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实验:心脏动作潜力

你已经看过志愿肌肉收缩的尖峰,可能是什么击败那?如何下降自己的内部节奏:你的心率!这是我们不能没有的东西,所以让我们试着在行动中看到这个!

时间3个小时
困难先进的

你会学到什么?

通过这个实验,您可以通过心电图(EKGs)了解心血管系统。你会理解大脑和心脏之间的交流,你会看到和听到心脏的收缩。

先决条件的实验室


背景

泵、泵、泵。你的心脏不停地工作,日复一日,供应血液和通过你的身体。你知道,就像神经元肌肉你的心脏也是利用脉冲(电脉冲)来工作的吗?我们的心脏由四个腔室组成,上面两个腔室叫做心房,下面两个腔室叫做心室。有规律、有节奏的电信号来自心脏起搏器右心房,然后遍及心脏的其他部位,导致心脏肌肉收缩并将血液泵入循环系统。

这些电信号由您的大脑心血管中心调节,位于Medulla oblongata。麦克兰是你大脑中的最后一站子,然后在脊髓中控制,它控制基本的身体功能这种呼吸,心率和血压。有趣的是,你的心可以没有来自大脑的指示,但在你的大脑决定你的心率的情况下,如你锻炼时,或者当肾上腺素(肾上腺素)被释放时(通常与情绪相关时像恐惧,兴奋和紧张)你的心血管中心向你的心脏发出信号,改变了你心跳的速度和收缩的力量。

我们将录制的信号称为心电图也被称为ECG或EKG,它是一种测量你的心脏不同部位以可控顺序收缩的协调“电波”的方法。由于心脏是由特殊的肌肉细胞组成的,这些肌肉细胞发出收缩的动作电位,我们可以用以前测量的方法来测量这些动作电位骨骼肌收缩。但是这些200毫秒长的动作电位比神经元(1毫秒)和肌肉(3毫秒)的动作电位慢得多。此外,神经元和肌肉的峰值是以每秒(Hz)的峰值来衡量的,而你的心跳的峰值是以每分钟(BPM)的峰值来衡量的。心肌细胞的动作电位也使用钠和钾,但是钾通道需要更长的时间才能打开,从而导致更长的动作电位。

心脏含有一种特殊的心肌细胞,叫做起搏器细胞(见上图),它可以自发地产生节律性动作电位来控制心脏。这些起搏器细胞有节奏地引起心脏的其他心肌细胞以特定的方式收缩(先心房收缩,延迟收缩,然后心室收缩)。这就是为什么你的心脏可以在没有神经输入的情况下自己跳动。这些起搏器细胞至关重要,它告诉心脏的其他部分以同步的方式收缩(当心肌细胞以无序的方式收缩时,这被称为同步收缩)“纤维化”而且可能是致命的)。想象一下体育场体育赛事中的波浪。许多人必须经过精确的协调才能产生这种波,类似的原理也适用于心脏收缩。选定的心肌细胞群必须在正确的时间收缩,以便有效地泵送。

我们可以通过我们的心脏和大脑SpikerBox来观察心肌细胞的协调收缩!正常的心脏收缩具有非常独特的电特征,由于在医疗剧中的使用,现在已经成为文化标志:经典的P波,QRS复合波和T波。能否看到这些关键取决于你把电极放在身体的哪个部位,但让我们试一试吧!

下载

在你开始之前,确保你有伟德国际备用网址后院大脑脉冲记录仪安装在您的计算机上。伟德国际备用网址后院大脑尖峰录音机程序允许您在进行实验时可视化和保存计算机上的数据。伟德国际安卓我们做了一个视频让你解释一下!

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实验教学视频

过程

在这个实验中,我们将监测我们的心率,并检查大脑心血管中心引起的变化。

  1. 你可以选择把电极放在哪里。我们BYB才刚刚开始了解这个概念“Einhoven三角”,以及放置电极和解释心电图的艺术是大学教。我们发现,将电极置于手腕内侧可以获得最简单的信号。
  2. 将一个有粘性的电极放在手腕内侧,另一个有粘性的电极放在手掌的背面。
  3. 连接你手腕内侧的红色鳄鱼夹和手背的裸露金属夹。注:在2015年夏天之前,我们发货的电缆有红色、黑色和裸露的鳄鱼夹。如果你有这种旧的电缆,把红色的放在你的左手腕内侧,黑色的放在你的右手腕内侧,地面(裸露的金属鳄鱼夹)放在你的手背。
  4. 有时将电极放在手腕上可以略微嘈杂(不要弯曲手腕,完全放松),因此可以通过将红色电极夹在左上胸部上方和下方附加到下方的红色电极夹来找到清洁信号。右上胸部的黑色电极接地夹。这可能在公共设置中有点尴尬。
  5. 把你的橙色接口电缆插到你的心和大脑脉冲盒的橙色端口上。
  6. 将USB电缆的一端插入心脏和脑尖峰箱,另一端进入计算机,或通过绿色智能手机电缆到移动设备的Conenct。
  7. 打开SpikereCorder软件,然后在“设置”菜单中连接到USB端口。
  8. 等待1-2秒,你应该可以在屏幕上看到心肌收缩的脉冲。
  9. 如果您看到高噪音,请尝试使用不同的计算机作为电源。我们发现尖峰箱对电源 - 耗尽电池电量的噪声非常敏感,并且通过UPS和浪涌保护器连接的电脑最好地产生良好的信号。此外,在连接到EKG的同时仍然可以拿起肌肉运动,也可以接收,这会导致对您的EKG读数的干扰。用双手放在膝盖上提供最稳定的信号。
  10. 如果您的EKG在录音期间颠倒过来,只需将两个红色电极鳄鱼夹倒在对面的手腕上。
  11. 如果要录制数据,请按Spike Recorder屏幕右上角的红色“记录”按钮。数据将保存为.wav文件。
  12. 断开电极,并进行一些跳跃的插孔,跳绳或运行到位以增加您的心率。
  13. 重新连接电极电缆。你应该在Spike记录仪软件上看到你的心率增加了。

讨论/进一步工作

  1. 我们是否正在从起搏器细胞记录心脏动作电位,或者我们记录心脏的肌肉收缩。为什么或者为什么不?
  2. 我们的SpikeRecorder软件设计得很容易使用,但如果你想破解一个界面,你可以修改我们的遗留处理草图,也可以保存和显示数据。在这里下载。要做到这一点,你需要使用另一个Arduino草图,您可以在此链接中找到

科学公平项目理念

  • 有很多不同的地方可以将电极放入此实验 - 不同的展示位置对您所看到的信号有什么影响?如果将电极更靠近彼此,则信号是否不同?靠近心脏?
  • 看某些国家对心脏动作势力幅度和速率的影响 - 最近跑,最近喝了咖啡因,抱着你的呼吸,深慢呼吸与快速的呼吸,坐着与站立,年龄,一般运动学等。
  • 如果它在外面很冷或炎热,那么当您在天气暴露时,尝试在VS内部比较心率。虽然保持安全!
  • 在你吃什么之前和之后怎么样?为什么这可能是?什么,如果有的话,你的血液的运动是否必须与饮食有关?
  • 您认为什么其他事情会影响心率?实验一些,但一定要保持安全!