蛙心期前收缩和代偿间歇实验原理和步骤

【 目的和原理 】 
在一次心动周期中，当心肌经历一次兴奋收缩后，其兴奋性将会出现一系列周期性的变化。心肌兴奋后其兴奋性的变化特点是有效不应期特别长，约相当于整个收缩期，甚至可延续到舒张早期。在此期中，任何刺激均不能使之产生动作电位并引起心肌的再次兴奋收缩。随后为相对不应期，在此期给予心肌以强刺激可使其产生动作电位，最后为超常期，后两期均发生在舒张期内。因此，如果在心室肌舒张期内，给予心室肌一次适当的阈上刺激，便可在正常节律性兴奋到达心室之前，引起一次扩布性兴奋和收缩，这次提前发生的兴奋收缩，称为期前收缩(premature systole)或过早搏动。而随后到达的正常的节律性兴奋，正好落在期前收缩的有效不应期内，因而不能引发心室的兴奋和收缩，此时，心室较长时间地停留在舒张状态，直至下一次正常的节律性兴奋到达时，才恢复原来的正常节律性收缩，这个在期前收缩后出现的持续时间较长的舒张间歇期，称为代偿间歇(compensatory pause)。在显示器上可观察到期前收缩和代偿间歇。
    本次实验的目的是学习在体蟾蜍（或蛙）心跳曲线的记录方法，并通过对期前收缩和代偿间歇的观察，了解心肌兴奋性的变化特点。
【 实验材料 】
蟾蜍；SMUP-PC生理信号处理系统、张力换能器、铁支架、双凹活动夹、蛙板、蛙类手术器械、蛙心夹、玻璃小烧瓶或培养皿、吸滴管；任氏液、胶泥。
【 实验步骤 】
1.用探针损毁蟾蜍的脑、脊髓，暴露心脏。在心舒期用蛙心夹夹住心尖，将系于蛙心夹的线与张力换能器连接，调节张力换能器高度，使连线保持垂直，松紧适当。按图10-1连接线路。张力换能器接SMUP放大器压力通道。调节压力放大器的位移和增益。将刺激电极固定，刺激电极与心室接触良好，连接SMUP放大器D/A-1或D/A-2的输出，幅度调到最大（5V）。
  
                      图10-1    仪器连接示意图
    2.打开计算机，启动SMUP-PC生理信号处理系统。进入“期前收缩与代偿间歇”程序。调节参数。扫描速度2s/div~5s/div，刺激波宽0.2ms，刺激强度3~5v，频率1Hz/s。
    3.实验观察
    （1）记录正常的心跳曲线。观察辨认心房波和心室波，确定曲线哪一部分代表心室收缩，哪一部分代表心室舒张？
    （2）先描记几个正常心跳曲线作为对照，然后选择适当强度的阈上刺激，用同等强度单个电刺激分别在心室舒张的早、中、晚期刺激心室（注意每刺激一次后，要待心室恢复正常几个心搏后再行第二次刺激），观察心跳曲线有何变化？
（3）以同等刺激强度，在心缩期给予心室一次刺激，观察心跳曲线是否发生变化。如图10-2增加刺激强度，在心缩期再给予一次刺激会有什么结果？为什么？
       
                        图10-2   期前收缩和代偿间歇
                             注：箭头表示给予刺激
    （4）在完成上述实验项目之后，如有可能，分别在期前收缩的收缩期和舒张期给予一次同等强度的电刺激，观察心跳曲线有什么变化，为什么？
    对记录曲线加以注释说明。对比心室收缩期与舒张期的兴奋性变化。
【 注意事项 】 生物秀模式生物与实验动物论坛  
    1.实验过程中，应经常用任氏液湿润心脏。
    2.安放在心室上的刺激电极应避免短路。
    3.心跳曲线的上升支应代表心室收缩，下降支代表心室舒张。如相反则应将换能器倒向。
4.选择适当刺激强度时，可先用刺激电极刺激蟾蜍腹壁肌肉，以检查强度是否有效。