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1、动物生理学实验指导教案动物生理学研究性实验的程序与基本要求动物生理学不仅是一门理论性很强的基础性学科，而且是实验性很强的学科，它的许多理论都来自科学实验结果。因此，在学生经过了一段时间的动物生理学理论的学习和一定的实验基本技术操作训练与经典性实验实践之后，进一步进行有关的动物生理学研究性实验的基本训练是非常必要的。通过实验设计、探索性实验过程，能使学生充分认识实验在科学理论产生和发展中的作用；培养学生的创新精神与观察和发现问题的能力；解决实际问题和分析、综合实验结果的能力；通过撰写研究性论文使学生学会用逻辑性语言表达研究结果的能力；为今后独立进行科学研究打下良好的基础。实验一 实验技术与实验仪
2、器一、动物生理学实验课程的教学目的 本课程旨在通过实验教学训练学生基本操作技能，培养其动手能力，并使学生通过该课程的学习与理论知识融会贯通；培养学生实事、严谨的科学作风和严密的科学逻辑思维方法，以与观察、分析、解决问题的综合能力。同时，通过学习实验课程中的新技术、新方法，使学生了解和掌握机能学科实验方法的更新和发展方向，启发学生在机能学科实验研究中的创新性思维。为培养学生的科学研究思维和科学研究能力奠定良好基础。二、学习动物生理学实验课程的要求 1做好实验前理论与操作准备 (1)熟悉相关理论知识，以明确相关实验的设计目的、实验原理以与正确的实验结果。 (2)预习实验教材中拟进行的实验容，掌握实
3、验目的与原理，了解实验步骤与操作要点、注意事项等。 2以严谨的科学态度进行实验 (1)实验中严格按操作程序进行。实验小组各成员合理分工并密切合作，注意培养自己的动手能力与独立解决实验过程中的问题的能力。 (2)仔细、耐心观察实验现象，认真做好记录。主动联系理论思考、分析实验结果和各种实验现象。认真总结实验成败原因。培养实事的科学作风。 (3)所进行的实验结果均应完整记录。整理分析其结果后书写出实验报告。三、实验结果的记录方法与实验报告的书写要求 1实验结果表示方法 (1)图形表示法：实验结果如以图形记录在实验仪器上的，可通过输出设备打印，再附在实验报告上。如神经肌肉的电活动记录，心肌、肠肌收缩
4、曲线，血压曲线等。某些数据亦可经统计学处理后做成图形表示。如不同血药浓度与相应时间的对应关系，此时血药浓度为纵坐标、时间为横坐标，描记出药时曲线图形。 (2)数据表示法：实验结果以测定数据记录的，也可以统计数据表格形式表示，如：各组动物不同情况下的血液、体液电解质浓度，PC02、P02等数据。 2实验报告的书写要求在实验报告封页上应写上、学号、年级、班次和实验组别。字迹清楚，工整。按格式要求逐一书写（1）实验题目：一般将实验题目放在实验报告纸的第一行或第一行正中。（2）实验目的：字数不宜繁多。一般用12句话阐明实验所要证实的论点或要研究的容即可。（3）实验方法：应注明实验动物名称，麻醉方法。其
5、余实验操作如实验仪器、实验药物或试剂、实验步骤与过程等，可用“按XX章XX实验项下的实验方法进行”等字样表示。（4）实验结果：根据实验结果真实、完整地以图形、表格或文字方式表示出来。如因操作失误或实验动物发生意外未能完成所需观察的实验结果，应在实验报告中如实说明。（5） 讨论和结论：讨论应结合实验结果进行，宜简明扼要。主要是分析解释所观察到的实验结果和现象，如为预期结果，应结合理论知识进行其作用、作用机制的阐述。如未达预期结果，应找出原因，总结其经验教训。 结论放在实验讨论后，作为结尾完成。结论应以实验结果为依据，在讨论的基础上概括、总结具有代表性的实验结果的论点或推论。四、实验室规则和操作规
