不同离子对蛙离体心脏活动的影响1
离体蛙心灌流及某些离子药物对离体蛙心活动的影响
30
在蛙心插管中滴加乳酸，使心肌 力发生改变的原因是（）。
收缩
H+抑制Ca2+的内流
H+与Ca2+竞争肌钙 蛋白
H+抑制K+的内流
去甲肾上腺素 肾上腺素
BDE
去甲肾上腺素 肾上腺素
ABC
H+抑制Na+的内流
H+与Ca2+竞 争钙调蛋白
AB
31
在蛙心插管中滴加碳酸氢钠，使心肌 OH-中和H+，使H+
收缩力发生改变的原因是（）。
浓度减少
H+减少促进Ca2+内 流
H+减少促进Ca2+与肌 OH-促进Ca2+的内
钙蛋白的亲和力
流
OH-促进Ca2+ 与肌钙蛋白 的亲和力
ABC
32
蛙心夹夹住心尖不 在观察一些离子、药物对离体蛙心活 宜过多，以免过度 每次更换任氏液量 动的影响时，应注意的事项包括（） 牵拉造成心室损伤 应该保持一致
心室舒张的程度
11
在离体蛙心灌流实验中，记录心搏曲 线时，曲线的密度代表
心肌收缩的强弱
12
在离体蛙心灌流实验中，记录心搏曲 线时，曲线的基线代表
心肌收缩的强弱
心跳节律 心跳节律
心跳频率 心跳频率
心室舒张的程度 心室舒张的程度
E 5
静脉窦 左主动脉上 任意部位均 可 β
β
β 以上均有可 能 HCO3以上均错误
在蛙心插管中滴加ACh引起心肌收缩力
4 的改变是ACh与心肌上哪种受体结合的 M
N
α
V
结果。
在蛙心插管中滴加肾上腺素引起心肌
1不同因素对离体蛙心活动的影响
材料、器械及药品
材料：蛙 器械：PC-Lab生物信号采集系统，张力 换能器，刺激电极，蛙类手术器械 一套，铁支架，双凹夹，蛙心套管， 蛙心夹，烧杯，滴管等 药品：任氏液、0.65%NaCl、1%CaCl2、 1%KCl、 0.01%Ａch ，0.01%Adr， 2%CaCl2、
实验步骤
毁髓及 暴露蛙 的心脏
有效不应期=收缩期+舒张早期
期前收缩: 在正常节律性兴奋到达之前，在 心脏舒张的中期后，给心脏一个额外 有效刺激，可引起一个提前出现的收 缩。
实验原理
代偿间歇： 当正常起搏点的兴奋到达 心脏时，常常落在期前收缩的 有效不应期中，因而不能引起 心肌的兴奋与收缩，使期前收 缩后出现一个较长时间的间歇 期。 Na+、K+、Ca2+ 、Adr、 Ach对心脏活动的影响
不同因素对离体蛙心活动的影响
生物学基础实验中心
实验目的
1. 学习离体蛙心灌流方法。 2. 观察在心脏活动的不同时期给予刺激所引 起的期前收缩和代偿间歇。 3. 观察Na 、K+、Ca2+、 Adr、Ach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。
+
实验原理
心肌具有4个特性: 兴奋性、自律性、传导性和收缩性
思考题
① 为什么蛙心的收缩存在代偿间歇?其有 何生理意义？ ② 加入不同的药品后，对离体蛙心功能 有何影响？为什么？
蛙 心 插 管
实验步骤
仪器连接
实验项目观察
实验观察项目
① 期前收缩和代偿间歇
② 0.65%NaCl
③ 1%CaCl2
④ 3% 乳酸
⑤ 0.01%Adr
⑥ 0.01%Ach
不同离子对蛙离体心脏活动的影响
不同离子对蛙离体心脏活动的影响08科2摘要：本次实验采用用蛙类斯氏离心心脏灌流法，采用1%、2%、4%三种不同浓度的钾、钠、钙溶液分别进行灌流实验。
结果表明：高浓度的氯化钠能够使心脏收缩和舒张的幅度均减小，但心脏频率基本山不变；KCl使蛙心活动减弱，甚至停在基线处。
并且浓度越大，减弱越快，基线越往上移动；氯化钙使蛙心收缩力和舒张增强，心率明显加快，且浓度越大影响越明显。
关键字：蛙心灌流不同离子浓度心脏活动影响前言蛙心离体后，用理化因素类似于两栖类动物血浆的任氏液灌注时，在一定时间内，仍保持有节律的舒缩活动，而改变灌流液的理化性质后，心脏的节律性舒缩活动亦随之改变，说明内环境理化因素的相对恒定是维持正常心脏活动的必要条件。
心脏的主要功能是兴奋和收缩。
兴奋以离子为基础，因此细胞外或血浆内的离子浓度变化对心脏有重要影响，其中钾钠钙最为重要。
