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蛙类离体心脏灌流之迟辟智美创作一、【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）坚持在适宜的环境中，在一定的时间内仍然能够坚持节律性收缩，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份，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发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、经常使用手术器械、蛙板(或蜡盘)、蛙心夹、计算机收集系统、张力传感器、支架、双凹夹、双针形露丝安慰电极、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、【方法与步伐】1、斯氏蛙心插管法（1）一只青蛙，双毁髓后背位置于蜡盘中，按前面的方法流露心脏.仔细识别心脏周围的年夜血管(见右图).在左主动脉下方穿一线，于动脉圆锥处结扎(植物个体小时，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.选择年夜小适宜的蛙心套管，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，山开口处拔出动脉圆锥(见右图).当套管尖端达到动脉圆锥基部时，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，经主动脉瓣拔出心室腔内(于心室收缩时拔出，但不成插得过深，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，标明把持胜利(否则需退回偏重新拔出).用滴管吸去套管中的血液，更换新鲜任氏液.稳定住套管后，轻轻提起备用线，将左、右主动脉连同拔出的套管用双结扎紧(不得漏液)，再将结线固定在套管的小玻璃钩上，然后剪断结扎线上方的血管.轻轻提起套管和心脏，看清静脉窦的位置，于静脉窦下方剪断有牵连的组织，仅保管静脉窦与心脏的联系，使心脏离体(切勿损伤静脉窦).用任氏液反复冲刷心室内余血，使套管内灌流液不再有残留血液.坚持套管内液面高度一致(1.5～2 cm)，即可进行实验.（2）将插好离体心脏的套管固定在支架上，用蛙心夹夹住少许心尖部肌肉(不成夹得过多，以免因夹破心室而漏液).再将蛙心夹上的系线绕过一个滑轮与张力传感器相连（如右图）.注意：勿使灌流液滴到传感器上.调节显示器上心脏收缩曲线的幅度适中.2、实验观察(1)记录正常心搏曲线(2)改用0．65％NaCI溶液灌流，并作好加药标识表记标帜，观察心搏变动.待曲线氏插管装置呈现明显变动时，立即吸去套管中的灌流液，同时做好冲刷标识表记标帜，并用新鲜任氏液清洗2—3次，待心搏恢复正常.注意：换液时切勿碰套管，以免影响描记曲线的基线，同时坚持灌流液面一致(以下同).观察可得，NaCI溶液会阻遏心脏搏动.(3)迅速用新鲜任氏液清洗2～3次，待心搏恢复正常.向套管内加入1～3滴2％CaCI：溶液，观察并记录心搏曲线的变动.当呈现明显变动时，立即更换任氏液，待心搏恢复正常(如果恢复缓慢，可屡次冲刷).(4)同法向套管中加1—2滴1％KCl溶液，记录心搏曲线的变动.把稳搏曲线变动时，同法更换灌流液，待心搏恢复正常.(5)同法记录套管中加入l～2滴的肾上腺素溶液(1：10 000)后心搏曲线的变动.(6)同法记录套管中加入1—2滴乙酰胆碱溶液(1：10 000)后心搏曲线的变动.（7）同法记录套管中加入l～2滴的3%乳酸后心搏曲线的变动.五、【实验结果与原因分析】曲线的幅度————收缩的水平曲线的密度————心率曲线的基线————舒张的水平1、正常收缩曲线图2、滴加0.65%NaCl溶液图分析：滴加0.65%NaCl溶液后，心跳减弱，这是由于用0.65%NaCl溶液灌注蛙心时，由于灌注液中缺乏Ca2+（），以致心肌细胞举措电位2期内流Ca2+减少，细胞质Ca2+浓度减少，心肌的收缩活动也随之减弱.3、滴加2%CaCl溶液分析：细胞外Ca2＋在细胞膜上对Na＋内流有竞争性抑制作用，称为膜屏障作用.