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1、西地兰（洋地黄类药物）对心肌收缩力的影响实验人员：张临雪、张雅洁、张杰、张杰、赵晶晶、张潇元、赵远卓院系：2014级口腔医学院班级： 1班 第一实验室第三小组指导老师：段萍西地兰对心肌收缩力的影响【原理】西地兰，又名毛花苷C，是治疗急性心力衰竭时最常用的洋地黄类强心药之一。1.洋地黄类药物包括：地高辛、西地兰、毒毛旋花子甙K等。 洋地黄类药物的药理作用主要是正性肌力和负性频率，所以常用于治疗心力衰竭和房颤。 2. 洋地黄类药物的共同特点是有效治疗量、中毒量和致死量三者相当接近。3.洋地黄药物的作用机制： 1.正性肌力作用：三方面因素决定着心肌收缩过程，它们是收缩蛋白及其调节蛋白；物质代谢与能量
2、供应；兴奋-收缩偶联的关键物质Ca2+。洋地黄与细胞膜上Na+-K+-ATP酶相结合并抑制其活性。体内条件下，治疗量强心甙抑制Na+-K+-ATP酶活性约20%，使钠泵失灵，结果是细胞内Na+量增多，K+量减少。胞内Na+量增多后，再通过Na+-Ca2+双向交换机制，或使Na+内流减少，Ca2+外流减少，或使Na+外流增加，Ca2+内流增加。对Ca2+而言，结果是细胞内Ca2+量增加，肌浆网摄取Ca2+也增加，储存增多。另也证实，细胞内Ca2+少量增加时，还能增强Ca2+离子流，使每一动作电位2相内流的Ca2+增多，此Ca2+又能促使肌浆网释放出Ca2+，即“以钙释钙”的过程。这样，在强心甙作
3、用下，心肌兴奋时，有较多的Ca2+释放；心肌细胞内Ca2+浓度增高，激动心肌收缩蛋白从而增加心肌收缩力。在多种条件下，强心甙的正性肌力与Na+-K+-ATP酶的抑制之间显示了平行关系：如细胞内Na+增加，能使两种作用的发生速率都加快；细胞外K+增加则降低两作用的发生速率；减少细胞外K+使两种作用都能延长；另见强心甙对不同种类动物的这两种作用在强度上也有差异，然二种作用的差异也是相符的。这些平行关系为上述作用机制提供了有力的支持。2负性频率作用：即减慢窦性频率，对CHF而窦律较快者尤为明显。这一作用由强心甙增强迷走神经传出冲动所引起，也有交感神经活性反射性降低的因素参与。这主要是增敏窦弓压力感受
4、器的结果。因CHF时感受器细胞Na+-K+ -ATP酶活性增高，使胞内多K+，呈超极化，细胞敏感性降低，窦弓反射失灵，乃使交感神经及RAAS功能提高。强心甙直接抑制感受器Na+-K+ -ATP酶，敏化感受器，恢复窦弓反射。得以增强迷走神经活性，并降低交感神经活性。3心脏电生理作用：通过对心肌电活动的直接作用和对迷走神经的间接作用，降低窦房结自律性；提高普肯野纤维自律性；减慢房室结传导速度，延长其有效不应期，导致房室结隐匿性传导增加，可减慢心房纤颤或心房扑动的心室率；由于本药缩短心房有效不应期，当用于房性心动过速和房扑时，可能导致心房率的加速和心房扑动转为心房纤颤；缩短普肯野纤维有效不应期。二、
5、洋地黄中毒最严重的是心毒性反应，可出现各种心律失常，多见早见的是室性早搏，约占心反应的33%；次为房室阻滞约为18%；房室结性心动过速17%；房室结代节律12%；房性过速兼房室阻滞10%；室性过速8%；窦性停搏2%。这些心律失常由三方面毒性作用所引起：由浦肯野纤维自律性增高及迟后除极触发活动所致的异位节律的出现；房室结传导性的抑制；窦房结自律性的降低。本实验是利用离体蛙心灌流的方法，来观察西地兰的强心作用和过量后的中毒症状。【目的】1、观察药物西地兰对离体蛙心收缩力的影响（强心作用和中毒症状）2、掌握离体蛙心的实验操作过程。【实验对象】生理状况差不多的成年牛蛙 2只【实验器材】蛙类手术器械若干
6、。生物信号采集处理系统。张力换能器，铁支架，双凹夹，试管夹，蛙心插管，蛙心夹，注射器（无需针头），滴管，丝线。【药品】西地兰（0.02mg/ml）、任氏液【实验方法】1、 离体蛙心的准备1仪器的准备打开计算机采集系统、接通张力传感器输入通道。从显示器的“设置”菜单，弹出“设计实验标记”对话框，选择“蛙心灌流”后，再从“实验项目”的“循环实验”中，选定“蛙心灌流”实验（用以标记实验）。所用仪器若无此设置，可以用通用标记作实验标记。2 离体蛙心的制备方法1、蛙心的暴露：取一只蛙或蟾蜍，双毁髓后背部置于蛙板中，一手持手术镊提起胸骨后方的皮肤，另一只手持金冠剪剪开一个小口，然后将剪刀由开口处伸入皮下，