因而，我们设计不同浓度的钾、钠、钙溶液对心脏进行灌流的实验。
初步研究这三种离子对心脏兴奋性的影响，以期加深对心脏正常功能的了解和初步探讨异常功能的形成原理。
1、实验材料和方法1.1【材料】1.1.1实验动物：蛙1.1.2实验器材：生物机能系统或BL-420生物信号采集系统，张力换能器，探针，外科剪，小手剪，烧杯，滴管，蛙心套管，蛙心夹，铁支架，试管夹，眼科镊，丝线，双凹夹，蛙板，蛙足钉等。
1.1.3实验药品：任氏液，氯化钠（1%，2%，4%），氯化钙（1%，2%，4%），氯化钾（1%，2%，4%），生理盐水等。
1.2【方法】（1）取蟾蜍1只，使头向下，将蛙针于枕骨大孔处向前插入颅腔左右摇动，破坏脑组织，再将针插入脊椎管，以破坏脊髓，动物全身软瘫。
（2）仰位固定于蛙板上，先用普通剪刀将胸部皮肤剪开，再将胸部肌肉及软骨剪去，用虹膜剪剪破心包膜暴露心肌。
（3）于主动脉干以下绕一线，左右放平，备结扎用。
在主动脉右侧分支下，再穿一线，尽量在远心端扎紧，左手提线，右手以眼科剪于左主动脉上向心剪一Ｖ形切口，将盛有任氏液的蛙心套管，通过主动脉球转向左后方，同时用镊子轻提动脉球，向插管移动的反方向拉，即可使插管尖端顺利进入心室，用主动脉干下的线结扎固定。
离子及药物对离体蛙心脏活动得影响
一实验目的1、学习制备离体蛙心脏及离体心脏灌流的方法。
2、观察钠离子、钾离子、钙离子3种离子，去甲肾上腺素、乙酰胆碱、温度、酸碱度等因素对心脏活动的影响。
3、通过实验使学生初步对递质、受体、受体兴奋剂及受体阻断剂的概念有所感知。
二实验原理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。
青蛙心脏离体后，用理化特性近似于血浆的任氏液灌流，在一定时间内，可保持其比较稳定的节律性收缩和舒张。
改变任氏液的组成成分，如改变Na+﹑K+﹑Ca2+ 的浓度及酸﹑碱度等，心脏跳动的频率和幅度就会发生相应的改变。
当血钾离子过高时，心肌兴奋性、自律性、传导性和收缩性均降低，表现为收缩力减弱、心动过缓和传导阻滞，严重时心脏可停搏于舒张期。
而血钙离子升高时，心肌收缩力增强，但过高时可使心室停搏于收缩期。
而血钙离子降低时，心肌收缩力减弱。
血钠离子轻微变化对心肌影响不明显，只有发生明显变化时才会影响心肌的生理特性，钠离子剧烈升高时心脏的兴奋性和自律性虽升高，但兴奋的传导性和收缩性却下降，严重时可使心脏停搏于舒张期。
三使用仪器、材料1、实验仪器：生物信号采集处理系统，张力换能器，小动物手术器械，蛙板，细线，滴管，烧杯，蛙心夹，蛙心插管，滴管，万能支架等2、实验材料：0.4%肝素-任氏液插管用，任氏液，0.65%氯化钠，2%氯化钙，1%氯化钾，1%乳酸，2.5%碳酸氢钠，1：10000肾上腺素，1：10000乙酰胆碱，1：5000阿托品等溶液四. 实验步骤1、双毁髓法处死青蛙2、蛙类离体心脏制备3、实验装置连接4、记录不同离子及药物对心脏收缩的影响先描记正常的蛙心搏动曲线作为对照，注意观察心搏频率、心室的收缩和舒张程度。
离子与药物对离体蛙心活动的影响
离子与药物对离体蛙心活动的影响Effects of Several Drugs and Extracellular Ions on Isolated Toad Heart[摘要]目的学习Straub氏法灌流蟾蜍离体心脏方法，研究离子和药物对离体蛙心活动的影响以及作用机制。
方法制备离体蛙心标本，采用Straub氏法完成蛙心插管，分别灌流低钙、高钙、高钾溶液，肾上腺素以及普萘洛尔、乙酰胆碱以及阿托品，用张力换能器和RM6240生物信号采集处理系统描记心搏曲线并测量记录数据。
结果：无钙任氏液灌流，心脏舒张末期张力增大，而收缩末期张力明显减小，心率无显著改变；高钙任氏夜灌流，心脏舒张末期张力减小，而收缩期张力明显增大，心率无明显改变；高钾任氏夜灌流，心脏舒张末期张力增大，而收缩期张力明显减小，心率无明显改变；灌流液中加Ach，心脏舒张末期张力增大，收缩末期张力减小，心率减慢；加入Ach后滴加atp，心脏舒张末期张力变小，收缩期张力变大，心率无显著改变；灌流液中加入Adr，心脏舒张期张力减小，收缩期张力增大，心率无明显改变；Pro 处理后加入Adr，心脏收缩末期张力减小，舒张末期张力和心率无显著改变。
