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生物技能实验习题与答案实验1 计算机生物信号采集处理系统的认识及使用一、填空题1.计算机生物信号采集处理系统由硬件和软件两大部分组成。硬件主要完成对各种 信号与 信号的采集。并对采集到的信号进行调整、放大，进而对信号进行模/数（A/D）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 、 、存储、处理及打印输出 ，同时对系统各部分进行控制，与操作者进行人机对话。二、实验操作简答1.简述计算机生物信号采集处理系统的组成及基本原理。2.简述Pclab-UE生物医学信号采集系统的刺激器设置。3.简述一般生物医学信号采集的软件设置操作。参考答案一、填空题1. 生物电 非生物电 显示、记录二、实验操作简答1.简述计算机生物信号采集处理系统的组成及基本原理。组成：计算机生物信号采集处理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）与非生物电信号（如血压、张力、呼吸）的采集。并对采集到的信号进行调整、放大，进而对信号进行模/数（A/D）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、处理及打印输出，同时对系统各部分进行控制，与操作者进行对话。原理：首先将原始的生物机能信号，包括生物电信号和通过传感器引入的生物非电信号进行放大（有些生物电信号非常微弱，比如减压神经放电，其信号为微伏级信号，如果不进行信号的前置放大，根本无法观察）、滤波（由于在生物信号中夹杂有众多声、光、电等干扰信号，这些干扰信号的幅度往往比生物电信号本身的强度还要大，如果不将这些干扰信号滤除掉，那么可能会因为过大的干扰信号致使有用的生物机能信号本身无法观察）等处理，然后对处理的信号通过模数转换进行数字化并将数字化后的生物机能信号传输到计算机内部，计算机则通过专用的生物机能实验系统软件接收从生物信号放大、采集硬件传入的数字信号，然后对这些收到的信号进行实时处理，一方面进行生物机能波形的显示，另一方面进行生物机能信号的实时存贮，另外，它还可根据操作者的命令对数据进行指定的处理和分析，比如平滑滤波，微积分、频谱分析等。对于存贮在计算机内部的实验数据，生物机能实验系统软件可以随时将其调出进行观察和分析，还可以将重要的实验波形和分析数据进行打印。2.简述Pclab-UE生物医学信号采集系统的刺激器设置。第一步：打开刺激器设置面板，可以通过“设置”菜单下的“刺激器设置”菜单项来实现，也可以通过工具栏上的切换按钮在控制面板和刺激面板间进行切换，此时刺激面板就会代替放大器控制面板以方便您进行刺激器的参数设置。第二步：选择适当的刺激模式，调整相应的波宽、幅度、周期、延时、间隔等参数，然后单击工具栏上的“刺激”按钮即可发出所要刺激。第三步：刺激标记想要显示在哪个通道上，就在相对应的通道上打钩，这样在当前通道上就可以显示相应的刺激幅度、波宽与标记。3.简述一般生物医学信号采集的软件设置操作。第一步，执行“设置”菜单中的“采样条件”菜单项，打开采样条件设置窗口。第二步，为每个通道在控制面板的通道功能列表框中选择对应的实验类别，同时确定要计算的内容。第三步，适当调节输入范围，时间常数，低通滤波，陷波，纵向放缩，时间单位等参数。第四步，如果使用直流状态，即使用传感器进行非电信号实验时，要对通道进行调零。