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电解质与药物对 心脏的作用

电解质与药物对 心脏的作用. 人体机能实验中心 卢琼. 目录. 一 . 实验目的 二 . 实验原理及相关知识 三 . 实验材料 四 . 实验步骤 五 . 思考题 六 . 实验小结. 一 . 实验目的. 1. 学习离体蛙心灌流的实验方法 2. 观察内环境 ( interna lenvironment ) 因素的改变和强心甙类药物对离体蛙心活动的影响. 二 . 实验原理及相关知识.

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电解质与药物对 心脏的作用

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Presentation Transcript

  1. 电解质与药物对 心脏的作用 人体机能实验中心 卢琼

  2. 目录 • 一.实验目的 • 二.实验原理及相关知识 • 三.实验材料 • 四.实验步骤 • 五.思考题 • 六.实验小结

  3. 一.实验目的 • 1.学习离体蛙心灌流的实验方法 • 2.观察内环境(interna lenvironment)因素的改变和强心甙类药物对离体蛙心活动的影响

  4. 二.实验原理及相关知识 • 内环境的各种物理、化学性质是保持相对稳定的,称为内环境的稳态(homeostasis).保持内环境的稳态是细胞维持正常生理功能的必要条件,也是机体维持正常生命活动的必要条件.心脏正常的节律性活动必须在适宜的理化环境中进行，一旦内环境稳态被破坏，心脏的活动就会受到影响。

  5. 　蟾蜍心脏离体后，用理化特性近似于血浆的任氏液灌流，在一定时间内,可保持其比较稳定的节律性兴奋和收缩(excitation and contraction).如改变任氏液的组成成分，离体心脏的心率和心肌收缩力就会发生相应的改变。 任氏液的组成成分表

  6. 1.去除灌流液中的K+细胞外液K+浓度降低 阈电位之间的差距扩大静息电位绝对值增大 兴奋所需的刺激强度增大兴奋性降低

  7. 细胞外K+浓度轻度升高 静息电位的绝对值减小 引起兴奋所需的刺激强度减小 阈电位之间的差距缩小 兴奋性升高 灌流液加入K+ 细胞外严重高K+静息电位显著减少时 . 部分Na+通道失活 阈电位水平上移 兴奋性降低

  8. 2.心肌细胞肌质网贮Ca2+量少,在收缩过程中有赖于细胞外Ca2+的内流.在心肌动作电位的平台期,细胞外的Ca2+通过L型Ca2+通道流入细胞,使胞质内Ca2+浓度升高,从而触发肌质网释放大量Ca2+,胞质内的Ca2+浓度升高约100倍,引起心肌收缩.这个过程称为钙触发钙释放(calcium-induced calcium release).

  9. 所以,在一定范围内增加细胞外液Ca2+浓度,可使心肌收缩增强;反之,降低细胞外液中的Ca2+,可使心肌收缩力减弱.所以,在一定范围内增加细胞外液Ca2+浓度,可使心肌收缩增强;反之,降低细胞外液中的Ca2+,可使心肌收缩力减弱.

  10. 3.加入酸类，使细胞外H+的浓度升高，H+和Ca2+竞争性结合肌钙蛋白的结合位点，从而抑制Ca2+与肌钙蛋白结合，使心肌收缩力量减弱。3.加入酸类，使细胞外H+的浓度升高，H+和Ca2+竞争性结合肌钙蛋白的结合位点，从而抑制Ca2+与肌钙蛋白结合，使心肌收缩力量减弱。 当再加入NaHCO3后，HCO3-与H+结合,解除了H+对Ca2+的抑制作用,Ca2+又可与肌钙蛋白结合，心肌的收缩力量恢复.

