1、机能学实验课教案离 体 蛙 心 灌 流生理教研室：卢 娜2004-9-20新乡医学院实验课教案首页课程名称：机能实验学 授课教师姓名及职称： 卢 娜一、题目 离 体 蛙 心 灌 流二、对象 2002 级本科各个专业三、单元教学目标与课时分配1.理论讲解 1学时:40min2.学生操作 4学时:160min共:200min 四、授课重点 心肌细胞的生理特征五、授课难点1.学习离体蛙心灌流的实验方法。2观察 Na、K、Ca 三种离子及肾上腺素、乙酰胆碱等因素对心脏活动的影响。六、授课形式 小班实验课七、授课方法与课前准备认真备课；采用启发式教学；了解学生已学课程，医学生物学、生物化学，同期课程生理
2、学内容围绕重点、难点，深入浅出八、教材与参考文献生理学实验方法李东亮主编生理学实验指导朱思明主编医用机能实验学常全忠主编病理生理学第五版病理生理学实验孙银平主编药理学第五版九、思考题1给人体快速静脉注射钾离子，会有什么样的结果?2蛙心插管内灌流液是心脏的什么负荷?3正常体内肾上腺素、乙酰胆碱等化学物质来自何处?十、教研室审查意见 主任签字新乡医学院 生理学 教研室 2004 年 9 月 20 日离 体 蛙 心 灌 流实验目的 1学习离体蛙心灌流的实验方法。2观察 Na、K、Ca 三种离子及肾上腺素、乙酰胆碱等因素对心脏活动的影响。实验原理1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
3、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。2心肌细胞分类收缩性 兴奋性 传导性 自律性非自律细胞， 心房肌，心室肌细胞 有 有 有 无自律细胞， p细胞，浦肯野细胞 无 有 有 有快反应细胞：心房肌，心室肌，浦肯野细胞：主要由快钠通道被激活，Na 快速内流引发动作电位，去极速度快慢反应细胞：窦房结细胞，房室交界区细胞：主要由慢钙通道被激活，Ca 内流引发动作电位，去极速度慢3心肌细胞的生理特征： 电生理特征：自律性，兴奋性，传导性机械生理特征：收缩性影响心肌细胞电生理因素影响心肌细胞兴奋性因素（心室肌细胞）影响心肌细胞自律性
4、因素（窦房结细胞）影响心肌细胞传导性因素（房室交界区细胞）静息电位水平与阈电位水平之间的差距 4 期自动除极的速度 结构因素：直径钠通道状态 最大复极电位水平与阈电位水平之间差距 动作电位 0 期去极速度和幅度邻近部位膜的兴奋性心肌细胞兴奋收缩耦联过程所需的 Ca 要从细胞外液转运，细胞兴奋时，膜上 Ca 通道开放，因此：细胞外液 Ca 浓度细胞兴奋时内流 Ca心肌收缩力反之亦然1KCl： 即/ L（正常：）轻，中度高钾：细胞外 K与在细胞膜上有竞争性抑制抑制细胞膜对a 转运进入细胞内 Ca 心肌的兴奋收缩联过程减弱心肌收缩力K 膜内外浓度梯度减小静息电位绝对值减小兴奋性K 细胞膜对 k通透性
5、增加K 通道失活 V自动去极化 V自律性K 细胞膜对 k通透性增加K 外流增加最大复极电位自律性K Ca 内流受抑制0 期去极速度和幅度降低传导性降低重度高钾：KRP通道失活兴奋性丧失2CaCl 2： 即/L（正常：）细胞膜外与有竞争性抑制细胞外液 Ca 浓度细胞兴奋时内流 Ca心肌收缩力快反应细胞：高内流抑制期去极化速度及幅度下降传导性慢反应细胞：高Ca 易进入细胞，内流增加期去极化速度增加传导性 O. 65NaCl ： 细胞外 Ca2 期内流 Ca胞浆 Ca 浓度心肌收缩 内流减少期去极化速度减慢传导性Ca Ca 不易进入细胞4 期自动除极的速度减慢自律性7：肾上腺素 正性变化肾上腺素与心
