(1)一只青蛙,双毁髓后背位置于蜡盘中,按前面的方法暴露心脏。

仔细识别心脏周围的大血管(见右图)。

在左主动脉下方穿一线,于动脉圆锥处结扎(动物个体小时,结扎位置可靠上些)。

再从左右两主动脉下方穿一线,并打一活结备用。

左手提起主动脉上的结扎线,右手用眼科剪在结扎线下方、沿向心方向将动脉上壁剪一斜口。

选择大小适宜的蛙心套管,然后将盛有少量(套管内2~3 cm高度)任氏液(内加入一滴肝素溶液)的斯氏蛙心套管,山开口处插入动脉圆锥(见右图)。

当套管尖端到达动脉圆锥基部时,应将套管稍稍后退,使尖端向动脉圆锥的背部后下方及心尖方向推进,经主动脉瓣插入心室腔内(于心室收缩时插入,但不可插得过深,以免心室壁堵住套管下口)。

此时可见套管中血液冲人套管,并使液面随心脏搏动而亡下移动,表明操作成功(否则需退回并重新插入)。

用滴管吸去套管中的血液,更换新鲜任氏液。

某些因素对离体蛙心活动的影响

某些因素对离体蛙心活动的影响
(8)酸碱的影响:加3%乳酸1~2滴,待效应明显后, 再加1滴2.5%NaHCO3,观察曲线的变化。
【注意事项】
1、制备离体心脏标本时,勿伤及静脉窦。 2、蛙心夹应在心室舒张期一次性夹住心尖,避免因
夹伤心脏而导致漏液。
3、每一观察项目都应先描记一段正常曲线,然后再 加药并记录其效应。加药时应在心跳曲线上予以标 记,以便观察分析。
7、标本制备好后,若心脏功能状态不好(不搏 动),可向插管内滴加1~2滴3%CaCl2或1:10, 000肾上腺素,以促进(起动)心脏搏动。在实验 程序安排上也可考虑促进和抑制心脏搏动的药物 交换使用。
8、谨防灌流液沿丝线流入张力传感器内而损坏其 电子元件。
【思考题】
1、用实验说明内环境相对恒定的重要意义。 2、分析有的蛙心标本套管内液面升降不明显的原
KCl
CaCl2 NaHCO3 NaH2PO4 Glu

6.5g 0.14g 0.12g 0~ 2g 0.01g 2.0 g 100பைடு நூலகம்ml
(其中 glu 可加可不加,加的话可以多保存几天)
(3)向套管内加1-2滴3% CaCl2溶液(较细的套管 需少加)溶液,作好加药记号,观察心搏曲线的 频率及振幅变化。当曲线出现明显变化时,应立 即吸去套管中的灌流液,并做好冲洗标记,迅速 用新鲜任氏液清洗2-3次,待心搏恢复正常。
4、各种滴管应分开,不可混用。 5、在实验过程中,插管内灌流液面高度应保持恒定;
仪器的各种参数一经调好,应不再变动。
6、给药后若效果不明显,可再适量滴加,并密切 注意药物剂量添加后的实验结果。给药量必须适 度,加药出现变化后,就应立即更换任氏液,否 则会造成不可挽回的后果,尤其是K+稍有过量, 即可导致难以恢复的心脏停跳。

生理学实验报告-蛙心灌流(2)

生理学实验报告-蛙心灌流(2)

蛙类离体心脏灌流一、【目的要求】1学习离体蛙心灌流法。

2、观察Na + ,K+,Ca2+及肾上腺素(Adr),乙酰胆碱(ACh),乳酸对离体心脏活动的影响。

二、【原理】将离体蛙心(失去神经支配的蛙心)保持在适宜的环境中,在一定的时间内仍然能够保持节律性收缩,心脏正常的节律性活动需要一个适宜的理化环境,离体心脏也是如此,离体心脏脱离了机体的神经支配和全身体液因素的直接影响,可以通过改变灌流液的某些成分,观察其对心脏活动的作用。

心肌细胞的自律性、兴奋性、传导性及收缩性,都与钠、钾及钙等离子有关。

外源性给予去甲肾上腺素或乙酰胆碱可产生类似心交感神经或迷走神经兴奋时对心脏的作用。

三、【实验仪器】青蛙、常用手术器械、蛙板(或蜡盘)、蛙心夹、计算机采集系统、张力传感器、支架、双凹夹、双针形露丝刺激电极、滴管、培养皿(或小烧杯)、棉线、任氏液。

