動物生理學(xué)實驗指導(dǎo)實驗報告.doc

動物生理學(xué)實驗指導(dǎo)教案動物生理學(xué)研究性實驗的程序與基本要求動物生理學(xué)不僅是一門理論性很強的基礎(chǔ)性學(xué)科，而且是實驗性很強的學(xué)科，它的許多理論都來自科學(xué)實驗結(jié)果。因此，在學(xué)生經(jīng)過了一段時間的動物生理學(xué)理論的學(xué)習(xí)和一定的實驗基本技術(shù)操作訓(xùn)練及經(jīng)典性實驗實踐之后，進一步進行有關(guān)的動物生理學(xué)研究性實驗的基本訓(xùn)練是非常必要的。通過實驗設(shè)計、探索性實驗過程，能使學(xué)生充分認識實驗在科學(xué)理論產(chǎn)生和發(fā)展中的作用；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神及觀察和發(fā)現(xiàn)問題的能力；解決實際問題和分析、綜合實驗結(jié)果的能力；通過撰寫研究性論文使學(xué)生學(xué)會用邏輯性語言表達研究結(jié)果的能力；為今后獨立進行科學(xué)研究打下良好的基礎(chǔ)。實驗一 實驗技術(shù)與實驗儀器一、動物生理學(xué)實驗課程的教學(xué)目的 本課程旨在通過實驗教學(xué)訓(xùn)練學(xué)生基本操作技能，培養(yǎng)其動手能力，并使學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)與理論知識融會貫通；培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴謹?shù)目茖W(xué)作風(fēng)和嚴密的科學(xué)邏輯思維方法，以及觀察、分析、解決問題的綜合能力。同時，通過學(xué)習(xí)實驗課程中的新技術(shù)、新方法，使學(xué)生了解和掌握機能學(xué)科實驗方法的更新和發(fā)展方向，啟發(fā)學(xué)生在機能學(xué)科實驗研究中的創(chuàng)新性思維。為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究思維和科學(xué)研究能力奠定良好基礎(chǔ)。二、學(xué)習(xí)動物生理學(xué)實驗課程的要求 1做好實驗前理論與操作準備 (1)熟悉相關(guān)理論知識，以明確相關(guān)實驗的設(shè)計目的、實驗原理以及正確的實驗結(jié)果。 (2)預(yù)習(xí)實驗教材中擬進行的實驗內(nèi)容，掌握實驗?zāi)康呐c原理，了解實驗步驟及操作要點、注意事項等。 2以嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度進行實驗 (1)實驗中嚴格按操作程序進行。實驗小組各成員合理分工并密切合作，注意培養(yǎng)自己的動手能力與獨立解決實驗過程中的問題的能力。 (2)仔細、耐心觀察實驗現(xiàn)象，認真做好記錄。主動聯(lián)系理論思考、分析實驗結(jié)果和各種實驗現(xiàn)象。認真總結(jié)實驗成敗原因。培養(yǎng)實事求是的科學(xué)作風(fēng)。 (3)所進行的實驗結(jié)果均應(yīng)完整記錄。整理分析其結(jié)果后書寫出實驗報告。三、實驗結(jié)果的記錄方法與實驗報告的書寫要求 1實驗結(jié)果表示方法 (1)圖形表示法：實驗結(jié)果如以圖形記錄在實驗儀器上的，可通過輸出設(shè)備打印，再附在實驗報告上。如神經(jīng)肌肉的電活動記錄，心肌、腸肌收縮曲線，血壓曲線等。某些數(shù)據(jù)亦可經(jīng)統(tǒng)計學(xué)處理后做成圖形表示。如不同血藥濃度與相應(yīng)時間的對應(yīng)關(guān)系，此時血藥濃度為縱坐標、時間為橫坐標，描記出藥時曲線圖形。 (2)數(shù)據(jù)表示法：實驗結(jié)果以測定數(shù)據(jù)記錄的，也可以統(tǒng)計數(shù)據(jù)表格形式表示，如：各組動物不同情況下的血液、體液電解質(zhì)濃度，PC02、P02等數(shù)據(jù)。 2實驗報告的書寫要求 在實驗報告封頁上應(yīng)寫上姓名、學(xué)號、年級、班次和實驗組別。字跡清楚，工整。按格式要求逐一書寫（1）實驗題目：一般將實驗題目放在實驗報告紙的第一行或第一行正中。（2）實驗?zāi)康模鹤謹?shù)不宜繁多。一般用12句話闡明實驗所要證實的論點或要研究的內(nèi)容即可。（3）實驗方法：應(yīng)注明實驗動物名稱，麻醉方法。其余實驗操作如實驗儀器、實驗藥物或試劑、實驗步驟與過程等，可用“按XX章XX實驗項下的實驗方法進行”等字樣表示。（4）實驗結(jié)果：根據(jù)實驗結(jié)果真實、完整地以圖形、表格或文字方式表示出來。