蛙心搏的觀察與描記期外收縮與代償間歇和蛙類離體心臟灌流

1、蛙心搏的觀察與描記期外收縮與代償間歇和蛙類離體心臟灌流實驗日期：5月7號 室溫： 28一、實驗對象與實驗材料1. 蛙 3只2. 常規(guī)手術(shù)器械、蛙板、蛙心夾、毀髓針、棉球、滴管、紗布、棉線、任氏液、小燒杯（或培養(yǎng)皿）、污物缸3. 秒表（手機(jī)秒表）、兩個針頭（針灸針）、雙針形露絲刺激電極、張力換能器、支架、滑輪、雙凹夾、PowerLab生理實驗系統(tǒng)、蛙心插管（斯氏套管）、套管夾4. 0.65%NaCl溶液，5%NaCl溶液，2%CaCl2溶液，1%KCl溶液，1:5000腎上腺素，1:10000乙酰膽堿溶液，300U/ml肝素溶液二、實驗方法與步驟(一）蛙的心搏觀察1. 雙毀髓，暴露蛙心臟：小心剪

2、去心包膜。2. 觀察蛙心臟結(jié)構(gòu)3. 觀察心搏過程，記錄正常心跳次數(shù)4. 斯氏第一結(jié)扎，觀察記錄靜脈竇、心房和心室5. 斯氏第二結(jié)扎，觀察記錄靜脈竇、心房和心室6. 重復(fù)步驟1制備另一個蛙心暴露，用于下面的心搏曲線實驗（二）蛙的心搏曲線與心電圖記錄1. 連接實驗裝置：PowerLab刺激輸出線接雙針形刺激電極，張力換能器接通道2，通道3生物電輸入線接針形電極2. 用蛙心夾輕夾心尖連接張力換能器，可用滑輪，棉線適當(dāng)延長點(diǎn)，角度放低3. 開機(jī)，打開chart軟件，分別設(shè)置ch2和ch3放大參數(shù)，設(shè)置刺激為單脈沖。4. 針形電極插入蛙上下肢皮膚，連接通道35. 觀察正常的蛙心搏曲線和心電圖記錄（三）期

3、外收縮與代償間歇實驗1. 在方法二的基礎(chǔ)上，將刺激電極放到心室部位，注意盡量不影響心臟的收縮舒張2. 分別在心室的收縮期，舒張早期、中期和晚期給予適當(dāng)強(qiáng)度單脈沖（閾上刺激），觀察期外收縮和代償間歇的發(fā)生。3. 保存數(shù)據(jù)4. 進(jìn)入方法四，制備蛙的離體心臟灌流裝置（四）蛙離體心臟灌流裝置 1. 雙毀髓，暴露蛙的心臟，分辨連接蛙心臟的血管：動脈圓錐、左主動脈和右主動脈，靜脈與靜脈竇2. 用斯氏蛙心插管法制備離體蛙心。（五）離體心臟灌流實驗項目1. 記錄正常心搏曲線，準(zhǔn)備好加藥標(biāo)記，以下實驗過程中保持chart連續(xù)不停的記錄2. 滴加0.65%NaCl溶液并標(biāo)記，觀察到心搏明顯變化后，吸去套管內(nèi)溶液并

4、同時做沖洗標(biāo)記，用新鮮的任氏液清洗23次，待心搏曲線恢復(fù)正常。注意，換液時切勿碰套管，保持灌流液面一致。（以下實驗同）。保持Chart連續(xù)采樣直到實驗結(jié)束。3. 滴加5%NaCl26滴4.滴加2%CaCl2溶液13滴實驗5.滴加1%KCl溶液12滴實驗6.滴加12滴腎上腺素溶液（1:5000）實驗7.滴加12滴 1:10000乙酰膽堿溶液實驗8.實驗結(jié)束，保存數(shù)據(jù)，回放記錄，卸下實驗裝置，清理儀器、桌面衛(wèi)生，并關(guān)PowerLab和電腦電源 三、實驗結(jié)果：（1） 蛙心搏的觀察與描記表1.斯氏結(jié)扎記錄表實驗項目頻率/次*min-1靜脈竇心房心室對照605555第一結(jié)扎604242第二結(jié)扎60423

