VI. Наблюдение за деятельностью сердца.

1. Пронаблюдайте за последователь­ностью сокращений отделов сердца на вентральной и дорсальной сторонах. Обратите внимание на то, что волна сокращения начинается в области веноз­ного синуса, затем охватывает предсер-

Рис. 13. Подготовка сердца к наблюдению Д^{ия а} позже - желудочек.

и регистрации его сокращений 2. Трижды подсчитайте число сокра-

(Билибин Д.П., 1970): _{щений сердца за 30 сек}

1 - 4 последовательные этапы операции V. Запись сердечных сокращений.

1. Соедините сердце с кардиографом (миографом). Для этого маленьким крючком имеющимся на конце нитки, укрепленной на коротком плече рычажка, зацепите верхушку сердца.

2. Изменяя положение блока, двигающегося по нитке, установите длинное плечо рычажка в горизонтальное положение.

Поместите пластинку с лягушкой таким образом, чтобы нитка, к которой прикреплено сердце, находилась в вертикальном положении.

Пишущий конец миографа приведите в соприкосновение с барабаном кимо­графа, пустите последний на медленной скорости (рис. 14).

Запишите кардиограмму - кривую сердечных сокращений (рис. 15).

3. Определите среднюю частоту сокращения сердца (ритм) за 1 мин.

4. Подсчитайте длительность сердечного цикла у лягушки.

Рекомендации к оформлению результатов работы:

1. Зарисуйте строение сердца лягушки и укажите его отделы.

2. Опишите последовательность фаз сердечной деятельности.

3. Зарисуйте полученную в опыте кардиограмму, отметив участки, соответст­вующие систоле предсердий, систоле желудочка и общей паузе.

1- рьмажок; 2 - писчее устройство; 3 - кимограф; 4 - счетчик времени.

Рис. 14. Схема установки для графической регистрации сокращений сердца лягушки (Билибин Д.П., 1970): .

А

* ■■■1Пм.1и111»1>1111Н1>М1111иПаи11И1п111и111Н1и1п11и11.1П11111м1111,.1т.и||_Г

Рис. 15. Кардиограмма сердца лягушки (Билибин Д.П., 1970):

А - кардиограмма сердца лягушки; Б - отметка времени (деление соответствует 0,05 с); 1 - систола предсердий; 2 - систола желудочка; 3 - период расслабления мускулатуры желудочка; 4 - общая диастола сердца.

Выводы и обсуждение результатов работы: отметьте характер очеред­ности, ритмику и амплитудные различия сокращений камер сердца. Объясните динамику работы сердца, зарегистрированной на кардиограмме.

Работа № 2. Наблюдение рефрактерного периода и получение экстрасистолы

Любая возбудимая ткань во время генерации одиночного импульса возбуж­дения находится в состоянии полной невозбудимости - абсолютной рефрактер-ности, затем следует период восстановления возбудимости - относительной рефрактерности. Во время фазы абсолютной рефрактерное™ даже очень сильные раздражения не вызывают сокращений. В период восстановления возбудимости можно вызвать сокращение, прикладывая раздражения, по силе превышающие прежние (надпороговые раздражения). Вслед за восстановлением возбудимости до прежнего уровня следует период повышенной возбудимости - экзальтации, сменяющийся возвращением возбудимости к исходному уровню. В нервной ткани рефрактерный период длится тысячные доли секунды, в сердечной мышце - деся­тые доли секунды и совпадает с периодом систолы (рис. 16). Поэтому раздражения, нанесенные на сердечную мышцу в период систолы, не вызывают дополнительных сокращений - абсолютная рефрактерность. Если же раздражение приходится на начало, середину и конец диастолы или на общую паузу, то вызывается допол­нительное сокращение сердца - экстрасистола, за которой следует общая пауза, более продолжительная, чем обычная - компенсаторная пауза.