如因操作失誤或?qū)嶒瀯游锇l(fā)生意外未能完成所需觀察的實驗結(jié)果，應(yīng)在實驗報告中如實說明。（5） 討論和結(jié)論：討論應(yīng)結(jié)合實驗結(jié)果進行，宜簡明扼要。主要是分析解釋所觀察到的實驗結(jié)果和現(xiàn)象，如為預(yù)期結(jié)果，應(yīng)結(jié)合理論知識進行其作用、作用機制的闡述。如未達預(yù)期結(jié)果，應(yīng)找出原因，總結(jié)其經(jīng)驗教訓(xùn)。 結(jié)論放在實驗討論后，作為結(jié)尾完成。結(jié)論應(yīng)以實驗結(jié)果為依據(jù)，在討論的基礎(chǔ)上概括、總結(jié)具有代表性的實驗結(jié)果的論點或推論。四、實驗室規(guī)則和操作規(guī)程 1按時進入實驗室，不得遲到早退或隨意缺席。 2養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)和工作作風(fēng)，保持實驗室安靜。嚴禁在實驗室里高聲喧嘩、打鬧。 3愛護實驗室設(shè)施。實驗中嚴格按實驗步驟和方法進行。未經(jīng)教師同意不得隨意動用實驗室儀器或器械。切忌違規(guī)操作或粗暴使用精密儀器。如微機操作應(yīng)掌握如何正確開機、如何進入實驗程序、如何啟動記錄、如何存儲與輸出、如何打印實驗結(jié)果及關(guān)機等。嚴禁在微機上玩游戲、作個人文件、隨意啟動其他程序，甚至損壞實驗程序等與實驗無關(guān)甚至非法的活動。 4實驗前認真按教材清點實驗桌上的實驗器材，如有實驗器械缺少或損壞應(yīng)及時向教師報告。實驗完畢后應(yīng)將器械清洗干凈，擺放整齊。如在實驗過程中意外損壞實驗器械，應(yīng)向教師報告說明，以及時檢修或更換。故意損壞實驗儀器或器械者，除照價賠償外，學(xué)校將給予行政處罰。 5養(yǎng)成節(jié)約用物的良好習(xí)慣，不得隨意浪費動物標本、器材、藥品和試劑。能重復(fù)利用的器材如紗布、縫合針、試管、插管、針頭等，應(yīng)洗凈再用。實驗中不得圖個人方便而隨意移走公用物品。實驗廢物不得亂倒、亂扔，尤其是強酸、強堿試劑或具放射性的液體或污物，動物皮毛，組織器官，紙屑等不得倒入水槽內(nèi)，應(yīng)統(tǒng)一放置在指定地點。 6實驗完成后，應(yīng)及時關(guān)閉微機。離開實驗室以前應(yīng)安排值日小組打掃實驗室清潔，整理桌面物品，關(guān)閉總電源及穩(wěn)壓器開關(guān)、水開關(guān)、門窗等。最后請實驗室管理人員檢查驗收后方能離開。五、 動物生理實驗常用手術(shù)器械1 常用手術(shù)器械 動物生理學(xué)實驗常用手術(shù)器械與醫(yī)學(xué)外科手術(shù)器械大致相同,但也有一些專用器械.現(xiàn)僅介紹常規(guī)的手術(shù)器械。 (1)手術(shù)刀 手術(shù)刀主要用來切開皮膚和臟器。手術(shù)刀片有圓刃、尖刃和彎刃三種。刀柄也分多種，最常用的是4號刀柄和7號刀柄（圖3.1-1）?？筛鶕?jù)手術(shù)部位、性質(zhì)的需要自由拆裝和更換變鈍或損壞的手術(shù)刀片（圖3.1-2）。持刀的方式有4種(圖3.1-3)，其中“執(zhí)弓式”是一種常用的的持刀方式。其動作范圍廣泛而靈活，用于腹部、頸部或股部的皮膚切口。 (2)手術(shù)剪和粗剪刀 手術(shù)剪分鈍頭剪、尖頭剪。其尖端有直、彎之分。主要用于剪皮膚、肌肉等軟組織。也可用來分離組織，即利用剪刀尖插入組織間隙，分離無大血管的結(jié)締組織。另外，還有一種小型的眼科剪，主要用于剪血管和神經(jīng)等軟組織。一般說來，深部操作宜用彎剪，不致誤傷。剪線大多為鈍頭直剪，剪毛用鈍頭、尖端上翹的。正確執(zhí)剪姿勢是用拇指與無名指持剪，食指置于手術(shù)剪的上方（圖3.1-4）。粗剪刀，為普通的剪刀。在蛙類的實驗中，常用來剪蛙的脊柱、骨和皮膚等粗硬組織。 (3)手術(shù)鑷 手術(shù)鑷種類很多，名稱也不統(tǒng)一，常用的有無齒鑷和有齒鑷兩種,用于夾住或提起組織，以便剝離、剪斷或縫合。有齒鑷用于提起皮膚、皮下組織、筋膜、肌腱等較堅韌的組織，使其不易滑脫。但有齒鑷不能用以夾持重要器官，以免造成損傷。無齒鑷用于夾持神經(jīng)、血管、腸壁或其他臟器,較脆弱組織，而不致使之受損傷。正確執(zhí)鑷方法如圖3.1-5，用力適當(dāng)?shù)匕殉种?(4)血管鉗 血管鉗又稱止血鉗，有直、彎、帶齒和蚊式鉗等數(shù)種。主要用于夾血管或止血點，以達止血的目的。也用于分離組織、牽引縫線，把持或拔縫針等。正確持鉗和持剪方法相同（圖3.1-6）。開放血管鉗的方法是利用右手已套入血管鉗的拇指與無名指相對擠壓，繼而兩指向相反的方向旋開，放開血管鉗(圖3.1-7)。 (5) 骨鉗 在打開顱腔和骨髓腔時，用于咬切骨質(zhì)。 (6)顱骨鉆 用于開顱時鉆孔。(7)氣管插管 急性動物實驗時，插入氣管，以保證呼吸通暢，或做人工呼吸。將一端接氣鼓或換能器，可記錄呼吸運動。 (8)血管插管 有動脈插管和靜脈插管。一些小型動物的動脈插管可用16號輸血針頭磨平來替代。在急性實驗時插入動脈，另一端接壓力換能器或水銀檢壓計，以記錄血壓。靜脈插管插入靜脈后固定，以便在實驗過程中隨時用注射器向靜脈血管中注入藥物和溶液。 (9)金屬探針 專門用來毀壞蛙類腦和脊髓。 (10)玻璃分針 專用于分離神經(jīng)與血管等組織。 (11)蛙心夾 使用時將夾的前端在蛙心室舒張時夾住心室尖，尾端用線系在換能器（或扛桿）上。 (12)動脈夾 用于阻斷動脈血流。 (13)蛙板 一塊20 cm15 cm的木板，用于固定蛙類。 各種手術(shù)器械使用后，都應(yīng)及時清洗，齒間、軸間的血跡也應(yīng)用小刷刷洗干凈。洗凈后用干布擦拭干，忌用火烤烘干或重擊。久置不用的金屬器械應(yīng)檫油保護。2. 實驗動物六、計算機生物信號采集處理系統(tǒng)在生理學(xué)實驗中的應(yīng)用 生物信號采集、處理系統(tǒng)是應(yīng)用大規(guī)模集成電路、計算機硬件和軟件技術(shù)開發(fā)的一種集生物信號的放大、采集、顯示、處理、存儲和分析的電機一體化儀器。該系統(tǒng)可替代傳統(tǒng)的刺激器、放大器、示波器、記錄儀，一機多用，功能強大。廣泛地被應(yīng)用于生理學(xué)、病理學(xué)、藥理學(xué)實驗。1 計算機生物信號采、集處理系統(tǒng)的基本組成和工作原理 目前我國的生物信號采集處理系統(tǒng)多達十余種,因各制造商開發(fā)的年代和使用風(fēng)格不同,相互之間存在著一定的差異。早期的產(chǎn)品基于DOS操作系統(tǒng)，而近期產(chǎn)品多以Windows操作系統(tǒng)，雖然產(chǎn)品有不同的特點，但基本的結(jié)構(gòu)和工作原理具有一定的共性,現(xiàn)做一簡要的介紹。 該系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成。硬件主要完成對各種生物電信號(如：心電、肌電、腦電)與非電生物信號(如：血壓、張力、呼吸)的采集。并對采集到的信號進行調(diào)理、放大，進而對信號進行模數(shù)(AD)轉(zhuǎn)換，使之進入計算機。軟件主要用來對已經(jīng)數(shù)字化了的生物信號進行顯示、記錄、存儲、處理及打印輸出，同時對系統(tǒng)各部分進行控制，與操作者進行人機對話(圖2.5-1)。（1） 傳感器和放大器 生物所產(chǎn)生的信息，其形式多種多樣，除生物電信號可直接檢取外，其它形式的生物信號必須先轉(zhuǎn)換成電信號，對微弱的電信號還需經(jīng)過放大，才能作進一步的處理。生物信號采集處理系統(tǒng)中的刺激器和放大器都是由計算機程控的,其工作原理和一般的刺激器、放大器完全一樣。主要的區(qū)別在于一般儀器是機械觸點式切換，而生物信號采集系統(tǒng)是電子模擬開關(guān)，由電壓高低的變化控制，是程序化管理，提高了儀器的可靠性，延長了儀器的壽命。 （2） 生物信號的采集 計算機在采集生物信號時，通常按照一定的時間間隔對生物信號取樣，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后放入內(nèi)存。這個過程稱為采樣。 (1)A/D轉(zhuǎn)換器 生物信號通常是一種連續(xù)的時間函數(shù)，必需轉(zhuǎn)換為離散函數(shù)，再將這離散的函數(shù)按照計算機的“標準尺度”數(shù)字化，以二進制表達，才能被計算機所接受。A/D轉(zhuǎn)換設(shè)備能提供多路模/數(shù)轉(zhuǎn)化和數(shù)/模轉(zhuǎn)換化。A/D轉(zhuǎn)換需要一定時間，這個時間的長短決定著系統(tǒng)的最高采樣速度。A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果是以一定精度的數(shù)字量表示，精度愈高，（曲線的）幅度的連續(xù)性愈好。對一般的 生物信號采樣精度不應(yīng)低于12位數(shù)字。轉(zhuǎn)換速度和轉(zhuǎn)換精度是衡量A/D轉(zhuǎn)換器性能的重要指標。 (2)采樣與采樣有關(guān)的參數(shù)包括：通道選擇、采樣間隔、觸發(fā)方式和采樣長度等方面。 通道選擇： 一個實驗往往要記錄多路信號，如心電、心音、血壓等。計算機對多路信號進行同步采樣，是通過一個“多選一”的模擬開關(guān)完成的。在一個很短暫的時間內(nèi)，計算機通過模擬開關(guān)對各路信號分別選通、采樣。這樣，盡管對各路信號的采樣有先有后，但由于這個“時間差”極短暫，因此，仍可以認為對各路信號的采樣是“同步”的。 