一、蟾蜍心活動(dòng)起搏點(diǎn)的觀(guān)察

【實(shí)驗目的】

      1. 學(xué)習蟾蜍心臟的暴露方法，熟悉其表面結構。

      2. 觀(guān)察心臟不同部位的活動(dòng)規律及相互關(guān)系，確定蟾蜍心活動(dòng)的起搏點(diǎn)。

【實(shí)驗原理】

      心臟的特殊傳導系統具有自動(dòng)節律性（autorhythmicity），但各部分的自律性高低不同，兩棲類(lèi)動(dòng)物以靜脈竇的自律性最高（哺乳類(lèi)動(dòng)物以竇房結的自律性為最高）。正常心臟每次興奮都從自律性最高的部位開(kāi)始，依次傳到心房、心室，相繼引起心房、心室收縮。把自動(dòng)節律性最高的部位稱(chēng)為心臟的起搏點(diǎn)(pacemaker)。當正常的自律性受到影響而發(fā)生改變時(shí)，心房、心室的活動(dòng)也發(fā)生相應變化；如果起搏點(diǎn)興奮的下傳受阻，心臟下部的活動(dòng)會(huì )暫時(shí)停止，甚至表現出自己的自動(dòng)節律性。

      本實(shí)驗以心臟各部的活動(dòng)頻率（一分鐘內活動(dòng)次數）為指標，利用改變心臟表面結構的局部溫度，結合用結扎的方法，觀(guān)察對心臟不同部位自動(dòng)節律性活動(dòng)的影響，了解蛙心不同部位的自動(dòng)節律性，分析蛙心起搏點(diǎn)的部位。

【實(shí)驗對象】

       蟾蜍。

 

【實(shí)驗試劑與器材】

      任氏液、溫水和冰塊、常用蛙類(lèi)手術(shù)器械、蛙板、蛙腿固定夾、蛙心夾、秒表、滴管、絲線(xiàn)。

【實(shí)驗方法與步驟】

      1. 暴露心臟　取蟾蜍一只，用刺蛙針通過(guò)枕骨大孔損毀腦和脊髓后，背位固定于蛙板上。左手持有齒鑷提起胸骨劍突下端的皮膚，用手術(shù)剪剪開(kāi)一個(gè)小口，然后將剪刀由切口處伸入皮下，沿左、右兩側鎖骨方向剪開(kāi)皮膚。將皮膚掀向頭端，再用有齒鑷提起胸骨劍突下端的腹肌，在腹肌上剪一口，將剪刀伸入胸腔（勿傷及心臟和血管），沿皮膚切口方向剪開(kāi)胸壁，剪斷左右鳥(niǎo)喙骨和鎖骨，使創(chuàng )口呈一倒三角形。用眼科鑷提起心包膜，用眼科剪刀小心地剪開(kāi)心包膜，暴露心臟。

      2. 觀(guān)察心臟的外部結構   從心臟的腹面可看到心房、心室及房室溝。心室右上方動(dòng)脈根部有一膨大，稱(chēng)動(dòng)脈圓錐。動(dòng)脈干由此發(fā)出，向上分成左右兩支。用玻璃分針將心臟翻向頭側，可見(jiàn)心房下端有節律搏動(dòng)的靜脈竇。在心房與靜脈竇之間有一條白色半月形界線(xiàn)，稱(chēng)為竇房溝。

【觀(guān)察項目】

      1. 觀(guān)察心搏過(guò)程　仔細觀(guān)察和記錄靜脈竇、心房及心室收縮的頻率、順序和相互關(guān)系。

      2. 分別用盛有37℃熱水或4℃冷水的小試管底部接觸靜脈竇以改變局部溫度，觀(guān)察和記錄心臟跳動(dòng)活動(dòng)的變化。

      3. 移開(kāi)試管待心跳恢復正常后，從腹面用眼科鑷在主動(dòng)脈干下方穿一條線(xiàn)，將心臟翻向頭端，準確地在竇房溝處作一結扎，阻斷靜脈竇和心房之間的傳導，稱(chēng)為斯氏第一結扎。觀(guān)察和記錄心臟各部分活動(dòng)節律的變化和每分鐘的搏動(dòng)次數。待心房和心室恢復搏動(dòng)后，分別計數其搏動(dòng)頻率。

