低溫對蛙心活動的影響

1、麻醉生理學實驗課教案生理與神經(jīng)生物學教研室張利彬?qū)嶒炚n教案首頁一 題目低溫對蛙心活動的影響二 對象2002級麻醉專業(yè)三 課時目標與課時分配1 理論講解1學時。2 學生操作3學時。四 授課重點蛙心活動的觀察五 授課難點1蛙心插管2實驗觀察六 授課形式小班實驗課七 授課方法與課前準備認真?zhèn)湔n；采用啟發(fā)式教學；圍繞重點、難點，深入淺出；八 參考書生理學第六版生理學實驗方法李東亮主編麻醉生理學實驗講義藥理學第六版九 思考題十、教研室審核意見主任簽字新鄉(xiāng)醫(yī)學院生理與神經(jīng)生物學教研室 2004.9.12低溫對蛙心活動的影響一 實驗目的 1學習離體蛙心灌流的實驗方法。2觀察Na、K、Ca2+三種離子及腎上腺

2、素、乙酰膽堿等因素對心臟活動的影響。3觀察低溫對蛙心活動的影響二 實驗原理心臟的正常節(jié)律性活動需要一個適宜的內(nèi)環(huán)境，內(nèi)環(huán)境的變化直接影響著心臟的正?；顒印１緦嶒炘谕苄牡墓嗔饕簝?nèi)人為地加入一些物質(zhì)而改變心臟活動的內(nèi)環(huán)境，觀察心臟活動有何變化，之后，把常溫任氏液換成低溫任氏液，觀察低溫對蛙心活動的影響。各種因素對蛙心臟活動的影響（1）0.65NaCl溶液：111mmol/L，缺少Ca2+的溶液。心肌細胞收縮依賴細胞外液的Ca2+濃度（呈正比），用0.65NaCl溶液灌注蛙心，由于缺乏Ca2+，以致心肌細胞動作電位2期Ca2+內(nèi)流減少，胞漿Ca2+濃度降低，心肌的收縮活動隨之減弱。如果長時間灌注蛙心

3、，心臟最終會停止收縮，但心肌仍能產(chǎn)生動作電位（興奮），這種現(xiàn)象稱為興奮-收縮脫耦聯(lián)。對自律性影響不大，心率變化不大。(2)2CaCl2：180mmol/L（正常：mmol/）工作細胞可見蛙心收縮力增強，但舒張不完全，以致收縮基線上移。在Ca2+濃度較高的情況下，心臟會停止在收縮狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為“鈣僵”（只結合不解離的情況，Ca2+濃度在10-5M結合，10-7M解離）。在細胞膜上Na+與Ca2+的通透有競爭性抑制現(xiàn)象。P細胞0期鈣內(nèi)流增加，去極速度增快（傳導性好），4期自動除極速度加快，自律性升高，心率加快。(3)1KCl：134mmol/L（正常：mmol/L）輕、中度高鉀：細胞外K濃度升

4、高，細胞膜對K+的通透性升高，K+與Ca2通透性在細胞上有競爭性拮抗作用，因此，平臺期縮短，Ca2內(nèi)流減少，心肌的興奮-收縮耦聯(lián)過程減弱，心肌收縮力降低；膜內(nèi)外K濃度梯度減少，靜息電位絕對值減少，興奮性升高；P細胞3期鉀通道失活速度減慢，導致4期自動去極速度減慢，同時K+外流增加，最大復極電位的絕對值增大，自律性降低，心率減慢。重度高鉀：膜內(nèi)外的K濃度梯度減少，當膜電位達-55mv時，鈉通道失活，心肌的興奮性完全喪失；同時Ca2內(nèi)流減少，心肌的興奮-收縮耦聯(lián)過程減弱，心肌收縮力降低，停于舒張狀態(tài)。(4)1/萬腎上腺素 屬于體液因子，產(chǎn)生正性變時、變力、變傳導作用。變時：腎上腺素能增強跨膜內(nèi)向I

5、f流，使4期自動去極速度加快，自律性升高，心率加快；增強ICa通透性（0期L型、4期T型）。變力：腎上腺素與心肌細胞膜上的受體結合，激活腺苷酸環(huán)化酶，細胞內(nèi)cAMP濃度升高，提高心肌細胞和肌漿網(wǎng)膜Ca2通透性，肌漿中Ca2濃度升高，收縮力增強；腎上腺素促進糖原分解，提供能量；腎上腺素降低肌鈣蛋白對Ca2的親和力，肌漿網(wǎng)鈣泵對肌漿中Ca2回收加速，刺激Ca2+ -Na+交換，使細胞內(nèi)Ca2外排加快，加速舒張過程。變傳導：結區(qū)細胞0期Ca2內(nèi)流加快，去極速度加快、幅度增大，傳導性增快。(5)1/萬乙酰膽堿 負性變時、變力、變傳導作用。乙酰膽堿與心肌細胞膜上的M受體結合，轉(zhuǎn)而激活G蛋白，使鉀通道電導

6、加強，增強K外流，使細胞處于超極化狀態(tài)，另一方面抑制腺苷酸環(huán)化酶，鈣通道關閉。變時：P細胞復極過程中K外流增快，引起最大復極電位的絕對值增大；4期除極速度減慢，自律性降低，心率減慢。變力：乙酰膽堿使K外流增快，3期復極加速，Ca2內(nèi)流減少，收縮力下降。變傳導：結區(qū)細胞0期Ca2內(nèi)流減少，去極速度減慢、幅度下降，傳導性下降，甚至出現(xiàn)傳導阻滯。(6)低溫 低溫使細胞代謝活動下降,能量消耗加大,心臟活動無論幅度、收縮強度都有大幅度的下降。三 實驗對象 青蛙或蟾蜍四 實驗器材和藥品 1器材 生物信號采集系統(tǒng)、張力換能器、蛙類手術器械1套、蛙心插管、蛙心夾、試管夾、雙凹夾、萬能支架、滴管、150ml小燒