采樣間隔： 原始信號是連續(xù)的，而采樣是間斷進行的。對某一路信號而言，兩個相鄰采樣之間的時間間隔稱為采樣間隔。間隔愈短，單位時間內(nèi)的采樣次數(shù)愈多。采樣間隔的選取與生理信號的頻率也有關(guān)，采樣速率過低，就會使信號的高頻成分丟失。但采樣速率過高會產(chǎn)生大量不必要的數(shù)據(jù)，給處理、存儲帶來麻煩。根據(jù)采樣定律，采樣頻率應(yīng)大于信號最高頻率的2倍。實際應(yīng)用時，常取信號最高頻率的35倍來作為采樣速率。 采樣方式： 采樣通常有連續(xù)采樣和觸發(fā)采樣兩種方式。在記錄自發(fā)生理信號(如心電、血壓)時，采用連續(xù)采樣的方式。而在記錄誘發(fā)生理信號(如皮層誘發(fā)電位)時，常采用觸發(fā)采樣的方式。后者又可根據(jù)觸發(fā)信號的來源分為外觸發(fā)和內(nèi)觸發(fā)。 采樣長度： 在觸發(fā)采樣方式中啟動采樣后，采樣持續(xù)的時間稱為采樣長度。它一般應(yīng)略長于一次生理反應(yīng)所持續(xù)的時間。這樣既記錄到了有用的波形，又不會采集太多無用的數(shù)據(jù)造成內(nèi)存的浪費。（3）生物信號的處理 計算機生物信號采集處理系統(tǒng)因其強大的計算功能，可起到濾波器的功能，而且性能遠遠超過模擬電路，恢復(fù)被噪音所淹沒的重復(fù)性生理信號。人們可以測量信號的大小、數(shù)量、變化程度和變化規(guī)律，如波形的寬度、幅度、斜率、零交點數(shù)等參數(shù)。做進一步的分類統(tǒng)計、分析給出各頻率分能量（如腦電、肌電及心率變異信號）在信號總能量中所占的比重、對信號源進行定位。對實驗結(jié)果可以用計數(shù)或圖形方式輸出。對來自攝像機或掃描儀的圖像信息經(jīng)轉(zhuǎn)換后，也可輸入計算機進行分析。所以計算機生物信號采集處理系統(tǒng)，不僅具備了刺激器、放大器、示波器、記錄儀和照相機等儀器的記錄功能外，而且還兼有微分儀、積分儀、觸發(fā)積分儀、頻譜分析儀等信號分析儀器的信息處理功能。為節(jié)省存儲空間，計算機可對其獲得的數(shù)據(jù)可按一定的算法進行壓縮。2 計算機生物信號采集、處理系統(tǒng)的基本操作 計算機生物信號采集、處理系統(tǒng)種類繁多，用其進行實驗操作方法各有所異,這里只能做一般的、原則性介紹。掌握實驗的一般流程、配置實驗和刺激參數(shù)設(shè)置方法是我們用好生物信號采集系統(tǒng)的關(guān)鍵。 (1)進入系統(tǒng)，選擇通道：確定信號輸入到哪個通道，以打“對勾”表示。 (2)刺激方式的選擇:根據(jù)實驗的需要確定是否需要刺激。一般可有7種刺激方式可被選擇（見刺激參數(shù)設(shè)置） (3)選擇輸入方式：根據(jù)生物信號的性質(zhì)：是非電信號（如骨骼肌張力、血壓、呼吸道壓力、心肌收縮力、腸肌張力等）還是電的信號（如神經(jīng)干動作電位、心電、神經(jīng)放電、腦電等），確定是否需要換能器。 (4)交/直流的選擇 根據(jù)生物信號是快信號（如神經(jīng)干動作電位、心室肌動作電位、神經(jīng)放電等）還是慢信號（如血壓、呼吸、心電、平滑肌張力等）確定以何種電流輸入。一般電信號選擇交流輸入，非電信號經(jīng)換能后選擇直流輸入。來自另外的前置放大器的輸入信號，采用直流輸入的方式（如經(jīng)微電極放大器后的心室肌動作電位信號）?？捎梅糯笃鞯臅r間常數(shù)進行選擇（或有專門的開關(guān)）。 (5)放大器放大倍數(shù)的選擇：采樣卡的有效采樣電壓一般位+/-5V。所以輸入信號的強度一般不能超過5 V，根據(jù)信號的強弱選擇適當(dāng)?shù)姆糯蟊稊?shù),在不溢出的前提下,放大倍數(shù)選大一些為好。 (6)濾波選擇： 根據(jù)是否需要濾波確定高頻濾波和時間常數(shù)，使采樣在最好的波段中進行（見2.3.1）。 (7)選擇顯示模式 ：用計算機生物信號采集、處理系統(tǒng)進行實驗時有兩種顯示模式的選擇：一類為快捷（或標準）方式，系統(tǒng)內(nèi)提供了許多常規(guī)的生理、病理、藥理專項實驗方法，所配置及標定的參數(shù)都已提供在每一專項實驗選項中。因此只要進入系統(tǒng)，激活實驗菜單，選擇具體的實驗項目，即可按照標準實驗內(nèi)容做好各項配置、標定而進行實驗。另一類是一般性（或通用）方式，適用于科研與特殊教學(xué)實驗，可根據(jù)需要不斷改變系統(tǒng)參數(shù)（進行顯示設(shè)置），使采集的波形更好，更適合于觀察及符合實驗結(jié)果。 “連續(xù)記錄”方式：用來記錄變化較慢，頻率較低的生物信號。如電生理實驗中的血壓，呼吸，心電、張力等，掃描線的方向是由右向左，連續(xù)滾動，與傳統(tǒng)儀器的二導(dǎo)記錄儀相一致。它的采樣間隔從最慢50 ms至最快25 s，有11檔可選。