Работа 2. Изучение проводящей системы сердца лягушки. Лигатуры Станниуса

Способность сердца сокращаться без воздействия импульсов извне называется автоматией. Автоматией обладают лишь определенные участки сердца, которые называют узлами, или центрами автоматии. Они входят в состав «проводящей системы сердца». В узлах автоматии ритмически генерируются импульсы возбуждения. Другие элементы проводящей системы осуществляют быстрое проведение этого возбуждения к сократительному миокарду. Проводящая система сердца имеет миогенную природу и состоит из малодифференцированной атипической мышечной ткани, богато снабженной митохондриями.

Сердце лягушки, даже удаленное из организма, способно сокращаться в течение длительного времени. Проводящая система холоднокровных включает два узла автоматии: синусный, расположенный в венозном синусе (синусный узел), и атриовентрикулярный – на границе предсердий и желудочка. Синусный узел – это ведущая часть сердца, его называют центром автоматии первого порядка. Именно отсюда начинаются сердечные сокращения, поэтому его называют «водителем сердечного ритма» – пейсмейкером. Автоматия атриовентрикулярного узла выражена в меньшей степени. Это центр автоматии второго порядка, он обладает собственным, более медленным ритмом, который в обычных условиях деятельности сердца подчинен синусному узлу. Далее по ходу проводящей системы автоматия убывает. Конечными разветвлениями проводящей системы являются волокна Пуркинье.

Цель работы – определить топографию основных узлов проводящей системы и степень их автоматии.

Для работы необходимы: набор для препарирования; пробковая пластинка; нитки; песочные часы на 1 мин; лягушка, раствор Рингера.

Ход работы. Препаровку сердца лягушки выполняют, как описано в предыдущей работе (работа 1). Для изучения проводящей системы сердца используют метод наложения перевязок на области расположения центров автоматии (лигатуры Станниуса).

1. Наложите первую лигатуру Станниуса (рис. 7).

Рис. 7. Схема наложения лигатур Станниуса: 1 – первая лигатура;
2 – первая и вторая лигатуры; 3 – первая, вторая и третья лигатуры. Части сердца, сокращающиеся после наложения лигатуры, затемнены

Подведите нитку под обе дуги аорты, приподняв сердце так, чтобы хорошо видеть границу между предсердиями и синусом. Выведите оба конца нитки на дорзальную поверхность сердца и сделайте петлю так, чтобы она находилась над венозным синусом.

Сосчитайте число сердечных сокращений за 1 мин.

Туго завяжите петлю, тем самым создайте блок между синусом и предсердиями, т. е. нарушьте передачу импульсов от венозного синуса к предсердиям и желудочку.

Отметьте прекращение ритмической деятельности предсердий и желудочка. Подсчитайте число сокращений синуса в 1 мин. Сокращается ли он с той же частотой, как и до наложения лигатуры?

Нанесите механическое раздражение на желудочек – оба отдела сердца сокращаются одновременно. Нанесите такое же раздражение на предсердия – оба отдела сердца также сокращаются.

Объясните наблюдаемые явления.

2. Наложите вторую лигатуру Станниуса (работу продолжайте на той же лягушке).

Подведите лигатуру под дорзальную поверхность сердца в области атриовентрикулярной границы и выведите ее концы на вентральную поверхность. Сделайте свободную петлю вокруг желудочка.

Затяните петлю не очень туго, так, чтобы она, не создавая полного блока между предсердиями и желудочками, раздражала атриовентрикулярный узел.

Наблюдайте восстановление сердечных сокращений. Сравните частоту сокращений с исходной и отметьте, что она гораздо реже. Частота сердечных сокращений при несильно затянутой лигатуре по атриовентрикулярной границе зависит от центра автоматии второго порядка. Сокращения поддерживаются постоянным раздражением атриовентрикулярной границы лигатурой и прекращаются после снятия лигатуры.

Затем туго затяните лигатуру по атриовентрикулярной границе, создав таким образом полную непроводимость между предсердиями и желудочком (атриовентрикулярная граница должна остаться в области желудочков). Через 20–30 мин можно наблюдать восстановление сокращений желудочка под влиянием собственного атриовентрикулярного ритма.

3. Наложите третью лигатуру Станниуса. Перевяжите или отрежьте нижнюю треть желудочка – автоматические сокращения отделенной части отсутствуют. Нанесите механическое раздражение на отрезанную часть желудочка, т. е. на верхушку сердца. При этом обычно возникает одиночное сокращение.

Результаты работы и их оформление. Запишите наблюдавшиеся явления в тетрадь, объясните их. Сделайте вывод о характере автоматической деятельности нервных узлов сердца лягушки. Проведите сравнительный анализ проводящей системы теплокровных и холоднокровных животных.