离体蛙心灌流及某些离子药物对离体蛙心活动的影响

不同离子对蛙离体心脏活动的影响08科2摘要：本次实验采用用蛙类斯氏离心心脏灌流法，采用1%、2%、4%三种不同浓度的钾、钠、钙溶液分别进行灌流实验。

结果表明：高浓度的氯化钠能够使心脏收缩和舒张的幅度均减小，但心脏频率基本山不变；KCl使蛙心活动减弱，甚至停在基线处。

并且浓度越大，减弱越快，基线越往上移动；氯化钙使蛙心收缩力和舒张增强，心率明显加快，且浓度越大影响越明显。

关键字：蛙心灌流不同离子浓度心脏活动影响前言蛙心离体后，用理化因素类似于两栖类动物血浆的任氏液灌注时，在一定时间内，仍保持有节律的舒缩活动，而改变灌流液的理化性质后，心脏的节律性舒缩活动亦随之改变，说明内环境理化因素的相对恒定是维持正常心脏活动的必要条件。

心脏的主要功能是兴奋和收缩。

兴奋以离子为基础，因此细胞外或血浆内的离子浓度变化对心脏有重要影响，其中钾钠钙最为重要。

因而，我们设计不同浓度的钾、钠、钙溶液对心脏进行灌流的实验。

初步研究这三种离子对心脏兴奋性的影响，以期加深对心脏正常功能的了解和初步探讨异常功能的形成原理。

1、实验材料和方法1.1【材料】1.1.1实验动物：蛙1.1.2实验器材：生物机能系统或BL-420生物信号采集系统，张力换能器，探针，外科剪，小手剪，烧杯，滴管，蛙心套管，蛙心夹，铁支架，试管夹，眼科镊，丝线，双凹夹，蛙板，蛙足钉等。

1.1.3实验药品：任氏液，氯化钠（1%，2%，4%），氯化钙（1%，2%，4%），氯化钾（1%，2%，4%），生理盐水等。

1.2【方法】（1）取蟾蜍1只，使头向下，将蛙针于枕骨大孔处向前插入颅腔左右摇动，破坏脑组织，再将针插入脊椎管，以破坏脊髓，动物全身软瘫。

（2）仰位固定于蛙板上，先用普通剪刀将胸部皮肤剪开，再将胸部肌肉及软骨剪去，用虹膜剪剪破心包膜暴露心肌。

（3）于主动脉干以下绕一线，左右放平，备结扎用。

在主动脉右侧分支下，再穿一线，尽量在远心端扎紧，左手提线，右手以眼科剪于左主动脉上向心剪一Ｖ形切口，将盛有任氏液的蛙心套管，通过主动脉球转向左后方，同时用镊子轻提动脉球，向插管移动的反方向拉，即可使插管尖端顺利进入心室，用主动脉干下的线结扎固定。

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，蛙心插管，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，1%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作为对照，注意观察心搏频率、心室的收缩和舒张程度。

离子与药物对离体蛙心活动的影响Effects of Several Drugs and Extracellular Ions on Isolated Toad Heart[摘要]目的学习Straub氏法灌流蟾蜍离体心脏方法，研究离子和药物对离体蛙心活动的影响以及作用机制。

方法制备离体蛙心标本，采用Straub氏法完成蛙心插管，分别灌流低钙、高钙、高钾溶液，肾上腺素以及普萘洛尔、乙酰胆碱以及阿托品，用张力换能器和RM6240生物信号采集处理系统描记心搏曲线并测量记录数据。

结果：无钙任氏液灌流，心脏舒张末期张力增大，而收缩末期张力明显减小，心率无显著改变；高钙任氏夜灌流，心脏舒张末期张力减小，而收缩期张力明显增大，心率无明显改变；高钾任氏夜灌流，心脏舒张末期张力增大，而收缩期张力明显减小，心率无明显改变；灌流液中加Ach，心脏舒张末期张力增大，收缩末期张力减小，心率减慢；加入Ach后滴加atp，心脏舒张末期张力变小，收缩期张力变大，心率无显著改变；灌流液中加入Adr，心脏舒张期张力减小，收缩期张力增大，心率无明显改变；Pro 处理后加入Adr，心脏收缩末期张力减小，舒张末期张力和心率无显著改变。

结论细胞外Ca2+浓度增大，心肌的收缩性明显增强；细胞外K+浓度升高，心肌收缩力明显减弱；乙酰胆碱使心脏收缩性减弱，阿托品可拮抗乙酰胆碱减弱心肌收缩性的作用；肾上腺素使心脏收缩增强，普萘洛尔可拮抗肾上腺素加强心脏收缩性的作用。

[关键词] 蟾蜍离体心脏灌流K+Ca2+ 肾上腺素乙酰胆碱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，只要将离体的蛙心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。

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、传导性和收缩性，都与钠、钾及钙等离子有关。

人体生理学实验实验名称离子与药物对离体蛙类心脏活动的影响一、结构式摘要目的：1.学习斯氏离体蛙心灌流的方法（Straub氏法）2．观察Na+ K+ Ca+、肾上腺素、乙酰胆碱等因素对心脏活动的影响。

