1、生理實驗報告實驗三：蟾賒心博過程的觀察與描記、蟾賒心室的期外收縮與代償間歇實驗人:同組人:【實驗?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)暴露蟾蛛心臟的方法，熟悉心臟的結(jié)構(gòu)。觀察心臟各部分自律性活動的時相和頻率特點，掌握在體蛙類心臟活動的描記方法。觀察額外刺激對心臟收縮的影響，了解其產(chǎn)生機理。【實驗原理】胸面右主動昧背面Page 6心臟的起博點位于靜脈竇， 此處的自動節(jié)律性兩棲類動物的心臟為兩心房一心室結(jié)構(gòu)， 最高，心房次之，心室最低。正常情況下，心臟的活動節(jié)律以靜脈竇的節(jié)律為主，心房和心 室在靜脈竇的沖擊作用下依次搏動。這種有節(jié)律的活動可以通過換能器記錄下來，形成心搏曲線。當(dāng)來自自動節(jié)律性高的細(xì)胞的興奮傳播途徑被阻斷時，自

2、律性低的細(xì)胞的節(jié)律性將表現(xiàn)出來，引起心臟搏動。 心肌每興奮一次，其興奮性就發(fā)生一次周期性的變化：心肌興奮性 的特點在于其有效不應(yīng)期（絕對不應(yīng)期）較長，約相當(dāng)于整個收縮期和舒張早期，在此期間，任何刺激均不能引起心肌興奮而收縮。而相對不應(yīng)期和超常期均發(fā)生在舒張期內(nèi)，在舒張早期以后，給予一次較強的閾上刺激， 則可在正常節(jié)律性興奮達到以前，產(chǎn)生一次提前出現(xiàn)的興奮和收縮，稱之為期前收縮。期前收縮也有不應(yīng)期，因此， 如果下一次正常的竇性節(jié)律性興奮到達時正好落在期前收縮的有效不應(yīng)期，便不能引起心肌興奮而收縮， 須等靜脈竇傳來下一次興奮才能發(fā)生收縮反應(yīng)，這樣在期前收縮之后就會出現(xiàn)一個較長的舒張期（間歇期），成

3、為代償間歇。【實驗材料和器材】蟾賒，蛙類手術(shù)器械，蛙板，蛙心夾，換能器，生物信號采集處理系統(tǒng)，任氏液，棉球，鐵支架，刺激器【實驗步驟】1. 暴露心臟:1取一只蟾賒，將其雙毀髓（破壞腦與脊髓），背位（仰臥）固定于蛙板上。左手用鑲子提起胸骨后方腹部的皮膚， 右手持金冠剪剪開一個小口，然后將剪刀由開口處伸入皮下，向左右兩側(cè)鎖骨外側(cè)方向剪開皮膚（下頜角方向），將皮膚掀向頭端。2用鑲子提起胸骨后端的腹肌， 并剪開一個小口，沿皮膚切口方向緊貼胸壁剪開腹肌肉（注意勿傷及心臟與血管），剪斷左右烏喙骨和鎖骨，使創(chuàng)口呈倒三角形。3用眼科鑲提起心包膜，用眼科剪剪開，暴露心臟2. 觀察心臟結(jié)構(gòu)：從心臟的腹面看，可見蛙

4、心臟有一個心室，上方有兩個心房，心室與左右主動脈相連。 用蛙心夾夾住少許心室尖端肌肉，將心室翻向頭側(cè)，可見位于兩個心房下端之相連的靜脈竇，仔細(xì)觀察心房與心室，可發(fā)現(xiàn)之間有一黃色界限稱為房室溝，心房與靜脈竇之間有一條白色半月形界限（條紋），稱為竇房溝。3. 觀察心搏過程：1觀察靜脈竇，心房，心室的搏動順序，記錄心搏頻率。2標(biāo)本與實驗儀器的連接。4. 期前收縮與代償間歇的測定1將刺激電極安放在心室外壁，使之既不影響心搏，又能同心室密切接觸，電極另一端與 刺激器的輸出端相連。2示波-選擇實驗-示波-觀察記錄正常心搏曲線 -選擇能引起心臟發(fā)生期外收 縮的刺激強度，在心室收縮期和舒張期的早、 中、晚期分

