Часть 1. регистрация сокращений сердца лягушки

 

Сердце лягушки состоит из венозного синуса, правого и левого предсердий и желудочка. Сердечный цикл лягушки включает четыре фазы: систолу венозного синуса, систолу предсердий, систолу желудочка, общую паузу.

 

Цель работы: исследовать фазовую структуру сердечного цикла лягушки.

Для работы необходимы: бинт, набор инструментов для препарирования, раствор Рингера, пробковая пластинка, булавки, нитки, серфина, штатив с кольцом или лапкой, сердечный рычажок, чернила, кимограф. Исследование про­водят на лягушке.

 

Ход работы

1. Изучите методику приготовления препарата сердца лягушки.

Обездвижьте лягушку, разрушив головной и спинной мозг. Вскройте грудную полость и обнажите сердце. Верхушку сердца в момент ее расслабле­ния захватите серфиной с ниткой. Увлажните сердце раствором Рингера. На вентральной стороне сердца найдите предсердия, желудочек, луковицу аорты и две дуги аорты. При­подняв сердце, переверните его и рассмотрите с дорсальной стороны. Найдите венозный синус (отделен от предсердий беловатой полоской), предсердия и желудочек. Пронаблюдайте последовательность сокращений различных отделов сердца: вначале венозного синуса, затем обоих предсердий и желудочка. Вслед за сокращениями наступает расслабление каждого из отделов сердца. После сокращения желудочка отмечают общую паузу, или диастолу, всего сердца.

2. Изучите методику регистрации сокращений сердца лягушки.

Пробковую пластинку с лягушкой закрепите в штативе под сердечным рычажком (рис. 14). Соедините нитку, привязанную к серфине, с рычажком. Писчик пропитайте чернилами и поставьте по касательной к окружности барабана ки­мографа. Пустите в ход часовой механизм кимографа. Сопоставьте движения рычажка с фазами сердечного цикла: систоле соответствует его поднятие, а диастоле – опускание. На кардио­грамме видны большие и малые зубцы: первые отражают сокращения желудочка, а вторые – сокращения предсердий (рис. 15).

Рис. 14. Установка для регистрации сокращений сердца лягушки

Обозначения: 1 – препаровальный столик; 2 – серфина, фиксирующая сердце; 3 – сердечный рычажок; 4 – барабан кимографа.

Рис. 15. Сокращения сердца лягушки, записанные при малой (А) и

Большой (Б) скорости вращения барабана кимографа

Обозначения: 1 – систола предсердий; 2 – систола желудочка; 3 – диастола желудочка; 4 – пресистолический период.

 

3. Нарисуйте полученную кардиограмму в тетради и сделайте на ней обозначения, соответствующие фазам сердечного цикла лягушки.

 

Контрольные вопросы

Что называется сердечным циклом?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Сделайте заключение о последовательности фаз цикла сокращения сердца лягушки.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Каково строение сердца лягушки?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Почему предсердия сокращаются раньше, чем желудочки?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Подпись преподавателя_______________________

Часть 2. Наблюдение рефрактерного периода и

Получение экстрасистолы

 

При нанесении электрических раздражений на сер­дце в разные фазы его цикла оказывается, что независимо от величины раздражения сердце не ответит, если это раздра­жение будет нанесено в период систолы, то есть во время абсолютного рефрактерного периода. С развитием диастолы возбудимость сердца начинает восста­навливаться и наступает фаза относительной рефрактерности (рис.16). Нанесение в этот момент интенсивного стимула способно вызвать внеочередное сокращение сердца – экстрасистолу.

Рис. 16. Потенциал действия типичных кардиомиоцитов

1 – потенциал действия; 2 – кривая возбудимости; 3 – механический ответ.

 

При этом пауза, сле­дующая за экстрасистолой, длится больше времени, чем обычно, это так называемая компенсаторная пауза (рис. 17). После фазы относительной рефрактерности наступает период повышенной возбудимости. По времени он совпадает с диастолическим расслабле­нием и характеризуется тем, что импульсы небольшой силы могут вызвать сокращение сердца.