套管夹、0. 65% NaCl、2% CaCl2、1% KCl、1: 10000 肾上腺素、1: 10000 乙酰肌碱、3%乳酸。

四、【方法与步骤】1、斯氏蛙心插管法(1)一只青蛙,双毁髓后背位置于蜡盘中,按前面的方法暴露心脏。

仔细识别心脏周围的大血管(见右图)。

在左主动脉下方穿一线,于动脉圆锥处结扎(动物个体小时,结扎位置可靠上些)。

再从左右两主动脉下方穿一线,并打一活结备用。

左手提起主动脉上的结扎线,右手用眼科剪在结扎线下方、沿向心方向将动脉上壁剪一斜口。

选择大小适宜的蛙心套管,然后将盛有少量(套管内2〜3 cm高度)任氏液(内加入一滴肝素溶液)的斯氏蛙心套管,山开口处插入动脉圆锥(见右图)。

当套管尖端到达动脉圆锥基部时,应将套管稍稍后退,使尖端向动脉圆锥的背部后下方及心尖方向推进,经主动脉瓣插入心室腔内(于心室收缩时插入,但不可插得过深,以免心室壁堵住套管下口)。

此时可见套管中血液冲人套管,并使液面随心脏搏动而亡下移动,表明操作成功(否则需退回并重新插入)。

用滴管吸去套管中的血液,更换新鲜任氏液。

生理实验8蛙心灌流实验

生理实验8蛙心灌流实验

实验八蛙心灌流钱涛生命科学院一、实验目的1、学习斯氏离体蛙心灌流法2、了解心肌的生理特性。

3、观察、、及肾上腺素(Adr)、乙酰胆碱(ACh)对离体心脏活动的影响。

二、实验原理维持心脏正常收缩的节律和强度,需要有一个适当的理化环境(离子的浓度、比例、溶液的酸碱度、环境温度等),这种环境条件稍有改变,便可影响心脏的正常活动。

心脏的正常节律性活动必须在适宜的理化环境里才能维持,一旦适宜的理化环境被干扰或破坏,心脏活动就会受到影响。

心脏受植物性神经的双重支配,交感神经兴奋时,其未梢释放去甲肾上腺素,使心肌收缩力加强,传导增快,心率加快;而迷走神经兴奋时,其未梢释放乙酰胆碱,使心肌收缩力减弱,心率减慢。

把离体蟾蜍心脏,即失去了神经支配的蟾蜍心脏保持在适宜的环境中,在一定时间内其仍能产生节律性兴奋和收缩活动。

这是由于蟾蜍的静脉窦能够自动按照一定的节律产生兴奋,并传导到其他心肌细胞,从而引起整个心脏有节律地兴奋和收缩。

离体心脏灌流,是在有控制的条件下研究体液因素以及药物对心肌作用机制的重要实验方法。

两栖类动物心脏无冠状循环,心肌的血液供应直接来自心室腔,故灌流时套管插入心室腔内,但灌流哺乳动物心脏时则须通过冠状血管。

本实验是将蛙心离体后,用人工配制理化特性近似蛙血浆的任氏溶液灌流,在一定时间内,可保持节律性收缩和舒张,如改变任氏液的组成成分或浓度,心脏活动的强度和频率将受到影响。

三、动物与器材实验动物:蟾蜍4只/组。

实验器材:蟾蜍解剖器械、生物/桥式前置、刺激/记录电极、蛙心插管、万向轮、蛙心夹、线、滴管、培养皿、支架、木夹、蛙针。

实验试剂:任氏液(含肝素)、0.65%NaCl溶液、2%CaCl2溶液、1%KCl溶液、1∶5000去甲肾上腺素溶液、1∶10000乙酰胆碱溶液、阿托品溶液、1%乳酸、2.5%NaHCO3。