第五步，对非电信号如血压、张力等可以进行定标，执行“设置”菜单中的“当前通道定标”菜单项进行定标。第六步，单击工具栏上的采样按钮开始采样，在采样的过程中可以实时调整输入范围、低通滤波、纵向放缩等各项指标以使波形达到最好的效果，再次单击此按钮则可停止采样。实验2 神经肌肉标本的制备及刺激神经诱发肌肉收缩现象观察一、填空题1在一定范围内，骨骼肌收缩的大小决定于 ，这是刺激与组织反应之间的一个普遍规律。2. 用一串最大电刺激作用于肌肉，频率很低时（刺激间隔大于单收缩的时间），出现一连串单收缩。增大刺激频率，使后一刺激落在前一收缩的舒张期，肌肉收缩出现 ，此时记录到锯齿状曲线称为 。再增大频率，使后一刺激落在前一收缩的缩短期，此时肌肉处于完全收缩的状态，不出现单收缩的痕迹，即 ，其收缩幅值 单收缩。二、选择题1、关于刺激强度与刺激时间的关系是（）A.刺激强度小于基强度时，延长刺激时间即可引起组织兴奋 B刺激强度等于基强度时，缩短刺激时间即可引起组织兴奋 C刺激时间等于时值时，刺激强度为基强度即可引起组织兴奋 D刺激时间小于时值时，无论刺激强度有多么的大，均不能引起组织兴奋2、神经元产生和维持静息电位的主要原因是 （）A.细胞内高K+浓度和安静时膜主要对K+有通透性B.细胞内高K+浓度和安静时膜主要对Na+有通透性C.细胞外高K+浓度和安静时膜主要对K+有通透性D.细胞内高Na+浓度和安静时膜主要对Na+有通透性3、在绝对不应期,下列论述中正确的是 （）A.阈下刺激也可以诱发反应B.需要阈上刺激才能发生反应C.不能产生动作电位反应D.无论多么强的刺激都不能引起反应4、神经细胞在接受一次阈上刺激后，兴奋性的周期变化是( )A相对不应期一绝对不应期一超常期一低常期 B绝对不应期一相对不应期一低常期一超常期 C绝对不应期一低常期一相对不应期一超常期 D绝对不应期一相对不应期一超常期一低常期5、可兴奋细胞产生兴奋时，其共有的特征是产生（ ）A.神经冲动 B.收缩反应 C. 电位变化 D.分泌活动6、神经肌肉接头传导兴奋时，释放的递质是（ ）A. 去甲肾上腺素 B. 乙酰胆碱 C.多巴胺 D.肾上腺素7、肌肉兴奋收缩偶联的关键物质是（ ）A. Ca2+ B. Na+ C. 乙酰胆碱 D.神经递质8、 在肌肉强直收缩过程中，动作电位（ ）A. 不发生重叠或总和 B.幅度变小 C.幅度变大 D.频率变低三、名词解释1. 阈电位与阈强度2. 单收缩与强直收缩四、实验操作简答1.双毁髓法捣毁蟾蜍（或蛙）的脑和脊髓的方法及步骤？2.总结神经肌肉标本制备过程中，哪些操作是关键步骤？参考答案一、填空题1. 刺激强度2. 总和 不完全强直收缩 完全强直收缩 大于二、选择题1.D 2.A 3.D 4.D 5.C 6.B 7.A 8.A三、名词解释1. 阈电位与阈强度阈电位：指细胞受到刺激后膜去极化达到爆发动作电位时的临界膜电位值。阈强度：指在刺激作用时间和强度时间变化率固定不变的条件下，引起组织兴奋所需的最小刺激强度。阈强度可简称阈值。2. 单收缩与强直收缩单收缩：指骨骼肌受到一次短促刺激时，产生一次动作电位，引起肌肉的一次收缩和舒张。强直收缩：指当骨骼肌受到一连串高频刺激时，出现的持续收缩而舒张不全，或呈持续收缩而无舒张的状态，前者为不完全强直收缩；它是由当新的刺激到来时，前一次刺激引起的单收缩的舒张期尚未结束，于是肌肉在尚未完全舒张的基础上出现新的收缩，表现为锯齿状收缩曲线；后者为完全强直收缩；它是由新的刺激到来时，前一次单收缩的收缩期尚未结束，于是上述的锯齿形不再出现，表现为机械反应的平缓增加。