6、程 1按时进入实验室，不得迟到早退或随意缺席。 2养成良好的学习和工作作风，保持实验室安静。严禁在实验室里高声喧哗、打闹。 3爱护实验室设施。实验中严格按实验步骤和方法进行。未经教师同意不得随意动用实验室仪器或器械。切忌违规操作或粗暴使用精密仪器。如微机操作应掌握如何正确开机、如何进入实验程序、如何启动记录、如何存储与输出、如何打印实验结果与关机等。严禁在微机上玩游戏、作个人文件、随意启动其他程序，甚至损坏实验程序等与实验无关甚至非法的活动。 4实验前认真按教材清点实验桌上的实验器材，如有实验器械缺少或损坏应与时向教师报告。实验完毕后应将器械清洗干净，摆放整齐。如在实验过程中意外损坏实验器械，
7、应向教师报告说明，以与时检修或更换。故意损坏实验仪器或器械者，除照价赔偿外，学校将给予行政处罚。 5养成节约用物的良好习惯，不得随意浪费动物标本、器材、药品和试剂。能重复利用的器材如纱布、缝合针、试管、插管、针头等，应洗净再用。实验中不得图个人方便而随意移走公用物品。实验废物不得乱倒、乱扔，尤其是强酸、强碱试剂或具放射性的液体或污物，动物皮毛，组织器官，纸屑等不得倒入水槽，应统一放置在指定地点。 6实验完成后，应与时关闭微机。离开实验室以前应安排值日小组打扫实验室清洁，整理桌面物品，关闭总电源与稳压器开关、水开关、门窗等。最后请实验室管理人员检查验收后方能离开。五、 动物生理实验常用手术器械1
8、 常用手术器械 动物生理学实验常用手术器械与医学外科手术器械大致一样,但也有一些专用器械.现仅介绍常规的手术器械。 (1)手术刀 手术刀主要用来切开皮肤和脏器。手术刀片有圆刃、尖刃和弯刃三种。刀柄也分多种，最常用的是4号刀柄和7号刀柄（图3.1-1）。可根据手术部位、性质的需要自由拆装和更换变钝或损坏的手术刀片（图3.1-2）。持刀的方式有4种(图3.1-3)，其中“执弓式”是一种常用的的持刀方式。其动作围广泛而灵活，用于腹部、颈部或股部的皮肤切口。 (2)手术剪和粗剪刀 手术剪分钝头剪、尖头剪。其尖端有直、弯之分。主要用于剪皮肤、肌肉等软组织。也可用来分离组织，即利用剪刀尖插入组织间隙，分离
9、无大血管的结缔组织。另外，还有一种小型的眼科剪，主要用于剪血管和神经等软组织。一般说来，深部操作宜用弯剪，不致误伤。剪线大多为钝头直剪，剪毛用钝头、尖端上翘的。正确执剪姿势是用拇指与无名指持剪，食指置于手术剪的上方（图3.1-4）。粗剪刀，为普通的剪刀。在蛙类的实验中，常用来剪蛙的脊柱、骨和皮肤等粗硬组织。 (3)手术镊 手术镊种类很多，名称也不统一，常用的有无齿镊和有齿镊两种,用于夹住或提起组织，以便剥离、剪断或缝合。有齿镊用于提起皮肤、皮下组织、筋膜、肌腱等较坚韧的组织，使其不易滑脱。但有齿镊不能用以夹持重要器官，以免造成损伤。无齿镊用于夹持神经、血管、肠壁或其他脏器,较脆弱组织，而不致使
10、之受损伤。正确执镊方法如图3.1-5，用力适当地把持着。 (4)血管钳 血管钳又称止血钳，有直、弯、带齿和蚊式钳等数种。主要用于夹血管或止血点，以达止血的目的。也用于分离组织、牵引缝线，把持或拔缝针等。正确持钳和持剪方法一样（图3.1-6）。开放血管钳的方法是利用右手已套入血管钳的拇指与无名指相对挤压，继而两指向相反的方向旋开，放开血管钳(图3.1-7)。 (5) 骨钳 在打开颅腔和骨髓腔时，用于咬切骨质。 (6)颅骨钻 用于开颅时钻孔。(7)气管插管 急性动物实验时，插入气管，以保证呼吸通畅，或做人工呼吸。将一端接气鼓或换能器，可记录呼吸运动。 (8)血管插管 有动脉插管和静脉插管。一些小型