      4. 在房室交界處穿線(xiàn)，準確地結扎房室溝，稱(chēng)為斯氏第二結扎。待心室恢復搏動(dòng)后，分別記錄每分鐘心臟各部分的搏動(dòng)次數，觀(guān)察各部的活動(dòng)規律及相互關(guān)系。

      5. 將以上記錄結果填入下表。

【注意事項】

 

      1. 創(chuàng )口不要太大，避免損傷血管。剪開(kāi)心包膜時(shí)要細心，避免損傷心臟。

 

      2. 結扎部位要準確，不可扎住靜脈竇。

      3. 實(shí)驗中注意滴加任氏液保持暴露的組織濕潤。

      4. 每項實(shí)驗應在上一次實(shí)驗后，心臟活動(dòng)恢復穩定后進(jìn)行。

思 考 題

      1. 小結分別進(jìn)行斯氏第一結扎、斯氏第二結扎后，心臟各部活動(dòng)的變化，試說(shuō)明產(chǎn)生變化的原因。

      2. 根據實(shí)驗結果，分析蟾蜍心臟的起搏點(diǎn)位于何處，說(shuō)明理由。

 二、觀(guān)察蟾蜍心臟的期前收縮與代償間歇

【實(shí)驗目的】

      對在體心臟活動(dòng)的不同時(shí)期給予刺激，觀(guān)察心臟收縮活動(dòng)的變化，分析產(chǎn)生代償間歇的機制。

【實(shí)驗原理】

      心肌興奮后，興奮性（excitation）會(huì )發(fā)生周期性的變化，其有效不應期（effective refractory  period）特別長(cháng)，相當于整個(gè)收縮期和舒張早期。因此，在心臟的收縮期和舒張早期內，任何刺激均不能引起心肌興奮與收縮，但在舒張早期以后，對心室給予一次閾上刺激，使心室肌在正常竇房結的沖動(dòng)到達之前，因額外的刺激引起一次提前收縮，即期前收縮（premature systole）或期外收縮(extrasystole)。期前收縮也有自己的有效不應期，如果隨后正常的竇房結的沖動(dòng)到達心室時(shí)，正好落在心室肌期前收縮的有效不應期內，因而不能引起心室的興奮和收縮，需等到正常的竇房結的沖動(dòng)再次到達時(shí)，心室才能產(chǎn)生收縮。心室在期前收縮之后出現較長(cháng)的舒張時(shí)間，稱(chēng)為代償間歇（compensatory pause）。

      本實(shí)驗以離體蛙心收縮活動(dòng)為指標，在心動(dòng)周期中不同時(shí)期內給予心室較強的電刺激，觀(guān)察心室期前收縮和代償間歇出現的時(shí)相，分析出現心室期前收縮和代償間歇所需的基本條件及其產(chǎn)生的原理。

【實(shí)驗對象】

      蟾蜍或蛙。

【實(shí)驗試劑與器材】

      任氏液、生物信號記錄分析系統、張力換能器、蛙類(lèi)手術(shù)器械、蛙板、蛙心插管、蛙心夾、試管夾、鐵支架、雙凹夾、小燒杯、滴管。

【實(shí)驗方法與步驟】

      1. 制備離體蛙心標本（參照第九章第十節）。

      2. 用帶線(xiàn)的蛙心夾于心舒期夾住心尖部，用試管夾夾住玻璃插管，并用雙凹夾固定在鐵支架上。連線(xiàn)與其下方的張力換能器應變梁相連，移動(dòng)雙凹夾使線(xiàn)稍拉緊。

