期前收缩和代偿间歇实验

1、通过观察在心脏活动的不同时期给予刺激出现的反应，验证心肌兴奋性（Excitability）的阶段性变化特征。 

2、观察心脏期前收缩（Premature systole）和代偿间歇（Compensatory pause）现象，分析其发生机理。 

 二、 动物与器材

1、实验动物

 蟾蜍

2、药品和器材

 蛙类手术器械1套，刺蛙针1根，刺激电极，蛙心夹，玻璃分针一根，万能支架，任氏液，医用计算机实验系统，张力换能器。

三、方法与步骤

（一）实验准备

1、破坏蟾蜍大脑、脊髓；

2、蟾蜍仰卧位固定于蛙板；

3、剪开皮肤、胸壁暴露心脏；

4、剪开心包，游离心尖；

5、用蛙心夹夹住心尖，调整张力换能器位置，使其在PC-Lab“模板／生理学实验／期前收缩与代偿间歇” 中描记出清晰的心脏收缩曲线；

6、将刺激电极与心室壁接触好。

 （二）观察项目

7.   描记正常蛙心的搏动曲线，分清曲线的收缩相和舒张相。

8.在心室收缩期和舒张早期，及时按下PcLab检测窗口的“刺激”按钮以刺激心室，观察能否引起期前收缩。 （刺激强度为0.5 – 2 V ） 

9.在心室舒张早期之后，及时按下PcLab检测窗口的“刺激”按钮刺激心室，观察有无期前收缩的出现。 

10.刺激如能引起期前收缩，观察其后是否出现代偿间歇。 

四、结果

 图一 机械收缩

 图二  期前收缩和代偿性间歇

 图一的三个刺激落在有效不应期内，不引起反应，图二的第四个刺激落在相对不应期                        内，引起期前收缩和代偿性间歇

五、讨论

1、注意事项

 ①破坏蛙的脑和脊髓要完全

 ②蛙心夹夹心尖时勿将心室弄破

 ③与张力换能器簧片先连的线要垂直，紧张度适当

 ④注意滴加任氏液，以保持蛙心适宜的环境

2、实验结果讨论

  ①心肌兴奋后兴奋性变化和骨骼肌兴奋后兴奋性变化的相同点：都能对刺激作出收缩或舒张反应，细胞跨膜电位形成的主要原因都是离子在细胞膜两侧不均匀分布所形成的浓度梯度、电位差以及膜对相应离子的通透性改变。

   不同点：心肌细胞动作电位含有2期平台期，复极化过程比较复杂，持续时间长，动作电位降支与升支很不对称，骨骼肌细胞动作电位的时程短，仅持续几个毫秒，复极化速度和去极化都很快，速度几乎相等，记录曲线呈升支和降支基本对称的尖峰状；心肌细胞有效不应期特别长，不会像骨骼肌那样产生完全强直收缩，而始终作收缩和舒张相交替的活动。

  ②心肌细胞一次兴奋过程中，由0期开始到3期复极化到-60mV这一段不能产生动作电位的时间称为有效不应期，约相当于整个收缩期和舒张期早期，在这段时间内，无论心肌细胞受到多强的刺激，都不会产生第二个兴奋和收缩。

  ③如果心室在有效不应期之后受到人工或窦房结以外的异常刺激时，则可产生一次期前兴奋，引起期前收缩。期前兴奋也有它自己的有效不应期，当紧接在期前兴奋之后的一次窦房结兴奋传到心室肌时，常常正好落在期前兴奋的有效不应期内，因而不能引起心室兴奋和收缩，形成一次“脱失”，必须等到再下一次窦房结的兴奋传到心室时才能引起心室收缩。这样，在一次期前收缩之后往往出现一段较长的心室舒张期，称为代偿性间歇。

 ④如果当紧接着期前兴奋之后的一次窦房结兴奋传到心室肌时，刚好落在期前兴奋的有效不应期之后，则不出现代偿性间歇。

⑤从收缩开始到舒张早期之间的这段时间内，心肌细胞不会产生第二个兴奋和收缩，这个特点使得心肌不会像骨骼肌那样产生完全强直收缩，而始终作收缩和舒张相交替的活动，从而使心脏有血液回心有充盈的时间，这样才可能实现其泵血功能。