[Ca2＋] 0增高时，Na＋内流受抑制，细胞0期除极速度与幅度减小，使兴奋性及传导性均降低.[Ca2＋] 0增高使Ca2＋内流增多，因此慢反应细胞0期去极化加快加强，传导性增高，而快反应细胞平台期缩短，有效不应期缩短，复极加速.Ca2＋内流增多，使心肌收缩能力增强.[Ca2＋] 0降低时，所引起的变动与高钙时相反.因此加入CaCl2后，心率减少、振幅减少，基线上移.4、滴加1%KCl溶液分析：滴加1％KCl后的心搏曲线发现，曲线的频率逐渐减小，愈来愈疏，幅度逐渐下降，最后停止在基线处，即心脏停博于舒张状态.因为当细胞K+浓度增高时，K+与Ca2+有竞争性拮抗作用，K+抑制细胞膜对Ca2+的转运，使进入细胞内Ca2+减少，心肌的兴奋—收缩偶联过程减弱，心肌收缩力降低.所以心搏曲线振幅减小.5、滴加1：10000肾上腺素溶液分析：滴加肾上腺素后，蛙心收缩增强，心脏舒张完全，描记的心搏曲线幅度明显增年夜.其作用机理是，肾上腺素可与心肌细胞膜上的B受体结合，提高心肌细胞和肌浆网膜Ca2+通透性，招致肌浆中Ca2+浓度增高，使心肌收缩增强.另外，肾上腺素还有降低肌钙卵白与Ca2+亲和力，促使肌钙卵白对Ca2+的释放速率增加，提高肌浆网膜摄取Ca2+的速度，安慰Na+与Ca2+交换，使复极期向细胞外排出Ca2+的作用加速，这样，将使心肌舒张速度增快，整个舒张过程明显增强.6、滴加1：10000乙酰胆碱溶液分析：上图可示，蛙心收缩减弱，心率减慢，最后呈现蛙心停止舒张阶段.其机理为：乙酰胆碱与心肌细胞膜M受体结合，一方面提高心肌细胞膜K+通道的通透性，促使K+外流，将引起：1）窦房强细胞复极时K+外流增多，最年夜复极电位绝对值增年夜；Ik衰减过程减弱，自动除极速度减慢.这两方面因素招致窦房自律性降低，心率减慢.2）复极过程中K+外流增加，举措电位2、3期缩短，Ca2+进入细胞内减少，使心肌收缩减弱；另一方面乙酰胆碱可直接抑制Ca2+通道，减少Ca2+内流，进而使心肌收缩减弱.7、滴加3%乳酸溶液分析：H+与Ca2+的竞争机制，招致心肌细胞举措电位2期内流Ca2+减少，细胞质Ca2+浓度减少，心肌的收缩活动也随之减弱.六、【注意事项】1.制备蛙心标本时，勿伤及静脉窦.2.上述各实验项目，一旦呈现作用应立即用正常任氏液换洗，以免心肌受损，而且必需待心搏恢复正常后方能进行下一步实验.3.尽量选用健壮、体年夜的雄性蟾蜍，手术过程中注意呵护心脏，防止损伤.4.实验中及时用任氏液冲刷心脏，待曲线恢复平稳后再进行下一步把持.5.每次更换任氏液都必需坚持灌流液液面高度恒定，以免因灌流量变动而影响结果.6.严格控制每次药品加入量，先加一滴，效果不明显再加一滴.7.吸滴瓶中的任氏液和吸蛙心套管内溶液的吸管应区分专用，不成混淆使用，以免影响实验结果.七、【讨论】1. 离体蛙心制备好后，有时候馆内的液面上下移动很不明显，是何原因？如何处置？答：离体蛙心制备好后，蛙心插管内的液体应随蛙心室的收缩和舒张活动而上下移动.其实质是：在心室收缩时，心室容积减少，室内压升高，将心室内的液体压入插管内，管内液面上升；在心室舒张的时候，心室容积增年夜，心室内压减少，将插管内液体吸入心室，管内液面下降.可是有时候蛙心插管内液面摆荡不明显，其主要原因是：⑴插管内尖端呈现血凝块.⑵插管尖端不在心室腔内，而是在心房或者脉间结缔组织等处所.⑶插管进入心室腔内过深，以致尖端抵住了心室壁.⑷蛙心由于长期心肌失血，招致活力下降.2. 实验过程中，为什么必需坚持蛙心插管内液面高度的恒定？液面过高或过低会发生怎样的影响？答：在实验过程中，蛙心插管内液面高度发生变动，心脏收缩曲线会相应发生变动.心肌缩短幅度和速度受到前负荷和后负荷的影响.插管液面高度所发生的压力，在心室舒张期末期相当于心肌的前负荷，心室开始收缩的时候，此液体所发生的压力又成为心肌收缩时的后负荷.故高度的改变，进而引起的前后负荷的改变将改变心肌收缩的幅度和频率.当液面过高时.心缩曲线幅度将降低.因为过高的液面，将使心室前负荷超越了最适前负荷，将招致粗细肌丝过于疏远，而招致收缩的潜力减少，心肌收缩不再增加或下降.而类似的，过高的后负荷，也使心肌收缩的幅度和速度年夜年夜下降.而当液面过低时，心室收缩的幅度也会减少.