实验9 牛蛙心搏生理实验

【实验目的】

1. 用结扎法观察牛蛙心脏的起搏点和心脏不同部位传导系统的自动节律性高低及兴奋传导的方向。

2. 学习蛙类心脏活动描记的方法，观察心肌收缩的特点并与骨骼肌加以比较。 3. 掌握离体蛙心灌流的方法，了解各种理化因素和药物对心脏活动的影响。

【实验原理】

1. 心脏的特殊传导系统具有自动节律性，但各部分的自动节律性高低不同。两栖类动物的心脏起搏点是静脉窦（哺乳动物的是窦房结）。正常情况下，静脉窦（窦房结）的自律性最高，能自动产生节律性兴奋，并依次传到心房、房室交界区、心室，引起整个心脏兴奋和收缩，因此静脉窦（窦房结）是主导整个心脏兴奋和搏动的正常部位，被称为正常起搏点；其他部位的自律组织仅起着兴奋传导作用，若阻断心脏的正常传导，它们也可起到起搏点的作用，故称之为潜在起搏点。

2. 心肌属于横纹肌，因具其绝对不应期特别长，几乎占据了整个收缩期和舒张早期，在此期间内任何刺激均不能引起心肌的收缩，因此心肌不会产生强直收缩，心脏总是有节律的舒缩。心脏舒张早期之后则处于相对不应期，此时，给心室肌一次有效的刺激（阈上刺激），会引起心脏一次期前收缩，紧接着出现一次较长的间歇，称代偿性间歇。代偿间歇的出现是由于期前收缩也有绝对不应期，从静脉窦传来的正常节律性兴奋常落在期前收缩的绝对不应期中，也不能引起心脏收缩，要等下一个正常节律性兴奋传来，才能引起心脏收缩。这样，在期前收缩后有一个较长时间的代偿间歇。

由于心肌细胞有分支，相邻心肌细胞之间以闰盘联结；同时在心脏中有特殊的传导系统能将心肌的兴奋迅速传导到整个心脏。因此，心脏的收缩表现出功能合胞体的特征。 3. 心脏的正常节律性活动需要一个适宜的内环境（如Na, K ,Ca等的浓度及比例、PH和温度），而内环境的变化则直接影响到心脏的正常节律性活动。在体心脏还受交感神经和迷走神经的双重支配，交感神经末梢释放去甲肾上腺素，使心肌收缩力加强，传导速度

+

+

＋

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加快，心率加快；迷走神经末梢释放乙酰胆碱，使心肌收缩力减弱，心肌传导速度减慢，心率减慢。将失去神经支配的离体心脏保持于适宜的理化环境中（如任氏液），在一定时间内仍能产生自动节律性兴奋和收缩。而改变任氏液的组成成分，离体心脏的活动就会受到影响。

实验9.1 蛙心起搏过程的观察与分析

【材料及设备】 牛蛙；蛙手术器械；弯头金冠剪；蛙板；蛙钉；滴管；任氏液；

黑白细丝线；秒表

【方法和步骤】

1. 在体蛙心的制备

取蛙一只，破坏脑、脊髓后，背位固定于蛙板上，左手持镊子提起胸骨后端的皮肤剪一小口，然后向左、右两侧锁骨外侧剪开皮肤。把游离的皮肤掀向头端。再用镊子提起胸骨后方的腹肌，剪开一小口后，剪刀伸人胸腔（勿伤及心脏和血管），沿皮肤切口剪开胸壁，剪断左右乌喙骨和锁骨，使创口呈一倒三角形，充分暴露心脏部位。持眼科镊提起心包膜并用眼科剪剪开心包膜，暴露心脏。