结论细胞外Ca2+浓度增大，心肌的收缩性明显增强；细胞外K+浓度升高，心肌收缩力明显减弱；乙酰胆碱使心脏收缩性减弱，阿托品可拮抗乙酰胆碱减弱心肌收缩性的作用；肾上腺素使心脏收缩增强，普萘洛尔可拮抗肾上腺素加强心脏收缩性的作用。
[关键词] 蟾蜍离体心脏灌流K+Ca2+ 肾上腺素乙酰胆碱作为蛙心起搏点的静脉窦能按一定节律自动产生兴奋，因此，只要将离体的蛙心保持在适宜的环境中，在一定时间内仍能产生节律性兴奋和收缩活动。
心脏正常的节律性活动需要一个适宜的理化环境，离体心脏也是如此，离体心脏脱离了机体的神经支配和全身体液因素的直接影响，可以通过改变灌流液的某些成分，观察其对心脏活动的作用。
心肌细胞的自律性、兴奋性、传导性和收缩性，都与钠、钾及钙等离子有关。
蛙心灌流及各种理化因素对心脏活动的影响
蛙心灌流及各种理化因素对心脏活动的影响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任氏液灌流，在一定时间内，可保持其比较稳定的节律性收缩和舒张。
改变任氏液的组成成分，如改变Na+﹑K+﹑Ca2+的浓度及酸﹑碱度等，心脏跳动的频率和幅度就会发生相应的改变。
1. K＋对心脏活动的影响：总体看来心肌对细胞外K＋浓度变化比较敏感；但是不同部位心肌的敏感性有所不同，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。
细胞外液钾浓度增高时，对兴奋性的影响与其浓度增高的程度有关。
当K＋浓度轻度或者中度升高时，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；当K＋的浓度大幅度的升高，RP的绝对值减小（膜内－55mv左右）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，严重时，可导致心肌停搏于舒张状态。
此时，仅由Ca2＋的内流来构成动作电位，故上升支小而缓慢，使兴奋传导速度减慢，传导性降低。
当细胞外K＋的浓度升高时，细胞膜对钾的通透性增高，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K＋和Ca2＋在细胞膜上有竞争性抑制；因此当膜外K＋的浓度升高时，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，从而减弱了心肌收缩能力。
4期自动除极速度减慢，导致窦房结自律性降低，心率减慢。
2. Ca2＋对心脏活动的影响：细胞外Ca2＋在心肌细胞膜上对Na＋的内流有竞争性抑制作用，称为膜屏障作用。
各种离子及药物对离体蟾蜍心脏活动的影响
（4）提起插管，剪断结扎线远端动脉及周围血管，将心脏 离体。用吸管将插管内血液用任氏液换洗直至完全澄清。
2．连接仪器
用试管夹将蛙心插管固定于万能架台上，蛙 心夹在心室舒张期夹在蛙心尖部，将蛙心夹上的 线连至张力换能器的弹簧片上（切勿让心脏受到 过度牵拉），将张力换能器连到RM-6240B生物 信号采集处理系统。
注意事项
1．制备离体蛙心标本时，勿伤及静脉窦。 2．上述各实验项目，一旦出现作用应立即用正常任 氏液换洗，以免心肌受损，而且必须待心搏恢复 正常后方能进行下一步实验。 3．实验中及时用任氏液冲洗心脏，待曲线恢复平稳 后再进行下一步操作。 4．每次更换任氏液都必须保持灌流液液面高度恒定， 以免因灌流量变化而影响结果。 5．严格控制药品加入量，先加一滴，效果不明显再 加一滴。 6．吸滴瓶中的任氏液和吸蛙心套管内溶液的吸管应 区分专用，不可混淆使用，以免影响实验结果。