因为前负荷过小，将招致粗细肌丝过于接近，而招致收缩的潜力减少，实际上，此时由于前负荷的减少招致心室收缩的效力的减少比前负荷增加而招致的还有明显.类似的，后负荷相应的减少也会招致心室收缩的减弱.所以，在实验中坚持最适的液面高度.是取得较好实验结果的前提.3．各种离子成份改变蛙心收缩的原理是什么？答：由于心肌细胞生物电活动和收缩过程与离子密切相关，因此，细胞外液中离子浓度升高或降低均会影响到心肌的电生理特性和收缩性.（1）钾离子的影响K＋与静息电位的形成有关.细胞外液K ＋浓度[K＋]0变动对心肌生理特性的影响较为复杂.高钾：[K ＋]0轻度或中度增高时，膜内、外K＋浓度差减小，静息电位绝对值减小，与阈电位差距缩短，因此，兴奋性增高. [K ＋]0显著升高时，由于静息电位绝对值减小过多（膜内达-55mV左右），Na＋通道失活，因而兴奋性降低甚至消失.另外，还使0期去极化速度和幅度减小，传导性降低，招致兴奋传导减慢，甚至传导阻滞.另外，[K＋]0增高还可提高膜对K＋的通透性，加速K＋外流，举措电位平台期缩短，因此，不应期缩短.另外由于平台期缩短，减少了Ca2＋的内流，加上细胞外K＋与Ca2＋在膜上有竞争性抑制作用，招致心肌收缩功能减弱；（2）钙离子的影响细胞外Ca2＋在细胞膜上对Na＋内流有竞争性抑制作用，称为膜屏障作用.[Ca2＋] 0增高时，Na＋内流受抑制，细胞0期除极速度与幅度减小，使兴奋性及传导性均降低.[Ca2＋] 0增高使Ca2＋内流增多，因此慢反应细胞0期去极化加快加强，传导性增高，而快反应细胞平台期缩短，有效不应期缩短，复极加速.Ca2＋内流增多，使心肌收缩能力增强.[Ca2＋] 0降低时，所引起的变动与高钙时相反.（3）钠离子的影响细胞外液中钠浓度差梯度的变动一般对心肌活动影响不明显.只有当[Na＋] 0明显增高时，膜内外钠的浓度差梯度增年夜，因此，快反应细胞Na＋内流加快，0期去极速度和幅度均增加，招致传导性和自律性增高.同时，Na＋内流的增多增进细胞内Ca2＋的外运使细胞内Ca2＋浓度降低，因此，心肌收缩能力减弱.反之，当[Na＋] 0降低，使心肌传导性和自律性降低，心肌收缩能力增强.2010级临床二系四班张娜2010221462张秋2010221463张雪蕊2010221465祝杰2010221484邹彬2010221485(本次书写)。
实验四理化因素对离体心脏活动的影响专业：14级临床七年制一系组员：程洛崔文昊陈仁杰陈勇强甘茂【实验目的】学习离体心脏灌流法。
观察Na+、K+、Ca2+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节律性的兴奋和舒缩活动。
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。
细胞外液（灌流液）中的离子浓度、温度、酸碱度、激素及相应的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】任氏液，0.65%NaCl溶液，2%CaCl2溶液，1%KCl溶液，0.001%乙酰胆碱溶液，0.01%肾上腺素溶液，3%乳酸溶液，2.5%NaHCO3溶液。
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.暴露心脏；2.心脏插管；3.摘取心脏；4.利用实验装置完成数据测定【实验数据及结果】【实验结论】1.Na+、K+、乙酰胆碱、乳酸可使心肌细胞活动减弱；2.肾上腺素、Ca2+和碳酸氢钠可使心肌细胞活动增强。
【思考题】1.分析、解释各项试验所产生现象的原因。
答：（1）NaCl溶液：由于用NaCl溶液置换灌流液时，灌流液中缺乏Ca2+、K+等离子，导致心肌细胞胞质Ca2+浓度也随之减少，心肌的收缩活动随之减弱。
（2）KCl溶液：细胞外液K+浓度升高，导致钙离子内流延缓，影响兴奋-收缩偶联，最终导致心肌收缩性减弱。
（3）乙酰胆碱：乙酰胆碱与心肌细胞膜M乙酰胆碱能受体结合；一方面提高心肌细胞膜K+通道的通透性，促使K+外流，复极过程中K+外流增加，动作电位2、3期缩短，Ca2+进入细胞内减少，使心肌收缩减弱；另一方面乙酰胆碱可直接抑制Ca2+通道，减少Ca2+内流，进而使心肌收缩减弱。
低温对蛙心活动的影响一实验目的1．学习离体蛙心灌流的实验方法。