      3. 從刺激導線(xiàn)上連出兩根金屬絲，一根置于插管內并與任氏液接觸，另一根連于蛙心夾，刺激導線(xiàn)的插頭插入生物信號記錄分析系統的刺激輸出插座，以單個(gè)方波脈沖在心室收縮活動(dòng)的不同時(shí)相內刺激心臟（也可用商品刺激電極代替金屬絲電極）。

      4. 張力換能器的導線(xiàn)插頭插入生物信號記錄分析系統的第一通道信號輸入插座。打開(kāi)主機與顯示器電源，啟動(dòng)計算機，點(diǎn)擊“期前收縮與代償間歇”圖標進(jìn)入實(shí)驗程序，再點(diǎn)擊動(dòng)物實(shí)驗即可（或按自己的需要設置刺激參數）。

【觀(guān)察項目】

      1. 調整走紙速度，以能分清曲線(xiàn)的收縮相和舒張相為宜。記錄蛙心活動(dòng)的對照曲線(xiàn)。

      2. 按刺激鍵，用中等強度的單個(gè)閾上刺激，在心室收縮期，觀(guān)察能否引起期前收縮。

      3. 用中等強度的單個(gè)刺激，在心室舒張早期給予刺激，觀(guān)察有無(wú)期前收縮產(chǎn)生。

 
      4. 用中等強度的單個(gè)刺激，在心室舒張的中后期給予刺激，觀(guān)察有無(wú)期前收縮產(chǎn)生；若刺激產(chǎn)生了期前收縮，是否出現代償間歇。

      5. 打印實(shí)驗結果。

【注意事項】

      1. 制備離體蛙心標本時(shí)勿傷及靜脈竇。蛙心夾頭部應為光滑的扁平狀，以免損傷心臟組織。

      2. 電極接觸良好。

思 考 題

      1. 說(shuō)明產(chǎn)生期前收縮和代償間歇的基本條件和原理。

      2. 如果心率很慢，期前收縮之后是否一定出現代償間歇？為什么？

三、影響心臟活動(dòng)的化學(xué)因素

【實(shí)驗目的】

      1. 學(xué)習離體蛙心灌流方法，了解離體器官的研究方法。

      2. 觀(guān)察幾種內環(huán)境化學(xué)因素在維持心臟正常節律收縮和舒張活動(dòng)中的重要作用，加深理解內環(huán)境的相對穩定對維持心臟正常功能活動(dòng)的重要意義。

      3. 觀(guān)察不同劑量的洋地黃對心臟收縮功能的影響。

【實(shí)驗原理】

      細胞的正常生理活動(dòng)有賴(lài)于其所處環(huán)境的穩定。心臟的正常功能的維持同樣需要一個(gè)適宜的理化環(huán)境，如組織液中K+、Ca2+的濃度，適宜的酸堿度和溫度。在體心臟還受到交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的雙重支配，交感神經(jīng)興奮時(shí)，其末梢釋放去甲腎上腺素（NE），作用于心肌細胞相應受體，可使心率增快、傳導加速、心肌收縮力增強；迷走神經(jīng)興奮時(shí)，其末梢釋放乙酰膽堿（Ach），可使心率減慢、傳導減慢、心肌收縮力減弱。蟾蜍心臟離體后，用理化性質(zhì)近似于蟾蜍血漿的任氏液灌流心臟，在一定時(shí)間內，可保持其節律性收縮和舒張。改變其灌注液的成分，會(huì )影響心臟的功能活動(dòng)。

      在疾病狀態(tài)下，有時(shí)心臟的收縮力會(huì )明顯減弱，強心苷類(lèi)藥物如洋地黃可以改善心肌的收縮力，因此，具有改善心臟功能的作用。

【實(shí)驗對象】

      蛙或蟾蜍。

【實(shí)驗器材與藥品】

1. 器材

      二道生理記錄儀或微機生物信號采集處理系統、張力換能器、蛙類(lèi)手術(shù)器械1套、玻璃蛙心插管、蛙心夾、雙凹夾、鐵支架、絲線(xiàn)、細長(cháng)吸管2支（一支專(zhuān)用于加干凈任氏液、另一支用于吸出套管內廢棄液）、燒杯。

