TÌM HIỂU HOẠT ĐỘNG CỦA TIM ẾCH

Bài 5. TÌM HIỂU HOẠT ĐỘNG CỦA TIM ẾCH I. MỤC TIÊU 1. Quan sát tim ếch hoạt động theo chu kì, phân biệt các pha của một chu kì tim. 2. Tìm và kích thích dây thần kinh giao cảm – đối giao cảm để hiểu cơ chế điều hòa thần kinh đối với hoạt động của tim. 3. Thấy được tác động của adrenalin lên hoạt động của tim để hiểu cơ chế điều hòa thể dịch đối với hoạt động của tim. II. CƠ SỞ KHOA HỌC Tim co giãn nhịp nhàng đều đặn theo chu kì. Mỗi chu kì hoạt động của tim bắt đầu từ pha tâm nhĩ co, tiếp đó là pha tâm thất co và cuối cùng là pha giãn chung (cả tâm nhĩ và tâm thất cùng giãn). Tiếp đó lại bắt đầu một chu kì tim mới bằng pha tâm nhĩ co. Hoạt động co giãn của tim có thể theo dõi bằng hệ thống cần ghi hoặc ghi lại đồ thị trên trụ ghi. Sự co giãn nhịp nhàng đều đặn theo chu kì của tim là do hoạt động của hệ dẫn truyền tim (bao gồm nút xoang nhĩ, nút nhĩ thất, bó His và mạng Puốc-kin). Tuy nhiên hoạt động của tim được điều hòa bởi thần kinh và thể dịch. Hệ thần kinh sinh dưỡng và tuyến nội tiết tiết ra hoócmôn có thể làm tăng hay giảm nhịp và lực co tim. Có hai đôi dây thần kinh (xuất phát từ trung ương thần kinh) chi phối hoạt động của tim là đôi dây thần kinh giao cảm và đôi dây thần kinh đối giao cảm (dây thần kinh não số X). Ở mỗi phía của tim (trái hoặc phải) đều có một dây thần kinh giao cảm và một dây đối giao cảm. Dây thần kinh giao cảm có sợi trước hạch ngắn và sợi sau hạch dài, dây thần kinh đối giao cảm có sợi trước hạch (có bao mielin) dài và sợi sau hạch ngắn. Riêng ở ếch, dây thần kinh cảm và đối giao cảm ở mỗi phía (trái hoặc phải) của tim nhập lại làm một tạo thành dây thần kinh hỗn hợp (dây thần kinh giao cảm-đối giao cảm). Như vậy có một đôi dây thần kinh hỗn hợp chi phối hoạt động của tim. Trong mỗi dây thần kinh hỗn hợp có cả sợi thần kinh giao cảm và sợi đối giao cảm. Xung thần kinh từ trung ương thần kinh đi theo dây thần kinh giao cảm đến tim làm tim đập nhanh và mạnh lên, ngược lại xung thần kinh từ trung ương thần kinh đi theo dây thần kinh não số X đến tim làm tim đập chậm lại và yếu đi. Adrenalin do phần tủy tuyến thượng thận tiết ra tác dụng lên tim tương tự như tác động của dây giao cảm, làm tim đập nhanh và mạnh lên. III. THIẾT BỊ – HÓA CHẤT- MẪU VẬT Ếch. Dụng cụ mổ (kéo, dao mổ, panh, kim chọc tủy) Khay mổ, kim găm ếch Bông thấm nước, móc thủy tinh. Kẹp tim có buộc một đoạn chỉ. Hệ thống cần ghi hoặc máy ghi đồ thị (trụ ghi, giá treo, giấy ghi, bút ghi) Máy kích thích điện, nguồn điện 6 vôn. Dung dịch sinh lí Rinhgơ dùng cho động vật biến nhiệt (Cách pha: 0,6g NaCl + 0,02g KCl + 0,02g CaCl2 + 0,02g NaHCO3 + 100ml nước cất). Có thể thay dung dịch sinh lí bằng nước muối sinh lí (cách pha: 0,66g NaCl + 100ml nước cất). Dung dịch adrenalin 1/100 000 hoặc 1/50 000. IV. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Quan sát hoạt động của tim ếch Phá hủy tủy sống để làm ếch bất động. Cách phá tủy sống (hình 1): Cầm ếch bằng tay trái, để mặt lưng lên trên. Tìm nơi tiếp giáp giữa xương sống và hộp sọ, đó là chỗ lõm nằm ở đỉnh của tam giác đều có đáy là đường nối giữa hai mắt ếch. Ấn mạnh kim chọc tủy xuống chỗ lõm và đâm sâu xuống tủy sống, Nếu mũi kim chạm đúng tủy sống thì ếch sẽ có phản ứng lấy hai chi trước che mặt. Nghiêng cán kim chọc tủy về phía đầu, chiều dài kim thẳng hàng với cột sống và điều chỉnh mũi kim đâm sâu vào ống tủy xương sống để phá tủy sống. Nếu phá đúng tủy thì hai chân ếch sẽ duỗi thẳng ra. Hình 1. Phá hủy tủy sống ếch Ghim ếch nằm ngửa trên khay mổ và mổ lộ tim bằng cách dùng panh và kéo cắt bỏ một mảnh da ngực hình tam giác (có đỉnh là mỏm xương ức và đáy là đường nối hai khớp vai). Tiếp đó dùng panh kẹp vào mỏm sụn xương ức, nhấc thành trước lồng ngực lên và cắt bỏ đi một mảnh lồng ngực theo hình tam giác như đã cắt ở da trước đó, thấy tim lộ rõ trong xoang bao tim. Kéo hai chi trước sang hai bên và ghim lại để vết mổ rộng hơn ra. Dùng panh kẹp nâng màng bao tim lên và dùng kéo cắt đứt màng bao tim. Như vậy tim đã được bộc lộ hoàn toàn. Quan sát trình tự hoạt động của tâm nhĩ và tâm thất, xác định các pha co tim. Dùng kẹp tim kẹp vào mỏm tim và mắc lên hệ thống khuếch đại để theo rõi hoạt động tim phản ánh trên hoạt động của cần ghi. Tiếp đó đếm số nhịp tim trong một phút. Nếu ghi đồ thị hoạt động của tim ếch thì tiến hành như sau: Dùng kẹp tim kẹp vào mỏm tim, kẹp tim được nối với hệ thống bút ghi bằng một sợi chỉ. Điều chỉnh bút ghi vừa sát vào giấy ghi trên trụ ghi rồi cho trụ ghi chạy. Bút ghi sẽ vẽ lên giấy đồ thị hoạt động của tim (hình 3). Hình 3. Sơ đồ ghi đồ thị hoạt động của tim ếch. 1. Trụ ghi 2. Bút ghi 3. Kẹp tim Lưu ý: - Trong quá trình mổ nếu máu chảy thì dùng bông thấm đẫm dung dịch sinh lí vắt vào chỗ máu chảy để hòa loãng máu, sau đó dùng bông đã vắt kiệt thấm máu đã hòa loãng đó, làm như vậy quan sát tim dễ hơn. - Trong qúa trình thí nghiệm, thường xuyên nhỏ dung dịch sinh lí lên tim để tim không bị khô. Tác động của thần kinh đối với hoạt động của tim ếch Tìm dây thần kinh hỗn hợp (giao cảm - đối giao cảm): Dùng kéo cắt bỏ da, xương ở góc hàm sát chi trên, bên phía muốn tìm dây thần kinh (phía trái hoặc phải). Kéo chân (phía tìm dây thần kinh) sang bên và xuống phía dưới và ghim chân lại, đồng thời dùng ghim cố định đầu ếch. Dùng móc thủy tinh phá bỏ tổ chức liên kết ở góc hàm và chi trước sẽ để lộ ra một hốc sâu. Nhìn xuống đáy hốc để tìm cơ nâng bả. Cơ này có hình tam giác màu trắng hồng đục. Nằm vắt ngang qua cơ này là bó mạch - thần kinh, trong đó có dây thần kinh lớn hơn cả nằm sát mạch máu đó là dây thần kinh hỗn hợp. Dùng móc thủy tinh tách dây thần kinh ra khỏi mạch máu và luồn sợi chỉ xuống phía dưới để có thể nâng dây thần kinh lên và đặt vào điện cực kích thích (hình 4). Hình 4. Dây thần kinh giao cảm - đối giao cảm 1. Dây thần kinh giao cảm-đốigiao cảm 2. Điện cực 3. Đũa thủy tinh Đếm nhịp tim trong 1 phút. Dùng máy kích thích điện kích thích liên tục dây thần kinh trong khoảng 15 - 20 giây (kích thích theo hệ thống rung của máy). Theo dõi nhịp tim trong khi kích thích và sau khi ngừng kích thích. So sánh nhịp tim trước, trong khi và sau khi kích thích. Có thể ghi đồ thị hoạt động của tim ếch khi kích thích dây thần kinh giao cảm - đối