四、方法与步骤一)离体蛙心制备用刺蛙针捣毁蛙的脑和脊髓,将蛙仰卧固定于蛙板上。

打开胸腔,剪开心包膜,暴露心脏。

离体蛙心灌流及药物对心脏的影响

离体蛙心灌流及药物对心脏的影响一、实验目的:1、学习蛙心灌流方法。

2、了解离体心脏的自律性与环境中各因素变化的关系,观察理化因素对蛙心活动的影响。

二、实验对象:蟾蜍三、实验方法:1、标本制备:取蟾蜍→破坏CNS→固定→剪皮→打开胸腔(暴露胸骨柄,用镊子把胸骨柄捏起来,用粗剪刀剪断,沿胸骨将锁骨剪断,去除多余的骨头,注意勿将心脏剪破)→用眼科剪小心剪开心包膜→暴露心脏→在主动脉叉下方穿一根丝线备用→用蛙心夹在心舒张期夹住心尖部→在左侧主动脉分叉处2-3mm处剪一剪口→将盛有一定量任氏液的蛙心插管插入到主动脉球→将插入到主动脉球的套管稍向后退,再向左下逆时针旋转90°,插入心室→结扎固定→剪断血管和背面静脉窦以下组织,游离标本2、连接装置:蛙心管内保持2ml灌流液,用木夹夹住蛙心套管,蛙心夹的线与张力换能器相连,换能器与电脑的相应通道相连。

3、运行电脑:打开电脑→Medlab→实验/常用生理实验→离体蛙心灌流四、实验结果:分别观察正常心脏活动曲线及加入不同溶液后的心脏活动曲线的变化。

曲线规律:心脏节律;曲线疏密:心率曲线基线:心室舒张最大程度顺序观察项目药量心肌(率、力)变化正常任氏液灌流正常1 0.65%NaCl 灌流1~2d2 2% CaCl23 1%KCl 1~2d4 1:10000 NA 1~2d5 1:100000 ACh 1~2d6 3% LH 1~2d2.5% NaHCO3 2~4d7 1:100000 Isop 1ml +任氏液1ml8 1:1000 prop 0.2ml+任氏液1.8ml出现效应后,抽出一半液体后立即加入Isop1ml五、实验讨论:心肌细胞兴奋时,通过兴奋-收缩耦联机制,触发心肌细胞收缩。

心肌收缩的特点是:1.对细胞外Ca2+浓度的依赖性高;2.“全或无”式收缩1、 0.65%NaCl灌流与正常任氏液相比[Ca2+]↓→ Ca2+内流↓→兴奋-收缩耦联↓→收缩力↓(1~2滴)→[Ca2+]↑→Ca2+内流↑→兴奋-收缩耦联↑→收缩力↑2、2%CaCl2舒张期Ca2+与肌钙蛋白不完全解离,产生Ca2+强直,基线上移。

生理实验报告2(蛙心离体灌泳)

广州大学动物生理学实验报告开课学院及实验室:生科院生化楼6032019年3月18日学院生命科学学院年级、专业、班生技171姓名GDZ学号实验课程名称动物生理学实验成绩实验项目名称实验2:1.缺乏钙、钾等离子对青蛙离体心脏活动的影响2.离子对青蛙离体心脏活动的影响3.递质对青蛙离体心脏活动的影响指导老师[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Na+、K+、Ca2+种离子,肾上腺素、乙酰胆碱、阿托品对心脏活动的影响3.理解内环境理化因素相对恒定对维持心脏正常活动的重要性,对递质、受体、受体兴奋剂与阻断剂的概念有感性的认识[实验原理]1.两栖类正常起搏点是静脉窦。

正常节律性活动需要一个适宜的理化环境。

如果将离体蛙心用接近其血浆理化特性的任氏液灌流,保持心脏适宜的理化环境,在一定时间内心脏仍能产生节律性兴奋和收缩活动。

2.当改变灌流液的组成成分,这种节律性舒缩活动也随之发生改变,说明内环境理化因素的相对稳定是维持心脏正常节律性活动的必要条件。

因此,可以通过改变心脏灌流液的理化成分,观察心肌的生理特性。

3.心脏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(结合β受体),使心肌收缩力加强,传导速度增快,心率加快;而迷走神经兴奋时,其末梢释放乙酰胆碱(结合M 受体),使心肌收缩力减弱,传导速度减慢,心率减慢。

4.阿托品是一种抗胆碱药,为M-受体阻断剂。

肾上腺素与去甲肾上腺素作用效果一致。

[实验对象]蛙任氏液、0.4%肝素-任氏液,0.65%NaCl、5%NaCl、2%CaCl、1%KCl、1:5000肾上腺素(NA)、21:30000乙酰胆碱(ACh)、阿托品[仪器与器械]器材:毁髓针、手术镊、直尖剪、金冠剪、眼科剪、玻璃分针、铁支架、蛙心夹、双凹夹、试管夹、滑轮仪器:生物信号采集系统(含电脑)、张力换能器(10g)其他:细线、蛙板、烧杯(大中小3个)、滴管、蛙心插管[实验方法与步骤]1离体蛙心标本制备1.1取蛙,破坏脑和脊髓,暴露心脏1.2穿线结扎1.3斯氏蛙心插管,剪除多余,离体心脏2连接实验装置3进行实验项目3.0记录心脏在仅有任氏液时的收缩曲线,观察心率及收缩幅度,作为正常对照。