2. 藥品

     任氏液、無(wú)鈣任氏液、3％氯化鈣溶液、1％氯化鉀溶液、1∶10 000去甲腎上腺素、1∶100 000乙酰膽堿、3％乳酸溶液、2.5％碳酸氫鈉溶液、10%的洋地黃任氏液。

【實(shí)驗方法和步驟】

      １. 離體蛙心標本的制備　見(jiàn)第九章第九節。

      2. 實(shí)驗裝置連接　用試管夾和雙凹夾將蛙心套管固定于鐵支架上，在心室舒張期，用蛙心夾夾住心尖，并將蛙心夾上的線(xiàn)連至張力換能器，連線(xiàn)應保持垂直，松緊適當。再將張力換能器與微機生理信號采集設備連接（圖22-9）。

【觀(guān)察項目】

      1. 描記正常的蛙心搏動(dòng)曲線(xiàn)，注意觀(guān)察心跳頻率、心室的收縮和舒張程度。記錄一段正常蛙心跳動(dòng)曲線(xiàn)，用作對照。

      2. 蛙心插管內的任氏液全部更換為等量的無(wú)鈣任氏液，觀(guān)察心跳變化，記錄一段心搏曲線(xiàn)。

      3. 吸出無(wú)鈣任氏液，用正常任氏液反復換洗數次，待心跳曲線(xiàn)恢復正常后，在灌注液內滴加3％氯化鈣溶液1～2滴，觀(guān)察心跳變化，記錄一段心跳動(dòng)曲線(xiàn)。

      4. 將含有氯化鈣的灌注液吸出，用任氏液反復換洗，待曲線(xiàn)恢復正常后，在灌注液內滴加1％氯化鉀溶液1～2滴，觀(guān)察心跳變化，記錄一段心跳動(dòng)曲線(xiàn)。

      5. 將含有氯化鉀的灌注液吸出，用任氏液反復換洗。待曲線(xiàn)恢復正常后，在灌注液中加1∶10 000腎上腺素溶液1～2滴，觀(guān)察心跳變化，記錄一段心跳動(dòng)曲線(xiàn)。

      6. 將含有腎上腺素的灌注液吸出，用新鮮的任氏液反復換洗，待曲線(xiàn)恢復正常后，在灌注液中加1∶100 000的乙酰膽堿溶液1～2滴，觀(guān)察心跳變化，記錄一段心搏曲線(xiàn)。

      7. 加10%的洋地黃任氏液1滴于蛙心套管內，觀(guān)察1～2 min，如收縮幅度無(wú)明顯變化，可再加1～2滴，直至出現明顯的強心作用為止，待強心作用明顯后，再逐滴加10%洋地黃任氏液，直至出現明顯中毒現象為止，觀(guān)察心跳變化，記錄一段心跳動(dòng)曲線(xiàn)。

【注意事項】

      1. 制備蛙心標本時(shí)，勿傷及靜脈竇。

      2. 每次換液時(shí)，蛙心套管內液面應保持同一高度。

      3. 隨時(shí)滴加任氏液于心臟表面使之保持濕潤。

      4. 各種試劑的滴管應區分專(zhuān)用，不可混用，以免影響實(shí)驗結果。

      5. 加試劑時(shí)，先加l～2滴，用滴管混勻后如作用不明顯可適當補加，但須逐滴加入，密切觀(guān)察藥物劑量添加后的實(shí)驗結果。

      6. 上述各實(shí)驗項目，一旦出現作用，應立即將套管內的液體吸出而以正常任氏液換洗，以免心肌受損，并重復換洗幾次使心搏曲線(xiàn)恢復正常后方能進(jìn)行下一步實(shí)驗。

      7. 每項實(shí)驗都應有前后對照。

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