在上述經(jīng)典實驗中一般選l ms 10 ms之間即可。 “記憶示波”方式：用來記錄變化快，頻率高的生物信號。如：電生理實驗中的神經(jīng)干動作電位，動作電位傳導(dǎo)速度，心室肌動作電位等。掃描線的方向是由左至右，一屏一屏地記錄，與傳統(tǒng)示波器相一致。它的采樣間隔選項從最快每次1 ms10 s,有8檔可選。(注意：在10 s檔即100 KHz采樣頻率只允許單窗口運行)在經(jīng)典型實驗一般選25 s或50 s即可。 刺激觸發(fā)顯示方式 是一種單幀波形顯示方式。表示發(fā)出一個刺激信號，采集一幀生物信號數(shù)據(jù)，并把它顯示在屏幕上。如果選擇了“記憶示波”顯示方式則應(yīng)考慮選擇“刺激器觸發(fā)顯示”，要求刺激與采樣同步工作。還有其它顯示方式，此處不再列舉。 (8)采樣間隔選擇：注意采樣間隔與所采信號相匹配。采樣間隔調(diào)控的合適值應(yīng)多試幾次，以求最好。 (9)采樣 進入實驗項目（通道采樣內(nèi)容）從14通道輸入生理信號并選擇希望進行的實驗項目，點擊開始按鈕，系統(tǒng)開始采樣，采樣窗中即有掃描線出現(xiàn)，并隨外部信號變化，顯示起伏波形。 注意：如果在觸發(fā)方式中選定了刺激器觸發(fā)，則應(yīng)當(dāng)在主界面中點擊“刺激”按鈕啟動刺激器，即可開始同步采樣。 (10)實時調(diào)整采樣參數(shù)：為使采樣波形達到最好即最有利于觀察的狀態(tài)，可以在采樣過程中,時實按以下步驟調(diào)節(jié)各部分： 如感信號太大或太小,可實時點擊各通道放大器增益按鈕，改變放大倍數(shù),將信號幅度放大至適當(dāng)程度。 調(diào)節(jié)各通道的時間常數(shù)和高頻濾波值 調(diào)節(jié)各通道的掃描速度。 如感到圖形顯示太大或太小, 可實時在Y軸上進行壓縮或擴展，使圖形大小適中。注意此時輸入的信號并沒有改變，僅是圖形的變形。 如果感到圖形X軸壓縮比不合適,可實時點擊X軸壓縮或擴展按鈕，使掃描線滾動速度適合觀察。 在需要刺激時，可在刺激器參數(shù)調(diào)整欄中，逐個調(diào)整刺激參數(shù)，形成最佳參數(shù)。 如果出現(xiàn)50 Hz的干擾,可啟動50 Hz抑制,將50 Hz電源的干擾信號消除掉。該命令只能對當(dāng)前通道起作用。 (11)結(jié)束采樣 點擊采樣結(jié)束按鈕結(jié)束采樣，全部結(jié)果數(shù)據(jù)以圖形方式顯示在各自的窗口，可移動X方向棍條從頭到尾觀察所有的圖形。并可拖選圖形進行觀測量、進入表格、打印等后處理。 (12) 設(shè)置存盤 如果本次實驗成功，所選的設(shè)置參數(shù)合理，可將本設(shè)置以自定義文件名存盤。實驗二 呼吸運動的調(diào)節(jié)【實驗原理】呼吸運動能夠有節(jié)律地進行，并能適應(yīng)機體代謝的需要，是由于體內(nèi)呼吸中樞調(diào)節(jié)的緣故。體內(nèi)、外各種刺激可以作用于中樞或經(jīng)不同的感受器反射性地通過膈神經(jīng)和肋間神經(jīng)影響呼吸肌尤其是膈肌的活動?！緦嶒?zāi)康摹勘緦嶒灥哪康氖怯^察某些因素對呼吸運動的影響及膈肌活動時的生物電現(xiàn)象。【實驗材料】 1.實驗對象 家兔2.實驗器材 哺乳類動物手術(shù)器械，兔手術(shù)臺、MS4000U生物機能實驗系統(tǒng)、氣管插管、50cm長的乳膠管、保護電極、20ml、5ml注射器、250ml抽濾瓶、紗布、棉線。3.藥 品 生理鹽水、20%氨基甲酸乙酯、3%乳酸、CaCO3、 稀鹽酸、【實驗步驟及觀察項目】1. 麻醉及氣管插管 用20%氨基甲酸乙酯（5ml/kg體重）由耳緣靜脈注入，待動物麻醉后仰臥固定于手術(shù)臺上，沿頸部正中切開皮膚，分離氣管，并插入氣管插管。分離出頸部雙側(cè)迷走神經(jīng)穿線備用。在劍突下剪一小口，暴露劍突下的膈肌，注意切勿導(dǎo)致氣胸。具體步驟：抓兔方法、稱重、麻醉、手術(shù)等靜脈注射法：家兔靜脈注射一般采用耳緣靜脈。耳緣靜脈沿耳背后緣走行，較粗，剪除其表面皮膚上的毛并用水濕潤局部，血管即顯現(xiàn)出來。注射前可先輕彈或揉擦耳尖部并用手指輕壓耳根部，刺入靜脈(第一次進針點要盡可能靠遠心端，以便為以后的進針留有余地)后順著血管平行方向深入1cm，放松對耳根處血管的壓迫，左手拇指和食部指移至針頭刺入部位，將針頭與兔耳固定。進行藥物注射。若注射阻力較大或出現(xiàn)局部腫脹，說明針頭沒有刺入靜脈，應(yīng)立即拔出針頭，在原注射點的近心段重新刺入。注射完畢，拔出針頭，用棉球壓住針刺孔，以免出血。若實驗過程中需補充麻藥或靜脈給藥，也可不拔出針頭，而用動脈夾將針頭與兔耳固定，只拔下注射器筒，用一根與針頭內(nèi)徑吻合且長短適宜的針芯(可用針灸針代替)插入針頭小管內(nèi)，防止血液流失，以備下次注射時使用(見圖2-11中)。 