模拟实验5 蟾蜍心室期前收缩和代偿间歇
【摘要】目的 本实验通过观察在心脏活动的不同时期给予刺激，观察心肌兴奋性阶段性变化的特征。学习蛙在体心脏舒缩活动和心电图的记录方法及技术。 方法 将微机生物新好处理系统通过张力换能器与蟾蜍心脏相连，刺激蟾蜍心脏，记录心搏曲线和ECG。 结果 用中等强度的单个阈上刺激分别在心室收缩期①，舒张早期②和心室舒张早期之后③刺激心室，则①②不会产生期前收缩，而③会，并且期前收缩后出现代偿间歇；正常蛙心的心电周期为1560ms，心动周期为1560ms，正常搏动时心电为1.28mv，收缩力为2.56g。期前收缩起点至下次正常心室收缩起点之间的时间，即代偿间歇为1780ms，心室收缩起点至期前收缩起点的最短时间，即绝对不应期为580ms。发生期前收缩时，心电为1.05mv，收缩力为
2.1g。 结论 正常的心搏曲线有一定的周期性和规律性。当心室处于收缩期或舒张早期时，无论给以多大的刺激，都不会有期前收缩出现；而当心室处于舒张早期之后时，若给予一定强度的刺激，可以出现期前收缩，且期前收缩后一定会出现代偿间歇。
【关键词】心肌兴奋性 有效不应期 期前收缩 代偿间歇
心肌每兴奋一次，其兴奋性就发生一次周期性的变化。心肌兴奋性的特点在于其有效不应期特别长，约相当于整个收缩期和舒张早期。因此，在心脏的收缩期和舒张早期内，任何刺激均不能引起心肌兴奋而收缩，但在舒张早期以后，给予一次较强的阈上刺激就可以在正常节律性兴奋到达以前，产生一次提前出现的兴奋和收缩，称之为期前兴奋和期前收缩。同理，期前兴奋亦有不应期，因此，如果下一次正常的窦性节律性兴奋到达时正好落在期前兴奋的有效不应期内，便不能引起心肌兴奋和收缩，这样在期前收缩之后就会出现一个较长的舒张期，这就是代偿间歇。
1.实验材料
1.1 实验动物：蟾蜍或蛙；
1.2 药品和试剂：任氏液；
1.3 实验仪器：微机生物信号处理系统，刺激电极，心电图引导电极，张力换能器。
2.方法与步骤
2.1 系统连接和仪器参数设置
连接并调整好记录装置。张力换能器输出线接微机生物信号采集处理系统的第1通道，心电图引导电极导联线接2通道。RM6240系统参数设置：
点击“实验”菜单，选择“自定义实验项目”菜单中的“期前收缩—代偿间歇”。仪器参数：1通道：时间常数 直流、滤波频率10Hz、灵敏度3g；第2通道：时间常数 0.2～1s、滤波频率100Hz、灵敏度1mV；采样频率 400Hz，扫描速度 1s/div。单刺激模式，阈上刺激强度（2～5V），刺激波宽5ms。
2.2 蟾蜍毁脑和脊髓，将其仰卧固定于蛙板上。从剑突下将胸部皮肤向上剪开（或剪掉），然后剪掉胸骨，打开心包，暴露心脏。
2.3 张力换能器连线上的蛙心夹在心室舒张期夹住心尖记录心搏曲线。固定刺激电极，使其两极与心室相接触。
2.4 将心电图电极（6号注射针头）插入蟾蜍右前肢、左下肢和右下肢皮下引导Ⅱ导联心电图。
2.5 模拟实验窗口：蟾蜍心尖用蛙心夹夹住，蛙心夹所系棉线与张力换能器相连，蟾蜍心脏收缩通过换能器输入记录仪，仿真记录仪记录蟾蜍心脏收舒缩曲线。
2.5.1 仿真三道记录仪：第一道记录心脏收缩曲线，第二道记录蟾蜍标准二导联ECG，第三道记录刺激标记。仿真记录仪面板设纸速按钮，面板设数字显示框，分别显示第一道灵敏度、心脏收缩力量、心率、实验时间。
2.5.2 刺激器：打开电源开关后，按压“刺激”按钮，刺激器发出刺激脉冲刺激蟾蜍心室。
3.观察项目
3.1 描记正常蛙心的搏动曲线，分清曲线的收缩相和舒张相。
3.2 分别在心室收缩期和舒张早期刺激心室，观察能否引起期前收缩。
3.3 刺激如能引起期前收缩，观察其后是否出现代偿间歇。
4.实验结果
4.1 用中等强度的单个阈上刺激分别在心室收缩期①，舒张早期②和心室舒张早期之后③刺激心室，则①②不会产生期前收缩，而③会，并且期前收缩后出现代偿间歇。
4.2 正常情况下心电周期为1560ms，心动周期为1560ms，正常搏动时心电为1.28mv，收缩力为2.56g。期前收缩起点至下次正常心室收缩起点之间的时间，即代偿间歇为1780ms，心室收缩起点至期前收缩起点的最短时间，即绝对不应期为580ms。发生期前收缩时，心电为1.05mv，收缩力为2.1g。
