延安大学：《生理学 Human Physiology》实验教学_循环实验_实验二十一 在体心脏心肌细胞跨膜电位的引导

实验二十一在体心脏心肌细胞跨膜电位的引导 目的和原理 心室肌细胞与骨骼肌细胞一样,在静息情况下膜两侧呈极化状态,即膜外电位为正,膜内为 负。由于正常心脏总是以一定的节律在不停地收缩,所以心肌细胞与骨骼肌细胞不同,没有长时期 的静息电位,其动作电位也与骨骼肌细胞明显不同,因此将心肌细胞的静息电位与动作电位合称为 跨膜电位,并用0、1、2、3、4等数字分别代表跨膜电位的各个时期。本实验系用悬浮式微电极的方 法,在两栖类动物的在体心脏上记录心室肌细胞的跨膜电位,其目的在于观察心室肌细胞跨膜电位 的波形特征,并学习记录的方法 二、实验对象 青蛙或蟾蜍 三、器材和用品 蛙类手术器械一套、生物信号采集处理系统、屏蔽箱、源跟随器、玻璃微电极、银丝、微电极 推进器、显微镜、任氏液 四、方法与步骤 1.在体蛙心标本的制备。同实验十三。 2.悬浮式微电极制备 (1)以直径1.3~1.5m的玻璃毛细管毛坯,置于微电极拉制器上拉制。拉制的参数:电压l3 150V,电流5~17A (2)将拉制好的玻璃微电极先后用蒸馏水和3MKCl溶液充灌。充灌好的每根微电极电阻应在 4OMΩ的范围,其尖端直径应小于1μm,并且无气泡和结晶 (3)在距微电极尖端约1.5cm将其折断,把直径30~50μm的银丝插入微电极内。50μm的银丝事先 绕成螺旋状(约3~4圈),并焊接在直径100μm的粗银丝上,然后与微电极推进器相连。 3.连接实验装置(图21-1)。将实验动物、微电极推进器、源跟踪器置于屏蔽箱内。把微电极 的银棒接到源跟踪器上,源跟踪器与生物信号采集处理系统。选择“实验项目”菜单中的“循环实 验”菜单项,以弹出“循环实验”子菜单。在“循环实验”子菜单中选择“在体心脏心肌细胞跨 膜电位的引导”实验模块。根据信号窗口中显示的波形,再适当调节实验参数以获得最佳的实验效 果

实验二十一 在体心脏心肌细胞跨膜电位的引导 一、目的和原理 心室肌细胞与骨骼肌细胞一样，在静息情况下膜两侧呈极化状态，即膜外电位为正，膜内为 负。由于正常心脏总是以一定的节律在不停地收缩，所以心肌细胞与骨骼肌细胞不同，没有长时期 的静息电位，其动作电位也与骨骼肌细胞明显不同，因此将心肌细胞的静息电位与动作电位合称为 跨膜电位，并用0、1、2、3、4等数字分别代表跨膜电位的各个时期。本实验系用悬浮式微电极的方 法，在两栖类动物的在体心脏上记录心室肌细胞的跨膜电位，其目的在于观察心室肌细胞跨膜电位 的波形特征，并学习记录的方法。 二、实验对象 青蛙或蟾蜍 三、器材和用品 蛙类手术器械一套、生物信号采集处理系统、屏蔽箱、源跟随器、玻璃微电极、银丝、微电极 推进器、显微镜、任氏液 四、方法与步骤 1．在体蛙心标本的制备。同实验十三。 2．悬浮式微电极制备 ⑴以直径1.3～1.5mm的玻璃毛细管毛坯，置于微电极拉制器上拉制。拉制的参数：电压130～ 150V，电流5～17A。 ⑵将拉制好的玻璃微电极先后用蒸馏水和3MKCl溶液充灌。充灌好的每根微电极电阻应在10～ 40MΩ的范围，其尖端直径应小于1μm，并且无气泡和结晶。 ⑶在距微电极尖端约1.5cm将其折断，把直径30～50μm的银丝插入微电极内。50μm的银丝事先 绕成螺旋状（约3～4圈），并焊接在直径100μm的粗银丝上，然后与微电极推进器相连。 3．连接实验装置（图21-1）。将实验动物、微电极推进器、源跟踪器置于屏蔽箱内。把微电极 的银棒接到源跟踪器上，源跟踪器与生物信号采集处理系统。选择“实验项目”菜单中的“循环实 验”菜单项，以弹出“循环实验”子菜单。在“循环实验” 子菜单中选择“在体心脏心肌细胞跨 膜电位的引导”实验模块。根据信号窗口中显示的波形，再适当调节实验参数以获得最佳的实验效 果

隔高潮激器 微电极放大器 可213 图21-1蟾蜍在体心脏跨膜电位的记录装置示意图 4.引导心室肌细胞跨膜电位:移动推进器使微电极尖端垂直快速地接触心室表面,靠心脏跳动 的力量使微电极插入心室肌细胞,若一次不成可重复再来。注视显示器的上线,一旦微电极进入心 肌细胞,随心室每次兴奋,规律地出现电位变化。此即心室肌细胞动作电位。注意观察心室肌细胞 动作电位的幅度、时程和各期特点。 五、注意事项 1.制备标本时应充分捣毁中枢神经系统,这样可避免肌电干扰,同时要尽量减少出血,以维持 心肌细胞正常供血。 2.制备浮置式微电极是本实验的关键步骤,整个过程中动作要轻巧、稳妥。否则微电极尖端可 能在无意中即被折断,致使不能使用。 3.引导心肌细胞动作电位时参考电极要尽量靠近微电极。 六、要求 引导出心室肌细胞的跨膜电位,并分析各时相的成因 七、思考题 1.心肌细胞与神经纤维动作电位有何区别?为什么? 2.根据实验,小结影响动作电位稳定性的因素,并提出改进方案

图21-1    蟾蜍在体心脏跨膜电位的记录装置示意图 4．引导心室肌细胞跨膜电位：移动推进器使微电极尖端垂直快速地接触心室表面，靠心脏跳动 的力量使微电极插入心室肌细胞，若一次不成可重复再来。注视显示器的上线，一旦微电极进入心 肌细胞，随心室每次兴奋，规律地出现电位变化。此即心室肌细胞动作电位。注意观察心室肌细胞 动作电位的幅度、时程和各期特点。 五、注意事项： 1．制备标本时应充分捣毁中枢神经系统，这样可避免肌电干扰，同时要尽量减少出血，以维持 心肌细胞正常供血。 2．制备浮置式微电极是本实验的关键步骤，整个过程中动作要轻巧、稳妥。否则微电极尖端可 能在无意中即被折断，致使不能使用。 3．引导心肌细胞动作电位时参考电极要尽量靠近微电极。 六、要求 引导出心室肌细胞的跨膜电位，并分析各时相的成因。 七、思考题 1．心肌细胞与神经纤维动作电位有何区别？为什么？ 2．根据实验，小结影响动作电位稳定性的因素，并提出改进方案