2.观察Na*、K + > Ca2+三种离子及肾上腺素、乙酰胆碱等因素对心脏活动的影响。
3．观察低温对蛙心活动的影响二实验原理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。
本实验在蛙心的灌流液内人为地加入一些物质而改变心脏活动的内环境，观察心脏活动有何变化，之后，把常温任氏液换成低温任氏液，观察低温对蛙心活动的影响。
各种因素对蛙心脏活动的影响（1）0.65 % NaCl 溶液：111mmol/L,缺少Ca2+的溶液。
心肌细胞收缩依赖细胞外液的Ca2+浓度（呈正比），用0.65 % NaCl 溶液灌注蛙心，由于缺乏Ca2+,以致心肌细胞动作电位2期Ca2+内流减少，胞浆Ca2+浓度降低，心肌的收缩活动随之减弱。
如果长时间灌注蛙心，心脏最终会停止收缩，但心肌仍能产生动作电位（兴奋），这种现象称为兴奋-收缩脱耦联。
对自律性影响不大，心率变化不大。
（2）2 %CaCl2：180mmol/L （正常：2 mmol/L）工作细胞可见蛙心收缩力增强，但舒张不完全，以致收缩基线上移。
在Ca2+浓度较高的情况下，心脏会停止在收缩状态，这种现象称为“钙僵”（只结合不解离的情况，Ca2+浓度在10-5M结合，10-7M解离）。
在细胞膜上Na+与Ca2+的通透有竞争性抑制现象。
P细胞0期钙内流增加，去极速度增快（传导性好），4期自动除极速度加快，自律性升高，心率加快。
31 % KCl: 134mmol/L （正常：4 mmol/L ）轻、中度高钾：细胞外K*浓度升高，细胞膜对K+的通透性升高，K+ 与Ca"通透性在细胞上有竞争性拮抗作用，因此，平台期缩短，Ca2 *内流减少，心肌的兴奋-收缩耦联过程减弱，心肌收缩力降低；膜内外K*浓度梯度减少，静息电位绝对值减少，兴奋性升高；P细胞3期钾通道失活速度减慢，导致4期自动去极速度减慢，同时K+外流增加，最大复极电位的绝对值增大，自律性降低，心率减慢。
一、实验目的1. 熟悉蛙类心脏解剖结构。
2. 掌握蛙类心脏灌流实验方法。
3. 观察并记录Na+, K+, Ca2+及肾上腺素(Adr), 乙酰胆碱(ACh), 乳酸对蛙类心脏活动的影响。
4. 分析不同因素对心脏活动的影响机制。
二、实验原理蛙类心脏为两心房一心室，其起搏点位于静脉窦。
心脏的正常节律性活动依赖于离子（如Na+, K+, Ca2+）和神经递质（如Adr, ACh）的调控。
通过改变灌流液的成分，可以观察不同因素对心脏活动的影响。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：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、0.65% NaCl、2% CaCl2、1% KCl、1:10000肾上腺素、1:10000乙酰胆碱、3%乳酸。
2. 实验仪器：显微镜、秒表、记录仪、计算机等。
四、实验步骤1. 暴露心脏：将青蛙处死，打开胸腔，暴露心脏。
2. 灌流实验：将心脏固定在蛙心夹上，连接张力传感器和计算机采集系统。
用任氏液进行心脏灌流，观察心脏的节律性活动。
3. 观察Na+对心脏活动的影响：将灌流液中的Na+浓度逐渐降低，观察心脏节律的变化。
4. 观察K+对心脏活动的影响：将灌流液中的K+浓度逐渐降低，观察心脏节律的变化。
5. 观察Ca2+对心脏活动的影响：将灌流液中的Ca2+浓度逐渐降低，观察心脏节律的变化。
6. 观察肾上腺素（Adr）对心脏活动的影响：在灌流液中加入一定浓度的Adr，观察心脏节律的变化。
7. 观察乙酰胆碱（ACh）对心脏活动的影响：在灌流液中加入一定浓度的ACh，观察心脏节律的变化。
8. 观察乳酸对心脏活动的影响：在灌流液中加入一定浓度的乳酸，观察心脏节律的变化。
五、实验结果与分析1. Na+对心脏活动的影响：降低Na+浓度，心脏节律逐渐减慢，直至停止。
2. K+对心脏活动的影响：降低K+浓度，心脏节律逐渐加快，直至停止。
生理学实验报告-蛙心灌流————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ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2～3cm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)。