2-11 兔耳靜脈注靜烏拉坦：又名氨甲乙酸乙酯(urethane)，與氯醛糖類似，可導(dǎo)致較持久的淺麻醉，對呼吸無明顯影響。烏拉坦對兔的麻醉作用較強，是家兔急性實驗常用的麻醉藥。對貓和狗則奏效較慢，在大鼠和兔能誘發(fā)腫瘤，需長期存活的慢性實驗動物最好不用它麻醉。本藥易溶于水，使用時配成1025%的溶液。頸部手術(shù) 頸部手術(shù)主要以免、狗、貓、大白鼠、豚鼠為實驗對象。將動物仰臥位固定于手術(shù)臺上，然后進行實驗。1頸部切開剪去頸前皮膚上的毛。用手術(shù)刀在喉頭與胸骨上緣之間沿頸腹正中線作一切口。切口的長度：大白鼠或豚鼠為2.5-4cm，兔、貓為5-7Cm，狗為10cm。用止血鉗分離皮下結(jié)締組織，然后將切開的皮膚向兩側(cè)拉開，可見到頸部有3條淺層肌肉：(1)胸骨乳突肌 起自胸骨，斜向外側(cè)方頭部顳骨的乳突處，在狗稱為胸頭肌。左右胸骨乳突肌呈“V”型斜向分布。(2)胸骨舌骨肌 起自胸骨，止于舌骨體，位于頸腹正中線，左右兩條平行排列，覆蓋于氣管腹側(cè)面。(3)胸骨甲狀肌 起自胸骨和第一肋軟骨，止于甲狀軟骨后緣正中處。2氣管切開及氣管插管術(shù)氣管切開術(shù)是哺乳類動物急性實驗中常作的手術(shù)。一方面切開氣管和插入氣管插管可保證呼吸通暢；另一方面為實驗要求做準備。氣管位于頸部正中位，全部被胸骨舌骨肌與胸骨甲狀肌所覆蓋。用止血鉗分開左右胸骨舌骨肌，在正中線沿其中縫插入并向前后兩端擴張創(chuàng)口。注意止血鉗不能插入過深，以免損傷氣管或其他小血管。也可用兩食指沿左右胸骨舌骨肌中縫輕輕向上下拉開，此時即可見到氣管。在喉頭以下氣管處，分離一段氣管與食管之間的結(jié)締組織，并穿一根浸過生理鹽水的棉線備用。于甲狀軟骨下1-2cm處的兩個軟骨環(huán)之間，用手術(shù)刀或剪刀將氣管橫向切開，再向頭端作一小縱向切口，使呈“”形，將口徑適當(dāng)?shù)臍夤懿骞苡汕锌谙蛐囟瞬迦霘夤芮粌?nèi)，用備用線結(jié)扎，并再在插管的側(cè)管上打結(jié)固定，以防插管滑出。插入插管后需仔細檢查，若管內(nèi)有血液，必須拔出插管，經(jīng)止血處理后再插入。3. 頸部神經(jīng)、血管分離的基本方法神經(jīng)和血管都是比較嬌嫩的組織，因此在剝離的過程中應(yīng)細心，動作要輕柔，切不可用帶齒的鑷子進行剝離，也不可用止血鉗或鑷子夾持，以免其結(jié)構(gòu)和機能受損。剝離頸部較粗大神經(jīng)和血管時，先用止血鉗將神經(jīng)或血管周圍的結(jié)締組織稍加分離，然后在神經(jīng)或血管附近結(jié)締組織中插入大小適合的止血鉗，順著神經(jīng)或血管走行方向擴張止血鉗，逐漸使其周圍結(jié)締組織剝離。分離細小神經(jīng)或血管時，要特別注意保持局部的自然解剖位置，不要把結(jié)構(gòu)關(guān)系弄亂，同時需用玻璃分針輕輕地進行分離。剝離組織時的用力方向應(yīng)與神經(jīng)或血管的走行方向一致。分離完畢，在神經(jīng)或血管的下面穿過浸有生理鹽水的細線(根據(jù)需要穿一根或兩根)，以備刺激時提起或結(jié)扎之用。然后用一塊浸有溫?zé)嵘睇}水的紗布或棉花蓋在切口組織上，經(jīng)常保持組織濕潤(見圖2-22)。圖2-22 兔頸、胸部的神經(jīng)和血管示意圖(2)兔氣管插管 動物（以家兔為例）暴露、游離出氣管，并在氣管下穿一較粗的線。用剪刀或?qū)Ｓ秒姛峤z于喉頭下23 cm處的兩軟骨環(huán)之間，橫向切開氣管前壁約1/3的氣管直徑，再于切口上緣向頭側(cè)剪開約0.5 cm長的縱向切口，整個切口呈”。若氣管內(nèi)有分泌物或血液要用小干棉球拭凈。然后一手提起氣管下面的縛線，一手將一適當(dāng)口徑的“Y”氣管插管斜口朝下,由切口向肺插入氣管腔內(nèi)，再轉(zhuǎn)動插管使其斜口面朝上，用線镈結(jié)于套管的分叉處,加以固定（圖3.7-2）。2. 儀器連接 將壓力傳感器與氣管插管連接，并將側(cè)孔夾閉。將信號線接CH2輸入座。將兩引導(dǎo)探針插入膈肌，接入CH1輸入座。依次選擇“輸入信號”、“CH1通道肌電”、“CH2通道呼吸”依次選擇設(shè)刺激器方式：“連續(xù)單刺激”、波寬“5ms”、延時“30ms”，強度6V，波間隔20ms3.實驗項目3.1觀察正常的呼吸曲線 適當(dāng)調(diào)節(jié)氣管插管另一開口大小，使呼吸曲線幅度適中，便于觀察。通道1可見膈肌活動時的生物電現(xiàn)象。通道2可見呼吸曲線，上升相為呼氣，下降相為吸氣。3.2增加二氧化碳 當(dāng)呼吸平穩(wěn)后，將裝有碳酸鈣的三角瓶加入鹽酸后，迅速與套在氣管側(cè)管上的橡皮管相連，觀察呼吸效應(yīng)。3.3缺氧 當(dāng)呼吸恢復(fù)后，將缺氧裝置接氣管插管側(cè)管，觀察呼吸效應(yīng)。