离子与药物对离体蛙心活动的影响Effects of Several Drugs and Extracellular Ions on Isolated Toad Heart[摘要]目的学习Straub氏法灌流蟾蜍离体心脏方法，研究离子和药物对离体蛙心活动的影响以及作用机制。

方法制备离体蛙心标本，采用Straub氏法完成蛙心插管，分别灌流低钙、高钙、高钾溶液，肾上腺素以及普萘洛尔、乙酰胆碱以及阿托品，用张力换能器和RM6240生物信号采集处理系统描记心搏曲线并测量记录数据。

结果：无钙任氏液灌流，心脏舒张末期张力增大，而收缩末期张力明显减小，心率无显著改变；高钙任氏夜灌流，心脏舒张末期张力减小，而收缩期张力明显增大，心率无明显改变；高钾任氏夜灌流，心脏舒张末期张力增大，而收缩期张力明显减小，心率无明显改变；灌流液中加Ach，心脏舒张末期张力增大，收缩末期张力减小，心率减慢；加入Ach后滴加atp，心脏舒张末期张力变小，收缩期张力变大，心率无显著改变；灌流液中加入Adr，心脏舒张期张力减小，收缩期张力增大，心率无明显改变；Pro处理后加入Adr，心脏收缩末期张力减小，舒张末期张力和心率无显著改变。

结论细胞外Ca2+浓度增大，心肌的收缩性明显增强；细胞外K+浓度升高，心肌收缩力明显减弱；乙酰胆碱使心脏收缩性减弱，阿托品可拮抗乙酰胆碱减弱心肌收缩性的作用；肾上腺素使心脏收缩增强，普萘洛尔可拮抗肾上腺素加强心脏收缩性的作用。

[关键词] 蟾蜍离体心脏灌流K+Ca2+ 肾上腺素乙酰胆碱作为蛙心起搏点的静脉窦能按一定节律自动产生兴奋，因此，只要将离体的蛙心保持在适宜的环境中，在一定时间内仍能产生节律性兴奋和收缩活动。

心脏正常的节律性活动需要一个适宜的理化环境，离体心脏也是如此，离体心脏脱离了机体的神经支配和全身体液因素的直接影响，可以通过改变灌流液的某些成分，观察其对心脏活动的作用。

心肌细胞的自律性、兴奋性、传导性和收缩性，都与钠、钾及钙等离子有关。

血钾浓度过高时(高于7.9mmol/L)，心肌兴奋性、自律性、传导性、收缩性都下降，表现为收缩力减弱、心动过缓和传导阻滞，严重时心脏可停搏于舒张期。

血钙浓度升高时，心肌收缩力增强，过高可使心室停搏于收缩期。

血钙浓度降低，心肌收缩力减弱。

血中钠离子浓度的轻微变化，对心肌影响不明显，只有发生明显变化时，才会影响心肌的生理特性。

肾上腺素可使心率加快、传导加快和心肌收缩力增强，乙酰胆碱则与肾上腺素的作用相反。

【1】心脏的正常节律性活动需要一个适宜的内环境，内环境的变化直接影响着心脏的正常活动。

本实验在蛙心的灌流液内人为地加入一些离子和药物从而改变心脏活动的内环境，观察心脏活动有何变化。

1．材料和方法1.1实验动物（laboratory animal) 蟾蜍（中华蟾蜍指名亚种，Zhuoshan Toad）1.2药品与试剂肾上腺素（adrenaline hydrochloride）,乙酰胆碱（acetylcholine chloride ），普萘洛尔（propranolol hydrochloride ）,阿托品（atropine sulfate ），氯化钾，氯化钙，任氏液（Ringer’s solution）。

1.3 仪器和装置RM6240多道生理信号采集处理系统(成都仪器厂），JZJ01张力换能器(成都仪器厂）。

1.4 仪器连接和参数张力换能器接RM6240多道生理信号采集处理系统第1通道, RM6240多道生理信号采集处理系统采样频率：800Hz，时间常数：直流，滤波：30Hz，灵敏度：7.5g。

