在體蛙心實(shí)驗(yàn)Word版

1、課程名稱： 動(dòng)物生理學(xué)及實(shí)驗(yàn)（甲） 實(shí)驗(yàn)類型： 專業(yè)基礎(chǔ) 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：實(shí)驗(yàn)八 在體蛙心實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)4-1、實(shí)驗(yàn)4-3） 實(shí)驗(yàn)4-1 蛙心起搏點(diǎn)、收縮與電興奮的關(guān)系及期外收縮與代償間歇的觀測(cè) 目的要求 1學(xué)習(xí)暴露蛙類心臟的方法，熟悉心臟的結(jié)構(gòu)；觀察心臟各部位節(jié)律性活動(dòng)的時(shí)相及頻率。 2學(xué)習(xí)在體蛙類心臟活動(dòng)的記錄方法，了解心臟的電活動(dòng)與機(jī)械收縮的時(shí)相關(guān)系。 3觀察心室在收縮活動(dòng)的不同時(shí)期對(duì)額外刺激的反應(yīng)，了解心肌收縮的生理特性。 基本原理兩棲類動(dòng)物的心臟為兩心房、一心室，心臟的起搏點(diǎn)是靜脈竇。靜脈竇的節(jié)律最高，心房次之，心室最低。正常情況下，心臟的活動(dòng)節(jié)律服從靜脈竇的節(jié)律，其活動(dòng)順序?yàn)椋红o脈竇、心

2、房、心室。將這種有節(jié)律的活動(dòng)記錄下來，即為心搏曲線。心臟收縮的機(jī)械活動(dòng)，與心臟興奮的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和恢復(fù)過程中的生物電變化，是兩個(gè)不同的生理過程。心臟收縮的機(jī)械活動(dòng)可以通過心搏曲線記錄下來，而心臟的生物電變化可以通過心電圖表現(xiàn)出來。同時(shí)記錄心臟的機(jī)械活動(dòng)與電變化，可以清楚地觀察到兩個(gè)生理過程之間的時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系。心肌的機(jī)能特性之一是具有較長(zhǎng)的不應(yīng)期，整個(gè)收縮期和舒張?jiān)缙诙际怯行Р粦?yīng)期。在心室收縮期給以任何刺激心室都不發(fā)生反應(yīng)。在心室舒張期給以單個(gè)閾上刺激，則產(chǎn)生一次正常節(jié)律以外的收縮反應(yīng)，稱為期外（期前）收縮。當(dāng)靜脈竇傳來的節(jié)律性興奮恰好落在期外(期前)收縮的收縮期時(shí)，心室不再發(fā)生反應(yīng)，須待靜脈竇傳

3、來下次興奮才會(huì)收縮，因此，在期外（期前）收縮之后，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間的間歇期，稱為代償間歇。動(dòng)物與器材蛙兩只、常用手術(shù)器械、蛙板、蛙心夾、計(jì)算機(jī)、生理信號(hào)采集系統(tǒng)、張力傳感器、支架、雙凹夾、秒表、滴管、培養(yǎng)皿(或小燒杯)、紗布、棉線、橡皮泥、任氏液。實(shí)驗(yàn)流程暴露動(dòng)物心臟觀察心臟的結(jié)構(gòu)觀察心搏過程記錄心搏曲線觀察心臟的電活動(dòng)與機(jī)械收縮活動(dòng)的時(shí)相關(guān)系 方法與步驟 1暴露動(dòng)物心臟 取蛙一只，雙毀髓（毀髓要徹底）后背位置于蛙板上。一手持手術(shù)鑷提起胸骨后方的皮膚，另一手持金冠剪剪開一個(gè)小口，然后將剪刀由開口處伸入皮下，向左、右兩側(cè)下頜角方向剪開皮膚。將皮膚掀向頭端，再用手術(shù)鑷提起胸骨后方的腹肌，在腹肌

4、上剪一口，將金冠剪緊貼體壁向前伸入（勿傷及心臟和血管），并沿皮膚切口方向剪開體壁，剪斷左右烏喙骨和鎖骨，使創(chuàng)口呈一倒三角形。一手持眼科鑷，提起2 / 9心包膜，另一手用眼科剪剪開心包膜，暴露心臟。 2觀察心臟的結(jié)構(gòu) 從心臟的腹面可看到一個(gè)心室，其上方有兩個(gè)心房，房室之間有房室溝。心室右上方有一動(dòng)脈圓錐，是動(dòng)脈根部的膨大，動(dòng)脈干向上分成左右兩分支（圖4-1-1）。用蛙心夾夾住少許心尖部肌肉，輕輕提起蛙心夾，將心臟倒吊，可以看到心臟背面有節(jié)律搏動(dòng)的靜脈竇。在心房與靜脈竇之間有一條白色半月形界線，稱為竇房溝（圖4-1-2）。前、后腔靜脈與左、右肝靜脈的血液流入靜脈竇。 3觀察心搏過程仔細(xì)觀察靜脈竇、

