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1、不同浓度的钾离子对在体蛙心活动的影响,1 实验原理和目的,心脏的正常节律性活动必须在适宜的理化环境里才能维持，一旦适宜的理化环境被破坏或干扰，心脏活动就会受到影响。正常情况下，由窦房结发出的兴奋按一定的途径和时程依次传向心房和心室，引起整个心脏的兴奋。心脏各部分在兴奋过程中出现的生物电活动，可通过心脏周围的导电组织和体液传到体表。此时，通过对心跳曲线进行测量观察，可观察心脏的活动情况。,同时，如果将测量电极置于体表的一定部位，即可引导出心脏兴奋过程中所发生的电变化，这种电变化经一定处理后并记录到特殊的记录纸上，便成为心电图。钾离子参与心肌细胞的复极化和自律细胞的4期自动去极化过程。不同浓度的钾
2、离子对心脏的收缩活动会产生不同的影响，通过心电图可以表现出来，较之心跳曲线，更加具体、直观。 本实验目的在于:研究不同浓度的钾离子对蛙心动作电位及心电图的影响 了解在体器官的研究方法。,2 实验材料 蟾蜍,3 实验试剂 2%KCL溶液、4%KCL 溶液、6%KCL溶液、8%KCL溶液、10%KCL溶液、生理盐水、标准任氏液,4 实验的仪器与设备：,蛙类手术器械一套，生物信号采集处理系统，张力换能器，心电图机，铁支架，蛙心夹，静脉注射器、滴管，丝线。,5 实验方法,（1）动物模型制备：取蟾蜍一只，用探针破坏脑和脊髓后，将其仰卧固定于蛙板上。用镊子夹起皮肤，用手术剪将胸部剑突软骨下方皮肤剪出一个“
3、V”字形切口，暴露出胸骨。用镊子夹住胸骨剑突下端，在肌肉层上剪出同样的“V”字形切口。再用粗剪刀沿正中线剪开胸骨，并进一步把左右两侧胸骨完全剪掉，用眼科剪仔细剪掉心包膜，暴露心脏，在心室舒张期用蛙心夹夹住心尖约一毫米。,（2）仪器连接：用丝线将蛙心夹连至换能器的金属弹片上，调节连接线松紧适宜。张力换能器连至生物信号采集处理系统的输入口“信道1”。将一个电极夹在裸露的肌肉上，另一个电极连接蛙心夹。将心电图机肢体导联的四根引导电极去掉脚手用动脉夹将红、黄、绿、黑四根电极分别对应固定在右、左前肢和左、右后肢的蛙钉上。开启心电图。动态观察一段正常心跳曲线和心电图。,（3）实验步骤：分5个实验组及1个对
4、照组，每组随机分5只蟾蜍。实验组经蟾蜍颌淋巴囊依次注射2%KCL溶液、4%KCL溶液、6%KCL溶液、8%KCL溶液、10%KCL溶液，注射量均为0.5ml，分别观察并记录其所对应的心跳曲线和心电图。对照组蟾蜍注射等量生理盐水，观察并记录其心跳曲线和心电图。,6 预期结果,实验组注射2%、4%KCL溶液的蟾蜍，其心跳曲线较正常的心跳曲线，心率稍有加快，心肌兴奋性增强，收缩性增强，P R间期缩短，ORs波群升高变窄。实验组注射6%KCL溶液的蟾蜍，其心跳曲线较正常的心跳曲线，心率略有加快，心肌兴奋性增强，收缩性增强，P R间期缩短，ORs波群升高变窄。,实验组注射8%、10%KCL溶液的蟾蜍，其