5．讨论
5.1 心肌兴奋是由于受到刺激后Na＋ 大量内流引起的。Na＋ 通道可表现为激活，失活和备用三种状态，快反应细胞兴奋的产生都是以Na 通道被激活作为前提的。Na 通道激活后便迅速失活，Na 通道关闭，使Na 内流中止，处于失活状态的Na 通道不能被再次激活，只有当膜电位恢复到静息电位水平时，Na 通道才重新恢复到备用状态，此过程成为复活。 ＋＋＋＋＋＋
5.2 心肌细胞发生一次兴奋后的短时间内，任何强大的刺激都不能使其产生反应，兴奋性等于零，这段时间成为绝对不应期；从去极化开始到复极化到－60mv这段时间，称为有效不应期（effective refractory period）。有效不应期的产生是因为Na通道完全失活或刚开始复活，但还远没有回复到可以被再激活的备用状态。因而，当心室处于收缩期或舒张早期时，无论怎么刺激都不会有期前收缩出现。 ＋
5.3 在有效不应期完毕后，会依次出现相对不应期和超常期。在相对不应期，若给予阈上刺激，可以产生期前收缩；在超常期，给予低于正常阈强度的刺激，也可以产生期前收缩。因此当心室处于舒张早期之后时，可以产生期前收缩。
5.4 正常情况下，整个心脏是有规律的搏动的，但在某些情况下，可在下一个心动周期的窦房结节律性兴奋传来之前提前发生一次兴奋和收缩，成为期前兴奋和期前收缩。
5.5 期前收缩也有自己的有效不应期，这样当今接在期前兴奋后的一次窦房结兴奋传到心室肌时，常常落在期前兴奋的有效不应期内，因而不能引起心室幸福呢和收缩，形成一次“脱失”，必须等到下一次窦房结的兴奋传到心室时才能引起心室收缩，这样，再一次期前收缩之后往往出现一段较长的心室舒张期，成为代偿间歇。
【参考文献】
（1） 姚泰.生理学.人民卫生出版社.北京.2002.4第1版.
（2） 陆源,夏强等.生理科学实验教程. 杭州：浙江大学出版社，2004.
模拟实验5 蟾蜍心室期前收缩和代偿间歇
【摘要】目的 本实验通过观察在心脏活动的不同时期给予刺激，观察心肌兴奋性阶段性变化的特征。学习蛙在体心脏舒缩活动和心电图的记录方法及技术。 方法 将微机生物新好处理系统通过张力换能器与蟾蜍心脏相连，刺激蟾蜍心脏，记录心搏曲线和ECG。 结果 用中等强度的单个阈上刺激分别在心室收缩期①，舒张早期②和心室舒张早期之后③刺激心室，则①②不会产生期前收缩，而③会，并且期前收缩后出现代偿间歇；正常蛙心的心电周期为1560ms，心动周期为1560ms，正常搏动时心电为1.28mv，收缩力为2.56g。期前收缩起点至下次正常心室收缩起点之间的时间，即代偿间歇为1780ms，心室收缩起点至期前收缩起点的最短时间，即绝对不应期为580ms。发生期前收缩时，心电为1.05mv，收缩力为
2.1g。 结论 正常的心搏曲线有一定的周期性和规律性。当心室处于收缩期或舒张早期时，无论给以多大的刺激，都不会有期前收缩出现；而当心室处于舒张早期之后时，若给予一定强度的刺激，可以出现期前收缩，且期前收缩后一定会出现代偿间歇。
【关键词】心肌兴奋性 有效不应期 期前收缩 代偿间歇
心肌每兴奋一次，其兴奋性就发生一次周期性的变化。心肌兴奋性的特点在于其有效不应期特别长，约相当于整个收缩期和舒张早期。因此，在心脏的收缩期和舒张早期内，任何刺激均不能引起心肌兴奋而收缩，但在舒张早期以后，给予一次较强的阈上刺激就可以在正常节律性兴奋到达以前，产生一次提前出现的兴奋和收缩，称之为期前兴奋和期前收缩。同理，期前兴奋亦有不应期，因此，如果下一次正常的窦性节律性兴奋到达时正好落在期前兴奋的有效不应期内，便不能引起心肌兴奋和收缩，这样在期前收缩之后就会出现一个较长的舒张期，这就是代偿间歇。
1.实验材料
1.1 实验动物：蟾蜍或蛙；
1.2 药品和试剂：任氏液；
1.3 实验仪器：微机生物信号处理系统，刺激电极，心电图引导电极，张力换能器。
2.方法与步骤
2.1 系统连接和仪器参数设置
