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实验十 蛙类离体心脏灌流

来源:浙江大学生物学国家级实验教学示范中心

时间:2023-03-23 11:15:02

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【实验目的】

1.学习斯氏离体蛙心灌流法。

2.了解心肌的生理特性。

3.观察Na+K+Ca2+H+及肾上腺素(Adr)、乙酰胆碱(Ach)等对离体心脏活动的影响。

【实验动物与器材

蛙、斯氏蛙心套管、套管夹、支架、双凹夹、滑轮、烧杯、常用手术器械、蛙板、蛙心夹、计算机采集系统、5g张力换能器、滴管、培养皿(或小烧杯)、污物缸、纱布、棉线、任氏液、0.65NaCl2CaCl21KCl2.5%NaHCO33%乳酸、1:5000肾上腺素、1:10000乙酰胆碱、300 Uml肝素;药物ABC

【实验方法与步骤

1.仪器准备

打开计算机采集系统,张力换能器输入通道1。从多道生理信号记录与分析软件的“编辑”菜单,弹出“编辑实验标记”对话框,在“标记内容”中加入“对照、换液、0.65NaCl溶液、2CaCl2溶液、1KCl溶液、2.5%NaHCO33%乳酸、肾上腺素、乙酰胆碱、药物A、药物B、药物C”。再从“实验”菜单的“机能实验”中,选定“化学因素对心脏活动的影响”实验。

2.用斯氏蛙心插管法制备离体蛙心

取一只蛙,双毁髓后背位置于蛙板上。暴露心脏,小心剪开心包膜,仔细识别心脏周围的大血管。在右主动脉下穿线并结扎。在左主动脉下方穿一线并结扎(动物个体小时,结扎位置可靠上些)。再从左右两主动脉下方穿一线,并打一活结备用。左手提起左主动脉上的结扎线,右手用眼科剪在结扎线下方、沿向心方向将动脉上壁剪一斜口(在左主动脉剪口前,应先用蛙心插管的细端置动脉球处与动脉平行来选择适宜的剪口)。选择大小适宜的蛙心套管,然后将盛有少量(套管内23 cm高度)任氏液(内加入一滴肝素溶液)的斯氏蛙心套管,由开口处插入动脉圆锥。当套管尖端到达动脉圆锥基部时,应将套管稍稍后退,并将套管向右主动脉方向转动,使尖端向动脉圆锥的背部后下方及心尖方向推进,经主动脉瓣插人心室腔内(于心室收缩时插入,但不可插得过深,以免心室壁堵住套管下口)。此时可见套管中血液冲入套管,并使液面随心脏搏动而上下移动,表明操作成功(否则需退回并重新插入),用滴管吸去套管中的血液,更换新鲜任氏液。稳定住套管后,轻轻提起备用线,将左、右主动脉连同插入的套管用双结扎紧(不得漏液),再将结线固定在套管的小玻璃钩上,然后剪断结扎线上方的血管。轻轻提起套管和心脏,看清静脉窦的位置,于静脉窦下方剪断有牵连的组织,仅保留静脉窦与心脏的联系,使心脏离体(切勿损伤静脉窦)。用任氏液反复冲洗心室内余血,使套管内灌流液不再有残留血液。保持套管内液面高度一致(1.52 cm),即可进行实验。

3.将插好离体心脏的套管固定在支架上,在心室舒张期用蛙心夹夹住少许心尖部肌肉(不可夹得过多,以免因夹破心室而漏液)。再将蛙心夹上的系线绕过一个滑轮与10g张力换能器相连。注意:勿使灌流液滴到换能器上。调节显示器上心脏收缩曲线的幅度适中。

4.实验观察

1)记录正常心搏曲线。

2)改用0.65NaCl溶液灌流,并作好加药标记,观察心搏变化。待曲线出现明显变化时,立即吸去套管中的灌流液,同时做好冲洗标记,并用新鲜任氏液清洗2~3次,待心搏恢复正常。注意:换液时切勿碰套管,以免影响描记曲线的基线,同时保持灌流液面一致(以下同)。

3)同法向套管内加入2CaCl2溶液,每次加入20μl,观察并连续记录每次加入CaCl2后心搏曲线的变化。当出现明显变化时,用新鲜任氏液更换灌流液,待心搏恢复正常(如果恢复迟缓,可多次冲洗)。

4)向套管中加1KCl溶液,每次加入20μl,观察并连续记录每次加入KCl后心搏曲线的变化。当心搏曲线出现明显变化时同法立即更换灌流液,待心搏恢复正常。

5)向套管中加2.5% NaHCO3溶液20μl,记录心搏曲线变化。更换任氏液,待心搏恢复正常。

6)向套管中加3%乳酸10μl,记录心搏曲线变化。待效应明显后,再加2.5% NaHCO3溶液40μl,记录心搏曲线变化。用新鲜任氏液清洗。

7)向套管中加入40μ肾上腺素溶液(15 000),记录心搏曲线的变化。用新鲜任氏液清洗。

8)向套管中加入20μl滴乙酰胆碱溶液(110 000),记录心搏曲线的变化。用新鲜任氏液清洗。

5.药效研究

ABC三种药物,一种是去乙酰毛花苷注射液,为强心剂;一种是硝苯地平,为钙离子通道阻滞剂;一种是盐酸普萘洛尔,是β受体阻断剂。通过实验判断ABC分别是哪种药物。

6.整理记录,并将测量的心搏曲线数据填入表。

【实验注意事项

1.制备蛙心标本时,勿伤及静脉窦。

2.蛙心插管内液面应保持恒定,以免影响实验结果。

3.上述各实验项目,一旦出现作用应立即用新鲜任氏液换洗,以免心肌受损,而且必须待心跳恢复正常后方能进行下一步实验。

4.滴加药品和换取新鲜任氏液,须及时在相应位置标记,以便观察分析。

5.吸取新鲜任氏液和吸蛙心插管内溶液的吸管应严格区分专用,不可混淆使用,以免影响实验结果。

思考题

1.分析以上各实验结果及其原因。

2.本实验说明心肌的哪些生理特性?