蛙心灌流实验报告

实验二离体蛙心灌流实验

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一、实验目的

1.学习离体器官（蛙心）灌流的方法。

2.观察理化因素对蛙心活动的影响。

二、实验原理

蛙心的灌流:蛙心无营养性血管，离体之后采用人工灌流的方法，仍可保持其新陈代谢，心脏仍能有节律的自动收缩、舒张，并维持较长时间，心肌的营养是通过心脏内膜液体的直接渗透而得。

心肌：

1.

含有NaCl、CaCl2、KCl、NaH2PO4、Na2HPO4

和蒸馏水，其电解质、晶体渗透压、pH值与蛙的组织液相近。

2.0.65%NaCl灌流：

3.2%CaCl2灌流：

4.1%KCl灌流：

5.1:10000 E灌流

6.1:10000 Ach灌流

7.心得安

β

1受体阻断剂，抑制肾上腺素与β

1

受体结合，使E不能发挥作用。

8.阿托品

M受体阻断剂，抑制Ach减慢心率，加速房室传导，增加心房收缩力。

三、 实验器材

离体蛙心

任氏液、l ％KCl 溶液、2％CaC12溶液、0.65%NaCl 溶液、1:10000 肾上腺素、1:10000乙酰胆碱、心得安、阿托品

四、 实验步骤

五、 结果与分析

心率：34次/min 最大收缩力：2.5g 最小收缩力：1.1g

图1 正常脉搏曲线

心率：35次/min 最大收缩力：1.6g 最小收缩力：1.1g

图2 0.65%NaCl 灌流脉搏曲线

任氏剂 0.65%NaCl

任氏液清洗

2%CaCl 2

任氏液清洗

1%KCl

任氏液 2.药物试剂

E 任氏液清洗 心得安+E 任氏液清洗

Ach

任氏液清洗 阿托品+Ach

任氏液

1.离子试剂

分析：细胞外液中Ca2+浓度降低，2期Ca2+内流减少，胞浆中Ca2+减少，心肌收缩力降低。

心率：38次/min

最大收缩力：3.5g

最小收缩力：1.1g

图3 2%CaCl2灌流脉搏曲线

分析：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。细胞外液中Na+与Ca2+有竞争性抑制，细胞外液Ca2+浓度升高，细胞兴奋时内流Ca2+增加，心肌收缩力增强。慢反应细胞4期去极速度加快，心率增快。

心率：21次/min

最大收缩力：3.4g

最小收缩力：1.1g 图4 1%KCl灌流脉搏曲线

分析： K+与Ca2+在细胞膜上有竞争性抑制，细胞外液中K+浓度升高，K+抑制细胞膜对Ca2+转运，因此进入细胞内Ca2+降低，心肌的兴奋—收缩耦联作用减小，心肌收缩力减弱。

心率：35次/min

最大收缩力：3.5g

最小收缩力：0.9g 图5 肾上腺素灌流脉搏曲线

分析：肾上腺素与心肌细胞膜上的β1受体结合，心肌细胞和肌浆网膜Ca2+通透性增强，肌浆中Ca2+浓度升高，心肌收缩力增强。而且肾上腺素使肌钙蛋白与钙离子亲和力下降，肌钙蛋白对钙离子的释放增强，肌浆网膜摄取钙离子的速度加快，钠-钙离子的交换增加，复极期向细胞外排出钙离子增多，心肌舒张速度增快，整个舒张过程明显加强。

心率：34次/min

最大收缩力：2.5g

最小收缩力：1.1g 图6 心得安+E灌流脉搏曲线

分析：心得安是β1受体阻断剂，能够抑制肾上腺素与β1受体结合，使E不能发挥作用，因此心率及心肌收缩力保持不变。

心率：33次/min

最大收缩力：2.5g

最小收缩力:1.1g 图7 乙酰胆碱灌流脉搏曲线

分析：乙酰胆碱与心肌细胞膜上的M受体结合，心肌细胞膜K+通道的通透性增强，促进K+外流，动作电位期间Ca2+内流减少，心肌收缩力降低。同时乙酰胆碱可直接抑制Ca2+通道，导致Ca2+内流减少，心肌收缩力降低。

