灌心术蛙心搏

1、华南师范大学实验报告学生姓名 学号 专 业 生物科学 年级、班级 11科二 课程名称 人体及动物生理学实验 实验项目 蛙心搏的观察与描记 期外收缩与代偿间歇 蛙类离体心脏灌流 实验类型 验证 设计 综合 实验时间 2014 年 5 月 6 日实验指导老师 胡老师 严老师 实验评分 蛙心搏的观察与描记期外收缩与代偿间歇蛙类离体心脏灌流 气温：23左右 合作者：1 实验目的1.1学习暴露蛙类心脏的方法和蛙类心脏的描记方法1.2熟悉蛙心的结构和各部分的自动节律性活动1.3蛙类离体心脏灌流 2 实验原理青蛙的心脏有两心房和一心室，心脏的起搏点是静脉窦。静脉窦的节律最高，心房次之，心室最低。正常情况下，

2、心脏的活动节律服从静脉窦的节律，其活动顺序为：静脉窦、心房、心室。心肌兴奋时兴奋性变化的主要特点是有效不应期特别长(平均250ms),相当于心肌整个收缩期和舒张早期。它是骨骼肌与神经纤维的100倍和200倍。这一特性是保证心肌能收缩和舒张交替进行,不出现强直收缩的生理学基础。当刺激频率多数刺激落在有效不应期内，最多引起期外收缩，不会发生强直收缩。一次期外收缩之后所出现的一段较长的舒张期称为代偿间歇。心肌具有自动节律性收缩的特性，可用人工灌流的方法，研究心脏活动的规律及特点；可观察灌流液成分的改变对离体心脏活动的影响。3 材料和仪器3.1材料：青蛙35只3.2仪器：常规手术器械、蛙板、蛙心夹、毁

3、髓针、棉球、滴管、纱布、棉线、任氏液、小烧杯（或培养皿）、污物缸、秒表（手机秒表）、两个针头（针灸针）、双针形露丝刺激电极、张力换能器、支架、滑轮、双凹夹、PowerLab生理实验系统、蛙心插管（斯氏套管）、套管夹3.3试剂：任氏液，0.65%NaCl溶液，5%NaCl溶液，2%CaCl2溶液，1%KCl溶液，1:5000肾上腺素，1:10000乙酰胆碱溶液，300U/ml肝素溶液4 方法与步骤4.1蛙心搏的观察与描记4.1.1 双毁髓，暴露蛙心脏：小心剪去心包膜4.1.2观察蛙心脏的结构。4.1.3仔细观察静脉窦、心房及心室收缩的顺序和频率。在主动脉干下方穿一条线，将心脏翻向头端，看准窦房沟

4、作第一结扎。观察心脏各部分搏动节律的变化，用秒表计数每分钟的搏动次数。待心房和心室恢复搏动后，计数其搏动频率。然后再房室交界处穿线，准确结扎房室沟。待心室恢复搏动后，计数每分钟心脏各部分搏动次数。 4.2期外收缩与代偿间歇的观测4.2.1连接好实验装置，将刺激电极安放在心室外壁，使之既不影响心搏又能同心室紧密接触，刺激电极与刺激输出端相连。分别在心室的收缩期，舒张早期、中期和晚期给予适当强度单脉冲（阈上刺激），观察期外收缩和代偿间歇的发生。4.2.2观察结果，保存数据。4.3蛙类离体心脏灌流4.3.1.双毁髓，暴露蛙的心脏，分辨蛙心脏的血管：动脉圆锥、左主动脉、右主动脉、静脉与静脉窦；4.3.

5、2.斯氏蛙心插管法：在左主动脉下穿线，离左右主动脉分支处（近动脉圆锥）2mm结扎左主动脉，在左右主动脉下再穿一线打活结备用，准备好蛙心套管（任氏液+1滴肝素溶液），在左主动脉的分支上部位剪一小斜口，将套管插入心室（收缩期），当看到血液冲进套管，液面上下移动，即可结扎动脉和套管。4.3.3.连接好实验装置4.3.4.记录正常心搏曲线，准备好加药标记，以下实验过程中保持chart连续不停的记录，滴加0.65%NaCl溶液并标记，观察到心搏明显变化后，吸去套管内溶液并同时做冲洗标记，用新鲜的任氏液清洗23次，待心搏曲线恢复正常。注意，换液时切勿碰套管，保持灌流液面一致。（以下实验同）。保持Chart

6、连续采样直到实验结束。接着分别滴加几滴5%NaCl， 2%CaCl2溶液，1%KCl溶液，肾上腺素溶液（1:5000），滴加12滴 1:10000乙酰胆碱溶液实验4.3.5.实验结束，保存数据，回放记录，卸下实验装置，清理仪器、桌面卫生，并关PowerLab和电脑电源5 实验结果5.1 观察心搏的过程，数据如表1所示：表格 1斯氏结扎记录表实验项目频率/次.min-1静脉窦心房心室对照535353第一结扎543438第二结扎51350斯氏结扎实验结果显示，正常蛙心的节律性搏动开始于静脉窦，并依次扩布到心房和心室,所以我们可以看到的是在对照组中，静脉窦、心房和心室的心跳频率都是53次/min。在