1.5 离体蟾蜍心脏标本制备蟾蜍毁脑脊髓，蟾蜍仰卧于蛙板，打开蟾蜍胸腔，暴露心脏，结扎下腔静脉，靠头端结扎左主动脉，在左、右主动脉下穿线，在左主动脉根部剪一斜口，将插管插入动脉圆锥，在心室收缩时将插管插入心室，结扎固定，游离心脏。

1.6 心脏与换能器连接将蛙心插管固定在夹具上，蛙心夹连线通过滑轮连至张力换能器。

蛙心夹在心室舒张期夹住心尖，调节微调使心脏舒张期至1g。

1.7数据统计分析测量各项处理前后的心率（heart rate，HR)、心脏舒张末张力（end diastolic tension，EDT) 、心脏收缩末期张力(end systolic tension，EST)。

结果以⎺x ± s 表示，统计采用Student t test方法。

2观察项目2.1正常的心搏曲线：向插管中加入1ml任氏液，心搏曲线稳定后记录正常的心搏曲线45s。

2.2无钙任氏液灌流：无钙任氏液1ml替换插管内的任氏液，心搏曲线稳定后记录45s。

2.3高钙任氏夜灌流：用任氏液洗脱3次，加入1ml任氏液，待曲线稳定45s后，向灌流液中加 0.045M CaCl2溶液25μl，心搏曲线稳定后记录45s 。

2.4高钾任氏夜灌流：用任氏液洗脱数次，曲线基本恢复后，加入1ml任氏液，待曲线稳定45s后，在任氏液中加 0.2M KCl溶液25μl，心搏曲线稳定后记录45s 。

2.5 Ach以及atr灌流：用新鲜任氏液换洗数次，加入1ml任氏液，待曲线稳定后记录45s ，在任氏液中加6×10-6 M 的 acetylcholine （ACh）溶液10μl，心搏曲线稳定后记录45s 。

再加2×10 –4 M atropine（Atr）10 μl，心搏曲线稳定后记录45s 。

2.6 adrenalin灌流：用任氏液洗脱数次，曲线基本恢复后，加入1ml任氏液，待曲线稳定45s后，在任氏液中加6×10-5 M 的 adrenaline（Adr）溶液10μl，心搏曲线稳定后记录45s 。

2.7 propranolo以及Adr灌流：用任氏液洗脱数次，收缩曲线基本恢复后，加入1ml任氏液，待曲线稳定45s后，在任氏液中加5×10-4 M propranolol（Pro）溶液10μl，心搏曲线稳定后记录45s ，再加入6×10-5 M 的 Adr 溶液10μl，心搏曲线稳定后记录45s 。

3.结果3.1低钙对心脏活动的影响无钙任氏液灌流的心脏舒张末期张力为1.09±0.26g 大于正常任氏液灌流的心脏舒张末期张力0.89±0.11 g （ p < 0.05）；低钙任氏液灌流心脏收缩末期张力为2.08±0.81 g 显著小于正常任氏液灌流心脏收缩末期张力6.20±3.29 g（ p <0.01)；低钙任氏液灌流心脏的心率为30.00±4.00bpm，正常对照组心率为29.00±4.00bmp （p>0.05）无统计学差异。

见表1表1无钙任氏夜对离体蛙心活动的影响（n=8）Table 1 Effect of Ca2+ -free Ringer’s solution on isolated toad heart（n=8）samperend diastolic tension(g) end systolic tension(g) HR(bpm)2 0.85 0.90 5.60 1.80 25.00 25.003 0.93 1.69 9.42 2.41 34.00 34.005 0.87 1.08 12.25 2.11 24.00 27.006 0.90 0.92 3.57 1.67 28.00 28.007 1.06 1.14 3.60 1.62 34.00 36.008 0.86 1.03 7.55 3.92 30.00 33.009 0.68 0.95 4.79 1.61 28.00 28.00X±s 0.89±0.11 1.09±0.26# 6.20±3.292.08±0.81*29.00±4.0030.00±4.00#p<0.05 VS control EDT, *p<0.01 VS control EST3.2高钙对心脏活动的影响高钙任氏液灌流的心脏舒张末期张力0.81±0.40g 小于正常任氏液灌流的心脏舒张末期张力0.94±0.40 g （ p < 0.01）；高钙任氏液灌流心脏收缩末期张力的8.25±3.16 g 显著大于正常任氏液灌流心脏收缩末期张力5.39±2.70 g（ p <0.01)；高钙任氏液灌流心脏的心率为29.00±3.00bpm，正常对照组心率为29.00±4.00bmp （p>0.05）无统计学差异。

