心室期前收缩与代偿间歇及不应期的测定实验中ZL-620医学信号采集处理系统的应用

时间：2022-05-13

医学信号采集处理系统是是一种多单片机控制、专为生命学科设计的生物信号记录和数据处理系统，取代了传统的多道生理记录仪、示波器、X-Y记录仪和刺激器等仪器，可应用于各院校的生理学、药理学、病理生理学、运动生理学和心理学等学科的生物学实验，是研究人员、老师和学生可以通过该医学信号采集处理系统观察到各种生物机体内或离体器官中探测到的生物电信号以及张力、压力、温度等生物非电信号的波形，从而对生物肌体在不同的生理或药理实验条件下所发生的机能变化加以记录与分析。

【实验目的】

本实验通过观察在心脏活动的不同时期给予刺激，以验证心肌的兴奋性周期性变化的特征。

【实验原理】

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，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，称之为期前收缩。同理，期前收缩也有不应期。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收缩的有效不应期内，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。

【实验对象】

蟾蜍。

【实验器材】

蛙类解剖手术器材、蛙钉、蛙板、林格液、铁支架、张力换能器、培养皿、滴管、蛙心夹、微调固定器、刺激电极、ZL-620生物信号采集处理系统。

【方法和步骤】

1. 蟾蜍心室期前收缩与代偿间歇的观察

（1）蛙心标本：可采用在体蛙心标本或离体蛙心标本。在体蛙心标本制作简易，但离体蛙心标本实验结果较典型。

1）在体蛙心标本：1取蟾蜍一只，破坏脑和脊髓，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将与张力换能器有连线的蛙心夹在心室舒张期夹住心尖。将刺激电极固定，使其两较与心室相接触。3按图2-11-1连接线路，张力换能器接ZL-620**通道（亦可选择其他通道）。刺激电极与心室接触良好，连接ZL-620刺激输出。

2）离体蛙心标本：离体蛙心标本的制备见“离体蛙心灌流”实验。将与张力换能器有连线的蛙心夹经滑轮在心室舒张期夹住心尖。将刺激电极固定，使其两较与心室相接触。按图2-11-2连接线路，张力换能器接ZL-620**通道（亦可选择其他通道）。刺激电极与心室接触良好，连接ZL-620刺激输出。

（2）打开计算机，启动ZL-620生物信号采集处理系统。点击ZL-620菜单“实验/常用生理学实验”，选择“期前收缩与代偿间歇”。ZL-620放大器、采样和刺激器参数如表2-11-1所示。

（3）实验观察

图2-11-1 在体蛙心期前收缩实验仪器连接方法

图2-11-2 离体蛙心期前收缩实验仪器连接方法

1）描记正常蛙心的搏动曲线，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和舒张早期刺激心室，观察能否引起期前收缩。

3）用同等强度的刺激在心室舒张早期之后刺激心室，观察有无期前收缩的出现。

表2-11-1 ZL-620放大器、采样和刺激器参数

采样参数			刺激器参数
显示方式	记录仪		刺激模式	单刺激
采样间隔	2ms		延时	1ms
X轴显示压缩比	50：1		波宽	1~5ms
通道	通道1	通道4	幅度	3~5V
DC/AC	DC	记录刺激标记
处理名称	张力	刺激标记
放大倍数	50~100	5~50
Y轴压缩比	4：1	64：1

4）刺激如能引起期前收缩，观察其后是否出现代偿间歇（图2-11-3）。

图2-11-3 期前收缩和代偿间歇

注：箭头表示给予刺激

2．心肌有效不应期的测定

（1）制备离体蛙心标本：根据离体蛙心灌流的方法插好蛙心套管，并游离出胸腔，悬挂固定于铁支架。

（2）用焊接有细导线的蛙心夹夹住蛙心尖部，用另一细导线置于蛙心插管的林格液内。此两线与ZL-620输入线相连，以记录心电活动。

（3）安置刺激电极：剪去蛙心静脉窦，将一对针形电极置于心室，接刺激输出线起搏心脏。

（4）启动ZL-620生物信号采集处理系统。点击ZL-620菜单“实验/常用生理学实验”，选择“心肌有效不应期”。设置ZL-620放大器、采样和刺激器参数（表2-11-2）。

（5）实验观察

1）改变刺激强度，找出起搏蛙心的阈强度。

2）用2倍阈强度刺激蛙心，起搏心脏，记录起搏蛙心的心电曲线。

3）每10个左右正常起搏后，将主周期刺激的脉冲数设为2，即插入一个额外刺激，引起心室发生额外兴奋。调节主周期刺激的脉冲间隔，使间隔时间逐步缩短。当间隔时间缩短到某一值时，脉冲2不再引起心室额外兴奋，此间隔时间即为蛙心心室肌的有效不应期。

表2-11-2 ZL-620放大器、采样和刺激器参数表

采样参数			刺激器参数
显示方式	示波器（刺激器同步）		刺激模式	主周期刺激
采样间隔	100us		主周期	1
X轴显示压缩比	50：1		波宽	0.1ms
通道	通道3	通道4	幅度	1V
DC/AC	AC	记录刺激标记	间隔	50ms
处理名称	心电	刺激标记	脉冲娄	1
放大倍数	100~500	5~50	延时	1ms
Y轴压缩比	4：1	64：1	周期数	连续

【注意事项】

1．破坏蛙的脑和脊髓要完全。

2．蛙心夹与张力换能器间的连线应有一定的紧张度。

3．注意滴加林格液，以保持蛙心适宜的环境。

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