心率：34次/min

最大收缩力：2.5g

最小收缩力：1.1g 图8 阿托品+Ach灌流脉搏曲线

分析：阿托品是M受体阻断剂，能够抑制Ach减慢心率，加速房室传导，增加心房收缩力，因此心率及心肌收缩力保持不变。

六、讨论

1.为何常用离体蛙心，而不常用离体哺乳类动物心脏做心脏灌流实验？

蛙类的某些基本生命活动和生理功能与哺乳类动物有相似之处，它的离体组织、器官的生活条件比较简单，易于控制和掌握，来源丰富且价格低廉。离体蛙心不需要恒温和特殊的供氧设备，因此常被选作心脏灌流实验。而哺乳类心脏生活条件要求高，离体心脏灌流需要恒温环境，恒压或恒流灌流、供氧。实验影响因素多、设备多，心脏离体后存活时间较短。因此一般学生实验较少用哺乳类动物心脏做离体心脏灌流实验。

2.离体蛙心为什么会节律性跳动？

把离体和脱离神经支配、体液因素影响的动物心脏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，这是由于心脏的静脉窦能自动按一定的兴奋节律产生兴奋，并传导到心房和心室，引起整个心脏又节律的兴奋和收缩。静脉窦能产生节律性兴奋是由于其自律细胞在复极完毕后，立即开始自动的缓慢的去极化，使膜电位逐渐减小，当达到阈电位水平时，便爆发动作电位。3.蛙心插管插入心室时，是在心脏舒张期插入还是在心脏收缩期插入？为什

么？

蛙心插管插入心室时，应在心缩期插入。这是因为主动脉开口处有半月瓣，当心室收缩时，半月瓣正好打开，此时主动脉与心室腔相通，插管容易顺势插入心室。而在心室舒张期，半月瓣处于关闭状态，对插管产生阻力，不利于插入，强行插入易损伤心肌组织。

4.实验过程中，为什么必须保持蛙心插管内液面高度的恒定？液面过高过低会

产生什么影响？

在实验中，蛙心插管内液面的高度发生变化，心脏收缩曲线会发生相应的变化。心肌缩短幅度和速度即受前负荷的影响，也受后负荷的制约。插管内液面高度所产生的压力，在心室舒张末期是作用于心肌的前负荷，这个前负荷决定了心肌在收缩之前的初长度。因此根据心肌 Starling 心肌定律，液面高度的变化将导致心肌收缩强度的改变。心室开始收缩时，插管内液体产生的压力又成为心肌收缩时承受的后负荷，后负荷改变会使心肌收缩的幅度和速度发生变化。

液面过高，心缩曲线幅度降低。过高的液面使心室前负荷超过最适前负荷，心肌收缩强度不在增加或下降。而过高的后负荷却使心肌缩短幅度和速度大大下降。液面过低，心室收缩曲线幅度也会降低，前负荷过小，导致心肌收缩强减小的效应比后负荷减小的效应要强。因此试验中选取一最适液面高度，并保持这一液面高度，以便取得较好的实验结果。

5.任氏液为何能维持离体蛙心较长时间的跳动？怎样才能使离体蛙心存活时间

长？

因为任氏液是常规的生理代用液。它的组成与体液相近，具有能维持生物体的正常生命活动的功能。它与体液等渗具有相同的PH值，并含有能量、营养物，而且含有生物体心肌波动所需要的离子，如：K+、Na+、Ca2+等，并且等浓度，故能维持蛙心较长时间的跳动。可以通过用与蛙体液相近的生理代用液来使蛙心长时间存活。

6.蛙心灌流时，蛙心心肌以何种方式获得营养？