四、实验操作简答1.双毁髓法捣毁蟾蜍（或蛙）的脑和脊髓的方法及步骤？将蟾蜍俯卧于手掌中，用中指和无名指夹住两个前肢，小指压住两后肢，拇指自然放在脊柱上，食指放在双眼后方头上，向下压使头部与脊柱呈一角度，充分暴露枕骨大孔。同时，食指可以防止蟾酥喷射到实验者的身上。以双眼之间长度为边长，向尾部组成一个等边三角形，其顶点所在位置即枕骨大孔位置，用毁髓针自枕骨大孔垂直刺透皮肤，然后向上刺入颅腔，左右搅动捣毁脑组织。此时蟾蜍四肢僵直。将毁髓针退出颅腔，旋转向后刺入椎管，捣毁脊髓。蟾蜍下肢肌肉松软，表明脊髓损毁完全。2.总结神经肌肉标本制备过程中，哪些操作是关键步骤？(1)分离神经-肌肉标本时，不能用金属器械牵拉或触碰神经干。(2)不要损伤和污染坐骨神经和肌肉组织，不能用水冲洗。(3)将剥掉皮肤的下肢标本放入盛有任氏液的培养皿中，以维持其兴奋性。(4)分离肌肉时应按层次剪切。分离神经时，必须将周围的结缔组织剥离干净。(5)制备标本过程中，应随时用任氏液浸湿神经和肌肉，防止干燥。(6) 应在股骨干中段将其剪断，便于安装。实验3 血液一般生理及血型、血压测定一、填空题1. 红细胞对低渗溶液的抵抗力越大，红细胞在低渗溶液中越 发生溶血，即红细胞渗透脆性越小。将血液滴入不同的低渗溶液中，可检查红细胞膜对于低渗溶液抵抗力的大小。开始出现溶血现象的低渗溶液浓度为该血液红细胞的 ；开始出现完全溶血时的低渗溶液浓度，则为该血液红细胞的 。2.ABO血型是根据红细胞表面存在的凝集原决定的。存在 的称为A型血，存在 的称为B型血。一般A型标准血清中含有 凝集素，B型标准血清中含有 凝集素，因此可以用标准血清中的凝集素与被测者红细胞反应，以确定其血型。3.内源性激活途径是指参与血液凝固的所有凝血因子都在 中。外源性激活途径是指受损的组织中的 进入血管后，与血管内的凝血因子共同作用而启动的激活过程。二、名词解释1. 等渗溶液2. 等张溶液3. 红细胞渗透脆性4. 血液凝固5. 血型6. 血压三、实验操作与简答1. 如何区别血液的凝集与凝固，其机理是否一样？2. 简述ABO血型系统及交叉配血实验过程？3. 没有标准血清，已知某医生为A型血，怎样鉴定出病人的ABO血型？参考答案一、填空题1.不易 最小抵抗力 最大抵抗力 2. A凝集原 B凝集原 抗B 抗A3. 血浆 组织因子二、名词解释1. 等渗溶液与等张溶液生理学上将与血浆渗透压相等的溶液称为等渗溶液；而将能维持红细胞正常形态、大小和悬浮于其中的溶液称为等张溶液。等渗溶液不一定是等张溶液（如1.99的尿素溶液），但等张溶液一定是等渗溶液。2.红细胞渗透脆性红细胞膜对低渗溶液具有一定的抵抗力，这一特征称为红细胞的渗透脆性。3.血液凝固指血液由流动的溶胶状态变成不流动的凝胶状态的过程。血液凝固是一个酶的有限水解激活过程，在此过程中有多种凝血因子参与。4.血型与血压血型：指血细胞或其他组织细胞膜上（通常指红细胞膜上）特意抗原的类型。血压：指血管内液体对管壁单位面积产生的压强的大小。三、实验操作与简答1. 如何区别血液的凝集与凝固，其机理是否一样？凝集:红细胞聚集成团，虽经振荡或轻轻搅动亦不散开，为“凝集”现象。同种动物不同个体的红细胞凝集称为同族血细胞凝集作用。不同动物的血液互相混合有时也可产生红细胞凝集，称为异族血细胞凝集作用血液凝固是一个酶的有限水解激活过程，在此过程中有多种凝血因子参与。