5、7實行斯丹尼氏第一結(jié)扎后，靜脈竇收縮的頻率為60次·min-1，而心房和心室的收縮頻率相同均為42次·min-1；實行斯丹尼氏第二結(jié)扎后，靜脈竇收縮的頻率為60次·min-1，心房的收縮頻率為42次·min-1，心室的收縮頻率為37次·min-1。（2） 期外收縮與代償間歇的觀測 圖一、 刺激收縮期及舒張期早期蛙心室肌的期外收縮及代償間歇代償間隙期外收縮 圖二、刺激舒張期中期蛙心室肌的期外收縮及代償間歇圖三、刺激舒張期后期蛙心室肌的期外收縮及代償間歇（3） 蛙類斯氏離體心臟灌流 圖四、正常的蛙心搏曲線圖五、5%NaCl2對蛙離體心臟活動的影響圖

6、六、腎上腺素對蛙離體心臟活動的影響圖七、2%CaCl2對蛙離體心臟活動的影響 圖八、1%KCl對蛙離體心臟活動的影響四、分析討論：(1)關(guān)于蛙心搏過程的分析:斯氏第一次結(jié)扎：實驗過程中觀察到房室溝結(jié)扎后，靜脈竇的收縮基本不變，心室先停止收縮，隔一段時間之后又恢復(fù)收縮，但收縮的頻率比原來為慢。其主要原因是從靜脈竇傳導(dǎo)至心房、心室的電信號被阻斷，分離了靜脈竇與心房、心室之間的傳遞。心臟的自律性完全靠靜脈竇來提供，如果截斷靜脈竇與心臟之間的傳遞，因為靜脈竇對異位起博點(diǎn)有超速抑制作用，所以心臟會停止跳動一段時間。而后房室交界處開始搏動，因為房室交界的自動頻率與比靜脈竇的頻率慢，所以心房、心室的跳動減慢

7、。由于心房節(jié)律高于心室，因此心室的節(jié)律服從于心房的節(jié)律。斯氏第二次結(jié)扎：實驗過程中觀察到斯氏第二次結(jié)扎后，靜脈竇的收縮基本不變，心室先停止收縮，隔一段時間之后又恢復(fù)收縮，但收縮的頻率極慢。而心房的收縮節(jié)律與第一結(jié)扎基本相同。其主要原因是斯氏第二次結(jié)扎是阻斷房室交界處，截斷了心房與心室之間的傳遞，那心室的搏動則由浦肯野纖維進(jìn)行異位起博。因為靜脈竇對異位起博點(diǎn)有超速抑制作用，所以心房、心室會停止跳動一段時間。當(dāng)浦肯野纖維開始搏動，由于它的搏動頻率比房室交界更慢，所以心室的跳動會更加緩慢。所以實驗出現(xiàn)了跳動頻率由高到低為靜脈竇、心房、心室。(2)蛙心室肌的期外收縮和代償間歇心肌的機(jī)能特征之一就是具有

8、較長的不應(yīng)期，絕對不應(yīng)期幾乎占整個收縮期。在心室收縮期給以任何刺激，心室都不發(fā)生反應(yīng)。而在心室舒張的早、中、晚期，此時進(jìn)入相對不應(yīng)期，給予單個閾上刺激，則產(chǎn)生一次正常節(jié)律以外的收縮反應(yīng)，稱為期外收縮。當(dāng)靜脈竇傳來下一次興奮恰好落在期外收縮的收縮期時，心室不再發(fā)生反應(yīng)，須待靜脈竇傳來下一次興奮才能發(fā)生收縮反應(yīng)。因此，在期外收縮之后，就會出現(xiàn)一個較長時間的間歇期，稱為代償間歇。如圖一所示，刺激收縮期和舒張期早期，其心搏曲線沒有出現(xiàn)變化。這是因心肌細(xì)胞在心搏過程中有一個有效不應(yīng)期，蛙的有效不應(yīng)期為整個收縮期和舒張期的早期。有效不應(yīng)期期間，Na+通道完全失活或剛剛開始復(fù)活，即便予以再大的刺激也不能引起

