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1、动物实验方法学课件绪论动物实验是根据研究目的，恰当地选用标准的符合实验要求的实验动物，在设计的条件下，进行各种科学实验、观察、记录动物的反应过程或反应结果，以探讨或检验生命科学中未知因素的专门活动。动物实验是人类生存和发展的必要手段。动物实验方法是进行动物实验时的各种实验手段、技术、方法和标准化操作程序。同时也探讨实验动物科学中的减少、替代、优化问题。1、从生物医学的发展历程看动物实验的重要性动物实验是生物医学研究和教学的基本手段之一。生物医学的每一次重大发展与进步，都与动物实验相关。动物实验是现代生物医学研究的主要手段。许多医学新知识的获得、医疗新技术方法的应用都得益于动物实验。动物实验已成
2、为人类征服自然、保护自己的重要手段之一。通过动物实验，人类在不断探索防御疾病的一切可能途径。通过一项项动物实验，一个个生物与人体秘密被揭开，一种种疾病的病因和转归被弄清，防治办法被找到。实验动物功不可没动物实验永载史册二、动物实验技术发展史动物实验技术发展的四个时期：1、活体解剖期：公元前 4 世纪至公元 3 世纪Aristotle Erasistratus Galen 2、停滞期：公元 3 世纪至 16 世纪初3、辉煌时期：16 世纪初至 19 世纪末4、突飞猛进期：20 世纪初至今三个里程碑近交系动物无菌动物转基因动物1980 年度诺贝尔医学奖：组织相容性基因发现1984 年度诺贝尔医学奖
3、：单克隆抗体的发现1996 年度诺贝尔医学奖：T 淋巴细胞识别入侵微生物的发现动物保护运动兴起1975 年澳大利亚哲学家 Peter singer 动物解放三、动物实验研究的现状及发展趋势（一）动物实验研究的现状1、国外动物实验研究方面的现状2、我国动物实验研究方面的概况3、我国动物实验研究方面目前存在的问题（1）研究人员缺乏必要的动物实验知识和训练（2）用于实验的动物品种品系少 （3）用于实验的动物质量和笼器具质量有待提高（4）动物使用率低（5）动物实验技术人员缺乏（二）动物实验的发展趋势1、使用动物数量不断下降2、使用动物的质量不断提高3、使用动物的种系不断增加4、动物实验模型走向商品化5
4、、注重动物福利：减少、替代和优化研究不断深化和发展(一)Replacement: 替代（三个系统）1.、生命系统 2、非生命系统3、电脑模拟实验动物与动物实验（二）Reduction：减少1、提高动物质量2、改进统计学设计3、使用低等动物，代替高等动物4、使用高质量动物（三）Refinement：优化1、改良仪器设备2、减少对动物的侵扰。3、进一步控制疼痛4、改进保定动物技术 第 1 章 有关实验动物的基本知识第 1 节 实验动物的品种品系介绍小鼠大鼠豚鼠兔犬第 2 节 实验动物的分类和培育1、实验动物的遗传学分类2、实验动物的微生物学分类第 3 节 实验动物主要脏器和腺体的位置与形态特征一、
5、主要脏器的位置与形态特征1、肺：肺是呼吸系统的重要器官，是血液与外界气体交换的场所。 肺的一般结构：浆膜，肺实质，肺间质肺内导气部：小支气管、细支气管及终末支气管肺的呼吸部：细支气管、肺泡管、肺泡囊和肺泡大鼠：右肺分四叶，即尖叶、心叶、膈叶和副叶。左肺仅一叶，左右胸腔以纵隔膜分开。豚鼠：右肺比左肺大，由尖叶、心叶、副叶和膈叶组成。左肺分三叶：尖叶、心叶和膈叶。豚鼠肺部的淋巴组织丰富。兔：右肺比左肺大，分叶左三右四。右肺的副叶位于心脏的背侧，介于两肺叶之间 ，容积仅为全肺的5.81%。2、心脏：心脏的组织结构：心脏分左、右心室和左、右心房，心室和心房的壁都由三层膜组成。内层为心内膜，中层为心肌膜