5、心跳曲线较正常的心跳曲线，心率减慢，心肌兴奋性下降，收缩性下降，P R间期延长，ORs波群增宽变低，T波明显高尖，部分动物T波变低或消失。对照组注射生理盐水的蟾蜍，其心跳曲线和心电图与正常的无明显变化。,7 分析,细胞外钾离子浓度升高时，细胞膜内、外钾离子浓度差变小，钾离子外流所需的浓度势能减小，因而在静息时经Ik1通道流出的钾离子减少，导致细胞去极化。又因Ik1通道与复极化有关，细胞外钾离子浓度升高时，Ik1通道对钾离子通透性增高，钾离子外流加速，复极化加快，动作电位时程缩短，T波高尖。 钾离子浓度轻度升高时，心肌细胞静息电位减小，和阈电位的距离变小，兴奋性上升；钾离子浓度重度升高时，静息电
6、位严重变小，抑制钙离子在复极化2期内流，故复极化延长。当静息电位小于-40mv时，快钠通道将全部失活，快反应细胞不能发生0期去极化，因而不能产生动作电位，出现心脏骤停。,另，细胞外高钾时，可使浦肯野细胞的最大舒张电位的负值减小，从而使If通道的激活程度降低，使浦肯野细胞的自律性降低。,8 注意事项,1观察蛙心跳曲线和心电图时，可依次开启仪器，并调换开启的顺序，然后同时开启，观察得到的曲线是否相同，作进一步分析； 2血清钾溶液浓度高低并不一定与心电图改变平行一致，还与实验对象是否同时存在其他电解质紊乱及酸碱平衡是否正常有关；,3记录的各个导联心电图波形可以粗略分为反映心房兴奋去极化的P波和反映心
7、室兴奋的波群，后者又可以分为反映心室去极化的波(QRS波群)和反映心室复极化的波（T波）。心房复极波被心室兴奋波所掩盖。各波之间的相关顺序和时间间隔反映兴奋在心脏内传导的路径和速度，也是心电图诊断的主要参数。注意在与实验得到的图像对照时，若预期结果不同，则经过多次实验，分析其中操作是否有错误或者偏差；,4.在实验的分组中，每组随机分5只蟾蜍，可能会由于实验动物数目不够多或者实验动物数目设计不够科学，对实验结果以及结论造成一定程度的影响，使实验缺乏说服力和科学性。可以查找相关数据和寻求老师的说明以使实验更加科学、严谨。 5.在捣毁蟾蜍的脊髓和大脑的实验操作以及暴露心脏的手术中，应该多个人同时操作
8、，并且操作应该尽可能快，以避第一只蟾蜍已经手术后很长时间，有的蟾蜍才刚开始手术，这样会导致蟾蜍在体心脏活性差别比较大，影响实验的准确性。,6.在暴露心脏的操作中，应当特别小心，避免损伤心脏，一旦损伤，要用备用的蟾蜍替换，确保同一变数。 7.在给蟾蜍的颌淋巴囊注射溶液之后，可能需要等一段时间之后才会在心跳曲线上看到变化，由于六组实验动物不可能同时注射溶液，因此，可以在注射溶液的时候记下注射时间，然后在观察心跳曲线变化的时候记下心跳变化的时间，依照此时间差比较不同浓度的钾离子对在体蛙心活动的影响。,8.在实验过程中不时用任氏也润湿在体心脏，使心脏保持湿润，保持酸碱离子平衡，同时也维持心脏的活力，有利于实验进行。 9.在实验中要使换能器和蛙心夹之间的绳子松紧适中，太松则难以记录数据，太紧则有可能损坏换能器。,附： 青蛙或蟾蜍淋巴囊给药方法,1颌下囊 2胸囊 3腹囊 4股囊 5胫囊 6侧囊 7头背囊,青蛙皮下淋巴囊分布如图。蛙的皮下有数个淋巴囊，注人药液易吸收，一般以腹淋巴囊或胸淋巴囊作为给药部位,操作时，一手固定青蛙，使其腹部朝上，另一手持注射器针头从青蛙大腿上端刺人，经过大腿肌层和腹肌层，再浅出进人腹壁皮下至淋巴囊，然后注人药液。,另外还可用颌淋巴囊给药法。从口部正中前缘插针，穿过下颌肌层而进入胸淋巴腔。注射量：0.251.Oml只,