3．观察项目 （1）描记心脏的正常收缩曲线 （2）观察不同离子对心脏收缩的影响 ① 吸出插管内全部灌流液，加入0.65%NaCl溶液， 观察心脏收缩曲线的变化。效应明显后，吸出灌流液， 用新鲜任氏液冲洗至收缩曲线恢复正常。 ② 加1～2滴2%CaCl2溶液于灌流液中，观察收缩 曲线的改变。效应明显后，用新鲜任氏液冲洗至曲线 恢复正常。 ③ 加1～2滴KCl溶液于灌流液中，观察曲线改变。 效应明显后，用任氏液冲洗至曲线恢复正常。
（3）递质和药物对心脏收缩的影响 ① 加1～2滴1:10000去甲肾上腺素溶液于灌流液中， 观察收缩曲线的改变。效应明显后，用新鲜任氏 液冲洗至曲线恢复正常。 ② 加1～2滴0.1%普萘洛尔溶液。出现效应后立即 滴入1～2滴去甲肾上腺素溶液，观察收缩曲线的变化 并与①比较，然后换液。 ③ 加1～2滴1:10000乙酰胆碱溶液于灌流液中，观 察收缩曲线的改变。效应明显后，用新鲜任氏液冲洗 至曲线恢复正常。 ④ 加1～2滴5:10000阿托品溶液。出现效应后立即 滴入1～2滴去乙酰胆碱溶液，观察收缩曲线的变化并 与③比较，然后换液。 ⑤ 将0.25%/L毒毛花苷K任氏液1～2滴置于灌流液 中，观察收缩曲线的改变，待效应明显后，立即在任 氏液中加0.05%利多卡因1～2滴，观察心跳变化。
离子和药物对蛙心搏动的影响
离子和药物对蛙心搏动的影响实验报告作者及单位：结构式摘要：（目的:学习离体蛙心的灌流方法。
观察灌流液理化因素改变和递质变化对心脏活动的影响。
观察受体阻滞剂对递质作用效应的影响。
方法:植被离体蛙心标本，采用离体蛙心灌流方法，改变灌流液的成分，可以引起心脏活动的改变。
观察钠、钾、钙离子、肾上腺素、乙酰胆碱、普奈洛尔、阿托品等因素对心脏活动的影响,用张力换能器和RM6240生物信号采集处理系统描记心搏曲线并测量记录数据。
结论、无钙任氏液灌流，心脏舒张末期张力增大，而收缩末期张力明显减小，心率无显著改变；高钙任氏夜灌流，心脏舒张末期张力减小，而收缩期张力明显增大，心率无明显改变；高钾任氏夜灌流，心脏舒张末期张力增大，而收缩期张力明显减小，心率无明显改变；灌流液中加Ach，心脏舒张末期张力增大，收缩末期张力减小，心率减慢；加入Ach 后滴加atp，心脏舒张末期张力变小，收缩期张力变大，心率无显著改变；灌流液中加入Adr，心脏舒张期张力减小，收缩期张力增大，心率无明显改变；Pro处理后加入Adr，心脏收缩末期张力减小，舒张末期张力和心率无显著改变。
结论细胞外Ca2+浓度增大，心肌的收缩性明显增强；细胞外K+浓度升高，心肌收缩力明显减弱；乙酰胆碱使心脏收缩性减弱，阿托品可拮抗乙酰胆碱减弱心肌收缩性的作用；肾上腺素使心脏收缩增强，普萘洛尔可拮抗肾上腺素加强心脏收缩性的作用。
关键词：蟾蜍离体心脏灌流K+Ca2+ 肾上腺素乙酰胆碱阿托品引文：作为蛙心起搏点的静脉窦能按一定节律自动产生兴奋，因此，只要将离体的蛙心保持在适宜的环境中，在一定时间内仍能产生节律性兴奋和收缩活动。
心脏正常的节律性活动需要一个适宜的理化环境，离体心脏也是如此，离体心脏脱离了机体的神经支配和全身体液因素的直接影响，可以通过改变灌流液的某些成分，观察其对心脏活动的作用。
心肌细胞的自律性、兴奋性、传导性和收缩性，都与钠、钾及钙等离子有关。
血钾浓度过高时(高于7.9mmol/L)，心肌兴奋性、自律性、传导性、收缩性都下降，表现为收缩力减弱、心动过缓和传导阻滞，严重时心脏可停搏于舒张期。
离子与药物对离体蛙类心脏活动的影响
人体生理学实验实验名称离子与药物对离体蛙类心脏活动的影响一、结构式摘要目的：1.学习斯氏离体蛙心灌流的方法（Straub氏法）2．观察Na+ K+ Ca+、肾上腺素、乙酰胆碱等因素对心脏活动的影响。
原理及方法：心脏的正常节律性活动必须在适宜的理化环境里才能维持，一旦适宜的理化环境被干扰或破坏，心脏活动就会受到影响。
故当其离体后，通过蛙心套管向其提供灌流液，可以保持心脏的机能活动。
通过改变灌流液中各种离子的浓度或加入不同的药物，可以直接观察到各种离子、神经递质或药物等因素对心脏活动的强度和频率的影响。
结果：用5g/L NaCl溶液灌注蛙心时出现心跳减弱现象；用10g/LKCl溶液灌注蛙心时，出现心跳减弱现象；加20g/L CaCL2后，离体蛙心收缩力增强，滴加肾上腺素后，蛙心收缩增强，滴加乙酰胆碱后，蛙心活动减弱。
