1 实验目的

  1.1 学习暴露蛙类心脏的方法和蛙类心脏的描记方法.

  1.2熟悉蛙心的结构和各部分的自动节律性活动.

2 实验原理

  2.1 青蛙的心脏有两心房和一心室，心脏的起搏点是静脉窦.静脉窦的节律最高，心房次之，心室最低.正常情况下，心脏的活动节律服从静脉窦的节律，其活动顺序为：静脉窦、心房、心室.

  2.2 心肌兴奋时兴奋性变化的主要特点是有效不应期特别长(平均250ms),相当于心肌整个收缩期和舒张早期.在心室收缩期给以刺激，心室都不发生反应，在心室舒张中后期给以单个阈上刺激，则产生一次正常节律以外的收缩反应，即期外收缩.当静脉窦传来的节律性兴奋恰好落在期外收缩的收缩期时，心室不再发生反应，须静脉窦传来下一个兴奋才会收缩.因此在期外收缩之后，就会出现一个较长时间的舒张间歇期，即代偿间歇.

3 实验材料

  蛙、支架、蛙心夹、蛙板、滑轮、常用手术器械、秒表、滴管、棉线、任氏液、计算机采集系统、张力传感器.  

4 实验步骤

  4.1 蛙心搏的观察与描记

  4.1.1 暴露动物心脏：

   取一只蛙，双毁髓后背位置于拉盘内，剪开胸腔，创口呈倒三角形；一手持眼科镊，提起心包膜，另一手用眼科剪剪开心包膜，暴露心脏.

  4.1.2 观察心脏结构：

   先从腹面观察心室、心房、动脉圆锥、左右主动脉、房室沟；再从背面观察静脉窦、窦房沟、前后腔静脉.

  4.1.3 进行结扎手术、观察心搏过程：

   仔细观察静脉窦、心房及心室收缩的顺序和频率，并作记录；在主动脉干下方穿一条线，将心脏翻向头端，沿窦房沟作结扎，称斯氏第一结扎，观察心脏各部分搏动节律的变化，用秒表计数每分钟的搏动次数；在房室交界处穿线，结扎房室沟，称斯氏第二结扎，待心室恢复搏动后，计数每分钟心脏各部分搏动次数.

  4.2 期外收缩与代偿间歇

  4.2.1 暴露动物心脏：

   取一只蛙，双毁髓后背位置于拉盘内，剪开胸腔，创口呈倒三角形；一手持眼科镊，提起心包膜，另一手用眼科剪剪开心包膜，暴露心脏.

  4.2.2 记录正常心搏曲线：

   打开生理信号采集系统，接通张力传感器输入通道.蛙心夹的系统与张力传感器的应变梁孔连接，使心脏的收缩活动在屏上显示.将刺激电极安放在心室外壁，使之既不影响心搏又能同心室紧密接触.记录正常心搏曲线为对照.

  4.2.3 观察心室肌的期外收缩与代偿间歇的产生：

   选择能引起心室发生期外收缩的刺激强度，分别于心室收缩期和舒张期的早中晚给予单个刺激，观察心搏曲线的变化.

5 实验结果

  5.1 蛙心搏的观察与描记的实验结果

  5.1.1 心脏的结构：

   蛙心是由1心室2心房构成的，从心脏的腹面可以看到一个心室，其上方有两个心房，房室之间有房室沟，心室右上方有一动脉圆锥，是动脉根部的膨大，动脉干向上分成左右两分支，即左主动脉和右主动脉.

   将心脏倒吊之后，从心脏的背面可以看到1心室、2心房、房室沟，暗红色的静脉窦，心房与静脉窦之间有一条白色半月形界线（即窦房沟）.沿窦房沟做一结扎称为斯氏第一结扎；在房室交界处结扎房室沟，称为斯氏第二结扎.

  5.1.2 斯氏结扎记录表（心率 次/分）

表一 斯氏结扎记录表（心率 次/分）

实验项目    静脉窦    心房    心室

对照    42    42     42

第一结扎    43    11     11

第二结扎    42    6     0

对照组中，静脉窦、心房、心室三者节律性几乎一致，跳动次数几乎相等；斯氏第一结扎后，静脉窦收缩节律无明显变化，而心房、心室收缩次数明显减少且几乎相等；斯氏第二结扎后，静脉窦收缩节律仍无明显变化，而心房收缩慢于静脉窦，心室的收缩节律明显慢于前两者.

