“體液因素對(duì)動(dòng)物心臟活動(dòng)影響”實(shí)驗(yàn)方法的思考

摘 要:生理學(xué)是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)課所占的比例較大。傳統(tǒng)的“離體蛙心灌流”實(shí)驗(yàn)是觀察體液因素對(duì)心臟活動(dòng)影響的主要實(shí)驗(yàn)，其操作復(fù)雜、成功率低，可以考慮用“體液因素對(duì)在體心臟活動(dòng)影響”實(shí)驗(yàn)來(lái)代替，或改良傳統(tǒng)“離體蛙心灌流”實(shí)驗(yàn)來(lái)提高起實(shí)驗(yàn)的成功率。

關(guān)鍵詞:體液因素 心臟活動(dòng) 蛙心灌流 插管改良

中圖分類號(hào):R122.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)04(b)-0227-01

生理學(xué)是研究正常機(jī)體功能活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，是醫(yī)學(xué)知識(shí)體系的主干課程，同時(shí)還是一門實(shí)驗(yàn)性科學(xué)。生理實(shí)驗(yàn)課在培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)方面有著不可替代的作用，通過(guò)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，能使學(xué)生驗(yàn)證和鞏固所學(xué)的理論知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生的操作、觀察、分析、論證以及對(duì)理論知識(shí)的理解和靈活運(yùn)用等能力。傳統(tǒng)的“離體蛙心灌流”實(shí)驗(yàn)是觀察體液因素對(duì)離體心臟活動(dòng)影響的一個(gè)主要實(shí)驗(yàn)，其操作復(fù)雜，要求嚴(yán)格，若實(shí)驗(yàn)條件控制不好，則實(shí)驗(yàn)難以成功。本人總結(jié)了多年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，思考了兩種方法，嘗試代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法或通過(guò)改良傳統(tǒng)“離體蛙心灌流”實(shí)驗(yàn)以提高起成功率來(lái)達(dá)到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“體液因素對(duì)心臟活動(dòng)的影響”的目的，僅供同行參考。

1 設(shè)計(jì)了“體液因素對(duì)在體心臟活動(dòng)影響”的實(shí)驗(yàn)來(lái)代替離體蛙心灌流實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

2只家兔。注射器，10%KC1，10%CaC12。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

在觀察完神經(jīng)-體液因素對(duì)胃腸運(yùn)動(dòng)的影響后，在兔耳緣靜脈注射藥物:一只快速注射10%KC1，另一只快速注射10%CaC12，一直注射到家兔死亡，讓學(xué)生打開胸腔取出停跳心臟進(jìn)行觀察。

1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

注射10%KCl家兔心臟處于舒張狀態(tài)，心臟體積變大，用手觸摸心臟是軟的，說(shuō)明心臟停跳于舒張期，而注射10%CaCl2家兔心臟處于收縮狀態(tài)，心臟體積變小，用手觸摸心臟是硬的，說(shuō)明心臟停跳于收縮期。為了證明上述實(shí)驗(yàn)的可靠性，讓學(xué)生觀察了20只因其他原因死亡的家免，這些家兔心臟停跳后的狀態(tài)是隨機(jī)的，有些心臟停跳于收縮期，有些心臟停跳于舒張期，經(jīng)統(tǒng)計(jì)心臟停跳于舒張期的幾率大。

1.4 “體液因素對(duì)家兔在體心臟活動(dòng)影響”的實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)

①本實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易行，結(jié)果明顯可見，學(xué)生親手操作后印象深刻;②本實(shí)驗(yàn)在“胃腸運(yùn)動(dòng)觀察”實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行，既節(jié)省時(shí)間又節(jié)約實(shí)驗(yàn)動(dòng)物;③學(xué)生親眼目睹了家兔快速注射高濃度KC1、CaC12的死亡過(guò)程，讓學(xué)生明白了在臨床上靜脈補(bǔ)鈣，補(bǔ)鉀時(shí)為什么要控制好輸注的濃度和速度;④本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和鞏固了“K+、Ca2+等體液因素對(duì)心臟活動(dòng)的影響”的理論知識(shí)。

1.5 “體液因素對(duì)家兔在體心臟活動(dòng)影響”的實(shí)驗(yàn)缺點(diǎn)

①學(xué)生不能親眼目睹心臟離開神經(jīng)和血管后能產(chǎn)生興奮和興奮傳播的過(guò)程。

②觀察體液因素對(duì)心臟搏動(dòng)的作用，比較局限，而傳統(tǒng)的離體蛙心灌流實(shí)驗(yàn)就能觀察得比較全面。

2 對(duì)傳統(tǒng)“蛙心灌流實(shí)驗(yàn)” 插管方法的改良

2.1 離體蛙心灌流實(shí)驗(yàn)中離體蛙心制備的關(guān)鍵

離體蛙心灌流實(shí)驗(yàn)中離體蛙心制備的關(guān)鍵是蛙心插管，這是一個(gè)較難掌握的操作，此操作失敗的常見原因有:①插管進(jìn)入左主動(dòng)脈后，由于蛙心左右擺動(dòng)難以將管尖插入心室，若久插不進(jìn)則蛙心搏動(dòng)逐漸減弱，導(dǎo)致插管失敗;②插管前阻斷心臟血液的流動(dòng)，心臟短時(shí)間內(nèi)突然停止收縮射血，血液聚集于心腔使心臟過(guò)分彭大而妨礙蛙心插管及影響心肌的活性;③在腔靜脈血管結(jié)扎時(shí)，誤將腔靜脈竇一起結(jié)扎，致使心臟停止跳動(dòng);本實(shí)驗(yàn)針對(duì)以上幾個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)蛙心插管進(jìn)行改良，提高了插管的成功率，盡可能保持心肌的活性良好。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法的改良