1%氯化钙溶液对离体蛙心的分析实验概要1.学习蛙离体心脏灌流方法。
2.观察Na、K、Ca2、H、肾上腺素、乙酰胆碱等因素对心脏活动的影响。
实验原理心脏的正常节律性活动需要一个适宜的内环境（如Na、K、Ca2等的浓度及比例、pH值和温度），而内环境的变化则直接影响到心脏的正常节律性活动。
在体心脏还受交感神经和迷走神经的双重支配，交感神经末梢释放去甲肾上腺素，使心肌收缩力加强，传导速度加快，心率加快；迷走神经末梢释放乙酰胆碱，使心肌收缩力减弱，心肌传导速度减慢，心率减慢。
将失去神经支配的离体心脏保持于适宜的理化环境中（如任氏液），在一定时间内仍能产生自动节律性兴奋和收缩。
而改变任氏液的组成成分，离体心脏的活动就会受到影响。
主要试剂任氏液、1％NaCl、2％CaCl2、1％KCl、3%乳酸、1：10000肾上腺素、1：10000乙酰胆碱等。
主要设备蛙类常用手术器械一套、玻璃分针、蛙板、蛙钉、蛙心插管、蛙心夹、试管夹、滴管、试剂瓶、烧杯、双凹夹、万能支架、细线。
实验材料蛙实验步骤1.标本的制备（1）离体蛙心标本制备（斯氏蛙心插管法）取蟾蜍一只，打开胸腔，暴露心脏。
在主动脉干下方穿双线，一条在左主动脉上端结扎作插管时牵引用；另一根在动脉球上方打一活结备用（用以结扎和固定插管）。
玻璃分针将心脏向前翻转，在心脏背侧找到静脉窦，在静脉窦以外的地方做一结扎（切忽扎住静脉窦），以阻止血液继续回流心脏（也可不进行此操作）。
左手提起左主动脉上方的结扎线，右手持眼科剪在左主动脉根部（动脉球前端）沿向心方向剪一斜口，将盛有少许任氏液、大小适宜的蛙心插管由此开口处轻轻插入动脉球。
当插管尖端到达动脉球基部时，应将插管稍向后退（因主动脉内有螺旋瓣会阻碍插管前进），并将插管尾端稍向右主动脉方向及腹侧面倾斜，使插管尖端向动脉球的背部后方及心尖方向推进，在心室收缩时经主动脉瓣进入心室。
注意插管不可插得过深，插管的斜面应朝向心室腔，以免插管下口被心室壁堵住。
实验二蛙心灌流观察体液因素对心脏活动的影响[原理]心脏的正常节律性活动需要一个适宜的内环境（如Na＋，K＋，Ca2＋等的浓度及比例、pH值和温度），而内环境的变化则直接影响到心脏的正常节律性活动。
在体心脏还受交感神经和迷走神经的双重支配，交感神经末梢释放递质去甲肾上腺素，使心肌收缩力加强，传导速度加快，心率加快；迷走神经末梢释放乙酰胆碱，使心肌收缩力减弱，心肌传导速度减慢，心率减慢。
将失去神经支配的离体心脏保持于适宜的理化环境中（如任氏液），在一定时间内仍能产生自动节律性兴奋和收缩。
而改变任氏液的组成成分，离体心脏的活动就会受到影响。
用受体阻断剂阻断受体，则相应的受体不能发挥作用。
本实验通过观察内环境理化因素对维持心脏正常节律性活动的重要作用，了解Na+，K+，Ca2＋离子以及肾上腺素（β受体激动剂）、乙酰胆碱（M受体激动剂）等激素对心脏活动的调节意义。
各种体液因素都是通过影响细胞质内钙离子浓度来起作用。
钙离子浓度升高，心肌收缩力量增强，反之减弱。
[目的]学习离体蛙心灌流的方法；观察钠、钾、钙三种离子对心脏活动的影响；观察肾上腺素、乙酰胆碱等因素对心脏活动的影响。
[材料及设备]BL-420型生物机能试验系统，蛙，蛙心套管，蛙心夹，任氏液（与蛙心内环境相似的溶液），0.65%氯化钠，2%氯化钙，1%氯化钾，0.01%肾上腺素，0.0 1%乙酰胆碱，滴管，万能支架，张力换能器。
[方法及步骤]（一）制备离体蛙心1．用探针破坏蟾蜍的脑和脊髓。
2.蟾蜍固定。
将蟾蜍仰卧位固定于蛙板上。
3．打开蟾蜍胸腔。
用剪刀剪开胸骨表面皮肤并游离、去掉胸骨，再用眼科剪剪开心包以暴露心脏。
4.蟾蜍心脏插管。
用小剪刀在主动脉的根部朝心室的方向剪一小口，以灌有任氏液的蛙心滴管的尖端，由此口插入动脉球。
然后将插管稍向后退，再转向心室中央的方向，插入心腔内。
如确实插入心室，即以另一线将动脉球与套管的尖端一起结扎固定，然后将结扎剩下的线头结扎在套管侧壁的小玻璃钩上，并固定之，以免心脏滑脱。
离体蛙心灌流实验目的学习离体蛙心灌流的方法；观察钠、钾、钙三种离子对心脏活动的影响。