5、別給予單刺激，記錄心搏曲線的變 化。（刺激強度宜在2 5 V左右。）5. 斯氏（Stannius）第一結(jié)扎：用眼科鑲在主動脈干下穿一條線，準(zhǔn)確沿竇房溝迅速結(jié)扎，以阻斷靜脈竇與心房之間的傳導(dǎo)，此為斯氏（Stannius）第一結(jié)扎。心房與心室立刻停止跳動，而靜脈竇繼續(xù)搏動，記錄其搏 動頻率，同時記錄心房和心室從停跳到恢復(fù)起搏的時間和其搏動頻率。6. 斯氏第二結(jié)扎：在房室溝作第二次結(jié)扎，心房仍以原節(jié)律搏動，心室則停止搏動，經(jīng)過一段時間后，心室恢復(fù)搏動，但節(jié)律更慢，觀察記錄心臟各部分活動的變化。注意事項1. 經(jīng)常用任氏液濕潤心臟，防止干燥。2. 倒三角形創(chuàng)口不要太大，盡量不要暴露肺和肝臟，剪胸骨和肌肉

6、時要緊貼胸壁，以免損 傷心臟和血管。3. 提起和剪開心包膜時要細(xì)心，避免損傷心臟。4. 蛙心夾夾住心尖部不宜過多，以防損傷心室。蛙心夾與張力換能器之間的連線松緊要適 宜，既能清楚記錄心搏曲線，又不能傷及心室。5. 斯氏第一結(jié)扎后，房室退退不能恢復(fù)跳動，可做斯氏第二結(jié)扎加速其恢復(fù)。而每次結(jié)扎 不宜扎得過緊過死，以能阻斷興奮傳導(dǎo)為合適。6. 每次刺激后，必須等待心搏恢復(fù)正常后再給予下一次刺激。7. 每一刺激前都要有正常搏動曲線作為對照。【實驗結(jié)果和相關(guān)討論】1、觀察靜脈竇，心房，心室的搏動心肌在沒有外來刺激的情況下，仍具有節(jié)律搏動的能力，稱為心肌的自動節(jié)律性。蟾賒屬冷血動物，其心率隨周圍溫度而變化

7、，平均為 2070次/ min。觀察發(fā)現(xiàn)，每次跳動，先是靜脈竇，然后是心房，緊接著心室。收縮后緊跟舒張，心室收縮是可以觀察到內(nèi)部血液變化，收縮時紅色變淺，舒張時紅色變深。 這和心臟的功能緊密相連。靜脈竇先將血壓入心房，然后心房再降血送入心室，最后心室將血壓入動脈，使得血液在全身的循環(huán)流動。測定到的正常心跳頻率 32次/min 2、斯氏結(jié)扎后心臟活動的觀察斯氏第一結(jié)扎：斯氏一次結(jié)扎后測得靜脈竇頻率8次/15s，同先前測的的心臟脈搏32次/min相同，說明靜脈竇的起博頻率決定了心臟的起博頻率。結(jié)扎后，心房心室停止跳動。8min20s后房室恢復(fù)跳動。跳動的頻率為：第一次測量第二次測量平均7 次 /1

8、5S6 次 /15s25 次/min斯氏第二結(jié)扎:在房室溝作第二次結(jié)扎，心房仍以原節(jié)律搏動，心室則停止搏動，經(jīng)過 20分鐘后心室 恢復(fù)搏動，但頻率非常低，為6次/min。節(jié)律更慢。這說明心臟各部分的活動統(tǒng)一在自律性最高的部位的主導(dǎo)作用之下。正常情況下，靜脈竇的的自律性最高， 它自動產(chǎn)生的興奮向外擴布，依次激動心房肌和心室肌。因而，靜脈竇是主導(dǎo)整個心臟興奮和跳動的正常部位，故稱之為正常起博點，其他部位為潛在起博點。此外，觀察發(fā)現(xiàn)，靜脈竇的自律性高于其他潛在起博點，所以潛在起博點在自動去極化未到達閥電位水平之前， 它們已經(jīng)接受到靜脈竇依次傳布而來的興奮，其自身的自動興奮就不可能出現(xiàn)。另外，靜脈竇對