5、心房及心室收縮的順序和頻率。在主動(dòng)脈干下方穿一條線，將心臟翻向頭端，看準(zhǔn)竇房溝，沿竇房溝作一結(jié)扎，稱為斯氏第一結(jié)扎。觀察心臟各部分搏動(dòng)節(jié)律的變化，用秒表計(jì)數(shù)每分鐘的搏動(dòng)次數(shù)。待心房和心室恢復(fù)搏動(dòng)后，計(jì)數(shù)其搏動(dòng)頻率。然后在房室交界處穿線，準(zhǔn)確地結(jié)扎房室溝，此稱為斯氏第二結(jié)扎。待心室恢復(fù)搏動(dòng)后，計(jì)數(shù)每分鐘心臟各部分搏動(dòng)次數(shù)。將記錄結(jié)果填入表411。 4記錄心搏曲線打開計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng)，接通張力傳感器輸入通道。按步驟1暴露另一只蛙的心臟，用系線的蛙心夾夾住少許心尖部肌肉。蛙心夾的系線與張力傳感器的應(yīng)變梁孔連接，調(diào)節(jié)系線的拉力，使心臟的收縮活動(dòng)在顯示屏上出現(xiàn)。調(diào)整掃描速度，使心搏曲線的幅度與寬度適中。記

6、錄心搏曲線。仔細(xì)觀察曲線各波與心臟各部位活動(dòng)的關(guān)系。5. 觀察心臟的電活動(dòng)與機(jī)械收縮活動(dòng)的時(shí)相關(guān)系如圖4-1-3所示，用蛙心夾夾住心尖部，將蛙心夾上的系線繞過滑輪與張力傳感器相連，輸入第一通道。調(diào)節(jié)滑輪位置，使心臟不離開體腔且能記錄心搏曲線。調(diào)節(jié)掃描速度與心搏曲線的幅度適中。將引導(dǎo)心電的兩個(gè)電極夾，分別夾住刺入上下肢皮下的針形電極。接通動(dòng)物心電輸入通道，觀察心電信號(hào)。如果信號(hào)不大，可調(diào)節(jié)顯示器的增益，直到出現(xiàn)明顯的心電信號(hào)。調(diào)節(jié)兩個(gè)通道的掃描速度一致。用比較顯示方式，仔細(xì)觀察心電圖的P波與心房收縮波、QRS波群與心室收縮在時(shí)間上的相關(guān)性。6. 觀察心室肌的期外收縮和代償間歇的產(chǎn)生按照?qǐng)D4-1-

7、4的裝置，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緊密接觸。刺激電極與刺激輸出端相連。記錄正常心搏曲線作為對(duì)照。選擇能引起心室發(fā)生期外收縮的刺激強(qiáng)度(于心室舒張期調(diào)試)，分別于心室收縮期和舒張期的早、中、晚給予單個(gè)刺激（注意：刺激前后要有三四個(gè)正常心搏曲線作對(duì)照，不可連續(xù)輸出兩個(gè)刺激）。觀察心搏曲線有無變化。重復(fù)并肯定實(shí)驗(yàn)結(jié)果。同上法，加大刺激強(qiáng)度，觀察心室肌對(duì)額外刺激的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果1. 心搏過程的觀察表411 斯氏結(jié)扎記錄表實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目頻率（次/min）靜脈竇心房心室對(duì)照第一結(jié)扎474747404740第二結(jié)扎47445說明：將心臟不同部位間進(jìn)行結(jié)扎，可以表現(xiàn)出各自在斷絕機(jī)能聯(lián)系后