观察肾上腺素、乙酰胆碱等因素对心脏活动的影响。
实验器材动物：蟾蜍器材：斯氏蛙心套管、套管夹、常用手术器械、任氏液、张力换能器、蛙心夹、0.65%NaCl 溶液、5%NaCl溶液、2%CaCl2溶液、1%KCl溶液、1:5000肾上腺素溶液、1:10000乙酰胆碱溶液、300u/ml肝素溶液实验方法与步骤1、离体蛙心的制备：双毁髓→左主动脉结扎→左右两主动脉下方活结备用→剪口，插管（管内盛任氏液与肝素）→结扎备用线（套管＋左右主动脉）→剪断动脉→结扎并剪断静脉。
2、固定套管并用任氏液换洗血液；进入RM6240系统。
3、观察并记录正常心搏曲线；4、向套管内分别加入以下溶液（0.65%NaCl溶液2d 、5%NaCl溶液2d 、1%KCl溶液1-2d 、2%CaCl2溶液1d 、1:5000肾上腺素溶液1-2d 、1:10000乙酰胆碱溶液1-2d ），观察并记录曲线变化。
实验结果此图为蛙心正常心搏曲线此图为换入0.65% Nacl溶液后蛙心收缩曲线的变化由波形图可知，Nacl可使心肌收缩能力减弱，心率减慢，导致心率曲线幅度减小。
此图为加入5%Nacl溶液后蛙心收缩曲线的变化有波形图可知，向任氏液中加入5%Nacl之后心搏曲线的幅度大大降低。
此图为加入Kcl溶液后蛙心收缩曲线的变化KCl导致心脏肌细胞收缩能力减弱，心率减慢。
此图为加入Cacl2溶液后蛙心收缩曲线的变化可使心肌收缩能力增强，心率加快，导致心率曲线幅度由上图可知，CaCl2增加。
此图为加入肾上腺素后蛙心收缩曲线的变化由波形图可知，肾上腺素可使心肌收缩力增强，心率加快。
此图为加入乙酰胆碱后蛙心收缩曲线的变化由上图可知，乙酰胆碱可使心肌收缩能力减弱，心率减慢，导致心率曲线幅度降低。
实验结果分析离体蛙心仍可具有揭露性收缩，是因为作为蛙心正常起搏点的经脉都（其功能相当于人体心脏的窦房结）能产生自动节律，通过传导系统维持心脏的波动，心脏正常德节律性兴奋和收缩活动必须在适宜的礼花环境才能维持，一旦适宜的环境被干扰或破坏，心脏后东就会受到影响。
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。
钙离子、肾上腺素、乙酰胆碱对离体蛙心活动有何影响?为什么?高钙可见蛙心收缩力增强,但舒张不完全,以致收缩基线上移.在钙离子浓度较高的情况下,心脏会停止在收缩状态,称为“钙僵”.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,当钙离子浓度升高至10-5M水平时,作为钙受体的肌钙蛋白结合了足够的钙离子,这就引起肌钙蛋白分子构型的改变,从而触发肌丝滑行,肌纤维收缩.当肌浆中钙离子浓度降至10-7M时,钙离子与肌钙蛋白解离,心肌随之舒张.用高钙任氏液灌注蛙心,使得肌浆中的钙离子浓度不断升高,钙离子与肌钙蛋白结合数量不断增加,甚至达到只结合不解离的程度,于是,心肌出现钙僵.滴加肾上腺素后,可见蛙心收缩增强,心脏舒张完全,心博曲线幅度明显增大.因为肾上腺素使心肌收缩能力增强.机理为肾上腺素与心肌细胞膜上的β受体结合,提高心肌细胞和肌浆网膜钙离子通透性,导致肌浆中钙离子浓度增高,使心肌收缩增强.另外,肾上腺素还有降低肌钙蛋白与钙离子亲和力,促使肌钙蛋白对钙离子的释放速率增加；提高肌浆网膜摄取钙离子的速度,刺激钠-钙离子的交换,使复极期向细胞外排出钙离子的作用加速.这样,使心肌舒张速度增快,整个舒张过程明显加强.滴加乙酰胆碱后,可见蛙心收缩减弱,收缩曲线基线下移,心率减慢.最后,心跳停止于舒张阶段,出现类似高钾时的变化.因为乙酰胆碱使心肌的收缩能力减弱.机理为乙酰胆碱与心肌细胞M受体结合,一方面提高心肌细胞膜钾离子通道的通透性,促使钾离子外流,将引起（1）窦房结细胞复极时钾离子外流增多,最大复极电位绝对值增大；IK衰减过程减弱,自动除极速度减慢.这两方面因素导致窦房结自律性降低,心率减慢.（2）复极过程中钾离子外流增加,动作电位2、3期缩短,钙离子进入细胞内减少,使心肌收缩力减弱；另一方面乙酰胆碱可直接抑制钙离子通道,减少钙离子内流,使心肌细胞收缩减弱.综述钙离子是机体各项生理活动不可缺少的离子。
它对于维持细胞膜两侧的钙离子碱性还原棒生物电位，维持正常的神经传导功能。
