實驗二離子及藥物對離體蛙心臟活動的影響

1、大學(xué)學(xué)生實驗報告開課學(xué)院及實驗室：生科院生化樓6032015年3月17日學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院年級、專 業(yè).班生技131姓名學(xué)號實驗課程名稱動物生理學(xué)實驗成績實驗項目名稱實驗二離子及藥物對離體蛙心臟活動的 影響指導(dǎo) 老師實驗?zāi)康?. 學(xué)習(xí)離體蛙心灌流的實驗方法。2. 觀察Na、K、Ca三種離子及腎上腺素、乙酰膽堿等因素對心臟活動的影響。實驗原理1. 心臟的正常節(jié)律性活動需要一個適宜的內(nèi)環(huán)境，內(nèi)環(huán)境的變化直接影響著心臟的正常活 動。本實驗在蛙心的灌流液內(nèi)人為地加入一些物質(zhì)而改變心臟活動的內(nèi)環(huán)境，觀察心臟活動 有何變化。2. 心肌細胞的生理特征：電生理特征：自律性，興奮性，傳導(dǎo)性機械生理特征：收縮性實驗

2、對象青蛙實驗器材和藥品1. 器材生物信號采集系統(tǒng)、張力換能器(10刃、蛙類手術(shù)器械1套、蛙心插管、蛙心夾、 試管夾、雙凹夾、萬能支架、滴管、150ml小燒杯4個、任氏液。2. 藥品0. 65%氯化鈉、2%氯化鈣、1%氯化鉀、1： 10 000腎上腺素.1： 10000乙酰膽堿 等。實驗步驟1離體蛙心的制備2.觀察項目(1) 記錄心臟在僅有任氏液時的收縮曲線，觀察心率及收縮幅度，作為正常對照。(2) 吸去管內(nèi)的任氏液，換以等疑0.65%NacCl,觀察并記錄心跳的變化。(3) 等量任氏液換洗，待心跳恢復(fù)正常后，加入5%NaCIl-2滴，記錄觀察心跳的變化。(4) 等量任氏液換洗，待心跳恢復(fù)正常后

3、，加入2%CaCl2 1-2滴，記錄觀察心跳的變化。(5) 等量任氏液換洗，待心跳恢復(fù)正常后，加入1%KC112滴，記錄觀察心跳的變化。(6) 等量任氏液換洗，待心跳恢復(fù)正常后，加入1: 10 000腎上腺素12滴，記錄并觀察心 跳的變化。(7) 吸去管內(nèi)的任氏液，換以等呈：4攝氏度任氏液，觀察并記錄心跳的變化。(8) 等量任氏液換洗，待心跳恢復(fù)正常后，加入2.5%NaHCO3l 2滴，記錄觀察心跳的變化。(9) 等量任氏液換洗，待心跳恢復(fù)正常后，加3%乳酸12滴，記錄觀察心跳的變化。(10) 等量任氏液換洗，待心跳恢復(fù)正常后，加入1： 10 000乙酰膽堿12滴，發(fā)生變化后， 加入阿托品，記

4、錄并觀察心跳的變化。實驗結(jié)果分析結(jié)果：在蛙心的灌流液內(nèi)人為地加入一些物質(zhì)而改變心臟活動的內(nèi)環(huán)境，觀察心臟活 動，發(fā)現(xiàn)心臟跳動的頻率、幅度就會發(fā)生相應(yīng)的改變。當(dāng)用0.65%NaCl巻換時，蛙心的心 率不變，振幅下降了 78.6%,基線不變；用5%NaCI滴加時，心率上升了 3.6%,振幅下降 T 28.6%,基線不變；用2%CaC12滴加時，心率下降了 3.2%,振幅上升了 11.1%,基線上 升了：滴加1%KCI時，心率上升了 10.3%,振幅下降了 22.2%,基線不變：用腎上腺素滴 加時，心率下降2.8%,振幅上升22.7%,基線不變：宜換4攝氏度任氏液時，心率下降6.7%, 振幅也下降了

5、 4.5%,基線不變：用2.5%NaHCO3滴加時，心率上升10%,而振幅下降56.5%, 基線上升；用3%乳酸滴加時，心率不變，而振幅上升了 3.4%,基線不變：用Ach滴加時, 心率不變，振幅下降了 80%,基線不變；用Adr滴加時，心率不變，振幅上升了 75%,基 線不變。（結(jié)果見表1）表1.離子及藥物對離體蛙心活動的影響表示下降，“ + ”表示上升實驗項目0.65%NaCI5%NaCl2%CaC121%KC1腎上 腺素低 溫2.5%NaHCO33% 乳 酸Ach阿 托 品心率變 化（）不變+3.6-3.2+ 10.3-2.8-6.7+10不 變不 變不 變振幅變 化（）7&6-

