实验 22 蛙类离体心脏灌流

【目的要求】 1.学习斯氏或八木氏离体蛙心灌流法。

2.观察 Na+、K+、Ca2+及肾上腺素、乙酰胆碱等对离体心脏活动的影响。

【基本原理】

心肌具有自动节律性收缩活动的特性,可用人工灌流的方法研究心脏活动的规律及其特点,还可通过改变灌流液的成分或加入某些药物来观察其对心脏活动的影响。

【动物与器材】

蟾蜍或蛙、蛙心套管(斯氏套管或八木氏套管)、常用手术器械、蛙心夹、套管夹、记纹鼓及通用杠杆或记录仪与张力换能器、万能滑轮、多用仪或刺激器、蜡盘、滴管、培养皿或小烧杯、任氏液、5%NaCl 溶液、2%CaCl2 溶液、1%KCl 溶液、1∶100000 肾上腺素溶液、1∶1000000 乙酰胆碱溶液、300u/ml 肝素溶液。

【方法与步骤】 1.离体蛙心的制备制备离体蛙心的方法有两种。

  1. 斯氏蛙心插管法取一只蟾蜍或蛙,双毁髓后背位置于蜡盘中,按实验19 暴露心脏。仔细识别心脏周围的大血管(参见图 4-1,4-2)。在左主动脉下方穿一线,距动脉圆锥 2-3mm 处结扎。再从左、右两主动脉下方穿一线, 打一活结备用。左手提起左主动脉上的结扎线,右手用眼科剪在动脉圆锥前端,沿向心方向剪一斜口,然后将盛有少量任氏液(内加入一滴肝素抗凝) 的斯氏蛙心套管由此开口处插入动脉圆锥(图 4-8)。当套管尖端到达动脉圆锥基部时,应将套管稍稍后退,使尖端向动脉圆锥的背部后方及心尖方向推进。经主动脉瓣插入心室腔内(于心室收缩时插入)。不可插得过深,以免心壁堵住套管下口。此时可见套管中液面随心脏搏动而上下移动,用滴管吸去套管中的血液,更换新鲜任氏液,提起备用线,将左、右主动脉连同插入的套管扎紧(不得漏液),再将结线固定在套管的小玻璃钩上。剪断结扎线上方的血管。轻轻提起套管和心脏,在心脏下方绕一线,将左右肺静脉、前后腔静脉一起结扎,注意保留静脉窦与心脏的联系,切勿损伤静脉窦,于结扎线的外侧剪去所有牵连的组织,将心脏离体。用任氏液反复冲洗心室内余血,使灌流液不再有血液。保持套管内液面高度恒定(1.5—2cm),即可进行实验。

  2. 八木氏蛙心插管法取一只蟾蜍或蛙,同上法暴露心脏。于左主动脉下方穿一线,再用蛙心夹夹住心尖,使心脏轻轻吊起(参见图 4-2),将线向后绕过左、右前腔静脉,左、右肺静脉及右主动脉支,结扎后剪断,也可分

别结扎。再将心脏翻向头端,用线结扎右肝静脉及后腔静脉(勿伤静脉窦), 剪断。于左肝静脉下方穿一线,打一活结备用,用眼科剪沿向心

方向剪一斜口,将装有灌流液的八木氏静脉套管从开口处插入肝静脉(尖端勿伤静脉窦)。若套管插入静脉,则心脏的颜色变浅,此时可继续加入灌流液。将心脏内余血冲洗干净,然后扎紧静脉套管(图 4-9)。

在左主动脉下方穿一条线,先用眼科剪将动脉剪一小口,再将动脉套管沿向心方向插入动脉(尖端不深入动脉圆锥),此时可见套管中有灌流液流出,随即扎紧套管,剪断左主动脉及左肝静脉,使心脏完全离体。将套管稳妥地固定在灌流支架上,调节两个套管的方向,使灌流液在心缩时能畅通地搏出心室,从动脉套管流出,即可进行实验

  1. 将插好离体心脏的套管固定在支架上,用蛙心夹夹住心尖(不可夹得过多,以免漏液)。用记纹鼓记录时,将蛙心夹上的系线与通用杠杆相连(图4-10),调节心搏曲线记录、刺激及记时电磁标三只笔尖与记纹鼓面需接触良好。如用记录仪描记,则将蛙心夹上的系线绕过一个滑轮与张力换能器相连(图 4-11)。注意:勿使灌流液滴到换能器上。

  2. 实验观察

  1. 开动慢鼓记录正常心搏曲线。

  2. 向套管内加 2—6 滴 5%NaCl

    溶液,用电磁标作好加药标记,观察心搏曲线的频率及振幅的变化。当曲线出现明显变化时,立即吸去套管中的灌流液(作好冲洗标记),用新鲜任氏液清洗 2—3 次,待心搏恢复正常。

  3. 向套管内加入 1 滴 2%CaCls

    溶液,观察并记录心搏曲线的变化。当出现明显变化时,立即更换任氏液(方法同上),待心搏恢复正常。

  4. 向套管中加 1-2 滴 1%KCl

    溶液,记录心搏曲线的变化。当心搏曲线变化时,立即同(2)法更换灌流液,待心搏恢复。

  5. 同(2)法记录套管中加入1—2 滴1∶100000

    肾上腺素溶液后心搏曲线的变化。(6)同(2)法记录套管中加入 1—2 滴 1∶1000000 乙酰胆碱溶液后心搏的变化。4.将心脏搏动变化的情况填入表 4-2。

表 4-2 几种离子及药物对离体心脏活动的影响

实验项目

心率(次 30S)

振幅(mm)

基线变化

其它

Na+

对照

给药

Ca2+

对照

给药

K+

对照

给药

肾上腺素

对照

给药

乙酰胆碱

对照

给药

【思考题】 1.此实验说明心肌有哪些生理特性?

  1. 以本实验为例说明内环境相对恒定的重要意义。

  2. 各种离子和药物对心搏有何影响,为什么?

(赵静)