2. 观察心脏的结构

自心脏腹面可观察到心室、心房，动脉球和主动脉（图9.1-1腹面观）。用玻璃分针向前翻转蛙心，或用蛙心夹夹住心室尖端（于心舒张时迅速夹取，心收缩期夹取容易损伤蛙

心室

左主动脉 右主动脉

新房

动脉圆锥 心室

心房 静脉窦 左肝静脉

前腔静脉 右肝静脉 后腔静脉

心脏背面观

心脏腹面观

图9.1-1 蛙心脏结构

心），将心脏翻向头端，进一步观察并识别静脉窦以及静脉窦与心房相连处的半月形白色条纹—窦房沟（图9.1-1背面观）。

3．观察心搏频率

用蛙心夹提起心脏，从心脏背面观察静脉窦、心房和心室的跳动及心搏顺序。并记录每分钟搏动次数。

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4．斯氏第一结扎

分离主动脉干基部，在其下穿黑、白两条线，将心脏翻向头端，用黑线在心房和静脉窦之间（窦房沟）结扎，此结扎称为斯氏第一结扎（图9.1-2a)，以阻断静脉窦与心房之间的传导。此时心房、心室搏动均停止，但静脉窦仍搏动，记录其频率有无变化？如心房和心室出现搏动（复跳）时，再计数各处的搏动频率，是否一致，为什么？

4. 斯氏第二结扎

再用白线在心房和心室之间（房室沟）结扎，此结扎称为斯氏第二结扎（图9.1-2b)。此时心室搏动停止，但心房和静脉窦仍然搏动，记录各自的跳动频率。经过较长时间的

间歇，如心室出现复跳，记录其间歇时间？记录心脏各部位跳动频率，有何变化？为什么？

【注意事项】

1. 经常用任氏液润湿心脏，避免其干燥。

2．如蛙心活动减弱时，可先在温任氏液中浸泡数分钟。

3. 结扎部位要准确地落在相邻部位的交界处，结扎时用力逐渐增加，直到心房或心室搏动停止。

3．斯氏第一结扎后，若心室长时间不恢复跳动，进行斯氏第二结扎时则可能使心室恢复跳动。 【实验结果】

记录并分析各项观察结果。 【思考题】

1．分析蛙心兴奋的正常起搏点及传导方向，各部分自律性的高低。

2．何谓斯氏第一结扎和第二结扎？蛙心进行第一结扎之后为何出现较长时间的停搏？两次斯氏结扎之后，静脉窦、心房和心室搏动频率有何不同，为什么？

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实验项目 正 常 第一扎 第二扎 静脉窦 频率：次/min 心 房 心 室 图9.1-2 斯氏结扎部位

3．如何证明蛙类心脏的起搏点是静脉窦？

实验9.2 蛙心的期前收缩与代偿间歇；

【材料及设备】 牛蛙；蛙手术器械；生物信号采集系统；张力换能器；双极刺激电极；蛙

板；蛙钉；滴管；任氏液；黑白细丝线

【方法和步骤】

1．在体蛙心的制备： 见实验9.1。 2. 连接实验装置

于心舒张时迅速夹住蛙心尖（心收缩期夹取容易损伤蛙心），将蛙心夹上的细线与张力换能器相连，换能器插头插入桥式放大器，其输出插头插入 Powerlab 的 pod 输入通道。将双极刺激电极与心室接触良好并固定稳妥后，与 Powerlab 的刺激输出连接（图9.2-1）。

打开计算机，进入“ LabTutor实验”，选择 “蛙心”，下拉实验菜单，点击“补充实验1

刺激电极

Powerlab

张力换能器

心肌的不应期”。按系统

桥式放大器 程序提示操作实验。

参考实验步骤： 3．实验项目

(1) 描记正常心搏曲线，观察曲线的收缩相和舒张相。

(2) 用中等强度的单个阈上刺激分别在心室收缩期或舒张早期刺激心室，观察能否引起期前收缩（图9.2-2E）。

(3) 用同等强度的单个阈上刺激在心室舒张早期之后的不同时段刺激心室，观察有无期前收缩出现。

(4) 以上刺激若能引起期前收缩，观察其后有无代

图9.2-2 期前收缩与代偿间歇

E．期前收缩；P．代偿间隙；a 和b：刺激落在有效不应期，无反应；

c 和d：刺激都落在相对不应期，产生期前收缩与代偿间隙

图9.2-1 在体蛙心肌收缩实验仪器连接方式

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