11、动物的动脉插管可用16号输血针头磨平来替代。在急性实验时插入动脉，另一端接压力换能器或水银检压计，以记录血压。静脉插管插入静脉后固定，以便在实验过程中随时用注射器向静脉血管中注入药物和溶液。 (9)金属探针 专门用来毁坏蛙类脑和脊髓。 (10)玻璃分针 专用于分离神经与血管等组织。 (11)蛙心夹 使用时将夹的前端在蛙心室舒时夹住心室尖，尾端用线系在换能器（或扛杆）上。 (12)动脉夹 用于阻断动脉血流。 (13)蛙板 一块20 cm15 cm的木板，用于固定蛙类。 各种手术器械使用后，都应与时清洗，齿间、轴间的血迹也应用小刷刷洗干净。洗净后用干布擦拭干，忌用火烤烘干或重击。久置不用的金属器械
12、应檫油保护。2. 实验动物六、计算机生物信号采集处理系统在生理学实验中的应用 生物信号采集、处理系统是应用大规模集成电路、计算机硬件和软件技术开发的一种集生物信号的放大、采集、显示、处理、存储和分析的电机一体化仪器。该系统可替代传统的刺激器、放大器、示波器、记录仪，一机多用，功能强大。广泛地被应用于生理学、病理学、药理学实验。1 计算机生物信号采、集处理系统的基本组成和工作原理 目前我国的生物信号采集处理系统多达十余种,因各制造商开发的年代和使用风格不同,相互之间存在着一定的差异。早期的产品基于DOS操作系统，而近期产品多以Windows操作系统，虽然产品有不同的特点，但基本的结构和工作原理具
13、有一定的共性,现做一简要的介绍。 该系统由硬件和软件两大部分组成。硬件主要完成对各种生物电信号(如：心电、肌电、脑电)与非电生物信号(如：血压、力、呼吸)的采集。并对采集到的信号进行调理、放大，进而对信号进行模数(AD)转换，使之进入计算机。软件主要用来对已经数字化了的生物信号进行显示、记录、存储、处理与打印输出，同时对系统各部分进行控制，与操作者进行人机对话(图2.5-1)。（1） 传感器和放大器 生物所产生的信息，其形式多种多样，除生物电信号可直接检取外，其它形式的生物信号必须先转换成电信号，对微弱的电信号还需经过放大，才能作进一步的处理。生物信号采集处理系统中的刺激器和放大器都是由计算机
14、程控的,其工作原理和一般的刺激器、放大器完全一样。主要的区别在于一般仪器是机械触点式切换，而生物信号采集系统是电子模拟开关，由电压高低的变化控制，是程序化管理，提高了仪器的可靠性，延长了仪器的寿命。 （2） 生物信号的采集 计算机在采集生物信号时，通常按照一定的时间间隔对生物信号取样，并将其转换成数字信号后放入存。这个过程称为采样。 (1)A/D转换器 生物信号通常是一种连续的时间函数，必需转换为离散函数，再将这离散的函数按照计算机的“标准尺度”数字化，以二进制表达，才能被计算机所接受。A/D转换设备能提供多路模/数转化和数/模转换化。A/D转换需要一定时间，这个时间的长短决定着系统的最高采样
15、速度。A/D转换的结果是以一定精度的数字量表示，精度愈高，（曲线的）幅度的连续性愈好。对一般的 生物信号采样精度不应低于12位数字。转换速度和转换精度是衡量A/D转换器性能的重要指标。 (2)采样与采样有关的参数包括：通道选择、采样间隔、触发方式和采样长度等方面。 通道选择： 一个实验往往要记录多路信号，如心电、心音、血压等。计算机对多路信号进行同步采样，是通过一个“多选一”的模拟开关完成的。在一个很短暂的时间，计算机通过模拟开关对各路信号分别选通、采样。这样，尽管对各路信号的采样有先有后，但由于这个“时间差”极短暂，因此，仍可以认为对各路信号的采样是“同步”的。 采样间隔： 原始信号是连续的，而采样是间断进行的。对某一路信号而言，两个相邻采样之间的时间间隔称为采样间隔。间隔愈短，单位时间的采样次数愈多。采样间隔的选取与生理信号的频率也有关，采样速率过低，就会使信号的高频成分丢失。但采样速率过高会产生大量不必要的数据，给处理、存储带来麻烦。根据采样定律，采样频率应大于信号最高频率的2倍。实际应用时，常取信号最高频率的35倍来作为采样速率。 采样方式： 采样通常有连续采样和触发采样两