6、肌细胞膜上的 1 受体结合心肌细胞和肌浆网膜 Ca 通透性肌浆中 Ca 浓度增加心肌收缩使 K 通道，通道，Ca 通道都开放，-慢 Ca 通道-8：乙酰胆碱 负性变化乙酰胆碱与心肌细胞膜上的 M 受体结合心肌细胞膜 K 通道的通透性促 k 外流1：窦房结细胞复极时 K 外流最大复极电位水平自律性2：复极时 K 外流AP 2,3 期缩短Ca 进入细胞内心肌收缩乙酰胆碱可直接抑制 Ca 通道Ca 内流心肌收缩实验对象 青蛙或蟾蜍实验器材和药品1器材 生物信号采集系统、机械换能器、蛙类手术器械 1套、蛙心插管、蛙心夹、试管夹、双凹夹、万能支架、滴管、150ml 小烧杯 4个、任氏液。2药品 O. 6
7、5氯化钠、2氯化钙、1氯化钾、1：10 000 肾上腺素、1，10 000 乙酰胆碱等。实验步骤1 离体蛙心的制备(1)取 1 只蟾蜍，破坏脑和脊髓，仰卧固定于蛙板上，用外科剪由剑突处向两锁骨肩峰端呈三角形剪开皮肤，用粗剪刀剪开胸壁，用图钉固定两前肢，用镊子提起心包膜，用眼科剪将其剪开，暴露心脏。(2)在两个主动脉干下各穿两根细线（一根用来结扎腔静脉，另一根用来结扎 蛙心插管和主动脉） ，并将其中一根打一活结备用。(3)将心脏上翻，辨认心房，静脉窦，腔静脉，然后结扎腔静脉。(4) 用左手提起结扎线，右手用眼科剪在左侧主动脉距分叉部 3mm处剪一“v”型口。将盛有少量任氏液的蛙心套管(用拇指将套
8、管堵住，以防套管中的任氏液流出)从“v”型口插入动脉球底部，然后稍后撤套管，再将蛙心管尖端转向蟾蜍的背侧及左下方，于心缩期插入心室内。插管如已进入心室，可见管中液面随着心搏而升降，此时即可将预置线的活结扎紧，并固定于插管壁的小钩上。(5) 小心提起套管和心脏，剪断主动脉左右分支；将心脏连同静脉窦一起剪下。(6)吸去管内的血液，并用任氏液反复冲洗心室内的余血，以防血液凝固而影响实验的进行。用连有细线的蛙心夹在心舒期夹住心尖部。 （心尖大，夹组织少，不易损伤心脏）2实验装置 将蛙心插管用试管夹固定于支架上，蛙心夹的连线连接在机械换能器上。换能器的输出线与计算机的“输入”端相连。打开计算机，进入“蛙
9、心灌流”界面。调节实验参数，开始记录心脏收缩曲线。3观察项目(1)记录心脏在仅有任氏液时的收缩曲线，观察心率及收缩幅度，作为正常对照。(2)吸去管内的任氏液，换以等量 0.65Nacl，观察并记录心跳的变化。(3)等量任氏液换洗，待心跳恢复正常后，加入 2Cacl 12 滴，记录观察心跳的变化。(4)等量任氏液换洗，待心跳恢复正常后，加入 lKcl 12 滴，记录观察心跳的变化。(5)等量任氏液换洗，待心跳恢复正常后，加入 1l0 000 肾上腺素 12 滴，记录并观察心跳的变化。(6)等量任氏液换洗，待心跳恢复正常后，加入 l10 000 乙酰胆碱 12 滴，记录并观察心跳的变化。4实验结果
10、的处理 对正常心脏收缩曲线和各项实验所得结果均应在实验时进行标记，然后整理并附在实验报告单上，对实验结果进行理论上的解释。收缩幅度 收缩频率正常KCL CaCl NaCl E Ach 注意事项1蛙心夹应一次性夹住心尖，不宜夹多次，以免损伤心脏。2蛙心夹与换能器簧片的连线应呈一定的倾斜度，以防溶液滴入换能器。3当各项实验效果明显后，应及时将插管内的溶液吸出，至少用任氏液反复冲洗 23 次，待心跳恢复正常后，再进行下一项实验。4各种溶液的滴管应分开，不要混用。5在实验过程中，基线的位置、放大倍数、扫描速度一经调好后不要再变动。6在各项实验中，蛙心插管内灌流液的液面高度应始终保持一致，以保证心脏固定的负荷。7每一项实验，均应先记录一段正常对照曲线，然后再加入药液并记录其效应。8肾上腺素：加 2-3 滴，可多次使用 乙腺胆碱：必须最后一次滴加 NaCl：全换 其余：从一滴加起思考题1给人体快速静脉注射钾离子，会有什么样的结果?2蛙心插管内灌流液是心脏的什么负荷?3正常体内肾上腺素、乙酰胆碱等化学物质来自何处?