原理及方法：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。

故当其离体后，通过蛙心套管向其提供灌流液，可以保持心脏的机能活动。

通过改变灌流液中各种离子的浓度或加入不同的药物，可以直接观察到各种离子、神经递质或药物等因素对心脏活动的强度和频率的影响。

结果：用5g/L NaCl溶液灌注蛙心时出现心跳减弱现象；用10g/LKCl溶液灌注蛙心时，出现心跳减弱现象；加20g/L CaCL2后，离体蛙心收缩力增强，滴加肾上腺素后，蛙心收缩增强，滴加乙酰胆碱后，蛙心活动减弱。

二、材料实验设备及材料：牛蛙、RM6240C多道生理信号采集处理系统、张力换能器（量程25g）、万能滑轮、常用手术器械、蛙心插管、蛙心夹、套管夹、试管夹、蛙溶液、10g/LKCl溶液、0.1g/L 板、滴瓶、任氏液、5g/LNaCl溶液、20g/L CaCl2肾上腺素溶液、1g/L乙酰胆碱溶液。

仪器参数：通道时间常数为直流，滤波频率10HZ，灵敏度3g，采样频率400Hz，扫描速度1s/div。

二、观察项目及结果描述说明:Na+使蛙心活动的心率减小，振幅减小；Ca+使蛙心活动的心率减小，振幅变大，直至停止。

K+使蛙心活动的心率减小，振幅减小，直至停止；肾上腺素使蛙心活动的心率增大，振幅增大；乙酰胆碱使蛙心活动的心率减小，振幅减小，直至停止。

几种离子和药物对离体蛙心活动的影响的截图正常情况：Na+Ca+K+肾上腺素乙酰胆碱四、讨论影响实验结果的主要干扰因素：1、当某种干扰因素（尤其是抑制心脏活动的药物）作用已明显时，没有立即换洗，使心肌受损。

影响接下来的实验。

改进方法是：即使换任氏液。

2、换洗任氏液后，没有待心脏恢复正常，就加了下一种离子，以致影响实验结果。

离子与药物对离体蛙心活动的影响Effects of Several Drugs and Extracellular Ions on Isolated Toad Heart[摘要]目的学习Straub氏法灌流蟾蜍离体心脏方法，研究离子和药物对离体蛙心活动的影响以及作用机制。

方法制备离体蛙心标本，采用Straub氏法完成蛙心插管，分别灌流低钙、高钙、高钾溶液，肾上腺素以及普萘洛尔、乙酰胆碱以及阿托品，用张力换能器和RM6240生物信号采集处理系统描记心搏曲线并测量记录数据。

结果：无钙任氏液灌流，心脏舒张末期张力增大，而收缩末期张力明显减小，心率无显著改变；高钙任氏夜灌流，心脏舒张末期张力减小，而收缩期张力明显增大，心率无明显改变；高钾任氏夜灌流，心脏舒张末期张力增大，而收缩期张力明显减小，心率无明显改变；灌流液中加Ach，心脏舒张末期张力增大，收缩末期张力减小，心率减慢；加入Ach后滴加atp，心脏舒张末期张力变小，收缩期张力变大，心率无显著改变；灌流液中加入Adr，心脏舒张期张力减小，收缩期张力增大，心率无明显改变；Pro处理后加入Adr，心脏收缩末期张力减小，舒张末期张力和心率无显著改变。

结论细胞外Ca2+浓度增大，心肌的收缩性明显增强；细胞外K+浓度升高，心肌收缩力明显减弱；乙酰胆碱使心脏收缩性减弱，阿托品可拮抗乙酰胆碱减弱心肌收缩性的作用；肾上腺素使心脏收缩增强，普萘洛尔可拮抗肾上腺素加强心脏收缩性的作用。

[关键词] 蟾蜍离体心脏灌流K+Ca2+ 肾上腺素乙酰胆碱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，只要将离体的蛙心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。

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、传导性和收缩性，都与钠、钾及钙等离子有关。

一．实验课题名称：蛙类离体心脏灌流及药物影响二．文献综述：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，只要将离体的蛙心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。

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、传导性和收缩性，都与钠、钾及钙等离子有关。

血钾浓度过高时(高于7.9mmol/L)，心肌兴奋性、自律性、传导性、收缩性都下降，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。

血钙浓度升高时，心肌收缩力增强，过高可使心室停搏于收缩期。

血钙浓度降低，心肌收缩力减弱。

血中钠离子浓度的轻微变化，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。

肾上腺素可使心率加快、传导加快和心肌收缩力增强，乙酰胆碱则与肾上腺素的作用相反。

心脏的正常节律性活动需要一个适宜的内环境，内环境的变化直接影响着心脏的正常活动K＋对心脏活动的影响心肌对细胞外K＋浓度变化比较敏感，其中心房肌最敏感，房室束－浦肯野纤维系统次之，窦房结敏感性较低。