7、静脉窦和心房之间的窦房沟进行第一结扎后，可以诱发房室交界处心肌组织的自律性搏动，但其自律性低于静脉窦，所以我们可以看到在第一结扎时，静脉窦的频率是54次/min，心房和心室的频率都比静脉窦的低很多，都不够40次/min。当在心房、心室之间的房室沟进行第二结扎后，会诱导心室中少量的自律性细胞（房室束细胞、末梢浦肯野纤维网中的蒲肯细胞）的自律性搏动，其自律性最低，几乎为零（在实验的进行中，心脏中细胞的活力会受到一定的影响，正常情况下不应该为零的，但在第二次结扎后，心室的心搏应该是比静脉窦和心房都低）。5.2期外收缩与代偿间歇实验在进行期外收缩与代偿间歇的实验室，我们小组得到以下的实验记录图：有1蛙

8、心正常的心搏曲线、2心室收缩期单刺激的心搏曲线、3心室舒张期的早期单刺激的心搏曲线、4心室舒张期的中期单刺激的心搏曲线、5心室舒张期的晚期单刺激的心搏曲线。1蛙心正常的心搏曲线图1是蛙心正常的心搏曲线。2 心室收缩期单刺激的心搏曲线图2是心室收缩期单刺激的心搏曲线，我们从通道1中看到，在心肌收缩期进行刺激，此时的心搏曲线与没有受到额外刺激的心搏曲线是一致的，可以通过图1与图2的观察可得。3 心室舒张期的早期单刺激的心搏曲线图3是心室舒张期的早期单刺激的心搏曲线图，与图1的正常心搏图比较，该图出现代偿间歇。4 心室舒张期的中期单刺激的心搏曲线图4是心室舒张期的中期单刺激的心搏曲线图，与图1的正常

9、心搏图比较，该图表明在首个舒张期之后，立刻出现一个期外收缩，继而出现一个代偿间歇。5 心室舒张期的晚期单刺激的心搏曲线图5是心室舒张期的晚期单刺激的心搏曲线图，与图1的正常心搏图比较，该图表明在首个舒张期之后，立刻出现一个期外收缩，继而出现一个代偿间歇。由图15可看出，当在心室的收缩时给予一个阈上刺激，所出现的心搏曲线与正常心搏曲线一致，无异常现象；在心室的舒张期的早期给予一个阈上刺激，不会出现期外收缩，但是在舒张期后，出现一个代偿间歇；在心室舒张期的中期和后期给予一个阈上刺激，都会产生了一次正常节律意外的收缩反应，即期外收缩。在期外收缩之后，出现一个较长时间的舒张间歇期，即代偿间歇。5.3蛙

10、类离体心脏灌流在青蛙的离体心脏灌流实验中，安装好实验装置之后，分别加入数滴肾上腺素（1:5000）、1%KCl、2%CaCl2、0.65%NaCl、5%NaCl溶液之后，每次滴入不同溶液，观察到心搏明显变化后，吸去套管内溶液并同时做冲洗标记，用新鲜的任氏液清洗23次，待心搏曲线恢复正常，再滴加另外一种溶液。得到图610的实验结果记录图。6 滴加肾上腺素（1:5000）后的心搏曲线图6是滴加肾上腺素（1:5000）后的心搏曲线，可发现滴加肾上腺素后，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。7 滴加1%KCl后的心搏曲线图7是滴加1 KCl后的心搏曲线，发现曲线的频率有所减少，幅度

11、有点点下降。8 滴加2%CaCl2后的心搏曲线图8是滴加2%CaCl2后的心搏曲线，其基线上移。9 滴加0.65%NaCl后的心搏曲线如图9所示，滴加0.65%NaCl溶液后，心跳稍微有一点点减弱，但是并没有很大明显。10 滴加5%NaCl后的心搏曲线如图10所示，滴加5%NaCl溶液后，心跳减弱，有大幅度降低。6 分析与讨论6.1蛙的心搏观察斯氏第一结扎后，房室搏动都减慢原因在于斯氏结扎第一次是分离静脉窦与心脏之间的传递，心脏的自律性完全靠静脉窦来提供，如果截断静脉窦与心脏之间的传递，因为静脉窦对异位起博点有抑制作用，则心脏会停止跳动一段时间，而后异位起博点开始起跳，应该是房室交界处开始搏动