见表2表2高钙任氏夜对离体蛙心活动的影响（n=9）Table 2 Effect of Ca2+ 22×10-4M Ringer’s solution on isolated toad heart（n=9）samperend diastolic tension(g) end systolic tension(g) HR(bpm)2 0.79 0.78 4.96 6.70 27.00 27.003 0.66 0.65 8.53 11.44 33.00 32.004 1.97 1.81 5.95 10.75 29.00 30.005 0.92 0.78 9.86 13.38 22.00 22.006 0.74 0.46 2.83 5.59 25.00 26.007 0.98 0.88 3.53 6.09 35.00 32.008 0.87 0.67 7.08 9.55 32.00 31.009 0.64 0.45 4.05 6.92 29.00 27.00X±s 0.94±0.40 0.81±0.40# 5.39±2.70 8.25±3.16*29.00±4.00 30.00±4.00#p<0.01 VS control EDT, *p<0.01 VS control EST3.3高钾对心脏活动的影响高钾溶液灌流的心脏舒张末期张力1.11±0.36g 大于正常任氏液灌流的心脏舒张末期张力0.88±0.35 g （ p < 0.01）；高钾任氏液灌流心脏收缩末期张力的2.28±1.74 g 显著小于正常任氏液灌流心脏收缩末期张力5.41±3.01 g（ p<0.01)；高钾任氏液灌流心脏的心率为28.00±4.00bpm，正常对照组心率为30.00±4.00bmp （p>0.05）无统计学差异。

见表3表3 高钾溶液对离体蛙心活动的影响（n=9）Table 3 Effect of K+ 69×10-4M Ringer’s solution on isolated toad heart（n=9）samper end diastolic tension(g) end systolic tension(g) HR(bpm)control perfusion control perfusion control perfusion1 0.79 0.83 1.87 1.36 31.00 29.002 0.81 1.14 4.00 1.27 27.00 29.003 0.88 1.16 7.25 1.55 33.00 31.004 1.74 1.79 7.95 6.13 34．00 26.005 0.85 1.53 10.67 2.21 22.00 20.006 0.70 0.90 2.94 1.24 26.00 24.007 0.96 1.09 3.04 1.29 33.00 32.008 0.58 0.90 7.61 4.24 33.00 32.009 0.60 0.66 3.39 1.19 27.00 26.00X±s 0.88±0.35 1.11±0.36#5.41±3.012.28±1.74*30.00±4.00 28.00±4.00#p<0.01 VS control EDT, *p<0.01 VS control EST3.4 乙酰胆碱以及阿托品对心脏活动的影响3.4.1Ach任氏夜灌流的心脏舒张末期张力1.11±0.44g 大于正常任氏液灌流的心脏舒张末期张力0.93±0.32 g （ p < 0.05）；Ach任氏夜灌流心脏收缩末期张力的1.94±0.81g 小于正常任氏液灌流心脏收缩末期张力4.14±2.42g（ p <0.01)；Ach任氏液灌流心脏的心率为24.00±5.00bpm小于正常对照组心率为26.00±6.00bmp（p<0.05）见表4;3.4.2加入阿托品后，心脏舒张末期张力为0.88±0.40g小于加atr之前的心脏舒张末期张力1.10±0.45g（p<0.01），加入阿托品后心脏收缩末期张力4.82±3.09g大于加atr之前心脏收缩末期张力2.02±0.80g（p<0.05）, 加入阿托品后心率为25.00±3.00bmp，加atr 之前心率为24.00±5.00bmp，（p>0.05）无统计学差异。