8、的自動(dòng)節(jié)律性。我們可以看出，節(jié)律性：靜脈竇> 心房 > 心室。在第二結(jié)扎之后，當(dāng)心室停止收縮后，用鑷子輕觸心室表面，發(fā)現(xiàn)心室收縮。我們分析，這是機(jī)械刺激心室肌細(xì)胞的結(jié)果。2.記錄心搏曲線以及心臟電活動(dòng)和收縮活動(dòng)的時(shí)相關(guān)系圖1 心臟電活動(dòng)和收縮活動(dòng)的時(shí)相關(guān)系注：途中紅色線條為心臟的收縮曲線（心搏曲線），藍(lán)色線條為心臟的心電活動(dòng)曲線1）將心搏曲線和蛙心的機(jī)械收縮活動(dòng)聯(lián)系在一起，可以發(fā)現(xiàn)波幅較大的為心室活動(dòng)曲線，波幅較小的為心房活動(dòng)曲線；可以看出，在心室舒張沒有完全完成的時(shí)候，心房開始收縮，導(dǎo)致了兩波的部分重疊。2）從圖中，可以很明顯地看出在QRS波頂峰時(shí)，心室開始收縮，進(jìn)入心室收縮期；

9、而從圖上看到心房開始收縮點(diǎn)與P波頂峰并不是完全重合，這樣的原因是心室并未完全舒張，從而與心房的收縮重疊，造成了心房的收縮起始點(diǎn)向后平移。3.觀察心臟的期外收縮和代償間歇圖表 1 絕對(duì)不應(yīng)期（刺激強(qiáng)度1.5V）圖表 2 刺激心室舒張期 圖表 3 刺激心室舒張后期 圖表 4 刺激于心房收縮期圖表 5 刺激于心房舒張期分析討論和心得圖表 6 刺激于心室收縮期（1.5V）圖表 7 刺激于心室收縮期（2V）注：括號(hào)里為刺激強(qiáng)度 心室的不應(yīng)期覆蓋了心室收縮期。在心室收縮期刺激心室，圖6的結(jié)果符合理論結(jié)果；但是，當(dāng)刺激強(qiáng)度從1.5V提高到2.0V后，在心室收縮階段刺激心室，出現(xiàn)了心悸，心室連續(xù)收縮。推測(cè)，可

10、能刺激強(qiáng)度過大，而且在心室收縮后期，心肌細(xì)胞膜部分恢復(fù)極化。思考題1斯氏第一結(jié)扎和第二結(jié)扎后，房室搏動(dòng)頻率各有何變化？實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了什么?答：在結(jié)扎之前，蛙心收縮首先從靜脈竇開始，接著心房、心室以此收縮，頻率相同。在斯式第一結(jié)扎之后，切斷了心房和靜脈竇之間的機(jī)能聯(lián)系，靜脈竇繼續(xù)有規(guī)律地收縮，心房、心室停止在舒張狀態(tài)。幾分鐘之后，心房和心室又開始有規(guī)律地搏動(dòng)，心房、心室以相同頻率依次收縮，先慢后快，但總達(dá)不到靜脈竇的節(jié)律。再做斯式第二結(jié)扎，心房繼續(xù)搏動(dòng)，心室在搏動(dòng)幾次后就停止搏動(dòng)，經(jīng)過相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，心室可能恢復(fù)很慢的搏動(dòng)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明：心臟各部分都有自動(dòng)節(jié)律性，但節(jié)律快慢不一，而心臟的起搏點(diǎn)是節(jié)

11、律最高的部位，其他部分可收到起搏點(diǎn)自動(dòng)節(jié)律的影響、控制，使整個(gè)心臟都按它的節(jié)律搏動(dòng)。各部分的心肌節(jié)律性：靜脈竇 > 心房 > 心室。2觀察并分析心搏曲線各波形成的原因。答：如結(jié)果分析。3分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，P波早于心房收縮波、QRS波群早于心室收縮波說明了什么？答：心搏曲線是一個(gè)記錄機(jī)械位移的過程，而心電圖是一個(gè)記錄及時(shí)電位變化的過程，兩者的記錄方式不一樣。以P波為例，心電圖的波峰早于心肌收縮起始點(diǎn)是因?yàn)榇藭r(shí)心室并未完全舒張，心室的舒張和心房的收縮重疊在一起，造成心搏曲線上心房收縮點(diǎn)向后平移。同樣，R波的波峰處，心房的舒張和心室收縮重疊在一起。而從圖上看到，P波和R波的提早程度不同，原因