6、，外层为心外膜。心脏的传导系统：包括窦房结、房室结、房室束、房室束到室间隔两侧的左右分反和左右分反的终支。3、肝脏肝是动物体内最大的消化腺，其分泌物为胆汁，经胆管送入十二指肠。肝既能分泌胆汁，促进脂肪的分解与吸收；同时又是机体内物质代谢的重要器官。肝脏的表面被覆一层浆膜；浆膜深部为富含弹性纤维的致密结缔组织层，共同形成肝脏的被膜。被膜的结缔组织进入肝实质，将其分成许多肝小叶。肝小叶间的结缔组织为小叶间结缔组织。肝小叶是肝的基本结构单位，其主要结构有中央静脉、肝板、肝小管、窦状隙和窦周隙。肝脏有很强的再生能力。大鼠：肝脏分为四叶：左叶、右叶、中叶和尾叶。肝再生能力强，切除 6070%后可再生。大
7、鼠无胆囊，来自各肝叶的肝管口汇成总管，肝脏分泌的胆汁通过肝总管再流入胆总管，然后进入十二指肠。豚鼠：肝脏被深裂缝分成四个主要肝叶和四个小肝叶及两个深裂，包括方叶、左叶、右叶和后叶。胆囊位于肝左叶和肝右叶中间、肝方叶的胆囊窝中。胆总管向十二指肠走行，在距幽门 5mm 处进入十二指肠。4、胃肠胃：哺乳动物的胃可分为单室胃和多室胃两大类。单室胃的胃壁可分为黏膜、黏膜下层、肌层和浆膜四层。腺部黏膜表面可见许多明显皱襞，纵横交叉。黏膜有上皮、固有层和黏膜肌层组成。反刍动物的胃为多室胃。多室胃分为没有腺体的前胃及有腺体的真胃（皱胃） ，胃壁也分为黏膜、黏膜下层、肌层和浆膜四层。肠：分类小肠（十二指肠、空肠
8、、回肠） 、大肠（结肠、直肠） 、盲肠豚鼠的盲肠特别膨大，长度约为 1517cm，约占腹腔的1/3。家兔回肠和盲肠相连处有一膨大的圆囊，称圆小囊（淋巴球囊） ，是兔特有的。盲肠发达。5、胰腺胰是动物体内较大的腺体，呈不规则三角型。表面被以少量结缔组织构成的被膜。结缔组织伸入实质，将其分为许多叶和小叶。胰腺有内分泌部（胰岛）和外分泌部（腺泡和导管） 。6、脾豚鼠：胰头的大胰腺管是各叶的小管汇合管，开口于十二指肠升部，距胆总管开口 7mm。兔：胰导管是一条薄壁的小导管，从胰腺右叶发出并立即进入十二指肠后段三分之一处。犬：胰腺一般有两个胰腺管。小胰管开口于胆总管开口的近旁，或与之合成一个开口。大胰管
9、开口于胆总管开口后方约 35mm。7、肾脏肾脏是主要渗透调节和排泄器官。通过泌尿排出代谢产物并维持水、电解质、渗透压和酸碱平衡。还有分泌肾素、前列腺素等内分泌功能。肾的外层为皮质（肾小球、肾小管） ，内部为髓质（收集管） 。8、生殖器官二、主要腺体的位置与形态特征动物体内具有两种分泌功能的腺体，一种腺体的分泌物经导管排出，如汗腺、副性腺、消化腺等。这类腺体因具有导管，称为外分泌腺（或称有管腺） 。另一类腺体没有导管，其分泌物直接流入血液而分布至全身，这种腺体称为内分泌腺（也称无管腺） 。动物体内主要的内分泌腺有脑垂体、松果体、甲状腺、甲状旁腺、胸腺、胰岛、肾上腺和性腺。外分泌腺1、副性腺：包括
10、精囊腺、前列腺、尿道球腺、凝固腺、包皮腺、阴蒂腺等。凝固腺为雄性大鼠、小鼠、豚鼠所特有。附着于精囊腺内侧，呈半月形，是一种半透明的器官，其分泌物起着凝固精囊腺分泌物的作用，交配后形成阴道栓。前列腺为犬的唯一副性腺。2、唾液腺：腮腺、颌下腺和舌下腺。3、乳腺：小鼠有 5 对，雌性豚鼠只有 1 对。内分泌腺1、脑垂体：垂体是体内重要的内分泌腺，以漏斗与下丘脑相连。垂体分泌多种激素，调节机体的功能。大鼠脑垂体位于间脑腹面，视交叉后方，借垂体柄与丘脑下部相连。由于它是嵌在颅底基蝶骨的垂体窝内，在剥脑时很容易被剥掉，常用于做脑垂体摘除手术。2、甲状腺和甲状旁腺大鼠：沿颈部中线分开颈部肌肉，在喉头的后方、
11、气管前端甲状软骨的两侧，可看到 1 对长椭圆形的甲状腺，呈深红褐色。左右两端的甲状腺由横越气管腹面的峡部相联。紧贴每叶甲状腺前外侧面、呈微白色的小腺体为甲状旁腺。小鼠：甲状旁腺位于甲状腺外侧附近，呈圆形或椭圆形，很大。豚鼠：甲状腺扁平，卵圆形，暗红色，被菲薄的纤维囊紧密地附着于第 47 气管环上，紧靠腮腺的外侧缘，大部分缺峡部。甲状旁腺较小，常位于甲状腺动脉后侧附近，有的远离甲状腺动脉，而在甲状腺侧叶的中部和外侧部。一般每侧各有两个甲状旁腺。兔：兔的甲状旁腺的位置分布有较大差异。3、肾上腺大鼠：肾上腺呈豆状，质地结实，位于肾脏的前方内侧，和腰下肌的腹面相接。4、胸腺：胸腺既是机体的免疫器官，同