心脏实验报告小结

一、实验背景心脏作为人体最重要的器官之一,负责泵送血液,维持血液循环,为全身各器官和组织提供氧气和营养物质。

了解心脏的生理功能对于医学研究和临床实践具有重要意义。

本次实验旨在通过观察心脏生理活动,了解心脏的起搏机制、心搏曲线以及化学因素对心脏活动的影响。

二、实验目的1. 分析蛙心起搏点,观察蛙心搏的观察与描记、期外收缩与代偿间歇。

2. 掌握离体心脏标本的制备方法。

3. 理解K+、Ca2+及肾上腺素、乙酰胆碱、阿托品对心脏活动的影响。

4. 观察内环境理化因素的相对恒定对维持心脏正常节律活动的重要作用。

三、实验原理1. 心脏起搏机制:两栖类动物的心脏为两心房、一心室,心脏的起搏点是静脉窦。

静脉窦的节律最高,心房次之,心室最低。

正常情况下,心脏的活动节律服从静脉窦的节律,其活动顺序为:静脉窦、心房、心室。

2. 心搏曲线:心脏的活动可以通过传感器或计算机采集系统记录下来,称为心搏曲线。

心搏曲线反映了心脏收缩和舒张的过程。

3. 化学因素对心脏活动的影响:心脏的正常节律性活动的维持需要一个适宜的理化环境,如钾、钠、钙浓度比例,适宜的酸碱度和温度。

在体内心脏还受植物神经双重支配,交感神经兴奋时,心肌收缩力加强,心率加快;而迷走神经兴奋时,心房肌收缩力减弱,心率和传导减慢。

四、实验方法1. 观察心脏起搏点:取蟾蜍一只,双毁髓后背位置于蛙板上。

用手术镊提起胸骨后方的皮肤,剪开一个小口,暴露心脏。

观察心脏的跳动,确定起搏点。

2. 观察心搏曲线:将蟾蜍心脏与计算机采集系统连接,记录心搏曲线。

3. 观察化学因素对心脏活动的影响:将蟾蜍心脏置于不同化学成分的任氏液中,观察心脏的跳动情况。

五、实验结果1. 心脏起搏点:实验结果显示,蛙心起搏点位于静脉窦。

2. 心搏曲线:心搏曲线显示了心脏收缩和舒张的过程,包括心房收缩、心室收缩、心房舒张和心室舒张。

3. 化学因素对心脏活动的影响:在任氏液中,心脏跳动稳定。

当任氏液的成分改变时,心脏跳动受到不同程度的影响。

机能学实验报告【范本模板】

实验一、小肠平滑肌生理特性的观察与分析一、实验目的-—1.观察温度、乙酰胆碱、肾上腺素等药物对离体家兔小肠平滑肌的作用;2.观察消化道平滑肌的一般生理特性及分析理化环境改变对其舒缩活动的影响。

二、实验原理消化道平滑肌和骨骼肌、心肌一样,也具有兴奋性、传导性和收缩性,有些也具有自律性。

相比之下消化道平滑肌的兴奋性低,收缩慢,伸展性大,具有紧张性收缩,对化学物质、温度变化及牵张刺激较敏感等特性。

小肠离体后,置于适宜的溶液中,观察其收缩活动及环境变化的影响,观察分析上述生理特性.三、实验材料-—1、实验动物:家兔2、器械、药品:电热恒温水浴锅、浴槽、张力换能器(量程为25g以下)、bl-410生物记录系统、l型通气管、道氏袋、注射器、培养皿、温度计、烧杯、螺丝夹、三维调节器、台氏液、0.01%去甲肾上腺素、0。

01%乙酰胆碱、1mol/l naoh溶液、lmol/l hcl溶液、2%cacl2溶液。

四、实验方法和步骤1、标本制备流程:①击昏家兔:用木槌猛击兔头枕部,使其昏迷。

②剖开腹腔快速取出肠管:立即剖开腹腔,找出胃幽门与十二指肠交界处,快速取长20~30cm的肠管,先将与该肠管相连的肠系膜沿肠缘剪去,置于供氧台氏液中轻轻漂洗,把肠内容物基本洗净.③制作离体肠标本:将肠管分成数段,每段长2—3cm,两端各系一条线,保存于供氧的38℃左右的台氏液中2、仪器安装与调试实验安装(如图):恒温水浴锅控制加热,恒温工作点定在38℃。