  11. 心肌收缩力减弱 H+ 抑制 抑制 NaHCO3 Ca2+ 肌钙蛋白 心肌收缩力增强

  12. 4、强心苷类药物 心肌收缩力增强 治疗剂量 心率减慢 浦肯野纤维自律性↑ 有效不应期（ERP）缩短 心律失常（eg：室速、室颤） 过量 抑制心肌细胞膜上Na+、K+－ATP酶 细胞内 缺K+

  13. 5.乙酰胆碱(actylcholine，Ach)为胆碱能递质。 窦房结舒张期自动除极延缓 复极化电流增加动作电位 达阈值的时间延长 心率减慢 延长房室结和浦肯 野纤维的不应期 减慢传导 激动交感神经末梢 突触前M胆碱受体 抑制交感神经末梢 去甲肾上腺素释放 减弱心肌收缩力

  14. 6.肾上腺素(adrenaline,epinephrine)是肾上腺髓质的主要神经递质.对心肌的特征表现为加速收缩性发展的速率(正性缩率作用,positive klinotropic effect) 心肌收缩性增强 adr作用于 离体心肌 β1受体 传导加速 心率加快

  15. 三.实验材料 • 蟾蜍；铁支架、双凹夹、滴管、蛙心夹、蛙类手术器械一套、蛙板、张力换能器、BL-420E生物机能实验系统；0.65%NaCl、1%KCl、2%CaCl2、3％乳酸、2.5%NaHCO3、1:10000 乙酰胆碱（Actylcholine Ach）、1:10000肾上腺素（Adrenaline AD ）、0.25g/L毒毛花苷K（strophanthin K） 、10g/L KCl、任氏液。

  16. 四.实验步骤 1．制备蟾蜍离体心脏 • (1)暴露心脏 取蟾蜍一只，破坏脑和脊髓，使其仰卧于蛙板上，剪去胸部皮肤及胸骨，再用眼科剪剪开心包，暴露心脏和动脉干。 • (2)识别蛙心结构 蛙心的腹面观与背面观

  17. 捣毁蛙脑和脊髓

  18. 蛙心的解剖结构

  19. (3)蛙心插管 在主动脉左侧分支下穿两根线，右侧分支下穿一根线，动脉主干下穿一根线备用。先结扎动脉干右侧分支，再用玻璃针将心脏翻至背面，在静脉窦以外结扎前后腔静脉（注意勿扎住静脉窦）。将心脏翻至腹面结扎动脉干左侧分支远端，然后用眼科剪刀在左侧分

  20. 支近心端剪一斜口。取一蛙心套管，注入适量任氏液于管内，用右手食指堵住套管外口拇指、中指和无名指夹持蛙心套管，用左手提起动脉干左侧分支远端结扎线，将蛙心套管的尖端自斜口插入动脉腔内，插至动脉圆支近心端剪一斜口。取一蛙心套管，注入适量任氏液于管内，用右手食指堵住套管外口拇指、中指和无名指夹持蛙心套管，用左手提起动脉干左侧分支远端结扎线，将蛙心套管的尖端自斜口插入动脉腔内，插至动脉圆

  21. 锥时略向后退，在心室收缩时，沿心室后壁方向向下插入心室。插管进入心室后，管内液面会随着心室跳动而上下波动。最后用近心端备用线结扎并固定蛙心套管和动脉管壁，并将结扎线固定于套管侧壁的小突起上。锥时略向后退，在心室收缩时，沿心室后壁方向向下插入心室。插管进入心室后，管内液面会随着心室跳动而上下波动。最后用近心端备用线结扎并固定蛙心套管和动脉管壁，并将结扎线固定于套管侧壁的小突起上。

  22. (4)游离心脏 提起套管，在结扎线远心端分别剪断动脉干左﹑右侧分支和前﹑后腔静脉，将心脏离体。随即用任氏液反复换洗套管内液体至完全澄清。

  23. 穿 线 剪开切口 游 离 插 管

  24. 2．BL-420E生物机能实验系统的调试 • (1)仪器连接 用双凹夹将蛙心套管固定于铁支架上备用。在心室舒张时，用蛙心夹夹住心尖约1.5毫米， 将蛙心夹上的棉线向下绕过滑轮(或直接)连接到张力换能器上，再将张力换能器连接到计算机的相应接口。