9、動作電位，所以不能引起心臟的收縮。如圖二所示，刺激舒張期中期，出現(xiàn)了期外收縮和代償間歇。這是因為該相對不應(yīng)期大約在舒張期的中期， Na+通道已逐漸復(fù)活，并具有開放能力，這時若予以一閾上刺激，即可引起心室一次額外的收縮，即期外收縮。代償間歇即心室較長時間舒張期，是跟著期外而出現(xiàn)的。由于期外收縮時也有一段有效不應(yīng)期。在這個過程中，Na+通道同樣失活了，竇性節(jié)律傳過來正好落在了有效不應(yīng)期內(nèi)，心室就不產(chǎn)生收縮，要到下一次竇性節(jié)律傳來的時候，才恢復(fù)正常。心室肌不應(yīng)期較長的生理意義心室肌特長的不應(yīng)期可以確保心搏有節(jié)律地工作而不受過多刺激的影響，不會象骨骼肌那樣產(chǎn)生強(qiáng)直收縮從而導(dǎo)致心臟泵血功能的停止。有利于

10、心臟進(jìn)行長期不疲勞的舒縮活動，而不致于象骨骼肌那樣產(chǎn)生強(qiáng)直收縮而影響其射血功能。（3）蛙類斯氏離體心臟灌流 從圖五可以看出，當(dāng)任氏液中加入Na+后，蛙的心搏曲線的基線明顯下降，說明Na+對蛙類心臟的收縮性起抑制作用，使心臟的收縮力降低。同時心搏曲線由密變疏，說明心率減慢。心肌細(xì)胞的興奮-收縮偶聯(lián)在很大程度上依賴于胞外內(nèi)流的Ca2+，而當(dāng)Na+濃度升高時，由于Na+與Ca2+競爭性地與肌鈣蛋白結(jié)合，使得Ca2+與肌鈣蛋白的結(jié)合能力降低，從而使得鈣內(nèi)流減少，因此心肌收縮力減弱，同時也使心率變慢。如圖六所示，當(dāng)任氏液中加入腎上腺素（Adr）后，蛙的心搏曲線呈上升趨勢，說明腎上腺素（Adr）對蛙類心臟

11、的收縮性起促進(jìn)作用，使心臟的收縮力增強(qiáng)。而心搏曲線由疏變密，說明心率變快。腎上腺素是一種兒茶酚胺，能激活心肌蛋白細(xì)胞膜上的受體，cAMP生成增加，從而增加心肌細(xì)胞膜對Na+和Ca2+ 的通透性，降低膜對K+的通透性，從而促進(jìn)鈣通道開放，加速鈣內(nèi)流；并促進(jìn)肌漿網(wǎng)鈣池釋放儲存的Ca2+；還能促進(jìn)ATP放能，增加心肌的收縮能力。如圖七所示，當(dāng)任氏液中加入Ca2+后，蛙的心搏曲線的基線明顯上升，說明Ca2+對蛙類心臟的收縮性起促進(jìn)作用，使心臟的收縮力增強(qiáng)。而心搏曲線疏密程度變化不大，說明對心率的影響不大。心肌興奮-收縮偶聯(lián)的媒介與骨骼肌一樣也是Ca2+，但是鈣的來源不同，由于心肌細(xì)胞的終末池很不發(fā)達(dá)，

12、所貯存的Ca2+極少，因而胞內(nèi)的Ca2+主要來源于細(xì)胞外液，即心肌細(xì)胞的興奮-收縮偶聯(lián)在很大程度上依賴于胞外內(nèi)流的Ca2+，故細(xì)胞外液中的Ca2+濃度對心肌收縮力的影響較大。在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞外液中的Ca2+濃度升高時，興奮過程中Ca2+內(nèi)流量增多，心肌收縮力就強(qiáng)；反之，心肌收縮力就弱。如圖八所示，當(dāng)任氏液中加入K+后，蛙的心搏曲線呈下降趨勢，說明K+對蛙類心臟的收縮性起抑制作用，使心臟的收縮力降低。同時心搏曲線由密變疏，說明心率減慢。當(dāng)K+濃度升高時，由于K+與Ca2+競爭性地與肌鈣蛋白結(jié)合，使得Ca2+與肌鈣蛋白的結(jié)合能力降低，從而使得鈣內(nèi)流減少，因此心肌收縮力減弱，同時心率也略減慢。五、結(jié)論 （1）兩棲類心臟的起搏點(diǎn)是靜脈竇，通過電信號的傳遞進(jìn)而引起心房和心室的搏動。心臟搏動的傳遞次序應(yīng)該是靜脈竇心房心室。（2）在心室舒張的早、中、晚期，此