前后负荷对心输出量的影响

心输出量的影响因素

【实验目的和原理】

心输出量指一侧心室的每分输出量。它受心率、前负荷、心肌收缩能力的影响。在一定范围内前负荷和心率增加，心输出量增加；当前负荷不变时，后负荷增加，则心输出量降低。本实验的目的是通过在体蛙心灌流，观察前、后负荷改变时对心输出量的影响。

【实验对象】

蟾蜍

【实验器材和药品】

1、仪器和材料FCO-1蛙心输出量测定系统（长立柱、前负荷标尺0-250 mm、后负荷标尺0-450 mm、后负荷调节模块、动脉插管、10ml量筒、静脉插管、储液瓶300ml）、蛙类手术器械

2、药品任氏液

【实验方法和步骤】

一、系统组件的安装

二、营养液管路及前、后负荷的准备

将储液瓶中加入实验所需的任氏液，使液体充盈至静脉插管，排除气

泡，关闭三通；调节储液瓶高度，观察前负荷标尺刻度，当液面到达设定前

负荷时，固定储液瓶；拧松后负荷调节模块的锁紧螺钉，滑动模块至设定后

负荷刻度时锁紧螺钉，完成后负荷的调节。

三、FCO-1型蛙心输出量测定系统介绍

计量单位时间内的收集量即为蛙心输出量。前负荷标尺上液面高低表示了前负荷的大小。后负荷标尺上液面最高点与心脏之间的距离，决定了心脏收缩所需克服的静水压，它的高度代表收缩时后负荷的大小。通过改变前后负荷的高度，可测定蛙心在改变条件下的心输出量。（装置如下图所示）

四、制备心脏标本

1、用探针破坏蟾蜍的脑和脊髓，将其仰卧并固定于蛙板上，打开胸腔，暴露心脏、剪去心包膜。

2、细心剪去左右主动脉两旁的包膜，右主动脉下穿一丝线，左主动脉下穿两丝线备用。（正面观）

3、将心脏倒翻向头部，识别静脉窦、后腔静脉（下腔静脉）的解剖位置。细心剪去下腔静脉两旁的包膜，穿一丝线备用（背面观）

五、后腔静脉插管

储液瓶中加任氏液，将心脏倒翻向头部，识别静脉窦、后腔静脉（下腔静脉）的解剖位置。细心剪去后腔静脉两旁的包膜，穿一丝线（背面观），提起丝线或用眼科镊子夹住后腔静脉上壁，用眼科剪刀在后腔静脉做一小切口，随即把与储液瓶相连的静脉插管向心插入静脉（注：进行插管时为方便手术操作，可将插管从插管组件上取下进行操作，插入后再装入组件中），并结扎固定。再将插管组件的三通打开，储液瓶中任氏液即通过静脉插管灌流进入心脏（注意：储液瓶要预先装上任氏液，同时排尽整个管道的气体）。

六、主动脉插管

翻转心脏向下，分离结扎右侧主动脉。左侧主动脉远端结扎，近心端上方剪一小口，将动脉插管向心插入动脉，并结扎固定。此时可见液体从动脉插管中流出，心输出液通过主动脉插管进入后负荷管路，收集至小量筒中。【观察项目】

1.前负荷（心室舒张末期容积）对心输出量的影响

①调节储液瓶高度，将后负荷固定在5cm处（后负荷标尺显示），用量

筒收集1min流出的液体量。

②缓慢抬高储液瓶，将后负荷固定在10cm处（后负荷标尺显示），用

量筒收集1min流出的液体量。

③缓慢抬高储液瓶，将后负荷固定在15cm处（后负荷标尺显示），用

量筒收集1min流出的液体量。

2.后负荷（动脉血压）对心输出量的影响

①将前负荷固定于10cm左右，移动后负荷滑动模块将后负荷置于5cm

处，记录1min流出的液体量。

②将前负荷固定于10cm左右，移动后负荷滑动模块将后负荷置于10cm

处，记录1min流出的液体量。

③将前负荷固定于15cm左右，移动后负荷滑动模块将后负荷置于10cm

处，记录1min流出的液体量。

【实验结果】

1、前负荷对心输出量的调节

以前负荷为横坐标，心输出量为纵坐标，绘制心输出量-前负荷关系曲线。

2、后负荷对心输出量的调节

以后负荷为横坐标，以心输出量为纵坐标，绘制心输出量-后负荷关系曲线。【结果分析】

本实验以蟾蜍心脏为实验材料，通过改变灌注液面高度改变前负荷(同时也就改变了回心血量)，通过改变动脉插管的液面高度改变后负荷。

1、前负荷对心输出量的影响

心输出量等于搏出量乘以心率，凡能影响搏出量和心率的因素都能影响心输出量。前负荷、心机收缩能力、后负荷决定搏出量的多少。

前负荷指心室收缩前所承受的负荷，它决定着心肌的初长度。通常用心室舒张末期压力或容积反映心室的前负荷或初长度。在一定限度内，心室舒张末期压力（容积）愈大，心室肌的初长度愈长，则心肌收缩强度和速度就愈大、搏出量就愈多。因此，把通过改变心肌的初长度而使心肌的收缩强度和速度增大，搏出

量提高的这种调节，称为异长调节。

•心脏前负荷指心室末期压力或容积。在一定范围内，前负荷↑→初长度↑→搏出量↑。

其意义：在一定的工作范围内，可以随着静脉回流量增加而提高搏出量，使搏出量与静脉回流量经常保持动态平衡，使血液不会在静脉内蓄积，这是一种重要的适应性表现，是对搏出理的一种精细调节。

心室肌的前负荷是由心室舒张末期充盈量决定的。此量等于静脉回心血量和心室射血后剩余血量的总和。其中静脉回心血量是影响心室舒张末期充盈量的重要因素。而静脉回心血量又与心室舒张期的时程和静脉回流速度呈正比。此外，心房收缩也能增加心舒末期的充盈量，因而可提高心肌收缩强度和速度。

2、后负荷对心输出量的调节

指心室肌在收缩过程中所承受的负荷，即心脏在射血过程中所遇到的阻力。这一阻力来自动脉血压。因此用动脉血压来反映心脏的后负荷。在整体内，动脉血压升高，使心室后负荷增大而导致搏出量减少，但搏出量的减少，却使心室内剩余血量增加，加之静脉回流量不变，因而使心脏的前负荷增加，通过异长调节搏出量恢复正常。在动脉血压增高的情况下，要通过心脏前负荷、心肌收缩能力和心脏后负荷三方面综合作用的影响，使心脏得以维持适当的搏出量。

【结论】

心脏的泵功能受到前负荷、后负荷等多方面的影响，在一定范围内心脏具有强大的自我调节能力，以保证在特殊情况下的供血。

【注意事项】

1、静脉插管水平放置的高度应与前负荷标尺上的零刻度线持平，动脉

插管水平放置的高度应与后负荷标尺上的零刻度线持平。

2、手术操作时应注意分离并穿线结扎两侧肺静脉和右侧主动脉，防止

灌流液溢漏。

3、整个实验中管道不要扭曲，输液管道中不得存有气泡。

4、心脏表面经常滴加任氏液，防止组织干燥；手术时不要损伤静脉窦。