维持正常的肌肉伸缩与舒张功能以及神经－肌肉传导功能，还有一些激素的作用机制均通过钙离子表现出来。
它的主要生理功能均是基于以上的基本细胞功能，主要有以下几点：1.钙离子是凝血因子，参与凝血过程；2.参与肌肉（包括骨骼肌、平滑肌）收缩过程；3.参与神经递质合成与释放、激素合成与分泌；4.是骨骼构成的重要物质。
其中几个重要作用的产生机制如下：钙离子传导神经信号机制：促进神经递质分泌。
当第一个细胞兴奋时，产生了一个电冲动，此时，细胞外的钙离子流入该细胞内，促使该细胞分泌神经递质，神经递质与相邻的下一级神经细胞膜上的蛋白分子结合，促使这一级神经细胞产生新的电冲动。
以此类推，神经信号便一级一级地传递下去，从而构成复杂的信号体系，乃至最终出现学习、记忆等大脑的高级功能。
当机体缺钙时，神经递质的释放受到阻隔，人体的兴奋机制和抑制机制遭到破坏。
如果是儿童缺钙，会夜啼、夜惊、烦躁失眠，严重的导致大脑发育障碍，出现反应迟钝、多动、学习困难等症，影响大脑成熟和智力。
钙离子让心脏跳动机制：带正电的钙离子，让细胞内外发生电位差。
带正电的钙离子，穿过细胞膜，进入心肌细胞，因为细胞内外的钙浓度相差较大，形成较大电位差，产生了刺激细胞膜收缩的生理效应。
心肌细胞收缩，又将钙离子给泵出了细胞膜外，形成反向的电位差，心肌细胞膜在这种反向电位差的作用下，开始舒张；舒张后，细胞膜的通透性增强，钙离子再次穿过细胞膜进入心肌细胞，再次引起心肌收缩，如此往复，心脏就有节律地跳动起来。
钙离子传递御敌信号机制：外来抗原激活T细胞受体，启动了钙离子介导的信号通路，促使免疫细胞分化和生长。
当病菌、细菌、毒物等外来入侵者侵入人体时，是钙离子首先发出预钙离子水机警信号；随后钙离子又发出入侵者有何特性的信号，免疫系统随之组织相应的免疫细胞，捕获和吞噬敌人。
一旦钙缺乏，就会发生免疫系统功能下降、紊乱，引发疾病。
如：自身免疫性疾病红斑狼疮、风湿病；皮肤病：皮炎、痤疮等。
补钙，对治疗这些病有重要作用，反证了钙的功能。
钙离子调节酶的活性机制：细胞内的钙调节蛋白与钙离子结合，形成的一种复合物，可激活体内多种酶的活性。
如果皮肤被割伤了，流血了，钙离子立刻发出信号，逐级激活凝血酶，启动凝血机制，以止血。
食物中的营养要靠酶的分解，才能被人体吸收，而蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、ATP酶等多种酶和激素，要靠钙离子的作用，才会充满活性，因此营养学有“补钙，是补充一切营养的根源”的说法。
钙离子调控生殖细胞的成熟和受精机制：精子DNA的最前端，是一个由钙组成的顶体。
精子携带的DNA的最前端是一个由钙组成的顶体，正是这个钙顶体使精子在到达卵细胞边缘时，破坏和穿透卵细胞的内层膜，受精的一瞬间就这样发生了。
同时由钙组成的波状物环绕着卵细胞，这被称为钙振荡。
钙振荡起到了激活卵子的作用，使卵子获得受精能力，一个生命的孕育从此开始了。
因此，钙若不充足，直接影响人的性功能和精子的活力，导致不育。
近期研究发现，钙参与着更广泛的生理过程，如细胞兴奋性的控制、细胞代谢、细胞形态的维持、细胞周期的调控等。
钙离子可以激活信号转导相关的酶类1、钙离子在细胞中的分布具有明显的区域特征细胞外液游离的钙浓度远高于细胞内钙浓度，而细胞内的钙离子则有90%以上储存于细胞内钙库（内质网和线粒体内），胞质内的钙浓度很低。
如果细胞质膜或细胞内钙库的钙离子通道开启，可引起胞外钙的内流或细胞内钙库的钙释放，使胞质内钙离子浓度急剧升高。
而钙离子进入胞质后，又可再经细胞质膜及钙库膜上的钙泵（钙离子－ATP酶）返回细胞外或细胞内钙库，维持细胞质内的低钙状态。
2、钙离子的下游信号转导分子是钙调蛋白钙调蛋白（calmodulin，CaM）是一种钙结合蛋白，分子中有4个结构域，每个结构域可结合1个钙离子。
胞质中钙离子浓度低时，钙调蛋白不易结合钙离子；随着胞质中钙离子浓度增高，钙调蛋白可结合不同数量的钙离子，形成不同构像的钙离子/钙调蛋白复合物。
钙调蛋白本身无活性，形成钙离子/钙调蛋白复合物后具有调节功能，可调节钙调蛋白依赖性蛋白激酶的活性。