根据凝血过程启动时激活因子来源不同，可将血液凝固分为内源性激活途径和外源性激活途径。内源性激活途径是指参与血液凝固的所有凝血因子都在血浆中。外源性激活途径是指受损的组织中的组织因子进入血管后，与血管内的凝血因子共同作用而启动的激活过程。2. 简述ABO血型系统及交叉配血实验过程？ABO血型系统血型 红细胞膜上的凝集原 血浆中的凝集素A A 抗BB B 抗AAB AB 无O 无 抗A抗B交叉配血试验：分别对供血动物和受血动物消毒、静脉取血，制备成血清和红细胞悬浮液。红细胞悬浮液是将受检者的血液一滴，加入装有生理盐水约1mL的小试管中，即为2的红细胞悬浮液，加盖备用。取双凹玻片一块，在两端分别标上供血动物和受血动物的名称或代号，分别滴上它们的血清少许。供血者的红细胞悬浮液吸取少量，滴到受血者的血清中（称为主侧配血）；将受血者的红细胞悬浮液吸取少量，滴入供血者的血清中（称为次侧配血），混合。放置1030min后，肉眼观察有无凝集现象，肉眼不易分辨的用显徽镜观察。如果两次交叉配血均无凝集反应，说明配血相合，能够输血。如果主侧发生凝集反应，说明配血不合，不论次侧配血如何都不能输血。如果次侧配血发生凝集反应，只有在紧急情况下才有可能考虑是否输血。3. 没有标准血清，已知某医生为A型血，怎样鉴定出病人的ABO血型？抽取医生和病人血经过抗凝处理后，放入试管中用离心机分别分离出血浆和红细胞，进行交叉配血试验。医生的A型红细胞与病人的血浆混合为主侧，病人的红细胞与医生的A型血浆混合为次侧，结果见下表。主侧可能血型次侧可能血型确认血型（一）B或OA或OO（二）A或ABB或ABAB（三）B或OB或ABB（四）A或ABA或OA上述结果分析如下：（一） A型红细胞为A抗原，它与病人血浆发生凝集，根据免疫反应特性，病人血浆中含有抗A抗体。含有抗A抗体的血型可能是B型或O型。A型血浆含有抗B抗体，它与病人红细胞不发生凝集反应，说明病人红细胞膜上不含B抗原。不含B抗原的血型可能是A型或O型，综合分析病人血型应为O型。（二） A型红细胞与病人血浆不发生凝集，说明病人血浆中不含A抗体，不含A抗体的血型可能是A型或AB型。A型血浆与病人红细胞发生凝集发应，说明病人红细胞含有B抗原，含有B抗原的血型可能是B型或是AB型，综合分析病人应为AB型。（三） 同理，A型红细胞与病人血浆发生凝集反应，说明病人可能为B型或O型；A型血浆与病人红细胞发生凝集，说明病人可能为B型或AB型，综合分析病人血型应为B型。（四） 同理，A型红细胞与病人血浆以及A型血浆与病人红细胞均不发生凝集，说明病人可能为A型或AB型及A型或O型，综合分析病人血型应为A型。综上所述，用交叉配血试验方法，不难分析出用已知B型血亦可鉴定病人的血型；也不难知道用已知O型或AB型是不能用此方法来鉴定病人血型的。实验4 蛙类心博观察及离体蛙心灌流一、填空题1.两栖类动物的心脏为两心房、一心室，心脏的正常起搏点是 。心脏受植物性神经的双重支配，交感神经兴奋时，其末梢释放去甲肾上腺素使心肌收缩力 ，传导 ，心率 ；而迷走神经兴奋时，其末梢释放乙酰胆碱，使心肌收缩力 ，心率 。蛙心脏离体后，用理化特性近似于其血浆的任氏液灌流，在一定时间内，可保持节律性收缩和舒张。改变灌流液的组成成分，心脏跳动的 会随之发生改变。二、简答题1. 0.65 NaCl对心脏活动有何影响？3乳酸对心脏活动有何影响?2. 心肌的生理特性有哪些？钾、钙两种离子和肾上腺素、乙酰胆碱对心搏有何影响，为什么？