3.4增大無效腔（長管呼吸） 當(dāng)呼吸恢復(fù)后，將一段長橡皮管接氣管側(cè)管，觀察呼吸效應(yīng)。3.5注射乳酸 抽取3%乳酸1ml，于耳緣靜脈注射觀察呼吸效應(yīng)。3.6剪斷迷走神經(jīng) 剪斷一側(cè)迷走神經(jīng)時，觀察呼吸效應(yīng)，稍后，剪斷另一側(cè)迷神經(jīng)時，觀察呼吸效應(yīng)?！咀⒁馐马棥?.氣管插管前注意止血并清理氣管內(nèi)容物。2.注射乳酸時不要刺破靜脈，以免乳酸外漏，引起動物躁動。3.氣管插管側(cè)管的夾子在實驗全過程中不得更動，以免影響振幅前后比較?！舅伎碱}】1. 迷走神經(jīng)在節(jié)律性呼吸中起什么作用？2. 如何排除本實驗中出現(xiàn)的干擾？實驗四 神經(jīng)干動作電位引導(dǎo)、興奮傳導(dǎo)速度的測定【實驗原理】各種可興奮細胞處于興奮狀態(tài)時，都有一個共同的、最先出現(xiàn)的反應(yīng)動作電位，即細胞膜受刺激后在原有靜息電位基礎(chǔ)上發(fā)生的一次膜兩側(cè)電位的快速倒轉(zhuǎn)和復(fù)原。動作電位是細胞興奮的標志，它只是在外加刺激達到一定強度時方可出現(xiàn)。該實驗中神經(jīng)干動作電位的引導(dǎo)采用的是細胞外記錄，當(dāng)沖動傳來，神經(jīng)的興奮部位對于靜止部位來說呈負電位，兩者之間出現(xiàn)的電位差可被擺放在神經(jīng)纖維外的記錄電極和參考電極引導(dǎo)出來，顯示在熒光屏上。由于本實驗所用的坐骨神經(jīng)標本包括許多種類的神經(jīng)纖維成分，其各自的興奮閾值不同，傳導(dǎo)速度各異，所引導(dǎo)的動作電位為各峰電位之總和，為復(fù)合動作電位，因而其幅值在一定范圍內(nèi)隨刺激強度增加而增大?？膳d奮細胞任何一個部位的膜受刺激產(chǎn)生動作電位后，該處已除極的膜電位和鄰近仍處于安靜極化狀態(tài)的膜電位之間出現(xiàn)一電位差并引起局部電流，流動的結(jié)果是未興奮部位的膜內(nèi)電位升高，而膜外電位降低，膜除極達閾電位，鄰近的膜也產(chǎn)生動作電位。動作電位同樣依局部電流的形式沿神經(jīng)纖維傳導(dǎo)，其速度取決于神經(jīng)纖維的直徑、內(nèi)阻、有髓或無髓等。坐骨神經(jīng)為混合神經(jīng)，通過測定該復(fù)合動作電位經(jīng)過的距離和時間，即可計算出神經(jīng)干興奮傳導(dǎo)的速度?！緦嶒?zāi)康摹?通過學(xué)習(xí)神經(jīng)干動作電位細胞外引導(dǎo)記錄方法，了解電生理實驗的基本方法和基本儀器的使用。2觀察神經(jīng)干動作電位的波形、幅度、潛伏期，探討其機制。3了解神經(jīng)干動作電位傳導(dǎo)速度的原理和方法?！緦嶒灢牧稀?.實驗對象: 蟾蜍(或蛙)。2.實驗器材:MS4000U生物機能實驗系統(tǒng)、蛙手術(shù)器械1套、神經(jīng)標本屏蔽盒。3.藥 品:任氏液?！緦嶒灢襟E及觀察項目】1.坐骨神經(jīng)腓神經(jīng)標本制備1.1坐骨神經(jīng)-腓神經(jīng)所用動物多為蟾蜍或蛙。(1)破壞腦脊髓 常用金屬探針插入枕骨大孔破壞腦、脊髓的方法處死。左手握蛙，用拇指按壓背部，食指按壓頭部前端，使頭前俯；用右手食指的指甲由頭端沿正中線向下滑動，至耳鼓膜后緣連線前約3mm處可觸及一橫溝，其中點相當(dāng)于枕骨大孔位置(圖2-14)。用探針由此處垂直刺入枕骨大孔，折入顱腔，左右捻轉(zhuǎn)探針，以破壞腦組織；其后，將探針退至枕骨大孔，將針頭轉(zhuǎn)向后，刺入椎管，以破壞脊髓。此時，如蛙四肢松軟，呼吸消失，表明腦和脊髓已完全破壞。圖2-14 蛙腦脊髓破壞方法(2)除去軀干上部及內(nèi)臟 用粗剪刀在骶髂關(guān)節(jié)水平以上1cm處剪斷脊柱，左手捏住脊柱下方斷端，注意不要損傷腹側(cè)面兩側(cè)的坐骨神經(jīng)干，使蛙頭和內(nèi)臟自然下垂，右手持粗剪刀沿脊柱兩側(cè)剪除一切內(nèi)臟及頭胸部，留下后肢、骶骨、部分脊柱及緊貼于脊柱兩鋇，J的坐骨神經(jīng)。(3)剝皮、分離兩腿 先剪去肛周一圈皮膚，然后一手捏住脊柱斷端，另一只手捏住斷端邊緣皮膚，向下剝掉全部后肢皮膚。再用粗剪刀將脊柱沿正中線剪開分為兩半，標本放在盛有任氏液的培養(yǎng)皿中。洗凈手及用過的器械。(4)游離坐骨神經(jīng)腓神經(jīng) 將一腿標本腹面朝上置于蛙板上，用玻璃分針沿脊柱旁游離坐骨神經(jīng)，并于近脊柱處穿線結(jié)扎。再將標本背面朝上放置，把梨狀肌及附近的結(jié)締組織剪去。循神經(jīng)溝找出坐骨神經(jīng)的大腿部分(圖2-15)，用玻璃分針仔細剝離，然后從脊柱根部將坐骨神經(jīng)剪斷，手持結(jié)扎線將神經(jīng)輕輕提起，剪斷坐骨神經(jīng)的所有分支，游離神經(jīng)至腘窩處。