将充满氧气的道氏袋与通气钩相连接,将肠段一端系在通气管钩上,另一端与张力换能器相连。

控制通气量,使氧气从通气管前端呈单个而不是成串逸出。

仪器调试:bl-410系统的使用,选择“实验项目"中的“消化实验”选中“消化道平滑肌生理特性”。

相关参数设置的参考值:时间常数t→d c,高频滤波f→30hz,显速→4。

00s/div,增益→100g。

用鼠标左键单击工具条上的“开始”按钮,调节参数至波形幅度、密度适当,待收缩曲线稳定后,单击记录按钮。

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实验二 理化因素对离体心脏活动的影响
【实验目的】 学习离体心脏灌流法。观察Na+,k+,Ga2+三种离子、肾上腺素、乙酰胆碱及
温度、酸碱度对离体心脏活动的影响。
【实验原理】 心脏的自律细胞能自动地产生有节律的兴奋。离体心脏在适宜的环境和条件
下能较长时间保持心脏的舒缩活动。心脏的正常节律活动有赖于内环境的相
对稳定,改变离体心脏灌流液的理化成分,会影响心脏的舒缩活动。细胞外
爷中的离子浓度、温度、酸碱度、激素及相应药物都可以影响心肌细胞的兴
奋性、自律性、传导性及收缩性。
【实验对象】 蟾蜍
【实验药品和器材】 任式液,%NaCl溶液,2%GaCl2溶液,1%KCl溶液,%乙酰
胆碱溶液,%肾上腺素溶液,3%乳酸溶液,%NaHCO3。BL-420
生物信号分析系统,张力换能器,铁支台,试管夹,蛙类手术器械,
蛙心插管,滴管,大烧杯,棉线,双凹夹,滑轮。
【实验步骤】1.离体蛙心制备
(1)暴露心脏
(2)心脏插管
(3)摘取心脏
2.连接实验装备
3.观察项目
(1) 记录正常心搏曲线并分析其疏密、规律性、幅度、顶点及基线的含义。
(2) 观察Ga2+、K+离子浓度对离体心脏收缩的影响。
(3) 观察肾上腺素和乙酰胆碱对离体心脏收缩的影响。
(4) 酸碱的影响。
【实验结果与分析】
1.(1)Na+浓度对离体心脏收缩的影响

结果:当把全部任式液换成等量%NaCl溶液时,心脏收缩曲线幅度明显降低。之后换以
任式液恢复正常。
分析:加入Na+心室收缩能力显著减弱,这是因为细胞外Na+浓度上升,Na+平衡电位
升高,导致整体平衡电位升高,当静息电位减少到一定程度时,会有一部分Na+通道不经激
活而直接进入失活状态,引起兴奋阈值的升高和兴奋性的降低,最终导致心室收缩幅度减小。
洗脱Na+后,心肌细胞静息电位恢复正常,Na+通道恢复活性,兴奋阈值降低,兴奋性升高,
心室收缩恢复原来强度。

(2)Ga2+浓度对离体心脏收缩的影响
结果:加入一两滴2%GaCl2时,心脏收缩曲线幅度升高,甚至出现强直。
分析:加入Ga2+后心室收缩能力增强,原因是心肌细胞的肌质网不如骨骼肌发达,储
Ga2+量较少,在收缩过程中依赖细胞外Ga2+的内流。在心肌动作电位的平台期,细胞外的
Ga2+通过L型Ga2+浓度上升,从而触发肌质网释放大量的Ga2+,从而发动心肌收缩。在一
定范围内增加细胞外Ga2+浓度,可以使心肌收缩增强。

(3)K+对离体心脏收缩的影响

结果:在灌流液中加入一两滴1%KCl时,收缩曲线幅度降低,变疏。用任式液洗涤,
基本恢复。
分析:加入K+后心室收缩能力显著减弱,这是因为细胞外K+浓度上升,K+平衡电位升
高,导致整体平衡电位升高,当静息电位减少到一定程度时,会有一部分Na+通道不经激活
而直接进入失活状态,引起兴奋阈值的升高和兴奋性的降低,最终导致心室收缩幅度减小。
洗脱K+后,心肌细胞静息电位恢复正常,Na+通道恢复活性,兴奋阈值降低,兴奋性升高,
心室收恢复原来强度。