3.有机磷类药物引起动物中毒的作用机理是什么？分析阿托品及解磷定的作用原理？参考答案一、填空题1. 静脉窦 增强 增快 加快 减弱 减慢 频率和幅度二、简答题1. 0.65 NaCl对心脏活动有何影响？3乳酸对心脏活动有何影响?0.65NaCl对蛙和蟾蜍来说是等渗的溶液，完全置换任氏液后，细胞外的Ca2浓度、K+浓度大大降低，使心肌的收缩能力减弱，心率减慢。乳酸的PH值较低，完全置换任氏液后，细胞外H的浓度大大升高，H和Ca2竞争性结合肌钙蛋白的结合位点，从而抑制Ca2与肌钙蛋白结合，使心肌收缩力量减弱。当再加入2.5NaHCO3后，解除了H对Ca2的抑制作用，Ca2又可与肌钙蛋白结合，心肌的收缩力量增加。2. 心肌的生理特性有哪些？钾、钙两种离子和肾上腺素、乙酰胆碱对心搏有何影响，为什么？心肌的生理特性：心肌的自动节律性；心肌的传导性；心肌的兴奋性；心肌的收缩性；神经递质和其它因子对心肌细胞跨膜离子通透性可以产生一定的影响。 K对心脏活动的影响：总体看来心肌对细胞外K浓度变化比较敏感；但是不同部位心肌的敏感性有所不同，心房肌最敏感，房室束浦肯野纤维系统次之，窦房结敏感性较低。细胞外液钾浓度增高时，对兴奋性的影响与其浓度增高的程度有关。当K浓度轻度或者中度升高时，细胞内外K的浓度梯度减小，K外流的力量减弱,静息电位（RP）的绝对值减小,和阈电位(TP)差值减小,细胞的兴奋性增高；当K的浓度大幅度的升高，RP的绝对值减小（膜内55mv左右）时，钠通道的开放效率降低，钠通道逐渐失活，兴奋性降低或者丧失，严重时，可导致心肌停搏于舒张状态。此时，仅由Ca2的内流来构成动作电位，故上升支小而缓慢，使兴奋传导速度减慢，传导性降低。当细胞外K的浓度升高时，细胞膜对钾的通透性增高，心室肌细胞复极过程加速，平台期缩短，不应期也缩短。高钾对心肌收缩功能有抑制作用。因为细胞外的K和Ca2在细胞膜上有竞争性抑制；因此当膜外K的浓度升高时，平台期内流的Ca2减少，心肌细胞内的Ca2浓度难于升高，减小了Ca2的兴奋收缩偶联作用，从而减弱了心肌收缩能力。4期自动除极速度减慢，导致窦房结自律性降低，心率减慢。 Ca2对心脏活动的影响：细胞外Ca2在心肌细胞膜上对Na的内流有竞争性抑制作用，称为膜屏障作用。因此，细胞外Ca2浓度发生变化时，与Ca2内流和Na内流相关的生物电活动都将受到影响，而对静息电位则无明显作用。当细胞外Ca2的浓度升高时，对Na的屏障作用加大，由于这种抑制作用，触发Na快速内流产生0期去极化就比较困难，即出现阈电位上移，从而与静息电位的差距加大，兴奋性降低；发生兴奋后，Na内流的抑制则导致0期去极化速度和幅度下降，传导性下降。Ca2内流是慢反应细胞0期去极化和快反应细胞动作电位2期复极的主要离子活动。细胞外的高钙促使Ca2内流加快，慢反应细胞0期去极化加快加强，结果是其传导性增高。快反应细胞动作电位平台期将因Ca2的内流加速而缩短、复极加速、不应期和动作电位时程均缩短。细胞膜Ca2对通透性升高，心室肌细胞平台期Ca2内流增加，心肌收缩力增强增快；当细胞外的Ca2浓度多高时，心脏就会停搏于收缩状态，称为钙僵直。 去甲肾上腺素对心脏活动的影响：去甲肾上腺素与心肌细胞膜上的肾上腺素能受体结合，从而激活腺苷酸环化酶，使细胞内cAMP的浓度升高，进而激活蛋白激酶和细胞内蛋白质的磷酸化过程，使心肌细胞膜上的钙通道激活，动作电位平台期Ca2的内流增加，肌浆网释放Ca2也增加，心肌收缩能力增强。