心肌細胞動作電位
目的和原理
心肌細胞跨膜電位的產(chǎn)生與骨骼肌一樣,是不同離子跨膜轉(zhuǎn)運的結(jié)果。而心肌細胞膜上的離子通透和電位形成中涉及的離子流遠比骨骼肌復雜的多。
心肌細胞動作電位的形狀及特征,與其他可興奮細胞明顯不同,它不僅時程長,而且可分為0、1、2、3、4五個時相。本實驗用微電極插入心肌細胞內(nèi),記錄其52667788.cn/Article/動作電位,以觀察心肌細胞動作電位的形狀及特征。
實驗對象:豚鼠(或兔)
實驗器材和藥品
電屏蔽裝置及防震實驗臺。心肌標本槽、心肌灌流裝置、氧氣瓶、手術(shù)器械、雙線示波器、微電極放大器、電刺激器、刺激隔離器、監(jiān)聽器、微電極推進器、玻璃微電極(尖端直徑<0.5μm,內(nèi)充3MKCl)、改良臺氏液。
實驗步驟和觀察項目
一、儀器準備
1、參照圖連接儀器
圖1實驗裝置示意圖
2、儀器調(diào)試:
(1)調(diào)節(jié)微電極放大器零點,增益置于10倍處。
(2) 電刺激器:刺激頻率1Hz,波寬0.5~3ms,輸出強度為10伏檔級,通過微調(diào)選擇適當刺激強度,同步輸出觸發(fā)示波器掃描。
(3)示波器: DC輸入,Y軸增益為20mv/cm,觸發(fā)方式為外觸發(fā),X軸掃描時間為100~200ms/cm可供選擇。
二、標本制備與灌流:
1、制備心室乳頭肌標本:取體重500克左右豚鼠或2.5kg左右兔,用鈍器重擊顱枕部致昏迷后,迅速開胸取出心臟,用充O2改良臺氏液沖洗掉心室內(nèi)血液,剪開心室腔,取出一條乳頭肌,放入盛有臺氏液的心肌標本槽內(nèi),用小鋼針固定于底部的硅橡膠上。
2、灌流:以恒溫(35±0.5℃)充O2的改良臺氏液 (pH7.4±0.05) 灌流標本,流速約為4~8ml/min,標本穩(wěn)定半小時后進行記錄。
三、心肌細胞動作電位引導:
52667788.cn/jianyan/ 1、通過微電極推進器將微電極插入標本槽。當電極接觸液面,示波器基線上的交流干擾波顯著減小,音響器發(fā)生變音,此基線位置即為零位線。繼續(xù)推進微電極,一旦電極尖端插入心肌細胞內(nèi),熒光屏上基線突然下降,穩(wěn)定在-80~-90mv水平,此數(shù)值即為心肌細胞靜息電位。在此基礎(chǔ)上,通過電刺激器、刺激隔離器以頻率為1Hz,波寬1ms,強度為2倍閾刺激的方波脈沖刺激標本,即可記錄到動作電位。
2、細胞內(nèi)電位變化經(jīng)微電極放大器放大后,一路輸入到示波器直接進行觀察,一路輸至監(jiān)聽器;另一路徑A/D轉(zhuǎn)移器輸入微機,自動分析圖形,計算跨膜電位參數(shù)。參數(shù)包括:靜息電位(RP)、動作電位幅值(APA)、超射(OS)、0期最大去極化速率(Vmax)、復極化90%和50%時間(APS90和APD50)和動作電位時間(APD)。動作電位時程約200~300ms,分為0、1、2、3、4期;動作電位最大幅度通常在110~120mv左右,其中超射約20~30mv;0期最大去極化速率通常在200~300v/s,最大可達800v/s。