细胞外液钾浓度增高时，对兴奋性的影响与其浓度增高的程度有关。

当K＋浓度轻度或者中度升高时，细胞内外K＋的浓度梯度减小，K＋外流的力量减弱,静息电位（RP）的绝对值减小,和阈电位(TP)差值减小,细胞的兴奋性增高；当K＋的浓度大幅度的升高，RP的绝对值减小（膜内－55mv左右）时，钠通道的开放效率降低，钠通道逐渐失活，兴奋性降低或者丧失，严重时，可导致心肌停搏于舒张状态。

此时，仅由Ca2＋的内流来构成动作电位，故上升支小而缓慢，使兴奋传导速度减慢，传导性降低。

当细胞外K＋的浓度升高时，细胞膜对钾的通透性增高，心室肌细胞复极过程加速，平台期缩短，不应期也缩短。

4期自动除极速度减慢，导致窦房结自律性降低，心率减慢。

离体蛙心灌流及某些离子、对离体蛙心活动的影响perfusion of frog’s heart 主要内容相关理论知识实验部分实验目的实验对象实验仪器与药品实验步骤结果分析与讨论相关理论知识正常的蛙心能按静脉窦的节律性自动产生兴奋，心脏的自动节律性活动，需要有一个合适的理化环境。

蟾蜍心脏离体后，用任氏液灌流，在一定时间内仍能保持节律性兴奋和收缩活动。

由于心脏的正常活动还有赖于内环境因素的相对稳定，改变灌流液的成分可引起心脏活动的改变。

相关理论知识心肌细胞的生理特性表现为：自动节律性、兴奋性、传导性和收缩性。

心肌细胞外离子浓度的变化和因体内生物活性物质（如激素）引起的细胞膜离子通透性的改变，对心肌细胞的生物电活动和生理特性必然会产生明显的影响。

相关理论知识影响心肌细胞电生理特性的原因 1.心肌的自动节律性（1）最大复极电位与阈电位的差距（2）4期自动除极速度 2.心肌的兴奋性（1）静息电位水平：依赖于细胞外K浓度（2）Na通道的性状相关理论知识影响心肌细胞电生理特性的原因 3.心肌的传导性主要取决于动作电位0期除极速度和幅度 4.心肌的收缩性依赖于细胞外钙离子浓度相关理论知识离子对心脏活动的影响钾离子K参与心肌细胞的复极化和自律细胞的4期自动去极化过程，其改变不仅取决于细胞内外K浓度梯度，还与细胞膜对K通透性有关，因此其影响是多方面的相关理论知识离子对心脏活动的影响钙离子 Ca2对Na内流存在竞争抑制作用，称膜屏障作用，对静息电位无影响。

Ca2o ↑，可使心肌细胞的兴奋性降低，传导减慢，收缩力增强。

相关理论知识迷走神经和乙酰胆碱迷走神经兴奋时，节后纤维释放Ach激动心肌细胞膜上M型胆碱受体，产生负性变力、负性传导、负性变时等效应。

心交感神经与去甲肾上腺素心交感神经节后纤维释放的递质是去甲肾上腺素，激动心肌细胞膜上的受体，产生正性变力、正性传导、正性变时等效应。

实验目的1.本实验的目的是学习离体蛙心的灌流方法。

西安交通大学医学院教案课程名称机能实验学授课方式_________ 任课教研室_________ 任课教师_________ 授课年级_________ 授课时间_________离子和药物对离体蛙心的影响【实验目的】1.掌握离体蛙心灌流的实验方法。

2.掌握各种理化因素对心脏活动的影响机制。

3.进一步熟悉和掌握生物信号采集和处理系统。

【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，例如离子浓度或酸碱度的急剧改变等，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。

蟾蜍心脏离体后，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。

1.K+对心脏活动的影响总体看来心脏对细胞外K+浓度变化比较敏感；但不同部位心肌的敏感性不同，心房肌最敏感，房室束-浦肯野纤维系统次之，窦房结敏感性较低。

①K+对心肌细胞兴奋性的影响细胞外[K+]↑时，对兴奋性的影响与其浓度升高的程度有关。

当[K+]轻度或中度升高时，细胞内外K+浓度梯度减小，K+外流力量减小，静息电位（RP）的绝对值减小，与阈电位（TP）的差值减小，细胞的兴奋性因而升高；当细胞外K+浓度显著增高时，RP的绝对值减小到－55mV左右时，Na+通道失活，开放效率降低，细胞的兴奋性降低或丧失，严重时，可导致心肌停搏于舒张状态。

【K+】↑-------RP↓-----兴奋性↑【K+】↑↑-------RP↓↓-----RP<TP-----兴奋性＝0②K+对心肌细胞收缩功能的影响【K+】↑-------I K1通透性↑----AP时程↓---2期内流的钙↓----收缩性↓【K+】↑↑-----心肌停在舒张状态③K+对心率的影响【K+】↑-------对P细胞自律性没有影响-------对浦肯野cell----RP↑-----If↓---自律性↓---- IK1通透性↑-----抵消If---自律性↓2.Ca2+对心脏活动的影响细胞外Ca2+在心肌细胞膜上对Na+的内流有竞争性的抑制作用，称为膜屏障作用。