  25. (2)按程序进入计算机操作系统。 • (3)进入BL-Newcentury软件主界面的菜单条“实验项目”栏，选择“循环实验”中“蛙心灌流”项。 • (4)记录前根据实验要求适当调整各项参数。

  26. 蛙心灌流实验装置的连接简图

  27. 3．实验装置准备妥当后，按以下实验项目进行观察。 3．实验装置准备妥当后，按以下实验项目进行观察。 (1)描记正常心脏收缩曲线，曲线幅度代表心室收缩的强弱，单位时间内的曲线个数代表心跳频率。曲线向上移动表示心室收缩，其顶点水平代表心室收缩所达到的最大程度；曲线向下移动表示心室舒张，其最低点即基线水平代表心室舒张的最大程度。

  28. (2)吸出插管内全部任氏液，换0.65%NaCl, 观察心搏曲线变化，待效应出现后，用新鲜任氏液反复换洗直至心搏曲线恢复正常。

  29. 波形显示

  30. (3)在任氏液中加入3％ CaCl2液1～2滴，观察心搏变化，效应出现后反复换洗至曲线恢复正常。 (4)加入1％KCl液1滴，观察心搏变化，效应出现后反复换洗至曲线恢复正常。 (5)加入1：10,000肾上腺素1～2滴，效应出现后反复换洗至曲线恢复正常。

  31. (6)在任氏液中加入1：10,000的乙酰胆碱1～2滴，观察心搏变化，效应出现后反复换洗至曲线恢复正常。 (7) 任氏液中加入3%乳酸1滴，观察心搏变化，效应出现后加入1～2滴2.5%NaHCO3, 再观察心搏曲线的变化，至心搏曲线基本恢复时，再用新鲜任氏液反复换洗直至心搏曲线恢复正常。

  32. (8)每隔30秒加入0.25g/L毒毛花苷K0.2ml，直 至出现心动过速或早搏。 (9)出现心律失常后，向插管内加入10g/L KCl溶液2～4滴，观察心率及心律变化。

  33. 注意事项 • 1．制备标本时尽量避免手和器械碰触心脏，结扎静脉时，勿扎住静脉窦 • 2．插入蛙心插管后，立刻用任氏液反复换洗，待插管内的液体变成完全澄清为止；

  34. 3．加入药物时，先加入1～2滴，如果作用不明显再补加，不可一次加入太多药物，以免损伤心肌。当每种化学药物（尤其是抑制心脏活动的药物）作用已明显时，应立即换洗，以免心肌受损。反复用任氏液换洗数次，待心跳恢复后再进行下一个实验。3．加入药物时，先加入1～2滴，如果作用不明显再补加，不可一次加入太多药物，以免损伤心肌。当每种化学药物（尤其是抑制心脏活动的药物）作用已明显时，应立即换洗，以免心肌受损。反复用任氏液换洗数次，待心跳恢复后再进行下一个实验。

  35. 4．连接蛙心夹和张力换能器的棉线松紧度要合适。4．连接蛙心夹和张力换能器的棉线松紧度要合适。 • 5．做每项实验时，都要在实验记录上做标记或者注解，以免混淆。 • 6．每项实验时均应保持套管内的液面在相同高度。

  36. 五.思考题 • 根据实验结果讨论强心苷类药物过量对心脏活动的毒性作用。

  37. 六.实验小结 • 实验重点观察电解质和药物对离体心脏的影响,并分析其发生机制 表2 毒毛花苷K过量对蟾蜍离体心脏活动的毒性作用及解救

  38. 表3K+、Ca2+、H+、AD、Ach对蟾蜍离体心脏活动的影响表3K+、Ca2+、H+、AD、Ach对蟾蜍离体心脏活动的影响

  39. 实验难点掌握蛙心插管和蛙心灌流的方法

  40. THE END thanks

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