1、离体蛙心灌流实验原理veronica心脏正常的节律性活动必须在适宜的理化环境中进行,一旦适宜的环境被破坏, 例如酸碱度及离子浓度的急剧改变等,心脏的活动就会受到影响. 在整体内 ,心脏的活动受自主神经的双重支配,交感神经兴奋时 ,其末梢释放去甲肾上腺素 ,使心肌收缩力量增强,心率加快; 而迷走神经兴奋时 ,其末梢释放乙酰胆碱,使心肌收缩力量减弱 ,心率减慢 .强心甙类药物能够增强心肌收缩能力,减慢心率.蟾蜍心脏离体后,用理化特性近似于血浆的 Ringer 氏液灌流,在一定时间内,可保持其比较稳定的节律性收缩和舒张. 改变Ringer 氏液的组成成分 ,如改变 Na+、K+、Ca2+ 的浓度及酸
2、、碱度等,心脏跳动的频率和幅度就会发生相应的改变.K+对心脏活动的影响:总体看来心脏对细胞外 K+浓度变化比较敏感;但不同部位心肌的敏感性不同,心房肌最敏感 ,房室束 -浦肯野纤维系统次之,窦房结敏感性较低.细胞外K+时, 对兴奋性的影响与其浓度升高的程度有关.当K+轻度或中度升高时,细胞内外K+梯度减小,K+外流力量减小,静息电位 (RP)的绝对值减小,和阈电位(TP) 的差值减小,细胞的兴奋性升高; 当K+大幅度升高时 , RP 的绝对值减小到-55mv 时,钠通道的开放效率降低, 钠通道逐渐失活,细胞的兴奋性降低或丧失,严重时, 可导致心肌停搏于舒张状态 .此时,仅由 Ca2+来构成动作
3、电位,故上升支小而缓慢,使兴奋传导性降低.当细胞外K+时, 细胞膜对钾的通透性升高, 心室肌细胞复极过程加速,平台期缩短 ,不应期也缩短 .高钾对心肌收缩功能有抑制作用.因为细胞外的钾和钙在细胞膜上有竞争性抑制,因此当膜外K+时, 平台期内流的Ca2+减少, 心肌细胞内的 Ca2+浓度难于升高 ,减小了 Ca2+的兴奋-收缩偶联作用,从而减低了心肌的收缩能力.4 期自动除极速度减慢,导致窦房结自律性降低, 心律减慢.Ca2+对心脏活动的影响:细胞外 Ca2+在心肌细胞膜上对 Na+的内流有竞争性的抑制作用,称为膜屏障作用. 因此,细胞外 Ca2+浓度发生变化时,与 Na+的内流和 Ca2+的内
4、流相关的电活动都将受到影响,而对静息电位则无明显作用.当细胞外 Ca2+浓度时,对 Na+的屏障作用 ,由于这种抑制作用,触发 Na+快速内流产生 0 期去极化就比较困难 ,即 TP上移,从而与 RP 的差距增大,兴奋性降低; 发生兴奋后,Na+ 内流的抑制则导致 0 期去极化速度和幅度降低,传导性下降.Ca2+内流是慢反应细胞 0 期去极化和快反应细胞 2 期的主要离子活动.当细胞外 Ca2+浓度,使 Ca2+内流加快,慢反应细胞 0 期去极化加快加强,传导性升高.细胞膜对 Ca2+的通透性升高,心室肌细胞平台期 Ca2+内流增加,心肌收缩力增强增快; 当细胞外 Ca2+浓度过高时,心脏将停
5、搏于收缩状态,称为钙僵直.去甲肾上腺素对心脏活动的影响:去甲肾上腺素与心肌细胞膜上的 肾上腺素能受体结合,激活腺苷酸环化酶(AC),使细胞内 cAMP 浓度升高,激活 PKA和细胞内的蛋白质磷酸化过程,使心肌细胞膜上的钙通道激活,动作电位平台期 Ca2+内流增加,心肌收缩力增强;另外去甲肾上腺素能加强 4 期的内向电流 If,使心率加快.乙酰胆碱对心脏活动的影响:乙酰胆碱与心肌细胞膜上的 M 型胆碱能受体结合,抑制 AC,细胞内 cAMP 浓度降低, 肌浆网释放的 Ca2+减少, 心肌的收缩力量减弱,心率减慢 .乙酰胆碱与窦房结细胞膜上的 Ikach通道结合,促进 K+的外流,最大复极电位增大, 自律性降低,此外还抑制 4 期的内向电流 If,使心率减慢.0.65%NaCl 对心脏活动的影响:0.65%NaCl 对蟾蜍来说使等渗溶液,完全置换任氏液后, 细胞外的 Ca2+浓度,K+浓度大大降低,使心肌的收缩能力减弱, 心率减慢.3%乳酸对心脏活动的影响:乳酸的 PH 值较低,当加入乳酸后, 细胞外 H+浓度升高,H+和 Ca2+离子竞争性结合肌钙蛋白的结合位点,抑制 Ca2+离子与肌钙蛋白结合,心肌收缩力量减弱. 当再加入2.5%NaHCO3 后, 解除了 H+对 Ca2+离子的竞争性作用,Ca2+离子又可与肌钙蛋白结合,心肌收缩力量恢复.