二、材料实验设备及材料：牛蛙、RM6240C多道生理信号采集处理系统、张力换能器（量程25g）、万能滑轮、常用手术器械、蛙心插管、蛙心夹、套管夹、试管夹、蛙溶液、10g/LKCl溶液、0.1g/L 板、滴瓶、任氏液、5g/LNaCl溶液、20g/L CaCl2肾上腺素溶液、1g/L乙酰胆碱溶液。
仪器参数：通道时间常数为直流，滤波频率10HZ，灵敏度3g，采样频率400Hz，扫描速度1s/div。
二、观察项目及结果描述说明:Na+使蛙心活动的心率减小，振幅减小；Ca+使蛙心活动的心率减小，振幅变大，直至停止。
K+使蛙心活动的心率减小，振幅减小，直至停止；肾上腺素使蛙心活动的心率增大，振幅增大；乙酰胆碱使蛙心活动的心率减小，振幅减小，直至停止。
几种离子和药物对离体蛙心活动的影响的截图正常情况：Na+Ca+K+肾上腺素乙酰胆碱四、讨论影响实验结果的主要干扰因素：1、当某种干扰因素（尤其是抑制心脏活动的药物）作用已明显时，没有立即换洗，使心肌受损。
影响接下来的实验。
改进方法是：即使换任氏液。
2、换洗任氏液后，没有待心脏恢复正常，就加了下一种离子，以致影响实验结果。
各种离子及药物对离体蟾蜍心脏活动的影响
心脏的神经支配包括心交感神经和心迷走神经，
其末梢释放神经递质通过与相应的受体结合，发挥各 自的调节功能。
心交感神经兴奋，节后纤维末梢释放去甲肾上腺 素，与心肌细胞膜上的β1受体结合，起正性变时、变 力、变传导作用。临床上对心律失常、心绞痛和心肌 梗死的患者，使用β受体阻断药，阻断肾上腺素能递 质的作用，使患者心率减慢，心收缩力减弱，心肌耗 氧量下降，还能延缓心房和心室的传导。
活动的影响有哪些？ 8．先给予普萘洛尔后再给予去甲肾上腺素，对心脏的活动
会有哪些影响？什么原因？
9．胆碱能神经对心脏活动有哪些调节作用？作用于什么受体？
10．常用的M型胆碱能受体阻断剂有哪些？假如先给予阻断剂， 再给予激动剂，对心脏的活动有哪些影响？
11．强心苷类药物对心脏有何影响？作用机制如何？
16．离体蛙心灌流实验具体操作有哪些需要注意的事项？
实验内容
实验动物：蟾蜍 实验设计：依照提出问题和给定的实验对象
和实验用品，制备离体蛙心及离体蛙心灌 流模型，并设计实验观察不同离子、酸碱 度、神经递质和药物等因素对心脏活动的 影响。
实验用品
RM-6240B生物信号采集处理系统，张力换能器， 万能支架，双凹夹，试管夹，蛙心插管，蛙心夹，蛙 类手术器械，滴管，大烧杯，棉线；任氏液， 0.65%NaCl溶液，3%CaCl2液，1%KCl溶液，3%乳 酸溶液，2.5%NaHCO3溶液，1：10 000去甲肾上腺 素溶液，0.1%普萘洛尔溶液，1：100 000乙酰胆碱溶 液，5:10 000阿托品溶液，0.01%毒毛花苷K溶液， 0.05%利多卡因等。
③ 加1～2滴1:10000乙酰胆碱溶液于灌流液中，观 察收缩曲线的改变。效应明显后，用新鲜任氏液冲洗 至曲线恢复正常。
不同离子或药物对蟾蜍离体心脏搏动的影响
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5
• 安装记录装置
• 固定蛙心套管→蛙心夹夹住心尖通过连线经滑 轮与张力传感器相连
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3
观察项目
• 正常 • 以0.65%NaCl替代任氏液 • 2-6D 5%NaCl • 1D 2%CaCl2 • 1-2D 1% KCl • 1D 肾上腺素 • 1-完出现反应后立即用任氏 液冲洗
不同离子或药物对蟾蜍 离体心脏搏动的影响
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1
目的：
1、学会离体蛙心灌流方法 2、进一步了解心肌的收缩特性 3、观察不同的离子或药物对离体心脏活动
的影响
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2