7、向左、右两侧下颌角方向剪开皮肤。将皮肤掀向头端，再用手术镊提起胸骨后方的腹肌，在腹肌上剪一口，将金冠剪紧贴体壁向前伸入（注意勿伤及心脏和血管），并沿皮肤切口方向剪开体壁，剪断左右乌喙骨和锁骨，使创口呈一倒三角形。然后，一手持眼科镊，提起心包膜，另一只手用眼科剪剪开心包膜，暴露心脏。2、蛙心插管：如下图所示，仔细识别心脏周围的大血管，在左主动脉下方穿一线，于动脉圆锥处结扎（动物个体小时，结扎位置可靠上些），再从左右两主动脉下方穿一线，并打一活结备用。左手提起主动脉上的结扎线，右手用眼科剪在结扎线下方、沿向心方向将动脉上壁剪一斜口，选择大小适宜的蛙心套管，然后将盛有少量（套管内23cm高度）任氏液
8、（内加入一滴肝素溶液）的斯氏蛙心套管，由开口处插入动脉圆锥内。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下方及心尖方向推进，经主动脉瓣插入心室腔内（于心室收缩时插入，但不可插得过深，以免心室壁堵住套管下口）。此时可见套管中血液冲出套管，并使液面随心脏搏动而上下移动，表明操作成功（否则需退回并重新插入）。用滴管吸去套管中的血液，更换新鲜的任氏液。3、游离心脏提起插管：在结扎线远端分别剪断主动脉左右分支，剪断左右肺动脉和前后腔静脉，将心脏游离。用滴管吸进插管内的余血，加入新鲜任氏液，如此反复冲洗数次，直至任氏液完全澄清。保持灌流液面高度恒定（1-2cm）,即可进行实验
9、。图示：蛙心插管法4、仪器链接：将插好离体心脏的套管固定在支架上，用蛙心夹夹住少许心尖肌肉（不可夹得过多，以免因夹破心室而漏液）。再将蛙心夹上的系线绕过一个滑轮与张力传感器相连。注意：勿使灌流液滴到传感器上。调节显示器上心脏收缩曲线的幅度适中。二、观察项目1、分别描记A、B两个离体蛙心未用西地兰处理的蛙心收缩曲线2、观察西地兰的影响（1）对A蛙心1改用准备的西地兰溶液灌流，并作好加药标记，观察心搏变化。待曲线出现明显变化时，立即吸取套管中的灌流液，同时作好冲洗标记，并用新鲜任氏液清洗23次，待心搏恢复正常。注意：换液时切勿碰套管，以免影响描记曲线的基线，同时保持灌流液面一致。以下同2. 然后分
10、别以0.01ml为梯度依次递增西地兰溶液的滴加量并与任氏液混合以保持灌流液总量不变并重复上述操作，直至出现重度症状（心跳曲线规律性丧失）3、对B蛙心1. 用等量任氏液灌流，观察心搏变化。2. 在A更换灌流液的同时，为B更换等量的任氏液。对比观察全部心跳曲线，讨论分析结果。注意：观察A牛蛙每次灌流西地兰时的蛙心收缩曲线，若出现一定次数的室性早搏、窦性心动过缓可视为中毒先兆。并注意观察随着灌流量的增大是否出现期前收缩或出现三联律（在两次正常波形后立即出现一个早搏波形），若出现则为严重中毒现象。 观察曲线的幅度，定点水平以及基线，同时关注曲线的疏密程度及其规律性。【技术路线】开始仪器的准备制备两只离
11、体蛙心蛙心与仪器的连接A B两组蛙心正常收缩曲线的观察观察西地兰的影响对B蛙心进行等量不同剂量梯度的任氏液灌流，观察心收缩曲线对A蛙心进行不同剂量梯度的西地兰溶液与任氏液灌流，观察心收缩曲线对比分析，得出结果结束【预期结果】在牛蛙中毒前，随着灌流西地兰剂量的增加，心肌收缩力不断增强。当出现中毒症状时蛙心收缩曲线异常。【实验分析】1、 在蛙心插管时可能会插入肌肉组织中，造成组织水肿解决办法：操作时小心， 若在插入时感受到阻力，则立即拔出，更换方向插管。2、 由于牛蛙自身素质有所不同，故测出的中毒剂量可能会有所不同解决办法：选择体型相似、生理状况健康的成年牛蛙 以减少实验误差。3、 与以往各相关科
12、研实验对比可知，从疾病治疗层面出发，其实验对象大多为哺乳类动物（如大鼠），相关数据也是基于哺乳类动，物的生理状况得出，以便更加接近人体条件。所以在牛蛙（变温动物）实验中结果可能与哺乳类动物实验有所差别。【注意事项】1缩短制备标本的时间 ,保持标本活性2插管时 切忌用力过大和插管过深。3切勿损伤静脉窦 在心脏背面静脉窦下方与腔静脉交界处用线结扎 ,在结扎线下剪断静脉血管 ,使心脏与蛙体分离。 注意勿伤及静脉窦 ,以免影响离体心搏。 4保持蛙心插管内液面恒定 保持插管内液面恒定 ,以固定前负荷 ,排除负荷改变对心脏活动的影响。 5保持离体心脏外部湿润 经常滴加任氏液于心脏表面 ,以保持标本的活性。6 蛙心插管一定要插入心室。切勿用力过大，插入过深，损伤心肌，手指不要碰到心脏，以免造成心肌缺血影响后面实验。7 加药时用吸管充分混匀。8 注意避免通过滴管造成所用试剂之间的相互污染。9 固定换能器时，头端应稍向下倾斜，以免自心脏滴下的液体流入换能器。【参考文献】药理学科学出版社 张洪泉等编生理科学实验分类指导主编张日辉心律失常用药策略10