6、2&6+ 11-22.2+22.745-56.5+3.4-80+75基線變化不變不變上升不變不變不 變上升不變不變不 變分析:1、正常心搏曲線有一建規(guī)律。2、置換0. 65%NaCl溶液苣換0.65%NaCl溶液后 心肌的收縮力減弱，這是由于用0.65%NaCl溶液置換灌注液時 灌注液中缺乏Ca2+ K+等離子，以致心肌細胞動作電位2期內(nèi)流Ca?+減少，胞質(zhì)Ca?+濃度 減少，心肌的收縮活動也隨之減弱。3、滴加5%NaCl溶液當(dāng)?shù)渭尤?%NaCl時，心率加強而振幅減弱。其原因是因為當(dāng)鈉離子濃度升髙時，心臟 的興奮性和自律性升高，但興奮的傳導(dǎo)性和收縮性卻下降。4、滴加2%CaC12溶液2

7、滴Ca2+濃度增高時，Na+內(nèi)流受抑制，細胞0期除極速度與幅度減小，使興奮性及傳導(dǎo)性均 降低，所以心率略減弱。而Ca2+濃度增高使Ca2+內(nèi)流增多，心肌收縮能力增強。5、滴加1%KC1溶液理論上，當(dāng)鉀離子濃度升髙時，心肌收縮減弱，同時心率也略減慢。這是因為鉀離子與 鈣離子相互競爭與肌鈣蛋白結(jié)合，使得鈣內(nèi)流減少。但實驗未能得岀以上結(jié)論，推測其因可 能是因為做完鈣離子對心臟活動彫響后，用任氏液沖洗心臟不徹底，導(dǎo)致有鈣離子殘留，也 可能是其他因素，影響實驗結(jié)果。6、滴加0. 01%Adr溶液滴加腎上腺素后，蛙心收縮增強，心臟舒張完全，描記的心搏曲線幅度明顯增大。英作 用機理是：腎上腺素可與心肌細胞膜

8、上的B受體結(jié)合，提髙心肌細胞和肌漿網(wǎng)膜Ca2+通透 性，導(dǎo)致肌漿中Ca2+濃度增髙，使心肌收縮增強。另外，理論上，腎上腺素還有降低肌鈣 蛋白與Ca2+親和力，促使肌鈣蛋白對C0的釋放速率增加，提髙肌漿網(wǎng)膜攝取Ca?+的速度, 刺激Na與Ca2+交換，使復(fù)極期向細胞外排出CQ啲作用加速。這樣將使心肌舒張速度增快, 整個舒張過程明顯增強。但是，所測得的心率變化減弱，可能是苴他因素所造成的。7、置換4攝氏度任氏液當(dāng)置換成低溫的任氏液時，細胞活性下降，導(dǎo)致英興奮性和收縮強度均減弱。8、滴加2. 5%NaHC03溶液加入堿性溶液，可使細胞內(nèi)氫離子外逸，與胞外鉀離子進行H+ K+交換，鉀離子外流 減少，細

9、胞膜電位減少。另外，堿也使細胞液中鈣離子濃度降低，比如形成碳酸氫鈣沉淀， 內(nèi)流的鈣離子減少，從而導(dǎo)致心肌收縮力減弱。9、滴加3%乳酸加入酸性溶液，加速胞外氫離子進入胞內(nèi)，使得去極化程度加強，從而導(dǎo)致心肌收縮加 強。10、滴加0. 01%Ach溶液滴加乙酰膽堿后，蛙心收縮減弱。苴機理為：乙酰膽堿與心肌細胞膜M受體結(jié)合：一方 而提高心肌細胞膜K+通道的通透性，促使K+外流，復(fù)極過程中K+外流增加，動作電位2、3 期縮短，Ca2+進入細胞內(nèi)減少，使心肌收縮減弱；期一方而乙酰膽堿可直接抑制Ca2+通道， 減少Ca2+內(nèi)流，進而使心肌收縮減弱。11、加2滴0.01%阿托品和001%Ach與只加乙酰膽堿相比加了阿托品后再加乙酰膽堿的牛蛙心臟跳動無明顯變化。因為阿托品能與心肌細胞膜的 M膽堿受體結(jié)合，妨礙乙酰膽堿與苴結(jié)合，從而起抗膽堿作用。但由于心臟本身的緣故使每 次收縮的時間增加了。附：圖1開始時，心率變化