Работа 3. Действие симпатического и парасимпатического нервов на работу сердца
Центральная нервная система оказывает регулирующее влияние на сердце с помощью волокон симпатического и парасимпатического нервов. Эти волокна влияют на частоту сердечных сокращений (хронотропное действие), силу (инотропное), скорость проведения возбуждения по сердцу (дромотропное), порог возбуждения (батмотропное) и тонус сердечной мышцы (тонотропное) действие.
При раздражении волокон симпатических нервов показатели этих характеристик повышаются, а парасимпатических - снижаются. В этом проявляется функциональное единство двух отделов вегетативной, нервной системы.
У сельскохозяйственных животных волокна этих нервов к сердцу подходят отдельными веточками, а лягушек они находятся в одном нервном стволе (рис.28).
Рис. 28 . Препарирование блуждающего нерва.
1- блуждающий нерв, 2 - подъязычный нерв, 3 - языкоглоточный нерв, 4 - сонная артерия.
При раздражении этого ствола у лягушки деятельность сердца замедляется, что связано с преобладанием влияния блуждающего нерва на сердце и большей его возбудимостью, чем симпатического нерва.
Спинальную лягушку фиксируют на пробковой пластине брюшком вверх, вскрывая грудобрюшную полость, обнажают сердце. Передние лапки отводят в стороны и вниз, перерезают мышцы и фасции между сердцем и углом челюсти и проникают в подмышечную область. В углублении этой области виден нервный пучок, состоящий из подъязычного и языкоглоточного нервов. Между ними просматривается кровеносный сосуд.
Ниже сосуда находится стволик смешанного парасимпатического нерва. Этот нерв отделяют препарировальной иглой от окружающих тканей, подводят под него лигатуру как можно дальше от сердца, а также стеклянную палочку. За лигатурой нерв перерезают и фиксируют его на стеклянной палочке. Под нерв подводят электроды, соединенные с электростимулятором.
Верхушку сердца лягушки с помощью серфина соединяют с пишущим рычажком. На барабане кимографа записывают работу сердца и определяют количество сокращений за одну минуту. Затем раздражают нерв, сердечный ритм замедляется и уменьшается амплитуда сокращений. Этот тормозной эффект является следствием влияния парасимпатического нерва.
После прекращения действия тока сердце не только восстанавливает ритм и амплитуду сокращений, но даже начинает сокращаться чаще и сильнее, что указывает на действие симпатического нерва, имеющего латентный период начала проведения возбуждения равный 10 секундам. В рабочую тетрадь заносят результаты опытов, рисуют кривые работы сердца и дают им объяснения.
ВОПРОСЫ:
1. Каково влияние центробежных нервов на сердечную деятельность?
2. Перечислите центры регуляции сердечной деятельности.
3. Какие вы знаете виды рефлекторных влияний на сердце?
ЗАНЯТИЕ 8. ГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕРДЦА
ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: Изучить влияние ионов кальция и калия, адреналина и ацетилхолина на работу сердца лягушки.
Работа 1. Изучение гуморальной регуляции деятельности сердца
Деятельность сердца зависит от концентрации в крови различных гормонов и электролитов. Известен целый ряд веществ ослабляющих или усиливающих деятельность сердца.
У лягушки удаляют головной мозг и разрушают спинной мозг. Препарат фиксируют на пробковой пластинке брюшком вверх, вскрывают грудобрюшную полость и обнажают сердце. Осторожно, не повредив сердце, снимают перикард и перевязывают уздечку, а затем аорту как можно дальше от сердца. Разрезают одну из дуг аорты, кровь удаляют ватным тампоном. Удерживая сердце за нитку, привязанную к уздечке, опрокидывают в противоположную сторону.
Отыскивают нижнюю полую вену и делают надрез по величине канюли, через которую потом пропускают раствор Рингера. После этого под контролем зонда вводят канюлю в аорту и фиксируют ее в сосуде.
Сердце приподнимают вверх и отделяют от окружающих тканей так, чтобы не повредить венозный синус. Канюлю закрепляют в штативе. Верхушку сердца фиксируют серфином, который соединён с писчиком, который подводят к поверхности барабана кимографа и записывают исходную кривую. Канюлю заполняют раствором Рингера, куда вводят гормоны или соли.