实验步骤
• 离体蛙心的制备（斯氏蛙心插管）
• 毁髓→暴露心脏→左主动脉下方穿一线，靠近 动脉园锥2-3mm结扎→左右两主动脉下穿一条 线，打一活结备用→插管→固定→游离心脏
离子交换柱层析原理及离子及药物对离体蛙心脏活动得影响
离子交换柱层析原理及离子及药物对离体蛙心脏活动得影响离子交换柱层析是一种常用的分离和纯化技术，通过离子交换基质实现离子的吸附和解吸，可用于分离混合物中的离子、中性分子和生物大分子。
离子交换柱层析现在在化学、生物和药物领域得到广泛应用。
下面将介绍离子交换柱层析原理以及离子和药物对离体蛙心脏活动的影响。
离子交换柱层析是一种静态吸附机理的层析方法。
离子交换基质通常是由交联聚合物制成，其中带有着大量的离子交换基团（例如阳离子交换基团-氨基和氢离子，或阴离子交换基团-磺酸基和羟乙基）。
样品溶液通过离子交换柱的流动相（例如盐溶液）时，其中的离子被交换基团吸附。
然后通过改变流动相的组成或浓度，离子能够被逐渐解吸并收集到洗脱得到的流动相中。
离子对离体蛙心脏活动的影响：离子在生物体内起着重要作用，包括维持细胞膜电位、帮助细胞内外物质的传递和维持离子平衡等。
离体蛙心脏是一个常用的实验模型，可以研究药物对心脏活动的影响。
一些药物对离体蛙心脏活动的影响可能与其对离子通道的影响有关。
钠离子是心肌细胞内外电位差形成的重要离子。
增加外源性钠离子浓度可以导致细胞膜电位升高，使细胞兴奋性增加，从而加快心脏收缩速率。
相反，降低外源性钠离子浓度可以使细胞膜电位降低，减慢心脏收缩速率。
钾离子是心肌细胞内外电位差维持的关键离子。
增加外源性钾离子浓度可以使细胞膜电位升高，减少心脏电活动，导致心肌抑制。
降低外源性钾离子浓度可以使细胞膜电位降低，增加心脏电活动，导致心肌兴奋。
钙离子是心肌细胞兴奋-收缩耦合过程中的关键离子。
增加外源性钙离子浓度可以增强心脏收缩力，并增加心脏频率。
降低外源性钙离子浓度可以减小心脏收缩力并降低心率。
药物对离体蛙心脏活动的影响也与离子通道有关。
例如，一些药物（如β-肾上腺素能激动剂）可以通过增强钠离子通道活性来增加心肌细胞兴奋性和心脏收缩力。
而其他药物（如β-肾上腺素能受体阻断剂）则可以通过抑制钙离子通道活性来降低心肌收缩力和心脏频率。
钙离子、肾上腺素、乙酰胆碱对离体蛙心活动有何影响
钙离子、肾上腺素、乙酰胆碱对离体蛙心活动有何影响?为什么？高钙可见蛙心收缩力增强,但舒张不完全，以致收缩基线上移.在钙离子浓度较高的情况下，心脏会停止在收缩状态，称为“钙僵".心肌的舒缩活动与心肌肌浆中的钙离子浓度的高低有关.心肌肌浆网不发达，储钙能力差，易受细胞外钙离子浓度高低影响,当钙离子浓度升高至10—5M水平时,作为钙受体的肌钙蛋白结合了足够的钙离子，这就引起肌钙蛋白分子构型的改变,从而触发肌丝滑行,肌纤维收缩。
当肌浆中钙离子浓度降至10-7M时，钙离子与肌钙蛋白解离,心肌随之舒张。
用高钙任氏液灌注蛙心，使得肌浆中的钙离子浓度不断升高,钙离子与肌钙蛋白结合数量不断增加，甚至达到只结合不解离的程度,于是，心肌出现钙僵.滴加肾上腺素后，可见蛙心收缩增强，心脏舒张完全,心博曲线幅度明显增大。
因为肾上腺素使心肌收缩能力增强.机理为肾上腺素与心肌细胞膜上的β受体结合,提高心肌细胞和肌浆网膜钙离子通透性，导致肌浆中钙离子浓度增高,使心肌收缩增强.另外,肾上腺素还有降低肌钙蛋白与钙离子亲和力，促使肌钙蛋白对钙离子的释放速率增加;提高肌浆网膜摄取钙离子的速度,刺激钠-钙离子的交换,使复极期向细胞外排出钙离子的作用加速。
这样,使心肌舒张速度增快，整个舒张过程明显加强。
滴加乙酰胆碱后,可见蛙心收缩减弱,收缩曲线基线下移,心率减慢。
最后，心跳停止于舒张阶段，出现类似高钾时的变化.因为乙酰胆碱使心肌的收缩能力减弱.机理为乙酰胆碱与心肌细胞M受体结合，一方面提高心肌细胞膜钾离子通道的通透性,促使钾离子外流，将引起（1）窦房结细胞复极时钾离子外流增多,最大复极电位绝对值增大；IK衰减过程减弱,自动除极速度减慢.这两方面因素导致窦房结自律性降低，心率减慢.（2)复极过程中钾离子外流增加，动作电位2、3期缩短，钙离子进入细胞内减少，使心肌收缩力减弱;另一方面乙酰胆碱可直接抑制钙离子通道,减少钙离子内流,使心肌细胞收缩减弱。
