实验三离体蛙心灌流.ppt

实验三电刺激和化学因素对心脏活动的影响,一、实验目的,1.学习离体蛙心灌流方法。2.观察在心脏活动周期内给予刺激所引起的期前收缩和代偿间歇。3.观察Na+、K+、Ca2+、Adr（肾上腺素）、Ach（乙酰胆碱）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。,1、心肌的生理特性：2、两栖类动物的心起搏点：3、心肌兴奋性的周期性变化：,二、实验原理,自律性、兴奋性、传导性、收缩性。,静脉窦。,有效不应期；相对不应期；超常期。,有效不应期=收缩期+舒张早期,期前收缩：给予心室肌一次有效刺激，产生一次正常节律以外的收缩反应，该收缩先于下一次正常窦房结兴奋引起的收缩。,1、心脏的正常节律性活动需要一个适宜的内环境（离子浓度、pH等），内环境的变化直接影响到心脏的正常节律性活动。2、因此可用人工灌流的方法，观察灌流液成分的改变对离体心脏活动的影响。无Ca2+任氏液；任氏液（1%KCl；1%CaCl2；2%CaCl2)。,二、实验原理,1、神经调节：在体心脏受交感神经和迷走神经的双重支配。交感神经末梢释放NE（去甲肾上腺素），使心肌收缩力加强，传导速度加快，心率加快，即产生正性变时、变力、变传导作用；迷走神经末梢释放Ach（乙酰胆碱），使心肌收缩力减弱，心肌传导速度减慢，心率减慢，即产生负性变时、变力、变传导作用。2、体液调节0.01%Adr（肾上腺素）0.01%Ach（乙酰胆碱）,心脏活动调节,三、实验器材及药品,实验对象：蟾蜍,实验药品：任氏液无Ca任氏液1%KCl1%CaCl22%CaCl20.01%Ach0.01%Adr,实验器材：张力换能器蛙类手术器械一套铁支架双凹夹蛙心套管蛙心夹刺激电极滴管烧杯,四、手术操作,1.取蟾蜍，破坏脑和脊髓、暴露心脏。,1,2,3,4,（腹面）,（背面）,（两栖类动物心脏解剖结构示意图）,2.蛙心插管（操作难点）,1,2,3,4,蛙心插管步骤小结：,1、在主动脉下穿线，备结扎用；,2、在主动脉根部剪一斜切口；,3、插管装任氏液，食指堵住上口；,5、将插管转向插入心室（插入后有血液进入插管），将丝线结扎固定在蛙心套管上。,4、将插管顺着主动脉方向插入动脉圆锥；,（腹面）,3.游离蛙心,1、轻提起蛙心插管，剪断动静脉(勿损伤静脉窦），将心脏离体，观察插管内液面高度是否随着心脏的收缩和舒张而变化？,2、用滴管吸净插管内余血，加入新鲜任氏液，反复换洗数次，直至液体完全澄清。,3、始终保持灌流液面高度恒定（1-2cm）。,五、仪器连接,1,2,3,4,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，再将蛙心夹上的系线与张力传感器相连。,仪器连接注意事项,六、软件操作,1.描记正常蛙心收缩曲线曲线疏密：代表心跳频率。曲线的规律性：代表心室的节律性。曲线的顶点水平：代表心室收缩的程度。曲线的基线：代表心室舒张的程度。,七、实验项目观察与记录,2.期前收缩和代偿间歇,3.改变灌流液成分对心脏活动的影响,对心脏活动的影响（心率、收缩力度、基线水平）,无钙任氏液；任氏液内分别添加:(1%KCl；1%CaCl2；0.01%Ach；0.01%Adr；2%CaCl2；）,（1）吸出插管内全部任氏液，换入无钙任氏液，观察心缩曲线变化，待效应明显后，吸出灌流液，用新鲜任氏液换洗3次，直至心缩曲线恢复正常。,（2）加1-2滴1%KCl于新换入的任氏液中，观察心缩曲线的变化。待出现效应后，用新鲜任氏液换洗3次至曲线恢复正常。,（3）加入1-2滴1%CaCl2于新换入的任氏液中，观察心缩曲线的变化。待出现效应后，用新鲜任氏液换洗3次至曲线恢复正常。,（4）加入1-2滴0.01%Adr于任氏液中，待效应出现后，用任氏液换洗至曲线恢复正常。,（5）加入1-2滴0.01%Ach于任氏液中，待效应出现后，用任氏液换洗至曲线恢复正常。,（6）钙僵：加入4-5滴%CaCl2于新换入的任氏液中，观察心缩曲线的变化。,八、注意事项,1.制备标本时，应按指导试探着插管，避免损伤心脏(包括静脉窦)。2.每次换液时，插管内的液面均应保持恒定高度。3.各种试剂的滴管不要混淆,以免影响实验结果。4.药物作用不明显时，可适量增加。每次加药，心搏曲线出现变化后立即将插管内液体吸出。5.滴加任氏液于心脏表面使之湿润。6.固定换能器时应稍向下倾斜，以免自心脏滴下的液体进入换能器内造成短路。,观看实验录像,九、讨论分析,分析各观察结果的原因。心肌有效不应期长的生理意义。心率过慢，期前收缩后是否有代偿间歇？实验中套管内液面为什么要保持相同高度？,部分结果分析,无钙任氏液，心跳减弱心肌收缩活动有Ca2+触发，心肌肌浆网不发达，因此其收缩强弱依赖于细胞外Ca2+浓度,灌流液中缺乏Ca2+，心肌细胞内Ca2+大大减少，心肌兴奋-收缩藕联过程减弱，心肌收缩活动减弱,高K+任氏液，心跳明显减弱甚至停跳于舒张状态,部分结果分析,K+与Ca2+有竞争性拮抗作用。细胞外K+浓度增加可抑制细胞膜对Ca2+的转运，从而使进入胞内的Ca2+减少，心肌兴奋-收缩藕联过程减弱，心缩力降低甚至停于舒张状态。,高Ca2+，心缩加强，舒张不完全，甚至停于收缩状态,部分结果分析,心肌舒缩活动取决于胞内Ca2+浓度，当Ca2+升高到0.01mM，肌钙蛋白可结合足够Ca2+发生构型改变而触发心肌收缩；当胞内Ca2+浓度降到0.0001mM时则可解离发生心肌舒张。高Ca2+使肌钙蛋白与Ca2+不能解离而造成心肌持续收缩。,部分结果分析,肾上腺素，心脏正性作用并且舒张完全,1.肾上腺素与心肌细胞膜受体结合，使心肌细胞膜上腺苷酸环化酶活化作用于ATP产生cAMP,cAMP的作用：（1）激活Ca2+内流；（2）肌浆网释放Ca2+因此心肌收缩加强,2.肾上腺素使Ca2+泵活动增强，肌浆网摄取Ca2+向细胞外转运，胞内Ca2+减少，心肌舒张过程加快，舒张完全,乙酰胆碱，心缩减弱，心率减慢，兴奋传导速度变慢,部分结果分析,乙酰胆碱与心肌M受体结合：,1.K+通透性增加：,（1）动作电位2，3期缩短，Ca2+内流减少心缩力减弱；,（2）最大