1.钙离子、肾上腺素、乙酰胆碱对离体蛙心活动有何影响?为什么?
高钙可见蛙心收缩力增强,但舒张不完全,以致收缩基线上移。在钙离子浓度较高的情况下,心脏会停止在收缩状态,称为“钙僵”。心肌的舒缩活动与心肌肌浆中的钙离子浓度的高低有关。心肌肌浆网不发达,储钙能力差,易受细胞外钙离子浓度高低影响,当钙离子浓度升高至10-5M水平时,作为钙受体的肌钙蛋白结合了足够的钙离子,这就引起肌钙蛋白分子构型的改变,从而触发肌丝滑行,肌纤维收缩。当肌浆中钙离子浓度降至10-7M时,钙离子与肌钙蛋白解离,心肌随之舒张。用高钙任氏液灌注蛙心,使得肌浆中的钙离子浓度不断升高,钙离子与肌钙蛋白结合数量不断增加,甚至达到只结合不解离的程度,于是,心肌出现钙僵。
滴加肾上腺素后,可见蛙心收缩增强,心脏舒张完全,心博曲线幅度明显增大。因为肾上腺素使心肌收缩能力增强。机理为肾上腺素与心肌细胞膜上的β受体结合,提高心肌细胞和肌浆网膜钙离子通透性,导致肌浆中钙离子浓度增高,使心肌收缩增强。另外,肾上腺素还有降低肌钙蛋白与钙离子亲和力,促使肌钙蛋白对钙离子的释放速率增加;提高肌浆网膜摄取钙离子的速度,刺激钠-钙离子的交换,使复极期向细胞外排出钙离子的作用加速。这样,使心肌舒张速度增快,整个舒张过程明显加强。
滴加乙酰胆碱后,可见蛙心收缩减弱,收缩曲线基线下移,心率减慢。最后,心跳停止于舒张阶段,出现类似高钾时的变化。因为乙酰胆碱使心肌的收缩能力减弱。机理为乙酰胆碱与心肌细胞M受体结合,一方面提高心肌细胞膜钾离子通道的通透性,促使钾离子外流,将引起(1)窦房结细胞复极时钾离子外流增多,最大复极电位绝对值增大;IK衰减过程减弱,自动除极速度减慢。这两方面因素导致窦房结自律性降低,心率减慢。(2)复极过程中钾离子外流增加,动作电位2、3期缩短,钙离子进入细胞内减少,使心肌收缩力减弱;另一方面乙酰胆碱可直接抑制钙离子通道,减少钙离子内流,使心肌细胞收缩减弱。