12、是心室的舒張程度要大于心房的舒張程度，因而心室舒張?jiān)斐傻挠绊懜蟆?. 根據(jù)學(xué)過的理論，說明心臟發(fā)生收縮反應(yīng)之前的生理過程。答：1）心肌細(xì)胞的生物點(diǎn)現(xiàn)象：（1）除極（去極）過程：除極過程又稱0期。在適宜的外來刺激作用下，心室肌細(xì)胞發(fā)生興奮，膜內(nèi)電位由靜息狀態(tài)下的-90mV迅速上升到+30mV左右，即肌膜兩側(cè)原有的極化狀態(tài)被消除并呈極化倒轉(zhuǎn)，構(gòu)成動(dòng)作電位的升支。除極相很短暫，僅占1-2ms，而且除極幅度很大，為120mV（2）復(fù)極過程：當(dāng)心室細(xì)胞除極達(dá)到頂峰之后，立即開始復(fù)極，但整個(gè)復(fù)極過程比較緩慢，包括電位變化曲線的形態(tài)和形成機(jī)制均不相同的三個(gè)階段：1期復(fù)極：在復(fù)極初期，僅出現(xiàn)部分復(fù)極，膜內(nèi)電

13、位由+30mV迅速下降到0mV左右，故1期又稱為快速?gòu)?fù)極初期，占時(shí)約10ms。0期除極和1期復(fù)極這兩個(gè)時(shí)期的膜電位的變化速度都很快，記錄圖形上表現(xiàn)為尖鋒狀，故在心肌細(xì)胞習(xí)慣上常把這兩部分合稱為鋒電位。2期復(fù)極：當(dāng)1期復(fù)極膜內(nèi)電位達(dá)到0mV左右之后，復(fù)極過程就變得非常緩慢，膜內(nèi)電位基本上停滯于0mV左右，細(xì)胞膜兩側(cè)呈等電位狀態(tài)，記錄圖形比較平坦，故復(fù)極2期又稱為坪或平臺(tái)期，持續(xù)約100-150ms，是整個(gè)動(dòng)作電位持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的主要原因，是心室肌細(xì)胞以及其它心肌細(xì)胞的動(dòng)作電位區(qū)別于骨骼肌和神經(jīng)纖維的主要特征。3期復(fù)極；2期復(fù)極過程中，隨著時(shí)間的進(jìn)展，膜內(nèi)電位以較慢的速度由0mV逐漸下降，延續(xù)為3期復(fù)

14、極，2期和3期之間沒有明顯的界限。在3期，細(xì)胞膜復(fù)極速度加快，膜內(nèi)電位由0mV左右較快地下降到-90mV，完成復(fù)極化過程，故3期又稱為快速?gòu)?fù)極末期，占時(shí)約100-150ms 。4期：4期是膜復(fù)極完畢、膜電位恢復(fù)后的時(shí)期。在心室肌細(xì)胞或其它非自律細(xì)胞，4期內(nèi)膜電位穩(wěn)定于靜息電位水平，因此，4期又可稱為靜息期。正常情況下竇房結(jié)發(fā)出的興奮通過心房肌傳播到整個(gè)右心房和左心房，尤其是沿著心房肌組成的“優(yōu)勢(shì)傳導(dǎo)通路”迅速傳到房室交界區(qū)，經(jīng)房室束和左、右束支傳到浦肯野纖維網(wǎng)，引起心室肌興奮，再直接通過心室肌將興奮由內(nèi)膜側(cè)向外膜側(cè)心室肌擴(kuò)布，引起整個(gè)心室興奮。5. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果同骨骼肌比較，表明心肌的什么特性？特

15、性有何生理意義？答：心肌區(qū)別與骨骼肌有以下三大特性：）最明顯的特征是心肌收縮的自動(dòng)節(jié)律性。心臟各部分都有自動(dòng)節(jié)律性，不過節(jié)律不同，在正常情況下隨戒律最高的起搏點(diǎn)搏動(dòng)。意義：心臟的特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)中，有一種細(xì)胞位于特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)的結(jié)區(qū)，既不具有收縮功能，也沒有自律性，只保留了很低的傳導(dǎo)性，是傳導(dǎo)系統(tǒng)中的非自律細(xì)胞，特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)是心臟內(nèi)發(fā)生興奮和傳播興奮的組織，起著控制心臟節(jié)律性活動(dòng)的作用。）心肌在功能上是一種合胞體。意義：心肌細(xì)胞膜的任何部位產(chǎn)生的興奮不但可以沿整個(gè)細(xì)胞膜傳播，并且可以通過閏盤傳遞到另一個(gè)心肌細(xì)胞，從而引起整塊心肌的興奮和收縮。）心臟的不應(yīng)期很長(zhǎng)。意義：心臟作為一個(gè)泵推動(dòng)血液在體內(nèi)循環(huán)，需要交替地舒張與收縮。長(zhǎng)不應(yīng)期能防止心臟像骨骼肌一樣在連