Влияние адреналина и ацетилхолина на сердечные сокращения определяют следующим образом. Через сердце пропускают раствор Рингера и производят запись его сокращений на кимографе. Убедившись, что сердце работает ритмично, к раствору, находящемуся в канале, добавляют 4…5 капель адреналина 1:2000.
При этом учащается ритм и амплитуда сокращения мышцы сердца. Результат влияния адреналина записывают на кимографе. Затем из канюли быстро удаляют содержимое пипеткой и хорошо промывают полости сердца раствором Рингера. При этом работа сердца будет постепенно восстанавливаться до исходного состояния.
После промывания в канюлю сердца вводят 3…5 кашель раствора ацетилхолина 1:10000, который оказывает противоположное действие на работу сердца по сравнению с адреналином, то есть вызывает замедление ритма.
Влияние, солей калия и кальция на работу сердца проводят в аналогичном порядке, как и при определении влияния адреналина и ацетилхолина на сердце. При ритмичной работе сердца к пропускаемому через него раствору добавляют 5 капель 1% раствора хлорида кальция. При этом сердце работает сильнее. Затем отмывают сердце раствором Рингера, убеждаются в нормальном сокращении сердца и к пропускаемому раствору добавляют 5 капель 1% раствора хлорида калия.
Сокращения сердца замедляются. Слишком высокие концентрации солей кальция вызывают остановку сердца в фазе систолы, а солей калия - в фазе диастолы.
Полученные результаты записывают на кимографе, в таблице 9 и анализируют их.
Таблица 9
|
Показатели |
Количество сердечных сокращений в минуту |
|
Сокращения в норме |
|
|
1% р-р СaCl2 |
|
|
Сокращения в норме |
|
|
1% р-р KCl |
|
|
Сокращения в норме |
|
|
Р-р адреналина 1:2000 |
|
ВОПРОСЫ:
1. Объясните, как происходит гуморальная регуляция работы сердца.
2. Каковы условия работы изолированного сердца?
3. Объясните значение ионов кальция и калия в сердечной деятельности.
4. Каково влияние адреналина на работу сердца?
ЗАНЯТИЕ 9. ВНЕШНИЕ ПРИЗНАКИ СЕРДЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И КРОВООБРАЩЕНИЯ
ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: 0своить методику аускультации тонов сердца и изучить характер звуковых явлений, сопровождающих деятельность сердца, методику пальпации и подсчета сердечных толчков в минуту и наблюдать движение крови в сосудах языка лягушки, определить частоту и качество пульса в покое и после движения.
Работа 1. Аускультация тонов сердца
Во время работы сердца возникают характерные звуки или тоны. Первый тон совпадает с началом сокращения мышц сердца и закрыванием створчатых клапанов. Это длительный и низкий по звучанию тон называется систолическим (тук).
Второй тон возникает в связи с расслаблением мышц (диастола) и закрыванием полулунных клапанов - диастолический тон. Он короткий и высокий (дук). Крупное или мелкое животное фиксируют, левую переднюю конечность отводят вперед. К поверхности грудной клетки в 4…5 межреберье прикладывают фонендоскоп, стетоскоп или салфетку и проводят аускультацию (выслушивание) тонов сердца.
Для более четкой слышимости тонов капсулу фонендоскопа передвигают в разные точки области расположения сердца и дифференцируют звуки. Исследование тонов проводят при покое животного, а затем после движения, обращая внимание на силу, частоту и посторонние шумы.
Работа 2. Определения сердечного толчка
Сердце в период систолы изменяется по форме и величине и соприкасается боковой поверхностью с грудной стенкой. Это сопровождается толчкообразным колебанием участка груди с левой стороны и возникновением сердечного толчка. У лошадей, крупного и мелкого рогатого скота он бывает боковой, а у собак и кошек – верхушечный (рис.29).
Рис. 29. Схема верхушечного (А) и бокового (Б) сердечного толчка.
1 - положение сердца при диастоле, 2 - положение сердца при систоле.