9、于潛在的起博點還可產(chǎn)生一種直接的抑制作用。表現(xiàn)在當(dāng)結(jié)扎后，心房心室首先會出現(xiàn)一段時間的停博。這叫超速驅(qū)動壓抑。 出現(xiàn)的原因是潛在起博點被動興奮的頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過它們自身的自動興奮頻率。因而心房對心室也有同樣的作用。綜上， 可以看出，靜脈竇對潛在起博點的控制主要通過上面分析的搶先占領(lǐng)和超速壓抑。位置自身頻率接扎恢復(fù)時間靜脈竇32 次 /min心房25 次 /min8min20s心室6 次 /min20min從上表，可以觀察到，超速壓抑的程度與兩個起博點自動興奮頻率的差別程度與兩個起博點自動興奮頻率的差別呈平行關(guān)系，頻率差別越大，抑制效應(yīng)越強，如表，靜脈竇和心房的頻率差異大于心房和心室的，因而心房恢復(fù)

10、時間小于心室時間。斯氏結(jié)扎的成功關(guān)鍵是：而每次結(jié)扎不宜扎得過緊過死，以能阻斷興奮傳導(dǎo)為合適。但如判斷結(jié)扎后心室或心房恢復(fù)搏動是由于潛在起搏點表現(xiàn)出自律性，還是線松開了，使得靜脈竇自律性興奮傳給了心房或心室。判斷是否是因為線松開了， 使得靜脈竇自律性興奮傳給了心房或心室，只需檢查心房和心室跳動的頻率是否和靜脈竇一致就行了。3、期前收縮和代償間歇的測定下圖是正常的正常心博曲線。心房收縮和心室收縮靠得太近，在圖中分辨不出來。 靜脈竇的收縮峰也不是特別明顯。從圖中可以看出，心臟收縮是有相當(dāng)高的節(jié)律的。刺激發(fā)生在心室收縮期心肌的有效不應(yīng)期（絕對不應(yīng)期） 較長，約相當(dāng)于整個收縮期和舒張早 期，在此期間，任

11、何刺激均不能引起心 肌興奮而收縮。從右圖中可以看到刺激 發(fā)在在收縮期。這時，無論給予多強的 刺激，有兩種情況發(fā)生。1。如果刺激緊靠在動作電位之后，肌膜不會再進一 步發(fā)生任何程度的去極化。2。稍靠后，肌膜發(fā)生局部的部分去極化，但并不能引起擴散性興奮（動作電位）。這是由于這段時間內(nèi) 膜電位絕對值太低，Na通道完全失活（前一階段），或剛剛開始復(fù)活（后一階段），但還遠(yuǎn)遠(yuǎn) 沒有恢復(fù)到可以被激活的備用狀態(tài)。刺激發(fā)生在舒張早期刺激在舒張早期，是絕對不應(yīng)期, 因而刺激后心臟沒有任何變化，節(jié)律 也不發(fā)生變化。刺激發(fā)生在舒張中期舒張中期是心肌的相對不應(yīng)期， 給予一次較強的閾上刺激，則可在正 常節(jié)律性興奮達到以前，