坐骨神經(jīng)在腘窩上方分為脛神經(jīng)和腓神經(jīng)兩支。在分叉下剪斷內(nèi)側(cè)的脛神經(jīng)。腓神經(jīng)于腓腸肌溝內(nèi)下行至足部；在踝關(guān)節(jié)水平用線結(jié)扎腓神經(jīng)，并剪斷。也可剪斷腓神經(jīng)而分離脛神經(jīng)，制成坐骨神經(jīng)脛神經(jīng)標本。圖2-15 坐骨神經(jīng)標本背面示意圖 圖2-16 坐骨神經(jīng)腓腸肌標本制備法標本制成后，浸于任氏液中10-20分鐘，使其興奮性相對穩(wěn)定后即可用于實驗。注意事項：制備坐骨神經(jīng)干標本時應(yīng)作鈍性分離，避免過度牽拉或用金屬器械、手捏碰神經(jīng)干；制備標本時應(yīng)隨時對神經(jīng)干滴加任氏液，以保持神經(jīng)濕潤，并將暫不用的神經(jīng)置于任氏液培養(yǎng)皿中保存。2.儀器連接和調(diào)試2.1 神經(jīng)屏蔽盒的安裝：一對刺激電極相互盡量靠近，兩對記錄電極盡可能分開，神經(jīng)槽的所有電極都需要用小刀刮亮除去銹蝕和氧化膜并使各電極處于同一水平，以免接觸不良。用鑷子夾住神經(jīng)標本一端的結(jié)扎線，將標本放置于電極上，方向是標本的近中端接觸刺激電極，遠中端接觸引導(dǎo)電極。2.2 連接：刺激電極與計算機程控刺激器的輸出端相連；距離刺激電極近的一對記錄電極與計算機一通道相連，距離刺激電極遠的一對記錄電極與另一通道相連；兩對記錄電極引導(dǎo)的生物電信號輸入計算機電位通道接口，經(jīng)程控生物放大器放大，A/D轉(zhuǎn)換，計算機處理，顯示器顯示。（見圖2-25-1） R1R2 r1 r2 地 r3r4刺激輸出CH1CH2圖2-25-13.實驗項目打開計算機電源開關(guān)，點擊桌面上MS4000U生物機能實驗系統(tǒng)軟件標志，選擇實驗項目動作電位，進行觀察實驗。 3.1 雙相動作電位 用單脈沖電刺激，調(diào)節(jié)程控刺激器的波寬和幅度，逐漸增加刺激強度，觀察動作電位的大小。掃描時，可在屏幕上見到一個雙相動作電位，即前面一個大的向上的波，后面?zhèn)€向下的波(圖2-5-2)。每次顯示動作電位的同時，系統(tǒng)可立即計算出動作電位的幅值、波寬、潛伏期。圖2-25-23.2神經(jīng)干動作電位傳導(dǎo)速度的測定 調(diào)節(jié)兩對記錄電極的位置使其盡量分開，并與神經(jīng)干緊密接觸；調(diào)節(jié)刺激器強度以產(chǎn)生最大動作電位；量出兩記錄電極之間的距離(d)；給神經(jīng)纖維單脈沖刺激，該刺激經(jīng)歷時間t1后，傳至距刺激電極較近的記錄電極r1，引導(dǎo)出第一個動作電位，同樣，該刺激經(jīng)歷時間t2后，傳至距刺激電極較遠的記錄電極r2，引導(dǎo)出第二個動作電位；分別測出刺激傳到引導(dǎo)電極r1（近)和引導(dǎo)電極r2 (遠)的時間(潛伏期t1和t2)，二者之差(t2-t1)就是動作電位傳導(dǎo)距離(d)所消耗的時間，所以，傳導(dǎo)速度v=d/(t2-t1)，單位是m/s?！咀⒁馐马棥?神經(jīng)標本盡量分離長，分離干凈，但不能損傷神經(jīng)干。2要避免標本干燥，但同時注意電極間不要有過多的任氏液，以免造成短路。1.常用生理溶液的成分及配制方法各種生理鹽溶液的用途： 生理鹽水：即與血清等滲之NaCl溶液，在冷血動物應(yīng)用0.6%-0.65%，在溫血動物應(yīng)用0.85%-0.9%。 任氏溶液：用于青蛙及其他冷血動物。 樂氏溶液：用于溫血動物之心臟、子宮及其它離體臟器。用作灌注液者須于用前通入氧氣泡15分鐘。低鈣樂氏液（含無水氯化鈣0.05g）用于離體小腸及豚鼠的離體支氣管灌注。臺氏溶液：用于溫血動物之離體小腸。 實驗四 蛙心起博點【實驗原理】哺乳類動的心臟特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)都具有自動節(jié)律性，但各部分的自律性高低不同，以竇房結(jié)的自律性為最高，所以竇房結(jié)被稱為哺乳動物的正常起搏點。蛙和其它兩棲類動物的正常起搏點是靜脈竇。正常情況下，蛙靜脈竇起博細胞發(fā)出的沖動通過特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)依次傳到心房和心室引起興奮?！緦嶒?zāi)康摹?1.學(xué)習(xí)和掌握蛙類手術(shù)的操作過程。 2.觀察蛙心起博點及各部分自律性的高低?！緦嶒灢牧稀?.實驗動物 蟾蜍或蛙。2.實驗器材 蛙類手術(shù)器械、計時器等。3.藥 品 任氏液?！緦嶒灢襟E及觀察項目】1. 取蟾蜍一只，用探針搗毀其大腦脊髓，將其仰臥固定于蛙板上，用鑷子提起腹部皮膚，剪一小口，然后向左右兩側(cè)鎖