蛙类斯氏离体心脏灌流及对其节律性 收缩的影响因素

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1、中央民族大学生命与环境科学学院生理学实验报告蛙类斯氏离体心脏灌流及对其节律性收缩的影响因素-中央民族大学生命与环境科学学院生理学实验报告蛙类斯氏离体心脏灌流及对其节律性收缩的影响因素姓名：唐胜华学号：0941063年级：09级专业：生物科学小组成员：韩旭思关晴月指导教师：覃筱燕2011年10月22日一、实验目的1.学习蛙斯氏离体心脏灌流法。2.了解心肌的生理特性。3.观察Na+、K+、Ca2+离子及肾上腺素、乙酰胆碱等对离体心脏的影响。4.观察心脏在收缩活动的不同时期对额外刺激的反应，了解心肌收缩的生理特性。二、实验原理两栖类动物的心脏为两心房、一心室

2、，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。这种有节律的活动可以能过张力传感器在生理信号采集系统中记录下来，称为心搏曲线。心脏收缩的机械活动，与心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中的生物电变化，是两个不同的生理过程。心脏收缩的机械活动可以能过心搏曲线记录下来，而心脏的生物电变化可以能过心电图表现了来。同时记录心脏的机械活动与电变化，可以清梦地观察到两个生理过程之间对应关系。心肌的机能特性之一是具有较长的不应期，整个收缩期都处于有效不应期内。在心室收缩期给以刺激，

3、心室都不发生反应，在心室舒张中后期给以单个阈上刺激，则产生一次正常节律以外的收缩反应，即期前收缩。当静脉窦传来的节律性兴奋图1.蛙的心脏插管恰好落在期外收缩的收缩期时，心室不再发生反应，须静脉窦传来下一个兴奋才会收缩。因此在期外收缩之后，就会出现一个较长时间的舒张间歇期，即代偿间歇。心肌具有自动节律性收缩的特性，其调节受植物性神经的支配及某些体液因素的调节和药物作用的影响。因此，在灌流液中，滴加肾上腺素、乙酰胆碱及其相应的受体阻断剂心得安和阿托品等药品，可间接观察神经体液因素对心脏活动的影响。图2.心脏插管及换能装置三、实验材料及试剂蟾蜍，常用手术器械

4、，蛙板，蛙心夹，实验信号采集系统，张力传感器，支架，双凹夹，滑轮，两个针形插入电极，双针形露丝刺激电极，秒表，滴管，培养皿，纱布，橡皮泥，任氏液，蛙心套管，套管夹，0.65%和5%的NaCl溶液，2%的CaCl2溶液，！%的KCl溶液，1:5000肾上腺素溶液，1:10000的乙酰胆碱溶液。四、实验流程具体明细参见：《生理学实验》第三版，解景田刘燕强崔庚寅，高等教育出版社，第75页至83页。五、实验结果1、蛙心脏代偿间歇现象的观察。在收缩期、舒张早期即有效不应期内，给予任何刺激，心肌都不产生兴奋、不发生收缩；舒张中、晚期即有效不应期之后，额外的刺激引起

5、期前兴奋，发生期前收缩。期前收缩之后一次较长的心舒期，窦房结正常刺激恰好在期前兴奋的有效不应期之内，产生代偿间歇。如下图所示，心脏的正常节律是47次/min，在发生代偿间歇之后，其节律变为40次/min。另外，在给予心脏3.50V电压刺激的时刻，心脏就已经发生了代偿间歇，在之后的6.00V电压刺激时，其又出现了一次代偿间歇，且更加明显。图3.心脏代偿间歇的观察2、NaCl溶液对心脏兴奋节律的影响。（1）、0.65%的NaCl溶液灌流心脏。图4.0.65%的NaCl溶液灌流心脏搏动心率图在使用0.65%的NaCl溶液灌流刺激心脏时，由于它相当于蛙的等渗溶

6、液（及任氏液），降低了心肌细胞外的Ca离子浓度，内流的Ca离子浓度也随之降低，心肌细胞的兴奋—收缩偶联下降，从而使得心肌细胞的收缩减弱，心率减慢。（2）、5%的NaCl溶液刺激灌流心脏。图5.5%的NaCl溶液灌流心脏的搏动心率图再改用浓度为5%的NaCl溶液灌流心脏时，此时的NaCl溶液已不再相当于任氏液，而是与Ca离子竞争性的与肌钙蛋白结合，使浓度低的Ca离子无法与肌钙蛋白结合，这就不能引起心肌细胞发生收缩，表现为心率变小，心跳变慢，心肌收缩幅度变小。3、K对心脏兴奋节律的影响。从下图可以看出，在灌流KCl溶液后，心肌细胞的搏动节律明显加快，但是收

7、缩的幅度却呈减小的趋势。理论上，细胞外K+浓度升高时会出现兴奋性的双向变化，轻度升高时，膜电位轻度减小，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；重度高钾时，RP的绝对值减小时，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膜电位显示著减小。1%的KCl溶液相对而言，算是低浓度的含钾溶液，但它却使得心肌细胞外的钾离子浓度变大了，也即使得心肌细胞的膜静息电位的绝对值变小了，只要很小的外界刺激，心肌就可以兴奋。图6.1%的KCl溶液灌流心脏节律图4、2%的CaCl溶液

8、灌流心脏其节律的变化。由图可知，在Ca2+浓度变大时，心脏的收缩明显变大，收缩频率也随之增大。