12级生物科学一班 徐铭京 20120006005
1.实验目的
1.1学习暴露蛙类心脏的方法,熟悉心脏的结构；观察心脏各部位节律性活动的时相及频率。 1.2学习在体蛙类心脏活动的记录方法，了解心脏的电活动与机械收缩活动的时相关系。 1.3观察心室在收缩活动的不同时期对额外刺激的反应，了解心肌收缩的生理特性。 2.实验原理
两栖类动物的心脏为两心房、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。这种有节律的活动可以通过张力传感器在生理信号采集系统中记录下来，称为心搏曲线。
心脏收缩的机械活动，与心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中的生物电变化，是两个不同的生理过程。心脏收缩的机械活动可以通过心搏曲线记录下来，而心脏的生物电变化可以通过心电图表现出来。同时记录心脏的机械活动与电变化，可以清楚地观察到两个生理过程之间的时间对应关系。
心肌的机能特性之一是具有较长的不应期，整个收缩期都处于有效不应期内。在心室收缩期给以刺激，心室都不发生反应。在心室舒张期中、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，即期前（期外）反应。当静脉窦传来的节律性兴奋恰好落在期外（期前）收缩的收缩期时，心室不再发生反应，须待静脉窦传来下一次兴奋才会收缩。因此，在期外（期前）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.实验对象与实验材料
蛙、常用手术器械，蛙板，蛙心夹，生理信号采集系统，张力传感器，支架，双凹夹，滑轮，两个针形插入电极，双针形露丝刺激电极，秒表，滴管，培养皿，纱布，棉线，橡皮泥，任氏液。
4.实验方法与步骤 4.1蛙类心脏的起搏点观察
4.1.1暴露动物心脏，观察其心脏的结构
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取一只蛙，双毁髓后背位置于蛙板内。一手持手术镊提起胸骨后方的皮肤，另一手持金冠剪剪开一个小口，然后将剪刀由开口处伸入皮下，向左右两侧下颌角方向剪开皮肤。将皮肤掀向头端，再用手术镊提起胸骨后方的腹肌，在腹肌上剪一口，将金冠剪紧贴体壁向前伸入，并沿皮肤切口方向剪开体壁，剪断左右乌喙骨和锁骨，使创口呈一倒三角形。一手持眼科镊，提起心包膜，另一手用眼科剪刀剪开心包膜，暴露心脏。从心脏的腹面看刀一个心室，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。用蛙心夹夹住少许心尖部肌肉，轻轻提起蛙心夹，将心脏倒吊，可以看到心脏背面有节律搏动的静脉窦。在心房与静脉窦之间有一条白色半月形界线，称为窦房沟。前、后腔静脉与左、右肝静脉的血液流入静脉窦。 4.1.2观察正常状态下，静脉窦、心房及心室收缩的顺序和频率。
4.1.3结扎窦房沟，观察心脏各部分波动节律的变化，待心房和心室恢复搏动后，计数其搏动频率。
4.1.4结扎房室沟，观察心脏各部分波动节律的变化，待心房和心室恢复搏动后，计数其搏 动频率。
4.2期外收缩与代偿间歇的产生
4.2.1暴露蛙的心脏，用蛙心夹夹住心尖部，将蛙心夹上的系线与张力传感器相连，通过张力传感器与生理信号采集系统相连。
4.2.2记录正常心搏曲线作为对照，分别于心室舒张的早、中、晚期给以单个刺激，观察心搏曲线的变化。 5.实验结果
5.1蛙类心脏的起搏点观察
表1 斯氏结扎记录表
频率/次·min 实验项目 静脉窦 对照 第一结扎 第二结扎 41 41 42 心房 42 22 33 心室 41 22 30 -1实行斯丹尼氏第一结扎后，静脉窦收缩的频率为41次·min-1，而心房和心室的收缩频率相同均为22次·min-1；实行斯丹尼氏第二结扎后，静脉窦收缩的频率为42次·min-1，心房
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的收缩频率相同均为33次·min-1，心室的收缩频率为0次·min-1。静脉窦和心房收缩的频率有所下降。
5.2期外收缩与代偿间歇的产生
图1 蛙正常心搏曲线
图2 蛙心室期外收缩与代偿间歇
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6.分析与讨论
6.1蛙类心脏的起搏点观察
蛙的心脏为两心房、一心室，心脏的起搏点是静脉窦，其中静脉窦的节律最高，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，且其活动顺序为：静脉窦、心房、心室，这时心房、心室等潜在起搏点自身的节律性不能表现出来。而当静脉窦的兴奋因传导阻滞不能对潜在起搏细胞进行控制时，潜在起搏点将代替静脉窦的起搏功能。 从表1中的数据中可以看出，正常情况下，静脉窦、心房和心室的节律是一样的，是因为静脉窦对于潜在起搏点的控制，通过两种方式实现：一是抢先占领，二是超速驱动压抑。在正常情况下，受静脉窦“超速驱动压抑”的控制，心房、心室等潜在起搏点自身的节律性不能表现出来，在静脉窦冲动作用下依序搏动。所以正常情况下，蛙的静脉窦，心房和心室的跳动速率是一样的。
表1数据显示，斯氏第一结扎后，心房和心室的跳动频率相同且比静脉窦慢，是因为当结扎窦房沟时，静脉窦兴奋的传导受阻，其驱动中断，“超速压抑”解除。这时心房和心室潜在起搏点从被压抑状态中恢复，显示出其自身的自动兴奋能力，且心房节律高于心室，所以心房与心室仍保持一致的频率。由于在自律性很高的静脉窦的兴奋驱动下，潜在起搏点“被动”兴奋的频率远远超过他们自身的自动兴奋频率，所以结扎窦房沟后，心房和心室跳动的频率会明显比静脉窦慢。
表1数据显示，斯氏第二结扎后，静脉窦的跳动频率最大，心房次之，心室最慢，是因为当结扎房室沟后，自律性比心房差的心室潜在起搏点从被压抑状态中恢复，显示出其自身的自动兴奋能力，并且心室的跳动频率会稍微比心室慢。 6.2期外收缩与代偿间歇的产生
如图1所示，在没有电刺激下，蛙心搏曲线为周期性的单峰曲线，没有出现期外收缩和代偿间歇现象。如图2所示，用方框圈出的刺激处出现了期外收缩，其他刺激均没有出现期外收缩和代偿间歇现象。原因是在整个收缩期都处于有效不应期内时，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）。刺激后出现代偿间歇。原因是期前收缩也有兴奋性变化，也有不应期，紧接着期前兴奋之后的一次窦房结产生的兴奋传到心室时，恰好落在期前兴奋的有效不应期内，因而不能引起心室的兴奋和收缩，必须等到下一次窦房结的兴奋传到心室时才能发生。
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所以在期前收缩之后有较大的心室舒张期，即代偿间歇。 7.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。
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