另外去甲肾上腺素能加强4期的内向电流If，使心率加快。 乙酰胆碱对心脏活动的影响：乙酰胆碱与心肌细胞膜上的M型的胆碱能受体结合，可使腺苷酸环化酶抑制，细胞内的cAMP浓度降低，肌浆网释放Ca2减少，心肌的收缩力量减弱。也可以能使传导速度减慢，心率降低。3.有机磷类药物引起动物中毒的作用机理是什么？分析阿托品及解磷定的作用原理？有机磷酸酯类中毒后，胆碱酯酶活性受到抑制，失去水解乙酰胆碱的能力，乙酰胆碱在体内大量积聚，激动M、N受体，动物出现M和N样中毒症状。阿托品能阻断副交感神经节后纤维支配效应器上的M受体、对抗乙酰胆碱（Ach）的作用，松弛多种平滑肌，抑制腺体分泌，扩散瞳孔。但不能恢复胆碱酯酶的活性。解磷定：是有机磷酸酯酶复活剂复活剂分子含有肟基（=NOH）及五价氮离子（-N+）。五价氮离子（季胺盐）与酶的阴离子部位结合，肟基有很强负电性，为亲核基团，易与正电荷的磷原子进行共价键结合，并夺取和胆碱酯酶结合的磷酰基，生成磷酰化的复合剂，进而解除有机磷酸酯对胆碱酯酶的抑制，恢复该酶的活性。并可与有机磷酸酯直接结合，阻止游离有机磷酸酯对酶的抑制。 肟基夺取磷酰化胆碱相结合的磷酰基，恢复胆碱酯酶的活性。实验5 影响尿生成的因素一、 填空题1.肾小球的滤过作用取决于肾小球的 ，其大小取决于肾小球毛细血管血压、血浆的胶体渗透压和肾小囊内压；影响肾小管重吸收作用主要是 和 ，后者又被多种 所调节。二、名词解释1. 排泄 2. 肾小球有效滤过压 3. 渗透性利尿 4. 水利尿三、简答题1. 简述颈动脉插管的手术操作。2. 试述膀胱插管的实验过程？参考答案一、填空题1. 有效滤过压 管内渗透压 肾小管上皮细胞的重吸收能力 激素二、名词解释1. 排泄：指机体将物质代谢终产物和它不需要或过剩的物质（包括进入体内的异物和药物的代谢产物），经过血液循环由某些排泄器官向体外排出的过程。2. 肾小球有效滤过压：肾小球有效滤过压=肾小球毛细血管血压-（血浆胶体渗透压+肾小囊内压）3. 渗透性利尿：指小管液溶质浓度增高时，其渗透压亦随之增高，从而减少了肾小管、集合管对水的重吸收而引起尿量增多的现象。4. 水利尿：指大量引用清水后引起尿量增多的现象。三、简答题1. 简述颈动脉插管的手术操作。 分离颈部的神经和血管：沿颈部正中线切开皮肤810cm，钝性分离皮下组织和肌肉，暴露气管。在气管两侧，分别分离出左侧颈总动脉和右侧迷走神经。 颈动脉插管：在左侧颈总动脉下穿二根线，将颈总动脉近头端用线结扎，左侧的颈总动脉近心端用动脉夹夹住以阻断血流，在靠近颈总动脉头端结扎处用眼科剪将动脉管壁剪一“V”字形切口。注意不可只剪开血管外膜，也切勿剪断整个动脉，剪口大小约为管径的一半。然后将充满抗凝集（柠檬酸钠溶液或肝素生理盐水）的动脉插管向心脏方向插入动脉约68mm，用线结扎动脉于动脉插管上，并把结扎线固定在动脉插管上端的固定圈上以防插管从动脉中滑出。2. 试述膀胱插管的实验过程？在下腹部正中线脐下方作一长约34厘米的皮肤切口，其下端直达耻骨联合。分离皮下组织并沿腹白线切开腹壁。将膀胱翻出腹外，辨认清楚输尿管，并向肾侧仔细地分离两侧输尿管23厘米，在其下方穿一条线，将膀胱上翻用线结扎膀胱颈部以阻断它同尿道的通路；然后在膀胱顶部选血管较少处，做一环形的荷包缝合，缝合线两端要足够长，暂不结扎；在荷包缝合的中央剪一纵行小切口，插入膀胱漏斗，然后用荷包缝合线将切口边缘固定于膀胱漏斗的凹槽上，膀胱漏斗的延伸管与引流导管相连。动物所产生