2.2.1 動(dòng)物及器材準(zhǔn)備

蟾蜍，主要試劑和器材包括0.4%肝素-任氏液、任氏液、鐵支架、微調(diào)固定器、蛙心插管、蛙板、蛙釘、蛙類解剖手術(shù)器械、滴管、大燒杯、縫線，均由本校中心實(shí)驗(yàn)室提供。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)

(1)蛙心插管的操作過(guò)程:在左主動(dòng)脈下穿一根縫線并結(jié)扎，在左、右主動(dòng)脈下穿一根備用縫線，用玻璃分針將蛙心尖向上翻至背面，分離后腔靜脈以備用，線經(jīng)腔靜脈下方將前靜脈和左、右肺靜脈一起結(jié)扎，并在后腔靜脈、靜脈竇以下穿線打活結(jié)備用。在右主動(dòng)脈穿2根縫線，靠近心端打活結(jié)備用。提起遠(yuǎn)心端線，用眼科剪在右主動(dòng)脈上靠近動(dòng)脈圓錐處剪一斜口，看到血液從斜口流出，右手即將盛有少量0.4%肝素-任氏液的蛙心插管從此口插入，使尖端向動(dòng)脈圓錐的背部后方及心尖方向推進(jìn)，在心室收縮時(shí)推入心腔內(nèi)(有血液噴出)此時(shí)，另一個(gè)人立刻將后腔靜脈的結(jié)扎線扎牢，再用靠近動(dòng)脈圓錐上方的備用線扎緊蛙心管。若該步驟成功。管內(nèi)液面會(huì)隨著心室搏動(dòng)而上下移動(dòng)。

(2)操作方法的改進(jìn)之處:①蛙心插管改為從右主脈插入，將插管的部位由傳統(tǒng)的左主動(dòng)脈改為右主動(dòng)脈;②插管時(shí)保持蛙心內(nèi)血液的正常循環(huán)，不結(jié)扎右主動(dòng)脈近心端，將前靜脈左及右肺靜脈和后腔靜脈分成兩部分結(jié)扎，插管前先將前靜脈，左及右肺靜脈結(jié)扎，并在遠(yuǎn)離靜脈竇的后腔靜脈下穿線打活結(jié)備用，插管時(shí)蛙心血流仍然持續(xù)流動(dòng)。③在任氏液中加入適量肝素;制成0.4%肝素一任氏液，但只用于蛙心插管時(shí)加入插管內(nèi)，要保持蛙心濕潤(rùn)仍用普通任氏液。

(3)經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，反復(fù)比較，插管的成功率明顯高于傳統(tǒng)的蛙心灌流實(shí)驗(yàn)。

2.3 討論

傳統(tǒng)蛙心灌流實(shí)驗(yàn)插管失敗最主要的原因是插管進(jìn)行到動(dòng)脈圓錐時(shí)，由于管尖直接面對(duì)的是動(dòng)脈圓錐的外側(cè)壁，該處管壁較薄且沒(méi)有貼附組織，所以導(dǎo)致蛙心向相反方向移動(dòng)，妨礙插管的進(jìn)行。改良后根據(jù)蛙類的心臟只有一個(gè)心室的解剖特點(diǎn)，將傳統(tǒng)的蛙心插管部位由左主動(dòng)脈改為右主動(dòng)脈，從右主動(dòng)脈進(jìn)入后，蛙心前端面對(duì)的是動(dòng)脈圓錐的內(nèi)側(cè)壁或半月瓣(前者后端貼附于左右心房)蛙心不會(huì)出現(xiàn)左右或前后移動(dòng)情況，有利于插管的進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，采用此方法的實(shí)驗(yàn)，明顯縮短插管的時(shí)間，并且使插管時(shí)間的穩(wěn)定性提高、使插管方法的重復(fù)性得到改善，改進(jìn)后沒(méi)有出現(xiàn)插管后結(jié)扎后腔靜脈誤將靜脈竇結(jié)扎導(dǎo)致蛙心停搏的現(xiàn)象，明顯提高了離體蛙心插管的成功率。

傳統(tǒng)的蛙心插管方法插管中常滴加任氏液，但如果插管的時(shí)間稍長(zhǎng)或沒(méi)有及時(shí)置換蛙心插管內(nèi)的任氏液，容易導(dǎo)致凝血。從而堵塞蛙心插管，進(jìn)而出現(xiàn)蛙心節(jié)律性收縮而插管內(nèi)液面不隨搏動(dòng)上下波動(dòng)的現(xiàn)象。改良后在任氏液中加入肝素，制成0.4%肝素-任氏液，結(jié)果顯示沒(méi)有出現(xiàn)凝血堵塞蛙心插管的現(xiàn)象，說(shuō)明0.4%肝素-任氏液在實(shí)驗(yàn)中可有效地防止蛙心插管內(nèi)凝血。但是，0.4%肝素-任氏液是否對(duì)蛙心肌活性的維持是否有負(fù)面影響，從而影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)，是值得進(jìn)一步探討的問(wèn)題。以上兩種實(shí)驗(yàn)方法僅供同行參考。

參考文獻(xiàn)

[1]候天德，程昉，楊顏麗.蝎提取物對(duì)離體蛙心收縮活動(dòng)的影響[J].甘肅科學(xué)學(xué)報(bào).2003，15(3):46-49.