连接并调整好记录装置。张力换能器输出线接微机生物信号采集处理系统的第1通道，心电图引导电极导联线接2通道。RM6240系统参数设置：
点击“实验”菜单，选择“自定义实验项目”菜单中的“期前收缩—代偿间歇”。仪器参数：1通道：时间常数 直流、滤波频率10Hz、灵敏度3g；第2通道：时间常数 0.2～1s、滤波频率100Hz、灵敏度1mV；采样频率 400Hz，扫描速度 1s/div。单刺激模式，阈上刺激强度（2～5V），刺激波宽5ms。
2.2 蟾蜍毁脑和脊髓，将其仰卧固定于蛙板上。从剑突下将胸部皮肤向上剪开（或剪掉），然后剪掉胸骨，打开心包，暴露心脏。
2.3 张力换能器连线上的蛙心夹在心室舒张期夹住心尖记录心搏曲线。固定刺激电极，使其两极与心室相接触。
2.4 将心电图电极（6号注射针头）插入蟾蜍右前肢、左下肢和右下肢皮下引导Ⅱ导联心电图。
2.5 模拟实验窗口：蟾蜍心尖用蛙心夹夹住，蛙心夹所系棉线与张力换能器相连，蟾蜍心脏收缩通过换能器输入记录仪，仿真记录仪记录蟾蜍心脏收舒缩曲线。
2.5.1 仿真三道记录仪：第一道记录心脏收缩曲线，第二道记录蟾蜍标准二导联ECG，第三道记录刺激标记。仿真记录仪面板设纸速按钮，面板设数字显示框，分别显示第一道灵敏度、心脏收缩力量、心率、实验时间。
2.5.2 刺激器：打开电源开关后，按压“刺激”按钮，刺激器发出刺激脉冲刺激蟾蜍心室。
3.观察项目
3.1 描记正常蛙心的搏动曲线，分清曲线的收缩相和舒张相。
3.2 分别在心室收缩期和舒张早期刺激心室，观察能否引起期前收缩。
3.3 刺激如能引起期前收缩，观察其后是否出现代偿间歇。
4.实验结果
4.1 用中等强度的单个阈上刺激分别在心室收缩期①，舒张早期②和心室舒张早期之后③刺激心室，则①②不会产生期前收缩，而③会，并且期前收缩后出现代偿间歇。
4.2 正常情况下心电周期为1560ms，心动周期为1560ms，正常搏动时心电为1.28mv，收缩力为2.56g。期前收缩起点至下次正常心室收缩起点之间的时间，即代偿间歇为1780ms，心室收缩起点至期前收缩起点的最短时间，即绝对不应期为580ms。发生期前收缩时，心电为1.05mv，收缩力为2.1g。
5．讨论
5.1 心肌兴奋是由于受到刺激后Na＋ 大量内流引起的。Na＋ 通道可表现为激活，失活和备用三种状态，快反应细胞兴奋的产生都是以Na 通道被激活作为前提的。Na 通道激活后便迅速失活，Na 通道关闭，使Na 内流中止，处于失活状态的Na 通道不能被再次激活，只有当膜电位恢复到静息电位水平时，Na 通道才重新恢复到备用状态，此过程成为复活。 ＋＋＋＋＋＋
5.2 心肌细胞发生一次兴奋后的短时间内，任何强大的刺激都不能使其产生反应，兴奋性等于零，这段时间成为绝对不应期；从去极化开始到复极化到－60mv这段时间，称为有效不应期（effective refractory period）。有效不应期的产生是因为Na通道完全失活或刚开始复活，但还远没有回复到可以被再激活的备用状态。因而，当心室处于收缩期或舒张早期时，无论怎么刺激都不会有期前收缩出现。 ＋
5.3 在有效不应期完毕后，会依次出现相对不应期和超常期。在相对不应期，若给予阈上刺激，可以产生期前收缩；在超常期，给予低于正常阈强度的刺激，也可以产生期前收缩。因此当心室处于舒张早期之后时，可以产生期前收缩。
5.4 正常情况下，整个心脏是有规律的搏动的，但在某些情况下，可在下一个心动周期的窦房结节律性兴奋传来之前提前发生一次兴奋和收缩，成为期前兴奋和期前收缩。
5.5 期前收缩也有自己的有效不应期，这样当今接在期前兴奋后的一次窦房结兴奋传到心室肌时，常常落在期前兴奋的有效不应期内，因而不能引起心室幸福呢和收缩，形成一次“脱失”，必须等到下一次窦房结的兴奋传到心室时才能引起心室收缩，这样，再一次期前收缩之后往往出现一段较长的心室舒张期，成为代偿间歇。
【参考文献】
（1） 姚泰.生理学.人民卫生出版社.北京.2002.4第1版.
（2） 陆源,夏强等.生理科学实验教程. 杭州：浙江大学出版社，2004.