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1、不同離子對蛙離體心臟活動的影響08科2摘要:本次實驗采用用蛙類斯氏離心心臟灌流法,采用1%、2%、4%三種不同濃度的鉀、鈉、鈣溶液分別進行灌流實驗。結(jié)果表明:高濃度的氯化鈉能夠使心臟收縮和舒張的幅度均減小,但心臟頻率基本山不變;KCl使蛙心活動減弱,甚至停在基線處。并且濃度越大,減弱越快,基線越往上移動;氯化鈣使蛙心收縮力和舒張增強,心率明顯加快,且濃度越大影響越明顯。關(guān)鍵字:蛙心灌流不同離子濃度心臟活動影響前言蛙心離體后,用理化因素類似于兩棲類動物血漿的任氏液灌注時,在一定時間內(nèi),仍保持有節(jié)律的舒縮活動,
2、而改變灌流液的理化性質(zhì)后,心臟的節(jié)律性舒縮活動亦隨之改變,說明內(nèi)環(huán)境理化因素的相對恒定是維持正常心臟活動的必要條件。心臟的主要功能是興奮和收縮。興奮以離子為基礎(chǔ),因此細胞外或血漿內(nèi)的離子濃度變化對心臟有重要影響,其中鉀鈉鈣最為重要。因而,我們設(shè)計不同濃度的鉀、鈉、鈣溶液對心臟進行灌流的實驗。初步研究這三種離子對心臟興奮性的影響,以期加深對心臟正常功能的了解和初步探討異常功能的形成原理。1、實驗材料和方法1.1【材料】1.1.1實驗動物:蛙1.1.2實驗器材:生物機能系統(tǒng)或BL-420生物信號采集系統(tǒng),張力換
3、能器,探針,外科剪,小手剪,燒杯,滴管,蛙心套管,蛙心夾,鐵支架,試管夾,眼科鑷,絲線,雙凹夾,蛙板,蛙足釘?shù)取?.1.3實驗藥品:任氏液,氯化鈉(1%,2%,4%),氯化鈣(1%,2%,4%),氯化鉀(1%,2%,4%),生理鹽水等。1.2【方法】(1)取蟾蜍1只,使頭向下,將蛙針于枕骨大孔處向前插入顱腔左右搖動,破壞腦組織,再將針插入脊椎管,以破壞脊髓,動物全身軟癱。(2)仰位固定于蛙板上,先用普通剪刀將胸部皮膚剪開,再將胸部肌肉及軟骨剪去,用虹膜剪剪破心包膜暴露心肌。(3)于主動脈干以下繞一線,左右放
4、平,備結(jié)扎用。在主動脈右側(cè)分支下,再穿一線,盡量在遠心端扎緊,左手提線,右手以眼科剪于左主動脈上向心剪一V形切口,將盛有任氏液的蛙心套管,通過主動脈球轉(zhuǎn)向左后方,同時用鑷子輕提動脈球,向插管移動的反方向拉,即可使插管尖端順利進入心室,用主動脈干下的線結(jié)扎固定。(4)剪斷兩根動脈,輕輕提起蛙心套管,再在靜脈竇以下把其余血管一起結(jié)扎,在結(jié)扎下方剪斷血管使心臟與蛙體分離,立即以滴管吸去蛙心套內(nèi)血液,以任氏液反復(fù)沖洗數(shù)次,直到離體心臟無存血為止。最后套管內(nèi)任氏液限定1ml。(5)將蛙心套管固定于鐵柱上,用蛙心夾夾住
5、心尖,連于張力換能器,輸入生物機能系統(tǒng)進行信號采集、記錄和分析。(6)用下列藥物依次滴入套管內(nèi),換藥前需用任氏液沖洗數(shù)次,并記錄一段曲線以作對照。原液成分 20%氯化鈉(ml)32.5 10%氯化鉀(ml)1.4 10%氯化鈣(ml)1.2 5%碳酸氫鈉(ml)4.0 1%磷酸二氫鈉(ml)1.0 葡萄糖(g)2(可不加) 蒸餾水加至(ml)1000①1%氯化鈉②2%氯化鈉③4%氯化鈉④1%氯化鈣⑤2%氯化鈣⑥4%氯化鈣⑦1%氯化鉀⑧2%氯化鉀⑨4%氯化鉀2.結(jié)果分析2.1結(jié)果圖1.正常情況下
6、哇心搏曲線正常情況下的心搏曲線。圖2.滴加1%的氯化鈉后蛙心搏曲線滴加1%的氯化鈉后,蛙心搏曲線基本上沒什么變化。但基線下移。圖3.滴加2%的氯化鈉后蛙心搏曲線滴加1%的氯化鈉后,蛙心搏曲線基本上沒什么變化。但基線下移。圖4.滴加4%的氯化鈉后蛙心搏曲線4%的氯化鈉溶液對蛙心進行灌流時,心臟收縮和舒張的幅度均減小。圖5.滴加1%的氯化鉀后蛙心搏曲線滴加加1%KCl蛙心活動減弱,變化需要經(jīng)歷一段時間才發(fā)生,最后逐漸恢復(fù)。圖6.滴加2%的氯化鉀后蛙心搏曲線滴加加2%KCl蛙心活動減弱,甚至停在基線處。圖7.滴加
7、4%的氯化鉀后蛙心搏曲線滴加加2%KCl蛙心活動減弱,甚至停止,且基線下移。圖8.滴加1%的氯化鈣后蛙心搏曲線滴加1%的氯化鈣之后,蛙心收縮力和舒張出現(xiàn)輕微的增強。很不明顯。圖9.滴加2%的氯化鈣后蛙心搏曲線加2%氯化鈣蛙心收縮力明顯增強,心率明顯加快。圖10.滴加4%的氯化鈣后蛙心搏曲線加4%氯化鈣蛙心收縮力明顯增強,心率明顯加快。2.2分析2.2.1圖1為蛙心正常心搏曲線:心肌細胞與骨骼肌細胞類似,其動作電位也具周期性:0期的去極化、1期的快速復(fù)極化初期、2期的平臺期、3期的快速復(fù)極化末期和4期的靜息期
8、。心肌細胞興奮后,通過興奮-收縮偶聯(lián)機制使心肌細胞內(nèi)粗、細肌絲滑行,與骨骼肌收縮不同的是雖然兩者都中介與鈣離子,但心肌收縮需要胞外的鈣離子進入胞質(zhì)后觸發(fā)肌質(zhì)網(wǎng)膜的鈣離子通道打開而使大量的鈣離子進入胞質(zhì)從而產(chǎn)生收縮。2.2.2圖2、圖3和圖4為滴加不同濃度氯化鈉之后的心搏曲線:滴加1%和2%的氯化鈉心臟的收縮和舒張頻率不變化,心率不變化,但基線下移。而用4%的氯化鈉溶液對蛙心進行灌流時,心臟收縮和舒張的幅度均減小。