  5.2 期外收缩与代偿间歇的实验结果

  5.2.1 正常情况、收缩期刺激、刺激期外收缩与代偿间歇

收缩1

位置1

刺激5

刺激4

刺激6

刺激3

刺激1

刺激2

图一 三种不同刺激反应情况

刺激1之前的波形属于正常情况下心室正常收缩产生的波形图，可作为对照曲线；刺激1、刺激2、刺激3、刺激4是在心室收缩期时刺激，处于有效不应期；刺激5是在心室舒张早期刺激，处于有效不应期；刺激6是在心室舒张中后期刺激，属于期外刺激，产生一次正常节律以外的收缩反应，即收缩1；位置1出现一个较长时间的舒张间歇期，是代偿间歇.

6 结果分析与讨论

  6.1 蛙类心肌细胞中各种自律细胞的自律性存在差异，静脉窦自律细胞的自律性最高.正常情况下，静脉窦自律细胞所产生的冲动以抢先占领和超速抑制两种控制方式，使心房和心室的自律细胞始终处于受控地位，其自身的自律性根本无法表现出来.因此，在表一中，对照组的静脉窦、心房、心室三者节律性几乎一致，跳动次数几乎相等，即正常状态下蛙类心脏的收缩频率是由静脉窦控制的，静脉窦、心房、心室的收缩频率相同.

  6.2 斯氏第一结扎后，静脉窦的兴奋无法传导心房和心室，则心房和心室的收缩不再受静脉窦的控制.因此，在表一中，静脉窦收缩节律无明显变化，而心房、心室收缩次数明显减少，意味着心房自律细胞的自律性能够表现出来，但是由于心房自律细胞的自律性明显高于心室自律细胞的自律性，所以心室自律细胞的自律性仍被控制而不能表现出来，导致表一中心房、心室收缩次数几乎相等.

  6.3 根据表一可知，斯氏第二结扎后，静脉窦收缩节律仍无明显变化，而心房收缩慢于静脉窦，心室的收缩节律明显慢于前两者.因为斯氏第二结扎使得心房自律细胞的冲动无法传到心室，心室自律细胞的自律性才能得以表现.心脏的部分受各自的自律细胞控制，静脉窦、心房和心室的搏动频率各不同，静脉窦的搏动频率最快，心房次之，心室最慢.可能实验操作过久导致心室自律细胞完全失去活性导致表一中第二结扎后心室每分钟收缩0次；也可能是心室收缩幅度过小或收缩时间过长导致表一中第二结扎后心室每分钟收缩0次.

  6.4 如图一，需要刺激1之前的正常波形图（对照曲线），因为暴露蟾蜍心脏之前已双毁髓，并且对于蟾蜍来说，暴露心脏的手术切口较大，操作过程有时出血较多，夹蛙心夹后又将心脏倒吊等一些列的操作是人为的非生理性的不良刺激，在这种情况下，心脏要保持良好的舒缩状态，因此在刺激前需要一段正常对照曲线. 

  6.5 图一中的刺激1、刺激2、刺激3、刺激4、刺激5由于是在心肌的整个收缩过程内或舒张的早期，相当于心肌的有效不应期内，因此给予任何强大刺激也不会引起心肌的再次兴奋和收缩，所以图一中刺激1、刺激2、刺激3、刺激4、刺激5也不能引起心肌的再次兴奋和收缩，其波形与对照曲线相同.

  6.6 刺激6是在心肌舒张的中后期，引起一次比正常节律提前的兴奋和收缩，即图一中的收缩1（期前收缩），期前收缩也有一个有效不应期，下一次正常窦性刺激传来的兴奋正好落在这个有效不应期内，就不会引起心肌的兴奋和收缩，有一段较长的心室舒张期，即图一中的位置1（代偿间歇）.正常情况下，代偿间歇过后首次出现的正常收缩波的幅度会高一些，然后逐渐恢复正常.因为由于代偿间歇的出现使得心室有较长的舒张期，静脉血回流时间长，回流量大，心室内血液相对增多，心肌纤维被拉长，心缩力加强，导致收缩幅度增加.

7 注意事项

  7.1 结扎线必须要纤细，以细线为最好.

  7.2 结扎时，结扎部位必须准确，每次结扎不宜扎得过紧过死，以能刚阻断兴奋的传导为合适. 

  7.3 在刺激心脏之前，先刺激骨骼肌以检测刺激是否有效，同时，强度要适度.

  7.4 做手术时，毁脑要完全，脊髓破坏要彻底.否则肢体活动会影响曲线的描记.

  7.5 调节拉力换能器与心脏的张力适度，张力过大、过小会影响收缩曲线的幅度.

  7.6 不时在心脏表面滴加任氏液，防止心脏表面干燥.

  7.7 心室长时间吊离胸腔有可能造成心室缺血，影响心室肌的收缩.假如实验时间过长，可将心脏回复原位做适当的休息.下载本文