giao cảm. Cách làm như sau: Cầm hai đầu sợi chỉ để nâng dây thần kinh lên và đặt vào điện cực của máy kích thích điện. Dùng kẹp tim kẹp vào mỏm tim, kẹp tim được nối với hệ thống bút ghi bằng một sợi chỉ. Điều chỉnh bút ghi vừa sát vào giấy ghi trên trụ ghi rồi cho trụ ghi chạy để ghi đồ thị hoạt động bình thường của tim, tiếp đó dùng máy kích thích điện kích thích liên tục dây thần kinh (kích thích theo hệ thống rung của máy) trong khoảng thời gian 15 - 20 giây để ghi đồ thị tác động của dây thần kinh giao cảm - đối giao cảm lên hoạt động tim. Tác động của adrenalin lên hoạt động của tim ếch Đếm nhịp tim trong một phút, sau đó nhỏ vài giọt dung dịch adrenalin lên tim ếch và đếm nhịp tim trong một phút, quan sát thêm cường độ co tim. So sánh nhịp tim trước và sau khi nhỏ dung dịch adrenalin lên tim. V. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ VIẾT BÁO CÁO - Ghi lại số nhịp tim ếch trong một phút. - Ghi lại quan sát hoạt động của tim: mô tả trình tự co và giãn của tâm nhĩ và tâm thất trong một chu kì tim. Tại sao trong mỗi chu kì tim trình tự co của tâm nhĩ và tâm thất lại diễn ra như vậy ? Trình tự co giãn của tâm nhĩ và tâm thất có vai trò như thế nào trong vận chuyển máu qua các buồng tim ? - Nếu ghi được đồ thị hoạt động của tim, hãy dán đồ thị vào báo cáo và phân tích đồ thị bằng cách điền các pha co tâm nhĩ, co tâm thất và pha giãn chung của một chu kì tim vào đồ thị. - Giải thích tại sao tim co giãn nhịp nhàng theo chu kì ? Tim co giãn nhịp nhàng như vậy có tác dụng gì ? - Ghi kết quả đếm nhịp tim trước, trong khi và sau khi kích thích dây thần kinh giao cảm-đối giao cảm và giải thích tại sao nhịp tim lại thay đổi ? - Nếu ghi được đồ thị hoạt động của tim ếch khi kích thích dây thần kinh giao cảm-đối giao cảm, hãy dán đồ thị vào báo cáo và phân tích đồ thị bằng cách đánh dấu vị trí tác động của thần kinh đối giao cảm và của giao cảm lên đồ thị. - Dựa vào cấu tạo của dây thần kinh giao cảm và đối giao cảm giải thích tại sao khi kích thích dây thần kinh giao cảm-đối giao cảm ở ếch nhưng thời điểm tác động của chúng lên tim lại khác nhau ? - Ghi lại kết quả đếm nhịp tim trước và sau khi nhỏ vài giọt dung dịch adrenalin lên tim ếch. So sánh nhịp tim trước và sau khi nhỏ dung dịch adrenalin lên tim. Cho biết tác động của adrenalin lên hoạt động của tim ếch Kết luận - Kết luận về hoạt động của tâm nhĩ và tâm thất trong chu kì tim. - Kết luận về tác động của thần kinh giao cảm và đối giao cảm đối với hoạt động của tim. - Kết luận về tác động của adrenalin lên hoạt động của tim. VI. CÂU HỎI ĐÁNH GIÁ VÀ MỞ RỘNG VẤN ĐỀ 1. Trong trường hợp bệnh lí, tim co giãn không đều, có lúc bỏ một vài nhịp đập, điều này có ảnh hưởng đến huyết áp không ? Tại sao ? 2. Tại sao tim co giãn từng đợt ngắt quãng nhưng máu chảy trong mạch máu vẫn thành dòng liên tục ? 3. Tại sao các loài thú có nhịp tim khác nhau? 4. Trình bày cơ chế thần kinh và thể dịch trong điều hòa hoạt động tim. 5. Khi bị stress, hàm lượng adrenalin trong máu thay đổi như thế nào? Tại sao? Hàm lượng adrenalin thay đổi ảnh hưởng như thế nào lên hoạt động của tim ?