Животное фиксируют, левую, переднюю, конечность его отводят вперед. После этого ладонь руки исследователь прикладывает к грудной стенке в пределах 4…5 межреберных промежутков, и определяют сердечный толчок. У некоторых животных его можно обнаружить по содроганию грудной стенки и движению волосяного покрова. Обращают внимание на частоту сердечного толчка, ритм, силу и место его возникновения (рис. 30). Результаты записывают и анализируют.
Рис. 30. Схема записи сердечного толчка.
1 - кардиограф, 2 - резиновая трубка, 3 - мареевская капсула,
4 - барабан кимографа.
Работа 3. Определение частоты и качества пульса в покое и после движения животного
Пульс у крупного рогатого скота определяют на хвостовой и наружной лицевой артериях. У лошадей - на наружной челюстной артерии и в сосудистой вырезке нижней челюсти, а у мелких животных - на сосудах бедра или предплечья.
При этом учитывает количество пульсовых волн в течение 1 мин, а также определяют качество пульса: ритмичность, эластичность, длину, скорость волны и степень наполнения.
Ритм пульса зависит от ритмичной работы сердца, эластичность - от свойств стенок сосудов, скорость волны - от продолжительности систолы сердца и эластичности сосудистой стенки. Степень наполнения связана с силой сокращения и систолическим объемом сердца, а также эластичностью сосуда. Число пульсовых волн в 1 мин у лошадей – 32…42, у коров, свиней и овец – 60…80, кроликов - I20…I40, собак – 70…80 и кур – до 300 ударов.
Работа 4. Наблюдение движения крови под микроскопом
Капилляры - мельчайшие кровеносные сосуды (диаметром 2-3 мкм), в которых осуществляется обмен веществ между кровью и тканями. Этому способствует тонкая стенка капилляра, большая поверхность его соприкосновения с тканевой жидкостью, медленный ток крови в капиллярах (0.5…0.7 мм/сек). Занаркотизированную лягушку (спиртом или эфиром) фиксирует на дощечке спиной вверх с таким расчетом, чтобы голова находилась у отверстия в пробковой, дощечке (рис. 31).
Рис. 31. Схема наблюдения капиллярного кровообращения у лягушки.
1-плавательная перепонка, 2 - язык, 3 - легкое, 4 – брыжейка.
Пинцетом извлекают у лягушки язык, расправляют его над отверстием и фиксируют булавками. Дощечку с лягушкой помещают на предметный столик микроскопа и рассматривают под малым увеличением движение крови в сосудах языка. Обращают внимание на движение крови в артериях, венах, капиллярах. Затем язык увлажняют 1% раствором хлористого натрия и продолжают наблюдение. Результаты наблюдений зарисовывают в тетрадь и делают выводы.
ВОПРОСЫ:
1. Назовите тоны сердца и причины, вызывающие их.
2. Охарактеризуйте сердечный толчок и его виды,
3. Дайте характеристику движения крови в артериях, венах и капиллярах.
ЗАНЯТИЕ 10. БИОТОКИ СЕРДЦА И ИХ РЕГИСТРАЦИЯ.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРОВЯНОГО ДАВЛЕНИЯ
ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: Определить влияние биотоков сердца на скелетные мышцы, ознакомится с методикой электрокардиографии, научиться определять кровяное давление по Короткову.
Работа 1. Определения влияния биотоков сердца на скелетные мышцы
У лягушки отрезают верхнюю челюсть за глазами и разрушают спинной мозг. Отрезают задние конечности у угла подвздошных костей и снимают кожу пинцетом. Препарируют седалищный нерв до коленного сустава, мышцы и кость удаляют, а оставшуюся часть лапки с нервом используют для опыта.
Вскрывают грудную полость лягушки, осторожно извлекают сердце и кладут его на часовое стекло. Приготовленные препараты необходимо постоянно смачивать раствором Рингера. Изолированное из организма сердце лягушки начинает активно сокращаться. В это время берут приготовленный нервно-мышечный препарат лапки лягушки и кладут отпрепарированный седалищный нерв на желудочек сердца. При сокращении желудочка возникают биотоки, которые через свободный конец нерва проходят в мышцу и она начинает сокращаться.