Компенсаторная пауза возникает в си­лу того, что выпадает одно очередное сокра­щение желудочка, так как импульс, приходя­щий от водителя ритма сердца, совпадает с рефрактерным периодом кардиомиоцитов желудочков, обусловленным экстрасистолой.

Рис. 16. Фазовые изменения возбудимости сердца (Барабанов СВ., 1998):

А - сплошная линия - потенциал действия кардиомиоцитов; пунктир - сокращение кардио­миоцитов; Б - возбудимость кардиомиоцитов; О - быстрая деполяризация, 1 - начальная быстрая реполяризация; 2 - медленная реполя-ризация; 3 - конечная быстрая реполяризация; 4 - покой; 5 - период абсолютной рефрактер­ности; 6 - период относительной рефрак­терности; 7 - период экзальтации

Таким образом, одна из особенностей сердечной мышцы состоит в более продолжительном абсолютном рефрактерном периоде, чем у скелетных мышц и нервной ткани. Биологический смысл рефрактерной фазы - обеспечение преры­вистости в возникновении возбуждения, а длительность этой фазы делает невоз­можным слияние отдельных сокращений сердца в одно сплошное непрерывное сокращение. Сердце выполняет свою основную функцию «насоса» благодаря ритмическим сокращениям и расслаблениям.

Объект исследования: лягушка

Оборудование: кимограф, электростимулятор с электродами, пробковая пластййкй, Препаровальный набор, нитки.

Реактивы: раствор Рингера или физиологический раствор (0,65% №С1) для хладнокровных животных.

Ход работы:

1. Описанным выше способом обезглавьте слегка наркотизированную лягушку и разрушьте у нее спинной мозг.

2. Обнажите сердце и прикрепите лягушку к пробковой пластинке брюшком кверху.

3. Соедините'сердце посредством маленького крючка с кимографом. Писчик приведите в соприкосновение с лентой кимографа.

4. Запишите исходные сокращения сердца.

5. Раздражающие электроды расположите так, чтобы они касались стенки желудочка, но не создавали бы препятствий для его нормальной деятельности. Электроды должны располагаться в области атриовентрикулярной борозды.

в. Постепенно увеличивая силу тока, определите его величину, при которой на раздражение, нанесенное в момент диастолы, сердце отвечает сокращением (данная величина соответствует пороговой силе тока). На протяжении опыта периодически смачивать сердце раствором Рингера.

7. На фоне исходной кардиограммы нанесите краткие раздражения в различ­ные периоды деятельности сердца: в начале и середине систолы, в начале и сере­дине диастолы, во время общей паузы.

8. Определите, в какие периоды сердечной деятельности появляется экстра­систола, как изменяется величина экстрасистолического сокращения сердечной мышцы и продолжительность компенсаторной паузы при нанесении раздражения в период расслабления и в период общей паузы сердца.

_I

Ч 1111 Щ | II II МП 111.111 И III 11111 "1.ИИ11ПЧ.,.,. Ш111ПП 1„1,

Рис. 17. Схема, поясняющая возникновение экстрасистолы и компенсаторной паузы (А) и запись сокращений сердца лягушки (Б) (Батуев А.С., 1998):

а - кривая сокращения сердца; б - кривая фазовых изменений возбудимости; 1 - экстра­систола, 2 - компенсаторная пауза, 3 - искусственные раздражения, наносимые в разные фазы деятельности сердца, 4 - импульсы, исходящие из синусного узла

Рекомендации к оформлению результатов работы: зарисуйте получен­ные в опыте кардиограммы. Отметьте экстрасистолу и компенсаторную паузу.

Выводы и обсуждение результатов работы: сделайте заключение о возможности возникновения экстрасистолы при внеочередном экзогенном раздра­жении сердца. Объясните механизм формирования потенциала действия типичных кардиомиоцитов, его функциональные особенности, их значение. Отметьте возмож­ность возникновения экстрасистолы в зависимости от фазы возбуждения миокарда.