在体蛙心实验

课程名称： 动物生理学及实验（甲） 实验类型： 专业基础 实验项目名称：实验八 在体蛙心实验（实验4-1、实验4-3）

实验4-1 蛙心起搏点、收缩与电兴奋的关系

及期外收缩与代偿间歇的观测

[目的要求]

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。

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的时相关系。 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。 [基本原理]

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。将这种有节律的活动记录下来，即为心搏曲线。

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，整个收缩期和舒张早期都是有效不应期。在心室收缩期给以任何刺激．心室都不发生反应。在心室舒张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，称为期外（期前）收缩。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—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间歇期，称为代偿间歇。 [动物与器材]

蛙两只、常用手术器械、蛙板、蛙心夹、计算机、生理信号采集系统、张力传感器、支架、双凹夹、秒表、滴管、培养皿(或小烧杯)、纱布、棉线、橡皮泥、任氏液。 [实验流程]

暴露动物心脏→观察心脏的结构→观察心搏过程→记录心搏曲线→观察心脏的电活动与机械收缩活动的时相关系 [方法与步骤]

1．暴露动物心脏

取蛙一只，双毁髓（毁髓要彻底）后背位置于蛙板上。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（勿伤及心脏和血管），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，另一手用眼科剪剪开心包膜，

暴露心脏。

2．观察心脏的结构

从心脏的腹面可看到一个心室，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（图4-1-1）。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（图4-1-2）。前、后腔静脉与左、右肝静脉的血液流入静脉窦。

3．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。在主动脉干下方穿一条线，将心脏翻向头端，看准窦房沟，沿窦房沟作一结扎，称为斯氏第一结扎。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。待心房和心室恢复搏动后，计数其搏动频率。然后在房室交界处穿线，准确地结扎房室沟，此称为斯氏第二结扎。待心室恢复搏动后，计数每分钟心脏各部分搏动次数。将记录结果填入表4—1—1。

4．记录心搏曲线

打开计算机采集系统，接通张力传感器输入通道。

按步骤1暴露另一只蛙的心脏，用系线的蛙心夹夹住少许心尖部肌肉。蛙心夹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。调整扫描速度，使心搏曲线的幅度与宽度适中。记录心搏曲线。仔细观察曲线各波与心脏各部位活动的关系。

5. 观察心脏的电活动与机械收缩活动的时相关系 如图4-1-3所示，用蛙心夹夹住心尖部，将蛙心夹上的系线绕过滑轮与张力传感器相连，输入第一通道。调节滑轮位置，使心脏不离开体腔且能记录心搏曲线。调节扫描速度与心搏曲线的幅度适中。将引导心电的两个电极夹，分别夹住刺入上下肢皮下的针形电极。接通动物心电输入通道，观察心电信号。如果信号不大，可调节显示器的增益，直到出现明显的心电信号。调节两个通道的扫描速度一致。用比较显示方式，仔细观察心电图的P波与心房收缩波、QRS波群与心室收缩在时间上的相关性。

6. 观察心室肌的期外收缩和代偿间歇的产生 按照图4-1-4的装置，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。刺激电极与刺激输出端相连。记录正常心搏曲线作为对照。选择能引起心室发生期外收缩的刺激强度(于心室舒张期调试)，分别于心室收缩期和舒张期的早、中、晚给予单个刺激（注意：刺激前后要有三四个正常心搏曲线作对照，不可连续输出两个刺激）。观察心搏曲线有无变化。重复并肯定实验结果。同上法，加大刺激强度，观察心室肌对额外刺激的反应。

[实验结果]

1. 心搏过程的观察

表4—1—1 斯氏结扎记录表 实验项目 静脉窦 对照 第一结扎 第二结扎 47 47 47 频率（次/min） 心房 47 40 44 心室 47 40 5 说明：将心脏不同部位间进行结扎，可以表现出各自在断绝机能联系后的自动节律性。

我们可以看出，节律性：静脉窦> 心房 > 心室。在第二结扎之后，当心室停止收缩后，用镊子轻触心室表面，发现心室收缩。我们分析，这是机械刺激心室肌细胞的结果。

2.记录心搏曲线以及心脏电活动和收缩活动的时相关系

图1 心脏电活动和收缩活动的时相关系

注：途中红色线条为心脏的收缩曲线（心搏曲线），蓝色线条为心脏的心电活动曲线 1）将心搏曲线和蛙心的机械收缩活动联系在一起，可以发现波幅较大的为心室活动曲线，波幅较小的为心房活动曲线；可以看出，在心室舒张没有完全完成的时候，心房开始收缩，导致了两波的部分重叠。

2）从图中，可以很明显地看出在QRS波顶峰时，心室开始收缩，进入心室收缩期；而从图上看到心房开始收缩点与P波顶峰并不是完全重合，这样的原因是心室并未完全舒张，从而与心房的收缩重叠，造成了心房的收缩起始点向后平移。

3.观察心脏的期外收缩和代偿间歇

图表 1 绝对不应期（刺激强度1.5V）

图表 2 刺激心室舒张期

图表 3 刺激心室舒张后期

图表 4 刺激于心房收缩期

图表 5 刺激于心房舒张期

[分析讨论和心得]

图表 6 刺激于心室收缩期（1.5V）

图表 7 刺激于心室收缩期（2V）

注：括号里为刺激强度

心室的不应期覆盖了心室收缩期。在心室收缩期刺激心室，图6的结果符合理论结果；但是，当刺激强度从1.5V提高到2.0V后，在心室收缩阶段刺激心室，出现了心悸，心室连续收缩。推测，可能刺激强度过大，而且在心室收缩后期，心肌细胞膜部分恢复极化。

[思考题]

1．斯氏第一结扎和第二结扎后，房室搏动频率各有何变化？实验结果表明了什么?

答：在结扎之前，蛙心收缩首先从静脉窦开始，接着心房、心室以此收缩，频率相同。在斯式第一结扎之后，切断了心房和静脉窦之间的机能联系，静脉窦继续有规律地收缩，心房、心室停止在舒张状态。几分钟之后，心房和心室又开始有规律地搏动，心房、心室以相同频率依次收缩，先慢后快，但总达不到静脉窦的节律。再做斯式第二结扎，心房继续搏动，心室在搏动几次后就停止搏动，经过相当长的时间，心室可能恢复很慢的搏动。这个实验说明：心脏各部分都有自动节律性，但节律快慢不一，而心脏的起搏点是节律最高的部位，其他部分可收到起搏点自动节律的影响、控制，使整个心脏都按它的节律搏动。各部分的心肌节律性：静脉窦 > 心房 > 心室。

2．观察并分析心搏曲线各波形成的原因。 答：如结果２分析。

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