12、，因为房室交界的自动频率与静脉窦的频率之间的差距最小，但它比静脉窦的搏动频率要慢，所以心跳减慢。斯氏第二结扎后，房室搏动频率减慢，而且比斯氏第一结扎更慢，原因是斯氏结扎第二次是阻断方式交界处，那则由浦肯野纤维开始搏动进行异位起博，他的搏动频率比房室交界更慢，所以心脏跳动会更加缓慢。6.2蛙心肌的期外收缩和代偿间歇 心肌兴奋后，兴奋性会发生周期性的变化，其有效不应期特别长，相当于整个收缩期和舒张早期。因此，在心脏的收缩期和舒张早期内，任何刺激均不能引起心肌兴奋与收缩，但在舒张早期以后，对心室给予一次阈上刺激，使心室肌在正常窦房结的冲动到达之前，因额外的刺激引起一次提前收缩，即期前收缩。期前收缩也

13、有自己的有效不应期，如果正常的窦房结的冲动到达心室时，正好落在心室期前收缩的有效不应期内，因而不能引起心室的兴奋和收缩，需等到正常的窦房结的冲动再次到达时，心室才能产生收缩。心室在期前收缩之后出现较长的舒张时间，称为代偿间歇。若窦性心律较慢，下一次窦房结的兴奋也可在期前兴奋的有效不应期结束后才传到心室，在这种情况下，代偿间歇将不会出现。在本实验中，图1的正常心搏曲线，图2 的收缩期的单刺激心搏曲线和图4、图5的舒张期的中后期的单刺激的心搏曲线都可以说明以上阐述理论作为依据，图3心室舒张期的早期单刺激的心搏曲线却是有所违背，我分析原因，观察图3，有效的阈上单刺激是属于在舒张期的中期了，因为心肌兴

14、奋的周期的有效不应期只是包括收缩期和舒张期的最早一小段，出现该实验结果的最主要原因就是刺激的时间没选好，刺激落在兴奋周期的舒张期的中期了。6.3蛙心离体灌流青蛙心脏离体后，用任氏液灌流，心脏在一定时间内可保持节律性收缩与舒张。改变灌流液的成分，心脏跳动的频率和幅度会随之发生改变。图6滴加肾上腺素（1:5000）后的心搏曲线：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，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

15、+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。图7滴加1%KCl后的心搏曲线：该图呈现的现象不够好，正常情况下，滴加1 后的心搏曲线，曲线的频率逐渐减小，愈来愈疏，幅度逐渐下降，最后停止在基线处，即心脏处于舒张状态。因为当细胞K+浓度增高时，K+与Ca2+有竞争性拮抗作用，K+抑制细胞膜对Ca2+的转运，使进入细胞内Ca2+减少，心肌的兴奋收缩偶联过程减弱，心肌收缩力降低。所以心搏曲线振幅减小。该图只是发现曲线的频率有所减少，幅度有一点点下降，原因可能是蛙心套管中的液面很高，

16、所以就液体与心脏中任氏液混匀的速度很慢，浓度没达到，采样时间不够长。图8滴加2%CaCl2后的心搏曲线：细胞外Ca2在细胞膜上对Na内流有竞争性抑制作用，称为膜屏障作用。Ca2 0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。Ca2 0增高使Ca2内流增多，因此慢反应细胞0期去极化加快加强，传导性增高，而快反应细胞平台期缩短，有效不应期缩短，复极加速。Ca2内流增多，使心肌收缩能力增强。Ca2 0降低时，所引起的变化与高钙时相反。因此加入CaCl2后，心率减少、振幅减少，基线上移。图9所示，滴加0.65%NaCl溶液后，心跳稍微减弱，这是由于用0.65%NaCl溶

17、液灌注蛙心时，由于灌注液中缺乏Ca2+，以致心肌细胞动作电位2期内流Ca2+减少，细胞质Ca2+浓度减少，心肌的收缩活动也随之减弱。图10滴加5%NaCl溶液后，心跳减弱，有大幅度降低。由于细胞外液中钠浓度差梯度的变化一般对心肌活动影响不明显。其作用机理与图9的分析是一样的。7.实验结论7.1青蛙心脏起搏器是静脉窦，正常心脏每次兴奋都从自律性最高的部位开始，依次传到心房、心室，相继引起心房、心室收缩。心房和心室中都存在相对应位置的自律性细胞，有自动节律性，但是自律性较低。7.2通过蛙心肌的期外收缩和代偿间歇的实验，可以验证心肌细胞的有效不应期较长，在有效不应期中刺激是不能发生完全强直收缩，在舒张期的中后期会出现期外收缩，进行发生一个代偿间歇，这能有效保证了心脏泵血功能的正常进行。7.3心肌细胞的自律性、兴奋性、传导性及收缩性，都与钠、钾及钙等离子有关。血钾浓度过高时（高于7.9mmol/L），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；血钙浓度升高时，心脏收缩力增强，过高可使心室停搏于收缩期；血中钠离子浓度的轻微变化，对