Абсолютный рефрактерный период рабочего кардиомиоцита почти в 100 раз продолжительнее периода абсолютной рефрактерности скелетного мышечного волокна. Эта особенность исключи­тельно важна для функции сердца как органа, так как в ответ на частые повторные раздражения миокард может отвечать только одним потенциалом действия и одним сокращением, что создает условия для ритмической работы органа.

Длительный абсолютный рефрактерный период, то есть полная невозбудимость сердечной мышцы, предохраняет ее от быстрого повторного возбуждения до тех пор, пока не закончилась предыдущая волна деполяризации. Тем самым предотвращается нарушение нагнетательной функции сердца. Наличие фазы абсолютной рефрактерности препятствует возникновению кругового движения возбуждения по миокарду. В противном случае нарушилось бы ритмическое чере­дование систолы и диастолы. Абсолютная рефрактерность исключает возможность тетанического сокращения сердца и гарантирует режим одиночных ритмических сокращений.

Рис. 17. Экстрасистола: схематическое изображение (А) и кривая сокращения (Б)

Обозначения: I – сокращение; II – возбудимость; стрелками показаны раздражения, наносимые в разные фазы сердечного цикла, треугольниками – импульсы, исходящие из синусного узла.

Цель работы: исследовать возбудимость сердца лягушки в различные фазы сердечного цикла.

Для работы необходимы: бинт, набор инструментов для препарирования, раствор Рингера, пробковая пластинка, булавки, нитки, серфина, штатив с кольцом или лапкой, сердечный рычажок, чернила, кимограф, стимулятор, электроды. Исследование про­водят на лягушке.

Ход работы

1. Изучите методику исследования возбудимости сердца лягушки в различные фазы сердечного цикла.

Обычным способом подготовьте сердце лягушки для записи кардиограммы. Соберите установку для регистрации сокращений сердца лягушки. Запустите кимограф и начните записывать сокращения сердца. Подведите электроды от стимулятора под основание желудочка сердца. Подберите оптимальное напряжение тока, на которое сердце отвечает сокращением. Для выяснения динамики возбудимости сердечной мышцы раздражайте сердце током одинаковой силы в различные фазы сердечного цикла и, наблюдая за кардиограммой, убедитесь в том, что на одиночное раздражение, нанесенное во время систолы, сердце не реагирует. При раздражении желудочка во время диастолы возникает экстрасистола, за которой следует удлиненная (компенсаторная) пауза (рис. 18). Компенсаторная пауза возникает вследствие того, что очередной импульс от синусного узла приходит к желудочку в момент экстрасистолы и оказывается недейственным, так как в период экстрасистолы сердце находится в состоянии абсолютной рефрактерности.

Рис. 18. Желудочковые экстрасистолы (1), компенсаторные паузы (2)

После получения желудочковых экстрасистол перенесите электроды с основания желудочка на предсердия. Запишите несколько нормальных сокращений сердца, а затем нанесите одиночное раздра­жение на предсердия тотчас по окончании их сокращения. Возникает предсердная (наджелудочковая) экстрасистола без компенсаторной паузы, так как раздражение влияет на ведущую часть сердца – синусный узел – и его очередной импульс сдвигается во времени (рис. 19).

Рис. 19. П редсердные (наджелудочковые) экстрасистолы (отмечены стрелками)

2. Нарисуйте полученную кардиограмму и обозначьте же­лудочковую экстрасистолу и компенсаторную паузу, предсердную экстрасистолу.

 

 

Контрольные вопросы

Обоснуйте значение длительной фазы абсолютной рефрактерности для функций сердца.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опишите механизм компенсаторной паузы после желудочковой экстрасистолы.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Объясните отсутствие компенсаторной паузы после предсердной экстрасистолы.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Подпись преподавателя_______________________

Лабораторная работа 14