2.(1)肾上腺素对离体心脏收缩的影响

结果:加入一两滴%肾上腺素,收缩曲线变密,幅度增高,换以适量任式液,曲线基本
恢复。换用任式液,曲线恢复。
分析:加入肾上腺素后心室收缩能力明显增强,这是因为肾上腺素作用于心肌膜上的β
肾上腺素能受体,从而激活腺苷酸环化酶使细胞内cAMP的浓度升高,继而激活蛋白激酶和
细胞内蛋白的磷酸化过程,使心肌膜上的Ca2+通道开放概率增加,所以在心肌动作电位平
台期Ca2+的内流增加,细胞内肌质网释放的Ca2+也增加,最终效应是心肌收缩能力增强。
另外,肾上腺素与心肌膜上的β肾上腺素能受体结合引起的正性变传导作用还可使心室各部
分肌纤维的收缩更趋同步化,也有利于心室肌收缩的加强。洗脱肾上腺素后,与β肾上腺素
能受体结合的肾上腺素逐渐消失,被激活的腺苷酸环化酶逐渐失活,肾上腺素引起的正性变
传导作用也消失,心室收缩能力逐渐下降直至恢复正常。
(2)乙酰胆碱对离体心脏收缩的影响
结果:加入一两滴%乙酰胆碱,曲线变疏,幅度降低。换用任式液,基本恢复。
分析:加入乙酰胆碱后心室收缩能力明显减弱,心率明显减慢,这是因为乙酰胆碱作
用于心肌膜上的M型胆碱能受体,从而抑制腺苷酸环化酶使细胞内cAMP的浓度降低,使
细胞内肌质网释放的Ca2+浓度降低,从而使心肌收缩能力减弱。对于窦房结细胞,乙酰胆
碱与M型胆碱能受体结合后,通过Gk蛋白激活细胞膜上的K+通道,使胞内的K+流向胞外,
于是最大复极电位降低,故去极化到达阈电位所需的时间更长,窦房结的自律性频率降低,
心率减慢。此外,乙酰胆碱能抑制4期的内向电流If,也可导致心率减慢。乙酰胆碱还能抑
制Ca2+通道,减少内向Ca2+流,使房室交界处的慢反应细胞动作电位0期的上升幅度减小,
上升速率减慢,故房室传导速度减慢。洗脱乙酰胆碱后,与M型胆碱能受体结合的乙酰胆
碱逐渐消失,被抑制的腺苷酸环化酶逐渐复活,肌质网释放的Ca2+浓度升高,心室收缩能
力逐渐上升直至恢复正常。而与乙酰胆碱结合的窦房结细胞自律性恢复,被乙酰胆碱抑制的
内向电流If恢复,房室交界处的慢反应细胞动作电位也恢复正常,心率也恢复正常。

3. 酸碱的影响

结果:先加入3%的乳酸溶液一到两滴,收缩曲线幅度变小,再加入1~2滴%碳酸氢钠,
曲线频率和幅度逐渐恢复。
分析:加乳酸使心肌收缩力减弱。加入酸溶液,H+浓度增加,可竞争性抑制钙离子与肌
钙蛋白结合;使肌凝球蛋白ATP酶活性降低;使钙离子从肌浆膜释放减少,抑制钙离子释放;
降低钙离子通道活性,使钙离子内流减少,所以抑制心脏收缩活动,幅度降低,心率减慢,
基线下降。加入碳酸氢钠后,解除了H+对钙离子的竞争作用,心肌收缩活动恢复。加入碱
性溶液,可使细胞内氢离子外逸。与胞外钾离子进行H+—K+交换,钾离子外流减少,细胞
膜电位减小。另外碱也使细胞液中钙离子浓度减低,内流的钙离子减少,心肌收缩力降低。
【思考题】
1.此实验说明心肌有哪些特性
答:说明了心肌具有自动节律性、传导性、兴奋性和收缩性的特性
2.以本实验说明内环境相对恒定的意义
答:正常机体通过调节作用,维持内环境的包括水、无机盐、各种营养物质、代谢产物、pH
值、渗透压、温度等多个方面的相对稳定。从本实验可知,离子浓度、激素、pH值、温度
都对心脏收缩有很大影响,维持内环境的相对恒定,才能保证心脏正常收缩。因此,维持内
环境相对稳定,才能使机体有正常的生命活动。
3.实验中插管内液面为什么每次都应保持一定的高度
答:控制在同一个压强下,蛙心插管内灌流液的液面高度应始终保持一致,以保证心脏固定
的负荷。

实验人员:邹璨(执笔)、周薇、袁清操、袁宇航、湛美杰

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