12、时又具有内分泌功能。大鼠：大鼠的胸腺由两叶组成，似三角形。大部分位于胸腔前纵隔，顶端近喉部，基底部附着到心包腹面的上方。新鲜的胸腺淡红色，表面不光滑，呈不规则的分叶状。大小与结构随年龄而变化。4060 日龄最大，以后停止生长，并逐渐退化。免：兔的胸腺是一个轻而薄的腺体，呈浅粉红色，位于胸廓内部，胸骨的内壁上，处在纵隔前部，相当于13 肋软骨处。幼兔明显，成年兔易误认为脂肪。豚鼠：胸腺全在颈部，位于下颌骨角到胸腔入口的中间。由两个光亮的浅黄色、细长成椭圆形、充分分叶的腺体组成。随年龄增长而逐步退化和脂肪化。三、特殊解剖构造1、雄性犬具有阴茎骨，位于骨盆的腹则，阴茎的前部。2、地鼠口腔内两侧各有一
13、个颊囊，从左右两侧的口腔粘膜一直延伸到耳后颈部肩胛部的后方，由一层薄而透明的肌膜构成，容量可达 10cm。颊囊缺少腺体和完整的淋巴通路。3、长爪沙鼠：一个非常重要的解剖特征是脑底动脉环后交通支缺损，没有联系颈内动脉系统和椎底动脉系统的后交通动脉，不能构成完整的 Willis 动脉环。腹部有一个卵圆形、棕褐色的无毛区域称腹标记线或腹标记垫。第四节 常用生物学特性参数不同动物的日消耗饲料量、需水量和排尿量动物 日消耗饲料量 日需水量（ml） 日排尿量（g） （ ml）小鼠 36 37 13大鼠 1020 2045 1015豚鼠 2035 1215/100g 体重 1575兔 75100 80100
14、/kg 体重 5090/kg体重犬 2501200 2535/kg 体重 65400常见实验动物一般生理指标动物 体温 呼吸（次/分） 心率（次/分）小鼠 37.039.0 84230 324800大鼠 38.539.5 66114 261600豚鼠 37.839.5 110150 260400兔 38.539.5 3860 123304犬 38.539.5 1428 100130第 2 章 影响动物实验结果的因素及其控制第一节 动物实验中个体反应差异产生的原因一、 机体反应受遗传和环境等复杂因素影响基因型发育环境表现型周围环境演出型影响动物性状的遗传和环境之间的关系2、动物实验公式R=(A+
15、B+C) D+E式中：R实验动物的总反应A动物种的共同反应B品种及品系特有的反应C个体反应（个体差异）D环境影响E实验误差第二节 影响动物实验结果准确性的因素影响动物实验结果准确性的因素大致可分为两大类：主观因素和客观因素。主观因素：即人为因素，与实验者操作熟练程度、责任心和判断力等有关。客观因素：动物及饲养环境、实验环境、仪器设备、药品试剂等。1、环境因素环境因素是指影响动物进化、生态反应和生长的所有外界条件总和。气候因素：温度、湿度、气流、风速等理化因素：氧、二氧化碳、粉尘、臭味、噪音、照度、杀虫剂、消毒剂、有害化学物质等居住因素：房屋、饲养笼具、垫料、给食器、供水器等营养因素：饲料、水、
16、蛋白质、矿物质、维生素等生物因素同种生物因素：饲养密度、社会地位、势力范围等。异种生物因素：微生物、人、其他动物。二、动物因素种属 不同种属的动物对同一刺激反应不同品系 同一种属的不同品系对同一刺激反应不同性别年龄疾病因素第 3 节 动物实验结果影响因素的控制要获得准确可靠、重复性强的动物实验结果，就必须对影响因素进行人为控制，使各种非实验因素降低到最小程度，使动物试验结果最大限度地反映出试验因素的反应。从控制动物本身和环境条件而言，主要从遗传、疾病和环境三方面进行。一、遗传控制二、疾病控制三、环境控制 动物实验的环境条件与实验动物饲养的环境条件保持一致。技术因素为确保动物实验的成功，除去动物因素及环境因素外，实验者 选择的实验动物、实验时机、操作技术的熟练程度等均不同程度的影响实验结果的准确性和可靠性。1、动物选择 2、实验季节3、昼夜过程
