实验目的 1.学习离体在位蟾蜍心脏的恒压灌流法,观察前、后负荷和心肌收缩性能对心功能的影响,并描绘心功能曲线的变化; 2.制备实验性全心衰的动物模型; 3.观察强心药物对衰竭心肌的治疗作用。 实验原理 一般作为衡量心功能的指标是心输出量(心输出量ml/min=每搏输出量ml/次×心率 次/min)。在此次实验中利用离体在位的蟾蜍心脏,消除了神经反射对心率变动的影响,所以相当于在心率基本恒定的情况下,主要考虑每搏输出量对心输出量的影响。前者反映了心肌舒缩力量与作功的大小,它受前、后负荷和心肌收缩性等基本因素的影响。在一定范围内,回心血量增加,心室舒张末期容积(前负荷)增加,使心肌纤维初长度拉长,心肌收缩力加强,每搏输出量增加,即F-Starling定律。当心室后负荷(如大动脉压)增加时,即心室收缩射血克服阻抗增加,心室壁收缩期张力增大,作功增加。医.学全在线心肌收缩性能改变是指心肌内在收缩机制改变所引起的收缩力量的改变,与前、后负荷无关,而可受去甲肾上腺素、乙酰胆碱等神经递质和体液因素的影响。改变心肌收缩性能可使心功曲线左移或右移。 本实验以过度增加心脏的前、后负荷与利用硫酸镉竞争性抑制Ca2+内流,降低心肌收缩性制备出全心衰模型。 洋地黄因使心肌细胞膜Na+-K+-ATP酶活性减低,异丙肾上腺素则作为膜β受体激动剂,对衰竭心肌都有一定治疗作用,而普奈洛尔作为β受体阻断剂,可拮抗β受体激动剂的强心作用。 实验动物 蟾蜍或蛙 器械、药物 蛙类手术器械一套,恒压灌流装置一套,10ml量筒,小烧怀,动、静脉插管,计算,器滴管,坐标纸,任氏液,1:10,000去甲肾上腺素,1:10,000乙酰胆碱,2×10-6~2×10-5硫酸镉任氏液,0.2%地高辛,0.2%普奈洛尔(按片剂重量计算),0.001%异丙肾上腺素。 实验步骤 一、离体在位心脏灌流标本的制备 1、破坏蛙脑和脊髓,将其仰卧放在蛙板上,用外科剪于剑突处向两侧锁骨肩峰端呈三角形剪开皮肤,用粗剪剪开胸壁,切勿损伤心脏,剪去胸骨、锁骨,用蛙钉把两前肢固定在蛙板上。用镊子提起心包膜,用眼科剪仔细将其剪开,暴露心脏。 2、分离出左、右主动脉,在其下方穿两根线备用。用玻璃分针将心脏翻向头侧,可看到静脉窦与下腔静脉(后腔静脉)。小心分离并剪开与下腔静脉相连的心包膜组织在其下穿一根线备用。 将刚才穿于主动脉下的其中一根备用线从下腔静脉下绕过,结扎此线,便把两主动脉和下腔静脉以外的全部血管扎住,结扎过程中切勿扎到静脉窦。再把穿于主动脉下方的另一根线结扎右主动脉。 3、用镊子夹住下腔静脉的上壁少许,用剪刀沿镊子下缘剪一小口,将事先充满任氏液(不含气泡)的静脉插管插入此切口,直至静脉窦内,用备用线结扎固定。翻转心脏向下,提起左主动脉,在左主动脉尽量长的远端剪一斜形切口,然后用充满任氏液的吸管插入心室,冲洗并反复数次(目的是避免血液堵塞插管)。注意不要进气泡。 4、将事先充满任氏液的动脉插管向心性插入,作为心搏出口,并用线结扎固定。 5、把静脉插管与橡皮管1相连,但先不打开夹子;把动脉插管与橡皮管2相连 二、观察项目 1、每分输出量和有效心功率的计算方法 (1)每分输出量:用小烧杯收集心脏搏出的灌流液1分钟,用小量筒测定搏出液量(ml)。同时计数心率(次/分)。 (2)计算: 有效心功率=心输出量′心功管高度(侧管高度)′水密度 (g×cm/min)(ml/min) (cm) (1g/ml) (3)肉眼观察心舒张容积、心肌收缩力量变化。 2、观察实验因素对每分输出量和有效心功率的影响 (1)改变前负荷(后负荷固定):把皮管2固定在约高于心脏3cm的水平,调节贮液瓶高度,使“零点”分别处于5cm、10cm、15cm……等高度,观察心舒容积和心肌收缩力量的变化,同时分别依次测定各高度下的心输出量、心率、每搏输出量并即时算出有效心功率。若有效心功率曲线平移时,便恢复“零点”在5cm的水平。找出最适前负荷(即心脏不过分充盈扩张而心输出量又较高的“零点”高度)。注意:“零点”在5cm时,搏出量应保持在20~30滴/分(在橡皮管1处用螺旋止水夹控制)。以下个项实验中所取的固定前负荷=最适前负荷-5cm。 (2)改变后负荷(前负荷固定):把前负荷固定在“固定前负荷”,改变橡皮管2的高度(每次间距为5cm)观察并记录上述(1)中各项指标。 注意:在实验过程中,每改变一次侧管高度,要稳定1~2分钟,再进行测定。当侧管高度超过心脏代偿范围至有效心功率曲线平移或下降(即心衰)时,就不能再提高侧管高度。恢复皮管2约高于心脏3 cm水平,待心输出量基本达到本项实验前的水平并以此作为对照,进行以下的实验。(下面的各次实验也遵循此原则)。 (3)心肌收缩性能改变:将前后负荷固定,用滴管将1:10 000去甲肾上腺素1~2滴均匀滴加于心脏表面,待1~2min观察心率、心输出量和有效心功率的变化。用任氏液冲洗心脏表面,待心脏活动恢复后,按上法滴加1:10 000乙酰胆碱1~2滴滴于心脏表面,观察和记录上述指标的变化。 (4)异丙肾上腺素:用任氏液冲洗心脏表面,把乙酰胆碱冲洗干净,待心脏活动恢复后,用滴管将0.001%异丙肾上腺素1~2滴均匀滴加于心脏表面,待1~2min观察和记录心率、心输出量和有效心功率的变化。 (5)普奈洛尔:用任氏液冲洗心脏表面,待心脏活动恢复后,按上法滴加0.2%普奈洛尔2~3滴滴于心脏表面,观察和记录心率、心输出量和有效心功率的变化,待出现作用时,立即重复(4)步骤操作。 (6)硫酸镉:用任氏液冲洗心脏表面,待心脏活动恢复后,用2′10-6M硫酸镉任氏液代替任氏液灌流心脏,观察和记录心率、心输出量和有效心功率的变化。 (7)强心甙药物:在用硫酸镉灌流的心脏出现心衰表现后(心输出量和有效心功率明显下降),用滴管滴加0.2%毒毛旋花子素K(或0.2% 地戈辛)1~2滴于心脏表面,观察和记录心率、心输出量和有效心功率的变化。用任氏液冲洗心脏表面,待心脏活动恢复或接近给予强心甙药物前状态后,用滴管将0.001%异丙肾上腺素1~2滴均匀滴加于心脏表面,待1~2min观察和记录心率、心输出量和有效心功率的变化。 注意事项 1.实验过程中勿用手捏拿心脏,以免损伤心脏。 2.心脏表面应经常滴加任氏液,以保持湿润。 3.整个实验过程中,管道不要扭曲。 4. 实验过程中,应回收、循环使用任氏液或硫酸镉任氏液。 |