3、钙调蛋白不是钙离子的唯一靶分子除了钙调蛋白，钙离子还结合PKC、AC和cAMP－PDE等多种信号转导分子，通过变构效应激活这些分子钙离子补钙事项编辑钙离子补钙从孕前开始骨钙：胎儿期，首先形成了一个骨化中心，即由软组织（骨胶原）构成的骨骺，胎盘输送来的钙等营养物质不断地在骨骺上沉积，胎儿出生时，小胳膊等骨头已基本形成，只是硬度不够罢了。
婴儿出生，从食物中摄取的钙等营养物质，继续在骨骺上沉积，形成“羟磷灰石”。
此时，新骨100%地更新旧骨，并不断地伸长、硬化，需要大量的钙。
血钙：胎龄25周至生后6个月内，是大脑皮层各种神经元、神经胶质、神经纤维发育的激增期，神经细胞生长速度极快。
2岁后细胞增殖速度减慢、体积增大。
孕妇补钙要从孕前开始，如果孕妇缺钙，可使胎儿脑细胞分裂减慢，胶质细胞数目减少，严重者神经元数目亦少，智能发育迟缓。
钙离子青年时争取较高骨峰值骨钙：我们的骨头里有成骨细胞和破骨细胞。
在婴儿－青年期，成骨细胞的活性远远大于破骨细胞，让骨头在正常的新陈代谢过程中，新骨的生成，远远大于旧骨。
到30岁时，人的骨峰值达到高峰。
如果这一阶段钙摄入量充足，获取了一个较高的骨峰值，以后即使发生退行性的骨丢失，也不容易骨质疏松。
已经证实，青少年时期缺乏运动，将严重影响到骨密度和骨矿含量的储备。
钙离子通道血钙：现在学生学习紧张，如果给高度用脑的学生，尤其是那些有过于紧张、失眠、情绪失控等应考综合征的学生，补充足够的钙，增强神经组织的传导能力和收缩性，可使他们在学习时注意力高度集中、提高效率；在休息时能充分休息、彻底放松，保持良好、高效的学习状态。
钙离子中老年减缓骨丢失速度骨钙：30－40岁，成骨细胞和破骨细胞活性相当，维持着高骨峰值的水平；40岁后，破骨细胞活性大于成骨细胞。
但是，生命中后期尽管不能增加骨密度，如果钙摄入量充足，至少能保持已有的骨密度并且增加骨矿含量。
血钙：缺钙，神经调节能力下降，可让老人记忆力减退、耐力下降、神经衰弱、老年痴呆。
钙离子植物雌激素保护妇女前两天下雪，记者在某三甲医院看到，几分钟内有3位因路滑摔倒而骨折的市民前来就诊，竟全是50多岁的女性。
原因是更年期妇女，失去了雌激素的保护，骨丢失远大于男性。
女性孕育，消耗大量的钙，为补其不足，女性产生了一种特殊的生理功能，即让雌激素刺激调控钙平衡的甲状旁腺素，进而激活成骨细胞，促进骨质的生成。
而绝经妇女因雌激素水平下降，甲状旁腺素的分泌和维生素D 的羟化功能被抑制，导致骨钙丢失。
大豆异黄酮，其分子结构与人体自身分泌的雌激素极其相似，故称植物雌激素，可对绝经期妇女“雌激素”继续保护。
钙离子补充维生素D有利于钙离子吸收维生素D是钙被骨髓吸收的载体，L-天门冬氨酸钙钙立速不需要维生素D辅助吸收，会直接被小肠绒毛吸收。
钙离子相关知识编辑钙离子补钙红绿灯1、绿灯：维生素D帮助钙吸收（1）、肠粘膜是钙吸收的首要通道，而维D可促使肠道粘膜生成钙结合蛋白，“运载”钙离子穿过肠腔壁进入血液。
（2）、维D能直接刺激骨骼中的成骨细胞，促进钙盐沉积；维D 还能促进破骨细胞的活性，使旧骨质中的骨盐溶解而增加骨钙释放。
（3）、维D在肾脏，间接地促进肾小管对钙的“回收利用”。
2、黄灯：少食盐等于补钙。
科学家发现，盐的摄入量越多，钙的吸收就越差。
“新版膳食指南”推荐的标准是，每人每日食盐量不超过6克。
钙离子钙质迁徙酿恶果每日钙摄入量不足，血钙“夺取”骨钙，以保证生命活动之需，而钙质的迁徙，会造成血管硬化等恶果。
人体有一个自稳系统，当血钙水平低时，立刻发布一种信息，甲状旁腺接到信息后，立即分泌“破骨素”，这种激素刺破骨膜，激活破骨细胞，溶出骨钙，补血钙之不足。
而这些溶出的骨钙，其浓度远远高于血钙，极易沉积在血管壁上，吸引胆固醇进入血管，造成动脉硬化。
近年来医学研究表明，补钙，不仅可以防骨质疏松，还可以防治动脉硬化和高血压，还有显著的降低血脂作用。
钙离子钙离子拮抗剂钙离子拮抗剂也叫钙通道阻滞剂，是高血压治疗中一类非常重要的药物，我国有一半以上服药治疗的高血压患者应用钙离子拮抗剂。
国际上的重要临床研究显示，亚洲患者对钙离子拮抗剂更敏感，也更容易坚持治疗。
那么，钙拮抗剂是如何降低血压的呢？这一类药物该如何正确使用呢？讲到钙离子拮抗剂的作用机理，首先要谈高血压是如何产生的。
血压碱性钙离子球是指血液在血管内流动时对血管壁产生的侧压力。
绝大部分高血压患者（90%以上）没有特定的病因，多是随着年龄增加，血管壁弹性减弱，阻力增加而引起的。