12、產(chǎn)生一次提 前出現(xiàn)的興奮和收縮，稱之為期前收 縮。期前收縮也有不應(yīng)期，因此，如 果下一次正常的竇性節(jié)律性興奮到達 時正好落在期前收縮的有效不應(yīng)期， 便不能引起心肌興奮而收縮，須等靜 脈竇傳來下一次興奮才能發(fā)生收縮反應(yīng),（間歇期），成為代償間歇。從圖中來看，在期前收縮后有較長的舒張期，該刺激應(yīng)該落在了期前收縮的有效不應(yīng) 期內(nèi)。刺激發(fā)生在舒張晚期從圖中來看，刺激發(fā)生在舒張晚期時也 引起了明顯的期前收縮和代償間歇，該刺激 也是位于期前收縮的有效不應(yīng)期內(nèi)。4、絕對不應(yīng)期的計算從上面所做的不同時期的刺激所引起的心搏曲線的變化來看，心臟的收縮期和舒張早期為絕對不應(yīng)期，舒張中期和晚期為相對不應(yīng)期和超常期。如

13、下圖所示。ERP:有效不應(yīng)期。對任何刺激不產(chǎn)生動作電位。RRP:相對不應(yīng)期。施加高于正常閥值的強刺激，可以引起擴散性興奮。SNP:超常期。興奮性高于正常，但興奮傳導(dǎo)速度，去極的幅度和速度仍低于正常。【思考題】1. 正常情況下，靜脈竇、心房、心室的節(jié)律性舒縮活動有何不同？為什么？答：正常情況下，心臟收縮是由靜脈竇帶動，靜脈竇先興奮然后興奮傳導(dǎo)到心房和心室，帶動心房和心室依次搏動。正常情況下，心臟表現(xiàn)靜脈竇的節(jié)律性， 心房和心室的節(jié)律性被掩蓋。可能是由于靜脈竇的興奮周期比較短，而心房和心室的興奮周期比較長。靜脈竇不斷傳遞興奮到心房和心室，使其自身的節(jié)律性不能表現(xiàn)，從而使心臟表現(xiàn)靜脈竇的節(jié)律性。2.

14、 在心臟的收縮期和舒張早期， 分別給心室一個中等強度的閾上刺激，能否引起期前收縮，為什么？若用同樣刺激在心室舒張早期之后刺激心室，結(jié)果又如何？為什么？期前收縮一定伴隨代償間歇嗎？為什么？答：在心臟的收縮期和舒張早期，分別給心室一個中等強度的閾上刺激， 應(yīng)當(dāng)不能引起期前收縮，因為這時候心臟仍然處于興奮時期或在不應(yīng)期內(nèi)，對于外界的刺激不能表現(xiàn)反應(yīng)。若用同樣刺激在心室舒張早期之后刺激心室，應(yīng)當(dāng)會引起心臟的期前收縮， 因為心臟已經(jīng)大致度過了不應(yīng)期，可以對外界的刺激做出反應(yīng)。一般來說期前刺激會伴隨有代償間歇，從理論上來說如果心臟的正常興奮能夠在期前收縮的不應(yīng)期之后到達，應(yīng)當(dāng)是不會有代償間歇出現(xiàn)。但實際上

15、是不可能的，由于期前收縮的本身的發(fā)生就要求在前一刺激的不應(yīng)期之后，然后要經(jīng)歷一次期前收縮，在等到期前收縮的不應(yīng)期結(jié)束的這一段時間中，第二次心臟的正常興奮已經(jīng)到達了，因此不伴隨代償間歇的期前收縮存在可能性很小。同時，由于有期前收縮的存在，對心臟會造成一定的負(fù)擔(dān)， 在緊接著的一個周期中心臟收縮和舒張的速度會變慢下 來，也就是連續(xù)的刺激會對后面的心動周期造成影響。因此就算第二次正常興奮在適當(dāng)?shù)臅r間傳到，由于心臟剛經(jīng)歷了兩次間隔很小的收縮，完成周期的時間也會變長。3. 斯氏第一、第二結(jié)扎后，心臟各部分的節(jié)律性活動立即有何變化？為什么？ 一段時間后，心臟各部分節(jié)律性活動又將如何？為什么？答：斯氏第一、第二結(jié)扎后心房和心室或心室的搏動馬上停止，這是由于心房和心室長期處于靜脈竇的興奮性支配下，自身的節(jié)律性收到明顯的抑制，當(dāng)靜脈竇傳來