7、杯4個。 2藥品 任氏液、低溫任氏液、O. 65氯化鈉、2氯化鈣、1氯化鉀、1：10000腎上腺素、1：10000乙酰膽堿等。五 實驗步驟（一）離體蛙心的制備 (1)取1只蟾蜍，破壞腦和脊髓，仰臥固定于蛙板上，用圖釘固定兩前肢，用組織剪由劍突處向兩鎖骨肩峰端呈三角形剪開皮膚，再剪開胸壁，用鑷子提起心包膜，用眼科剪將其剪開，暴露心臟。(2)在兩個主動脈干下各穿兩根細線（一根用來結扎腔靜脈，另一根用來結扎蛙心插管和主動脈）。 (3)將心臟上翻，辨認心房，靜脈竇，腔靜脈，然后結扎腔靜脈。 (4)用眼科剪在左側主動脈距分叉部3mm處剪一“v”型口。將盛有少量任氏液的蛙心套管(用拇指將套管堵住，以防套管

8、中的任氏液流出)從“v”型口插入動脈圓錐，然后稍后撤套管，再將蛙心管尖端轉(zhuǎn)向蟾蜍的背側及左下方，于心縮期插入心室內(nèi)。觀察管中液面隨著心室舒縮而上下波動，此時即用一根棉線將蛙心插管和左、右主動脈結扎牢固，線的殘端固定于插管壁的小鉤上，防止插管滑出心室。 (5)小心提起套管以抬高心臟，用另一根棉線結扎腔靜脈，結扎線應盡量下壓，以免傷及靜脈竇。然后剪斷主動脈左右分支及結扎線下的腔靜脈，將蛙心游離出來。(6)吸去管內(nèi)的血液，并用任氏液反復沖洗心室內(nèi)的余血，以防血液凝固而影響實驗的進行。用連有細線的蛙心夾在心舒期夾住心尖部。（心尖大，夾組織少，不易損傷心臟）（二）實驗裝置 將蛙心插管用試管夾固定于支架上

9、，蛙心夾的連線連接在機械換能器上。打開計算機，進入“蛙心灌流”界面。調(diào)節(jié)實驗參數(shù)，開始記錄心臟收縮曲線。（三）觀察項目(1)記錄心臟在僅有任氏液時的收縮曲線，觀察心率及收縮幅度作為正常對照。(2)吸去管內(nèi)的任氏液，換以等量0.65Nacl，觀察并記錄心跳的變化，之后換成低溫任氏液，觀察心跳的變化情況。(3)等量任氏液換洗，待心跳恢復正常后，加入2Cacl 12滴，記錄觀察心跳的變化，之后換成低溫任氏液，觀察心跳的變化情況。(4)等量任氏液換洗，待心跳恢復正常后，加入lKcl 12滴，記錄觀察心跳的變化，之后換成低溫任氏液，觀察心跳的變化情況，。(5)等量任氏液換洗，待心跳恢復正常后，加入1l0

10、 000腎上腺素12滴，記錄并觀察心跳的變化，之后換成低溫任氏液，觀察心跳的變化情況。(6)等量任氏液換洗，待心跳恢復正常后，加入l10 000乙酰膽堿12滴，記錄并觀察心跳的變化，之后換成低溫任氏液，觀察心跳的變化情況。六 實驗結果任氏液0.65NaCl2CaCl21KCl1/萬E1/萬Ach收縮幅度對照收縮頻率對照或七 注意事項1制備蛙心標本時，勿傷及靜脈竇，操作要親柔；心舒期一次夾住蛙心尖，不宜夾多次，以免損傷心臟。2蛙心夾與換能器簧片的連線應呈一定的傾斜度，以防溶液滴入換能器。3當各項實驗效果明顯后，應及時將插管內(nèi)的溶液吸出，至少用任氏液反復沖洗23次，并保持插管內(nèi)液面高度不變，待心跳

11、恢復正常后，再進行下一項實驗。4各種溶液的滴管應分開，不要混用。5在實驗過程中，基線的位置、放大倍數(shù)、掃描速度一經(jīng)調(diào)好后不要再變動。6每一項實驗，均應先記錄一段正常對照曲線，然后再加入藥液并記錄其效應。低溫麻醉對循環(huán)與呼吸功能的影響一 實驗目的：學習人工低溫模型的復制方法，深刻認識低溫狀態(tài)下機體循環(huán)與呼吸功能的變化。二 實驗原理：在全身麻醉狀態(tài)下，人為地以屋里方法降低病人或?qū)嶒瀯游矬w溫的方法稱為低溫麻醉。機體在低溫狀態(tài)下其生理功能發(fā)生一系列復雜的變化，各系統(tǒng)機能活動趨向于抑制，如基礎代謝下降，中樞神經(jīng)系統(tǒng)活動抑制，心臟傳導系統(tǒng)受到明顯抑制，血管張力降低，肝臟功能下降，腎小球濾過作用降低，大部分內(nèi)分泌腺活動減弱、分泌量減少，但對缺氧耐受性增高等等。本實驗通過記錄頸總動脈血壓（頸總動脈插管法直接記錄）和呼吸運動（通過劍突膈肌小片牽引法間接記錄）來觀察分析低溫情況下機體循環(huán)、呼吸功能的變化及其變化規(guī)律。三 實驗對象：家兔四 實驗器材和藥品 電腦軟件、壓力換能器、拉力換能器、7151型點溫度計、實驗槽、哺乳類動物手術器械一套、橡皮管、動脈夾、器官插管、生理鹽水