某些因素对离体蛙心心脏活动的影响-实验报告
某些因素对离体蛙心心脏活动的影响-实验报告实验方法：
材料：离体蛙心、生理盐水、药品（肾上腺素、乙酰胆碱）、高钾低钙溶液、常规薄片切割工具。
实验过程：
1. 将离体蛙心放入生理盐水中，去除外部组织和器官。
2. 将心脏放入离体心脏温度下的高钾低钙溶液中，用药铺盖胶布进行刺激，记录心跳率变化。
3. 将心脏放入生理盐水中，用肾上腺素注射片或吸管将其注入心室内，记录心跳率和心跳强度。
实验结果：
1. 高钾低钙溶液刺激后，离体蛙心心跳率明显下降。
2. 肾上腺素注入心室后，离体蛙心心跳率和心跳强度明显增加。
实验分析：
1. 高钾低钙溶液可以使离体蛙心细胞内钙离子浓度降低，引起心肌收缩力下降，心跳率变缓。
2. 肾上腺素可以作用于β1受体，使心肌细胞的cAMP水平升高，增强钙离子释放，心肌收缩力增强，心跳率加快。
高钾低钙溶液可以使离体蛙心跳率下降，肾上腺素可以使其心跳率和心跳强度增加，乙酰胆碱可以使其心跳率和心跳强度降低。
实验意义：
通过本次实验，可以更好地理解离体蛙心脏的生理活动，并且了解某些因素对其心跳率和心跳强度的影响，为相关疾病的发病机制研究和临床治疗提供参考。
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不同离子对蛙离体心脏活动的影响
08科2
摘要：
本次实验采用用蛙类斯氏离心心脏灌流法，采用1%、2%、4%三种不同浓度的钾、钠、钙溶液分别进行灌流实验。
结果表明：高浓度的氯化钠能够使心脏收缩和舒张的幅度均减小，但心脏频率基本山不变；KCl使蛙心活动减弱，甚至停在基线处。
并且浓度越大，减弱越快，基线越往上移动；氯化钙使蛙心收缩力和舒张增强，心率明显加快，且浓度越大影响越明显。
关键字：蛙心灌流不同离子浓度心脏活动影响
前言
心脏的主要功能是兴奋和收缩。
兴奋以离子为基础，因此细胞外或血浆内的离子浓度变化对心脏有重要影响，其中钾钠钙最为重要。
因而，我们设计不同浓度的钾、钠、钙溶液对心脏进行灌流的实验。
初步研究这三种离子对心脏兴奋性的影响，以期加深对心脏正常功能的了解和初步探讨异常功能的形成原理。
1、实验材料和方法
1.1【材料】
1.1.1实验动物：蛙
1.1.2实验器材：生物机能系统或BL-420生物信号采集系统，张力换能器，探针，外科剪，小手剪，烧杯，滴管，蛙心套管，蛙心夹，铁支架，试管夹，眼科镊，丝线，双凹夹，蛙板，蛙足钉等。
1.1.3实验药品：任氏液，氯化钠（1%，2%，4%），氯化钙（1%，2%，4%），氯化钾（1%，2%，4%），生理盐水等。
1.2【方法】
（1）取蟾蜍1只，使头向下，将蛙针于枕骨大孔处向前插入颅腔左右摇动，破坏脑组织，再将针插入脊椎管，以破坏脊髓，动物全身软瘫。
（2）仰位固定于蛙板上，先用普通剪刀将胸部皮肤剪开，再将胸部肌肉及软骨剪去，用虹膜剪剪破心包膜暴露心肌。
（3）于主动脉干以下绕一线，左右放平，备结扎用。
在主动脉右侧分支下，再穿一线，尽量在远心端扎紧，左手提线，右手以眼科剪于左主动脉上向心剪一Ｖ形切口，将盛有任氏液的蛙心套管，通过主动脉球转向左后方，同时用镊子轻提动脉球，向插管移动的反方向拉，即可使插管尖端顺利进入心室，用主动脉干下的线结扎固定。
（4）剪断两根动脉，轻轻提起蛙心套管，再在静脉窦以下把其余血管一起结扎，在结扎下方剪断血管使心脏与蛙体分离，立即以滴管吸去蛙心套内血液，以任氏液反复冲洗数次，直到离体心脏无存血为止。
最后套管内任氏液限定1ml。
（5）将蛙心套管固定于铁柱上，用蛙心夹夹住心尖，连于张力换能器，输入生物机能系统进行信号采集、记录和分析。
（6）用下列药物依次滴入套管内，换药前需用任氏液冲洗数次，并记录一段曲线以作对照。
①1%氯化钠
②2%氯化钠
③4%氯化钠
④1%氯化钙
⑤2%氯化钙
