1、实验七 蛙心期外收缩和代偿间歇的观测 1、实验目的1.了解心肌收缩的生理特性；2. 观察心室在收缩活动不同时期对额外刺激的反应。二、实验原理 心肌的兴奋性具有周期性的变化。心肌兴奋性的特点在于其有效不应期特别长，约相当于整个收缩期和舒张早期。因此，在心脏的收缩期和舒张早期内，任何刺激均不能引起心肌兴奋而收缩，但在舒张早期以后，给予一次阈刺激或阈上刺激就可以在正常节律性兴奋到达以前，产生一次提前出现的兴奋和收缩，称之为期前兴奋和期前收缩。同理，期前收缩亦有不应期，因此，如果下一次正常的窦性节律性兴奋到达时正好落在期前兴奋的有效不应期内，便不能引起心肌兴奋而收缩，这样在期前收缩之后就会出现一个较长
2、的舒张期，这就是代偿间歇。3、实验材料1.实验动物：牛蛙2.实验器材：蛙心夹，常用手术器械，生理信号采集系统，张力传感器，双针型露丝刺激电极，支架，双凹夹，滴管，任氏液，棉线。收缩期及舒张期早期刺激舒张期中期舒张期晚期 刺激图 1 心室肌细胞的动作电位图 1 心室肌细胞的动作电位、机械收缩曲线、机械收缩曲线图 1 心室肌细胞的动作电位、机械收缩曲线四、实验流程实验动物双毁髓 暴露动物心脏 观察正常心搏曲线 在心脏活动的不同时期给予刺激 观测心脏的期外收缩及代偿间歇五、实验方法与步骤1.暴露动物心脏取牛蛙一只，用刺蛙针通过枕骨大孔损毁脑和脊髓后，背位固定于蛙板上。左手持有齿镊提起胸骨剑突下端的皮
3、肤，用手术剪剪开一个小口，然后将剪刀由切口处伸入皮下，沿左、右两侧锁骨方向剪开皮肤。将皮肤掀向头端，再用有齿镊提起胸骨剑突下端的腹肌，在腹肌上剪一口，将剪刀伸入胸腔（勿伤及心脏和血管） ，沿皮肤切口方向剪开胸壁，剪断左右乌喙骨和锁骨，使创口呈一倒三角形。用眼科镊提起心包膜，用眼科剪刀小心地剪开心包膜，暴露心脏。 2. 仪器的准备打开生理信号采集系统，将张力传感器与信号输入通道相连。将刺激输出线插入刺激输出通道中，将双针型露丝刺激电极与刺激输出线相连。3. 心搏曲线记录用系线的 s 型挂钩挂住少许心尖部肌肉。挂钩的系线与张力传感器的应变梁孔连接，调节系线的拉力，使心脏的收缩活动在显示屏上出现。调
4、整扫描速度，使心搏曲线的幅度与宽度适中。由于暴露心脏及悬挂心脏过程中会对心脏形成人为的不良刺激而导致心脏的非图 2 暴露蛙类心脏示意图图 3 在体蛙心期前收缩和代偿间歇实验仪器连接示意图正常活动，因此，需待心脏恢复稳态后才能开始实验。在开始实验前，通过观察心搏曲线判断心脏收缩活动是否恢复正常。4. 在体蛙心期外收缩和代偿间歇观测描记正常蛙心的搏动曲线，观察曲线的收缩相和舒张相。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。于心室舒张期调试能引起心室发生期外收缩的刺激强度。观察以下项目：(1) 使用相同强度的单个阈上刺激分别在心室收缩早、中、晚期和舒张早、中、晚期刺激心室（刺激前
5、后要有三四个正常心搏作对照，不可连续输出两个刺激） ，观察能否引起期前收缩；(2)使用不同强度的单个阈上刺激分别在相对有效期或超常期刺激心室，观察期前收缩的变化；(3)若能引起期前收缩，观察其后是否出现代偿间歇。 6、注意事项1. 毁髓要彻底，以免肢体活动影响曲线的描记；2. 张力换能器与心脏间的连线松紧要适度，过松或过紧会影响曲线的幅度；3. 实验中注意滴加任氏液保持暴露的组织湿润。4. 心室长时间吊离胸腔可能造成心室缺血，影响心室肌的收缩。如果实验时间过长，可将心脏回复原位做适当的休息。 7、思考题1.根据学过的理论，说明心脏发生收缩之前的生理过程。答：每次收缩都是从上一次的收缩开始的，而
6、心脏的收缩是通过心肌细胞来实现的，心肌细胞之间的兴奋传播是以心肌细胞间的缝隙连接为基础的。心肌细胞的闰盘上有许多缝隙连接构成细胞间的通道，兴奋可以局部电流的形式通过这些低电阻通道直接传给相邻的细胞，实现心肌细胞的同步性活动；窦房结发出的兴奋通过心房肌传播到整个右心房和左心房，并沿着有心房肌组成的优势传导通道迅速传到室房交界区，再经房室束和左、右束支传到蒲肯野纤维网，引起心室肌兴奋，位于膜侧的心室肌先兴奋，而后兴奋传播至外膜心室肌。心脏节律性的传导规律:静脉窦- 心房-心室2.实验结果同骨骼肌比较，表明心肌的什么特性？该特性有何生理意义？答：与骨骼肌相比，心肌细胞的有效不应期特别长，一一直延续到
7、心肌收缩活动的舒张早期。因此心计不会像骨骼肌那样发生完全强直收缩，而始终进行收缩和舒张交替的活动，从而保证心脏的泵血功能。心肌有兴奋性、自动节律性、传导性和收缩性。前三个特性以心肌膜的生物电活动为基础，故属于心肌的电生理特性，收缩性以胞质内收缩蛋白的功能活动为基础，因而是心肌的一种机械特性。3.本实验不能用连续刺激，为什么？于心室收缩期或舒张期的早、中、晚期分别给予刺激的实验设计思路是什么？答：因为心肌细胞有疲劳时间，当进行连续的刺激后，心肌细胞在连续的兴奋传导即长时间的处于收缩活动，就会失活。因此实验时，不能连续刺激。心肌的兴奋性具有周期性的变化。心肌兴奋性的特点在于其有效不应期特别长，约相
8、当于整个收缩期和舒张早期。因此，在心脏的收缩期和舒张早期内，任何刺激均不能引起心肌兴奋而收缩，但在舒张早期以后，给予一次阈刺激或阈上刺激就可以在正常节律性兴奋到达以前，产生一次提前出现的兴奋和收缩，称之为期前兴奋和期前收缩。期前收缩亦有不应期，因此，如果下一次正常的窦性节律性兴奋到达时正好落在期前兴奋的有效不应期内，便不能引起心肌兴奋而收缩，这样在期前收缩之后就会出现一个较长的舒张期，这就是代偿间歇。如果窦性心率较慢，下一次窦房结的兴奋也可在期前兴奋的有效不应期结束后才传到心室，这种情况下，代偿性间歇将不会出现。八、实验结果与总结注：图像来源于网络（与我们的实验结果相似）期前收缩 代偿间歇期前兴奋也有它自己的有效不应期，这样，当紧接在期前兴奋之后的一次窦房结兴奋传到心室肌时，常常正好落在期前兴奋的有效不应期内，因而不能引起心室兴奋和收缩，这就形成一次兴奋和收缩的“脱失”现象，必须等到再下一次窦房结的兴奋传到心室时才能引起心室收缩。所以在一次期前收缩之后往往会出现一段较长的心室舒张期，即代偿间歇。
