基本介紹
- 中文名：代償間隙
- 別稱：代償間歇
- 實驗目的：觀察心臟在興奮過程中興奮性變化
- 實驗對象：蟾蜍或蛙
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定義原理
正常的心臟都是按竇房結的節律進行收縮和舒張的交替活動的。如果在某些實驗或病理情況下，心室在有效不應期之後受到人工的活竇房結之外的病理異常刺激，都可能引起心室收縮活動，而這次心室收縮活動發生於下次竇房結興奮所產生的正常收縮之前，稱期前收縮，又稱額外收縮。而期前收縮也有自己的有效不應期，緊接著期前收縮之後的一次竇房結的興奮傳到心室時，如果處在有效不應期中，就不能引起心室興奮，要等到第二次竇房結的興奮傳到時心室才發生收縮，這中間的時間，心臟舒張，就是代償間隙。代償間隙是就是有可能發生在期前收縮之後的一段心舒張時期。
實驗觀察
實驗目的
1、觀察心臟在興奮過程中興奮性變化
2、學習在體蟾蜍（或蛙）心搏動曲線的記錄方法
3、觀察期前收縮和代償間歇，並理解其生理意義
實驗原理
心肌在經歷一次興奮後，其興奮性會發生一系列周期性的變化。心臟的興奮性分為以下幾個時期：絕對不應期、有效不應期、相對不應期和超常期。心肌興奮後的興奮性變化特點是其有效不應期很長（約百毫秒），約相當於心動周期的整個收縮期甚至加上舒張早期。在此期中，任何強大的刺激均不能使之產生動作電位，不能發生興奮和收縮。此後為相對不應期，可對強刺激產生動作電位。最後為超常期，此期興奮性高於正常，稍低於閾強度的閾下刺激就可以引發出動作電位。後兩期均發生在心肌的舒張期內。因此，如果在心臟的有效不應期之後，給予心室一次人為的或起自竇房結以外的閾上刺激，便可以在正常節律性興奮到達心室之前，引起一次擴布性的興奮和收縮，由於該興奮和收縮發生也在正常節律性興奮之前，故稱為“期前收縮”（亦稱“早搏”）。期前興奮也是一次心臟興奮，因而有自己的有效不應期，當緊接在期前收縮後的一次正常的節律性興奮到達時，心肌常常正好處於期前收縮的有效不應期，因而不能引起心室的興奮和收縮，此時心室停留在舒張狀態。直至下一次正常節律性興奮到達時，才恢復正常的節律性收縮。這種期前收縮後出現的一次時間較長的舒張間歇期，稱為代償間歇。
實驗對象
蟾蜍或蛙
實驗器材藥物
BL-410生物機能實驗系統，張力換能器，刺激電極；蛙板、蛙類手術器械、刺蛙針，蛙心夾；鐵支柱、雙凹活動夾、線、小燒杯、滴管、任氏液
實驗方法步驟
1、暴露心臟
用刺蛙針刺毀蟾蜍的腦脊髓。將其仰臥在蛙板上，約在肩帶下方1-2厘米處用鑷子夾起腹部皮膚，用粗剪刀將皮膚剪出一塊呈頂端向下的等邊三角形。用鑷子夾住胸骨下端，剪去等樣大小的一塊肌肉組織（連同胸骨、上緣骨、喙狀骨、前喙骨和鎖骨在內），暴露心臟。在心臟舒張期用蛙心夾夾住心尖約1厘米。
2、連線BL-410生物機能實驗系統
將換能器的輸入端與BL-410系統的前面CH1接口連線。刺激電極的插口與電腦BL-410系統的前面板刺激接口相連。
3、標本連線
將蛙心夾上的連線連至換能器，刺激電極檢查刺激強度後（可刺激復極引起收縮即可），固定與鐵支柱上，是心室無論收縮或舒張均與刺激電極的兩極接觸。
實驗觀察項目
1、描記正常心跳曲線，觀察心臟收縮期與舒張期相對應的心跳曲線
2、單擊刺激器調節區上的“啟動刺激”命令按鈕。選擇適當的閾上刺激強度，分別在心舒張的早、中、晚期，給予心室一次刺激，注意心跳曲線的變化
3、以同等刺激強度，在心縮期按動刺激按鈕，觀察心跳曲線的變化
實驗討論
心肌細胞每產生一次興奮，膜電位將發生一系列有規律的變化，由此膜通道也經歷備用狀態激活、失活和復活的過程，興奮性也隨之發生相應的周期性改變。心室肌細胞一次興奮過程中，其興奮性的變化可分為有效不應期、相對不應期和超常期。
心肌細胞發生一次興奮後，由動作電位的去極化開始到復極3期膜電位到達約-55mV的這一絕對不應期中，鈉離子通道和鈣離子通道仍處於失活狀態，所以無論刺激強度多大，心肌細胞都不會發生任何程度的去極化，不會產生動作電位。而在膜電位由-55mV恢復至-60mV的時間內，鈉離子通道和鈣離子通道剛剛復活，但遠沒有恢復到可以再產生動作電位的狀態。所以即使給予足夠發的刺激強度，細胞可以發生一定程度的去極化反應，但不能產生動作電位。
當心肌細胞處於相對不應期時，鈉離子通道處於復活狀態，但沒有完全復活。高於閾值的強刺激可以誘導期前興奮。當心肌心包處於超常期時，心肌細胞的興奮性比正常高，動作電位比正常小。
所以在蛙心臟跳動的相對不應期刺激蛙心，才會出現期前興奮。
期前興奮也有它自己的有效不應期，這樣，當緊接在期前興奮之後的一次竇房結興奮傳到心室肌時，常常正好落在期前興奮的有效不應期內，因而不能引起心室興奮和收縮，這就形成一次興奮和收縮的“脫失”，必須等到再下一次竇房結的興奮傳到心室時才能引起心室收縮。所以在一次期前收縮之後往往會出現一段較長的心室舒張期，即代償間歇。
實驗結論
在蛙心臟的的絕對不應期刺激心臟，沒有反應；在相對不應期和超常期刺激心臟，可以產生期前興奮。
