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离体蛙心灌流法:实验指导及注意事项

【摘要】:学习离体蛙心灌流法。离体蛙心在林格液灌流的情况下可以较持久地维持其生理特性。在心脏背面两心房下端可看到颜色较紫红的膨大部分,为静脉窦。静脉窦是两栖类动物心脏的起搏部位,它与下腔静脉相连。当插管内的液面随心搏上下移动时,说明插管已插入心室腔内。用林格液反复冲洗插管直至插管内林格液完全澄清为止。摘出心脏时,尽量多留些组织,以免损伤静脉窦。

【实验的目】

(1)学习离体蛙心灌流法。

(2)观察内环境理化因素的相对恒定对维持心脏正常节律性活动的重要作用。

(3)对递质、受体阻断剂的概念有初步的感性认识。

【实验原理】

离体蛙心在林格液灌流的情况下可以较持久地维持其生理特性。人为地改变林格液中的离子成分,或者加入某些化学物质(受体的激动剂或阻断剂)能使心脏的生理特性发生改变。

【实验对象】

蟾蜍。

【实验器材】

生物信号采集系统、蛙类手术器械、玻璃蛙心插管、铁支架、张力换能器、蛙心夹、林格液、0.65%Na Cl溶液、3%Ca Cl2溶液、1∶10000肾上腺素溶液、1∶10000乙酰胆碱溶液、3%乳酸溶液、2.5%Na HCO3溶液。

【实验内容和方法】

(1)暴露心脏:损毁蟾蜍脑和脊髓,将其仰卧位固定在蛙板上,用镊子提起胸骨后端腹部的皮肤,用粗剪刀剪一小口,然后由切口将剪刀伸入皮下,向左右两侧锁骨外侧方向剪开皮肤,并向头端掀开皮肤。用镊子提起胸骨后端腹肌,在腹肌上剪一小口,将手术剪伸入胸腔内,紧贴胸壁(以免损伤下面的心脏和血管),沿皮肤切口方向剪开肌肉,再用粗剪刀剪断左右鸟喙骨和锁骨,使创口呈一个倒三角形。用眼科镊提起心包膜,并用眼科剪将心包膜剪开,暴露心脏。

(2)观察心脏的解剖:在腹面可以看到一个心室,其上方有两个心房。心室右上角连着一个动脉干,动脉干根部膨大称为动脉圆锥,也称主动脉球。动脉向上分成左、右两支,用玻璃分针从动脉干背面穿过,将心脏翻向头侧。在心脏背面两心房下端可看到颜色较紫红的膨大部分,为静脉窦。静脉窦是两栖类动物心脏的起搏部位,它与下腔静脉相连。静脉窦与心房的交界处称窦房沟,而心房与心室的交界处称房室沟(图2-8-5)。

图2-8-5 蟾蜍心腹面和背面解剖图

(3)心脏插管:用蛙心夹于心舒张期夹住心尖,手提蛙心夹上连线将心脏轻轻提起,看清结构,准备插管。在主动脉下穿一丝线,打一松结,用眼科剪在左主动脉上向心脏方向剪一小斜口,切口的深度小于管壁直径的1/2,以免插管时血管撕断。把装有林格液的蛙心插管插入左主动脉,插至主动脉球后稍稍后退,在心室收缩时将插管沿主动脉球后壁向心室中央方向插入,经主动脉瓣插入心室腔内(图2-8-6左)。当插管内的液面随心搏上下移动时,说明插管已插入心室腔内。将预先打好的松结扎紧,并将线固定在插管壁上的玻璃小钩上,使结扎牢固。用滴管吸去插管中的液体,更换新鲜的林格液,小心提起插管和心脏,剪断左右侧动脉分支和腔静脉等(注意勿损伤静脉窦及两心房),将心脏摘出。用林格液反复冲洗插管直至插管内林格液完全澄清为止。

(4)固定支架:把蛙心插管固定在铁支架上,蛙心夹上的连线和张力换能器相接。张力换能器头端略向下倾斜,以免药液滴入换能器内造成损坏。连线应和水平面保持垂直,松紧适当(图2-8-6右)。

图2-8-6 蛙心插管示意图和仪器连接框图

(5)仪器连接:参见图2-8-6右。

【观察项目】

(1)记录正常心脏搏动曲线:适当调节计算机显示通道的量程范围和基线位置,得到满意的心脏搏动曲线,注意观察其中哪一部分代表心室收缩,哪一部分代表心室舒张。(www.chuimin.cn)

(2)将插管内林格液全部吸出,换0.65%氯化钠溶液,记录心搏曲线,当曲线出现变化后立即以新鲜林格液换洗2~3次,使曲线恢复正常。加药和换液时需在加注窗口中写入适当的注解。

(3)在林格液中加入3%Ca Cl2溶液1~2滴,观察和换液同前。

(4)在林格液中加入1%KCl溶液1~2滴,观察和换液同前。

(5)在林格液中加入1∶10000肾上腺素溶液1~2滴,观察和换液同前。

(6)在林格液中加入1∶10000乙酰胆碱溶液1~2滴,观察和换液同前。

(7)在林格液中加入3%乳酸溶液1~2滴,观察和记录心搏变化,然后加入2.5%Na HCO3溶液1~2滴,观察其恢复过程,然后换液。

(8)改变插管内液面的高度,观察和记录同前。

(9)待各项实验步骤完成后,停止记录。选取各实验步骤的波形,测量和读取各项实验步骤中心脏的收缩力和频率。

(10)打印上述粘贴的实验结果。

【注意事项】

(1)心室插管时不可硬插,以免戳穿心壁,而应顺着主动脉走向并在心室收缩时插入。

(2)摘出心脏时,尽量多留些组织,以免损伤静脉窦。

(3)每个观察项目前后都应用林格液进行对照记录。

(4)各种药液滴管要专用,不可混淆。每次加液的量不可过多,以刚能引起效应为度。

(5)每次加药后最好用洗净的细玻棒搅动几下,以免药液浮在上层,不易进入心脏。

(6)除最后一项外,每个项目观察时插管内的液面高度需保持一致。

【想一想】

(1)实验过程中插管内的灌流液面为什么每次都应保持在相同高度?

(2)KCl和Ca Cl2都可能造成心脏停搏,这两种溶液对心脏的作用有什么不同?