⑥4%氯化钙
⑦1%氯化钾
⑧2%氯化钾
⑨4%氯化钾
2.结果分析
2.1结果
图1.正常情况下哇心搏曲线
正常情况下的心搏曲线。
图2.滴加1%的氯化钠后蛙心搏曲线
滴加1%的氯化钠后，蛙心搏曲线基本上没什么变化。
但基线下移。
图3.滴加2%的氯化钠后蛙心搏曲线
滴加1%的氯化钠后，蛙心搏曲线基本上没什么变化。
但基线下移。
图4.滴加4%的氯化钠后蛙心搏曲线
4%的氯化钠溶液对蛙心进行灌流时，心脏收缩和舒张的幅度均减小。
图5.滴加1%的氯化钾后蛙心搏曲线
滴加加1%KCl蛙心活动减弱，变化需要经历一段时间才发生，最后逐渐恢复。
图6.滴加2%的氯化钾后蛙心搏曲线
滴加加2%KCl蛙心活动减弱，甚至停在基线处。
图7.滴加4%的氯化钾后蛙心搏曲线
滴加加2%KCl蛙心活动减弱，甚至停止，且基线下移。
图8.滴加1%的氯化钙后蛙心搏曲线
滴加1%的氯化钙之后，蛙心收缩力和舒张出现轻微的增强。
很不明显。
图9.滴加2%的氯化钙后蛙心搏曲线
加2%氯化钙蛙心收缩力明显增强，心率明显加快。
图10.滴加4%的氯化钙后蛙心搏曲线
加4%氯化钙蛙心收缩力明显增强，心率明显加快。
2.2分析
2.2.1图1为蛙心正常心搏曲线：
心肌细胞与骨骼肌细胞类似，其动作电位也具周期性：0期的去极化、1期的快速复极化初期、2期的平台期、3期的快速复极化末期和4期的静息期。
心肌细胞兴奋后，通过兴奋-收缩偶联机制使心肌细胞内粗、细肌丝滑行，与骨骼肌收缩不同的是虽然两者都中介与钙离子，但心肌收缩需要胞外的钙离子进入胞质后触发肌质网膜的钙离子通道打开而使大量的钙离子进入胞质从而产生收缩。
2.2.2图2、图3和图4为滴加不同浓度氯化钠之后的心搏曲线：
滴加1%和2%的氯化钠心脏的收缩和舒张频率不变化，心率不变化，但基线下移。
而用4%的氯化钠溶液对蛙心进行灌流时，心脏收缩和舒张的幅度均减小。
心脏频率基本山不变。
原因是用氯化钠溶液进行灌流，会在短时间内降低细胞外的钙离子浓度，钙离子内流受阻，胞内的钙离子浓度也会相应减小，至少小于正常生理状态的钙离子浓度。
由于钙离子的胞内浓度和肌肉的收缩能力正相关，所以这种降低胞外钙离子浓度的影响因素会降低心肌的收缩能力。
使收缩的幅度减小。
2.2.3图5、图6、图7为滴加不同浓度氯化钾之后的心搏曲线：
滴加加KCl蛙心活动减弱，甚至停在基线处。
并且浓度越大，减弱越快，基线越往上移动，原因是滴加KCl后，细胞外钾离子浓度增加，一方面钾离子对钙离子的内流有竞争性抑制作用，导致内流的钙离子显著减少，因此钙离子的兴奋-收缩偶联作用减弱而使心肌收缩减弱;另一方面，当胞外钾离子浓度增加时，膜对钾离子的通透性增加，膜内外钾离子浓度差减小，静息电位的绝对值减小，接近阈电位，使细胞的兴奋性增加。
但当胞外钾离子很高时，由于静息电位过低，钠离子通道失活，钠离子无法内流而影响膜的去极化使心肌丧失兴奋和收缩的能力而停止于舒张状态。
2.2.4图8、图9和图10为滴加不同浓度氯化钙之后的心搏曲线：
滴加1%的氯化钙之后，蛙心收缩力和舒张出现轻微的增强。
加2%和4%氯化钙蛙心收缩力明显增强，心率明显加快。
且4%的氯化钙比2%的氯化钙变化更为明显。
原因是滴入氯化钙后，细胞外钙离子浓度增加，一方面由于钙离子对钠离子的内流有竞争性抑制作用，因此心肌细胞动作电位0期钠离子内流被抑制，导致0期去极化的速度和幅度都减小。
另一方面由于兴奋过程中内流的钙离子增加，而心肌细胞的兴奋-收缩偶联依赖于胞外内流的钙离子，肌钙蛋白结合了更多的钙离子，所以心肌收缩力增强，但舒张不彻底故曲线的基线上移。
3.实验讨论
由于实验条件所限，我们不能准确做出蛙心舒张期上每一点的刺激域强度，但通过查找有关资料及向老师请教，同一种溶液在不同浓度对心肌的作用下，期待阈刺激强度随时间变化的曲线不相交，因而我们用引起蛙心发生期前收缩所需要的最小刺激强度做比较，则可比较同种溶液不同浓度下舒张期兴奋性的变化。
4参考文献
【1】解景田等，生理学实验（第三版），高等教育出版社。
5致谢
本次实验特别感谢胡学军、黄秀明老师的热情指导。