Vizsgálatok izolált szíven

Elméleti alapismeretek

Izolált szívvel vizsgálhatók az ion- és a neurotranszmitter hatások. Békaszíven, mint általában, a NaCl az izoozmózis fenntartásában a legfontosabb anorganikus vegyület. Ezenkívül jelenléte elengedhetetlen az akciós potenciálok képződéséhez. A KCl koncentrációjával jelentősen változik a nyugalmi membránpotenciál, de jelenléte a Na/K ATP-áz normális működéséhez is fontos. A CaCl2 a membrán stabilitásában, a kontraktilis rendszer aktiválásában nélkülözhetetlen. Ezenkívül kompenzálja az egyértékű kationok előnytelen hatásait. A kísérletek során alkalmazott K túlsúly depolarizálja a membránt és a szívet a diasztole állapotában megállítja. Hatása reverzibilis. A kalcium túlsúly aktiválja a kontraktilis állományt és a szív szisztolés megállását eredményezi, ami ugyancsak reverzibilis. Békaszíven az acetilkolin negatív inotróp-kronotóp hatású és ezt a hatását muszkarin típusú (M2) receptorokon keresztül fejti ki. A hatások atropinnal antagonizálhatók. Adrenalin (vagy noradrenalin) békaszíven pozitív inotróp-kronotróp hatású. Izolált csigaszív különösen érzékeny 5-HT-ra, ami valószínűleg a természetes neurotranszmitter. Hatása pozitív inotróp-kronotróp a szívfunkció erőteljes fokozásával. Harcsaszíven erőteljes gátlóhatás váltható ki acetilkolinnal a békaszíven leírt mechanizmus alapján, amiben a szinus és pitvarsejtek K+ vesztéses hiperpolarizációja játszik meghatározó szerepet.

Anyagok és eszközök

Felhasznált állat

Kecskebéka (Rana esculenta var ridibunda)

Éti csiga (Helix pomatia)

Törpeharcsa (Ictalurus nebulosus)

Anyagok

béka-Ringer

0.65 g NaCl (Reanal) 0.02 g KCl (Reanal) 0.02 g CaCl2 (Reanal) 0.01 g NaHCO3 (Reanal) ad 100 ml desztillált víz

Ringer oldat - éti csiga szívhez

32.5 g NaCl 0.7 g KCl 0.6 g CaCl2 1 g NaHCO3 ad 5000 ml desztillált víz

Ringer oldat - törpeharcsa szívhez

37.4 g NaCl 0.93 g KCl 1.32 g CaCl2 0.20 g NaHCO3 ad 5000 ml desztillált víz

Szerotonin (Sigma)

por Ms:405.4 Törzsoldat: 2.27 mg szerotonin +5 ml dvíz (10-3M)

Acetilkolin (Reanal)

por Ms: 182 Törzsoldat: 1.82 mg ACh +10 ml dvíz (10-3 M)

Adrenalin (Richter Gedeon)

Tonogén inj. Ampulla 1mg/1ml (2.7x10-6 M) Ms: 184

10% KCl oldat ( (Reanal)

por Ms: 74.56 10 g KCl+100 ml dvíz

10% CaCl2 oldat (Reanal)

por Ms: 147.02 10 g CaCl2 +100 ml dvíz

Preparálás

Csiga

A szívet, mint az in situ preparátumnál, feltárjuk. A perikardiumot megnyitjuk. A pitvari és kamrai végen kevés szövet hozzávágásával izoláljuk a szívpreparátumot. Ezután Helix Ringerrel töltött edénybe helyezzük. Két végéhez cérnát hurkolunk és szervedénybe helyezzük.

Törpeharcsa

Feltárjuk a szívet az in situ preparátumnál leírtakhoz hasonlóan, majd a sinus felől felszabadítjuk és teljesen izoláljuk. A truncushoz és a sinus-ba torkolló vénákhoz egy-egy fonalat hurkolunk. Az izolált szívet szervedénybe rögzítjük és a mozgásérzékelőhöz csatlakoztatjuk.

Béka

A béka szívét az in situ preparátumhoz hasonlóan feltárjuk. A truncus alá két fonalat hurkolunk. Egyiket előre a truncus köré, a másikat hátra a sinus alá hurkoljuk. A sinusba vezető nagy vénánál hosszanti metszést ejtünk. Ezen a nyíláson keresztül, a béka Ringerrel töltött és dugóval buborékmentesen lezárt Straub kanült a szívkamrába vezetjük. A hurkokat rögzítjük. A dugót eltávolítjuk a Straub kanülből és a szívpreparátumot Ringer oldattal feltisztulásig mossuk. Ezután a kamra csúcsához szerafint csíptetünk és a kész preparátumot mozgásérzékelőhöz kapcsoljuk.

Kísérlet menete

a. Regisztráljuk az izolált csigaszív-preparátum spontán kontrakcióit. Helyezzünk a fürdőfolyadékba 1 uM (10-6M) végkoncentrációban szerotonint és figyeljük meg a változásokat. (A szervedény térfogata 20 ml, tehát ehhez a végkoncentrációhoz 20 ul -t kell a 10-3 M törzsoldatból bemérni).

Regisztráljuk a harcsaszív ritmikus spontán kontrakcióit. Ezután tegyünk a szervedénybe 1 uM végkoncentrációban acetilkolint és figyeljük meg a változásokat.

c. Regisztráljuk az izolált békaszív kontrakcióit. Tegyünk a Straub kanülbe pipetta segítségével magas K+ tartalmú Ringer oldatot és figyeljük a változásokat. Visszamosás után tegyünk a Straub kanülbe magas Ca2+ tartalmú oldatot és ismét figyeljük a változásokat. Amikor ismét helyreállt a normális szívműködés a többszörös mosást követően helyezzünk a szervedénybe 1 uM végkoncentrációban ACh oldatot és regisztráljuk a hatásokat. Amikor a szívműködést ismét helyreállítottuk tegyünk a kanülbe 1 uM végkoncentrációban noradrenalin (vagy adrenalin) oldatot és ismét regisztráljuk a változásokat.

Értékelés

Csiga

Kontroll szív

6.11. ábra - Kontroll szív

Kontroll szív
Szerotonin hatása

6.12. ábra - Szerotonin hatása

Szerotonin hatása

Törpeharcsa

Kontroll

6.13. ábra - Kontroll

Kontroll
Acetilkolin hatása

6.14. ábra - Acetilokolin hatása

Acetilokolin hatása

Béka

Kontroll

6.15. ábra - Kontroll

Kontroll
Emelt K+ koncentráció hatása

6.16. ábra - Emelt K+ koncentráció hatása

Emelt K+ koncentráció hatása
Emelt Ca2+ koncentráció hatása

6.17. ábra - Kontroll

Kontroll
A kalcium hatása

6.18. ábra - A kalcium hatása

A kalcium hatása
Acetilkolin hatása az izolált békaszív működésére

6.19. ábra - Kontroll

Kontroll
Az acetilkolin hatása

6.20. ábra - Az ACh hatása

Az ACh hatása
Noradrenalin hatása izolált békaszíven

6.21. ábra - Kontroll

Kontroll

6.22. ábra - A noradrenalin hatása

A noradrenalin hatása