1、大学学生实验报告开课学院及实验室：生科院生化楼 603 2015 年 3 月 17 日学院 生命科学学院年级、专业、班生技131 姓名 学号实验课程名称 动物生理学实验 成绩实验项目名称 实验二离子及药物对离体蛙心脏活动的 影响 指导老师实验目的 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心肌细胞的生理特征： 电生理特征：自律性，兴奋性，传导性 机械
2、生理特征：收缩性实验对象 青蛙实验器材和药品 1器材 生物信号采集系统、张力换能器(10g)、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 0. 65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2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 0.65NacCl，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 5%NaCI12 滴，记录观察心跳的变化。(4)等量任
3、氏液换洗，待心跳恢复正常后，加入 2CaCl 2 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 lKCl 12 滴，记录观察心跳的变化。 (6)等量任氏液换洗，待心跳恢复正常后，加入 1：l0 000 肾上腺素 12 滴，记录并观察心跳的变化。(7) 吸去管内的任氏液，换以等量 4 摄氏度任氏液，观察并记录心跳的变化。(8) 等量任氏液换洗，待心跳恢复正常后，加入 2.5%NaHCO312 滴，记录观察心跳的变化。(9) 等量任氏液换洗，待心跳恢复正常后，加 3%乳酸 12 滴，记录观察心跳的变化。(10)等量任氏液换洗，待心跳恢复正常后，加入 l：10 000
4、 乙酰胆碱 12 滴，发生变化后，加入阿托品，记录并观察心跳的变化。实验结果分析结果：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，发现心脏跳动的频率、幅度就会发生相应的改变。当用 0.65%NaCl 置换时，蛙心的心率不变，振幅下降了 78.6%，基线不变；用 5%NaCl 滴加时，心率上升了 3.6%，振幅下降了 28.6%，基线不变；用 2%CaCl2 滴加时，心率下降了 3.2%，振幅上升了 11.1%，基线上升了；滴加 1%KCI 时，心率上升了 10.3%，振幅下降了 22.2%，基线不变；用肾上腺素滴加时，心率下降 2.8%，振幅上升 22.7%，基线不
5、变；置换 4 摄氏度任氏液时，心率下降6.7%，振幅也下降了 4.5%，基线不变；用 2.5%NaHCO3 滴加时，心率上升 10%，而振幅下降 56.5%，基线上升；用 3%乳酸滴加时，心率不变，而振幅上升了 3.4%，基线不变；用 Ach 滴加时，心率不变，振幅下降了 80%，基线不变；用 Adr 滴加时，心率不变，振幅上升了 75%，基线不变。 （结果见表 1）表 1. 离子及药物对离体蛙心活动的影响“-”表示下降， “+”表示上升实验项目0.65%NaCl 5%NaCl 2%CaCl2 1%KCl 肾上腺素低温2.5%NaHCO3 3%乳酸Ach 阿托品心率变化（%）不变 +3.6 -
6、3.2 +10.3 -2.8 -6.7 +10 不变不变不变 振幅变化（%）-78.6 -28.6 +11.1 -22.2 +22.7 -4.5 -56.5 +3.4 -80 +75基线变化不变 不变 上升 不变 不变 不变上升 不变不变不变分析：1、正常心搏曲线有一定规律。2、置换 0.65%NaCl 溶液 置换 0.65%NaCl 溶液后 心肌的收缩力减弱，这是由于用 0.65%NaCl 溶液置换灌注液时 灌注液中缺乏 Ca2+ K+等离子，以致心肌细胞动作电位 2 期内流 Ca2+减少，胞质 Ca2+浓度减少，心肌的收缩活动也随之减弱。 3、滴加 5%NaCl 溶液当滴加入 5%NaCl
7、 时，心率加强而振幅减弱。其原因是因为当钠离子浓度升高时，心脏的兴奋性和自律性升高，但兴奋的传导性和收缩性却下降。 4、滴加 2%CaCl2 溶液 2 滴Ca2+浓度增高时，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，所以心率略减弱。而 Ca2+浓度增高使 Ca2+内流增多，心肌收缩能力增强。5、滴加 1%KCl 溶液 理论上，当钾离子浓度升高时，心肌收缩减弱，同时心率也略减慢。这是因为钾离子与钙离子相互竞争与肌钙蛋白结合，使得钙内流减少。但实验未能得出以上结论，推测其因可能是因为做完钙离子对心脏活动影响后，用任氏液冲洗心脏不彻底，导致有钙离子残留，也可能是其他
8、因素，影响实验结果。6、滴加 0.01%Adr 溶液 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大。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，导致肌浆中 Ca2+浓度增高，使心肌收缩增强。另外，理论上，肾上腺素还有降低肌钙蛋白与 Ca2+亲和力，促使肌钙蛋白对 Ca2+的释放速率增加，提高肌浆网膜摄取 Ca2+的速度，刺激 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。但是，所测得的心率变化减弱，可能是其他因素所造成的。7、置换 4 摄氏度任氏液当
9、置换成低温的任氏液时，细胞活性下降，导致其兴奋性和收缩强度均减弱。8、 滴加 2.5%NaHCO3 溶液加入碱性溶液，可使细胞内氢离子外逸，与胞外钾离子进行 H+ K+交换，钾离子外流减少，细胞膜电位减少。另外，碱也使细胞液中钙离子浓度降低，比如形成碳酸氢钙沉淀，内流的钙离子减少，从而导致心肌收缩力减弱。9、滴加 3%乳酸加入酸性溶液，加速胞外氢离子进入胞内，使得去极化程度加强，从而导致心肌收缩加强。10、滴加 0.01%Ach 溶液 滴加乙酰胆碱后，蛙心收缩减弱。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，复极过程中 K+外流增加，动
10、作电位2、3 期缩短，Ca 2+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。 11、加 2 滴 0.01%阿托品和 0.01%Ach 与只加乙酰胆碱相比加了阿托品后再加乙酰胆碱的牛蛙心脏跳动无明显变化。因为阿托品能与心肌细胞膜的 M 胆碱受体结合，妨碍乙酰胆碱与其结合，从而起抗胆碱作用。但由于心脏本身的缘故使每次收缩的时间增加了。附： 图 1 开始时，心率变化 图 2 0.65%NaCl 对心率的影响图 3 5%NaCl 对心率的影响 图 4 2%CaCl2 对心率的影响图 5 1%KCl 对心率的影响 图 6 肾上腺素对心率的影响图 8 低温对心率的影响 图 9 3%乳酸对心率的影响 图 10 2.5%碳酸氢钠对心率的影响 图 11 Ach、阿托品对心率的影响
