人体解剖生理学.doc

人体解剖生理学实验指导书（供中药学、生物医学工程专业、生物技术使用）中药学教学部 重庆邮电学院生物信息学院2004年01月前 言解剖生理学实验指导是规范和考查解剖生理学实验教学的主要依据。通过实验课来了解人体各器官和系统的基本功能，掌握生理学实验的基本技术操作和了解生理学知识获得的方法，验证和巩固生理学的基本理论。在实验过程中培养学生对科学工作的严肃态度、严密的工作方法和实事求是的工作作风。通过实验还要求逐步培养客观地对事物进行观察、比较、分析、综合的能力和独立思考并解决实际问题的能力。本实验指导是在中药学、生物医学工程等专业开设解剖生理学实验课的基础上加以归纳总结完成的，充分结合实验室现有的实验设备条件和建设规划，实验性质涵盖验证性、综合性和设计性三种类型。对所开实验项目的具体目的、实验材料、实验操作的基本步骤、结果及报告等提出了具体要求。可满足中药学、生物医学工程及生物技术等专业对人体解剖生理学实验教学的要求。本实验指导由闫光凡、陈玉英老师共同编写完成。由于初次编写，经验不足，加之时间仓促，故难免存在错误或不足之处，希望各位老师和同学们在使用过程中，提出宝贵意见或建议，以便修正和进一步完善。生物信息学院中药学教学部闫光凡 陈玉英 编著2004年01月目 录绪言 1附一 实验动物的基本操作 2附二 生理实验中任氏液及台氏液的配制 5附三 解剖生理学实验常用器械及使用方法 6附四 生理学实验常用仪器设备 10第一节 生物信号特性及处理技术 10第二节 微机生物信号采集处理系统 15第三节 RM6240多道生理信号采集处理系统 16实验一 观察人体口腔上皮细胞 20实验二 基本组织 22实验三 坐骨神经腓肠肌的制备 24实验四 不同强度和频率的刺激对肌肉收缩的影响 27实验五 神经的干动作电位 29实验六 运动系统模型及标本观察 30实验七 循环系统(一)-脉搏、心音听诊和血压测定 34实验八 循环系统(二)-解剖及模型观察 36实验九 神经系统模型观察 38实验十 消化系统和呼吸系统结构及模型观察 41实验十一 感觉器官（眼、耳的结构等） 43实验十二 泌尿生殖系统结构及模型观察 45实验十三 肺功能的测定 47实验十四 期前收缩与代偿间歇 49实验十五 小肠平滑肌的生理特性 52实验十六 反射时的测定、反射弧的分析 54实验十七 影响尿生成的因素 55实验十八 ABO血型鉴定及系统模型的观察 56绪 言一、生理学实验的目的 通过实验课来了解人体各器官和系统的基本功能，掌握生理学实验的基本技术操作和了解生理学知识获得的方法，验证和巩固生理学的基本理论。在实验过程中培养对科学工作的严肃态度，严格的要求、严密的工作方法和实事求是的工作作风。通过实验还要求逐步培养客观地对事物进行观察、比较、分析、综合的能力和独立思考并解决实际问题的能力。 二、生理学实验课的要求 实验前要求预习实验指导，了解实验目的、要求、实验步骤和操作程序。预习与实验内容有关的理论。预测各项实验应得的结果。 实验时应遵守课堂纪律，严肃认真地进行实验。积极参与各项实验操作，仔细观察实验结果并作好记录。实验过程中要求，注意维护实验动物和标本，维持实验条件相对稳定，爱惜实验器材。实验后将实验用品整理就绪，所用器械擦洗干净。实验完毕应立即整理实验记录，填写实验报告。 三、实验结果的处理 实验中所记录的各项实验结果均应以正确的单位和数值定量，并分类进行比较。凡有曲线记录的实验结果，则应在曲线图上给以明确标注。如刺激记号、时间、药品及其剂量等。记录图的剪贴力求整齐，并附有文字说明，其中应包括实验题目、实验动物或对象、室温、实验日期、作者及合作者。 在一些实验中，其结果可用文字逐项叙述。有时为了便于比较、分析，还可列表或绘图表示。用表格表示结果时，可将观察项目列在表的左侧，右侧填写反应数值。用绘图表示结果时，通常以横坐标表示各种刺激条件，纵坐标表示各种反应的强度。图、表的上方均应有恰当的标题。 四、实验报告 实验报告要求文字通顺，简洁明了，书写工整、。报告的项目及要求如下： 1实验题目 2实验日期、室温、作者及合作者 3实验对象或材料 4实验方法(简要说明) 5实验结果(是报告的主要部分) 6讨论(根据已知的理论知识对该实验结果进行解释和分析)7结论(对实验结果中所能验证的概念、原则或理论，作出简明的概括和总结。必须注意在结论中不应罗列和重复具体的实验结果，更不能将实验中未能得到充分证实的理论和判断写入结论)。附一、实验动物的基本操作一、实验动物种类及应用1、青蛙和蟾蜍 青蛙和蟾蜍都属于两栖纲，无尾目，是实验教学中常用的小动物，其坐骨神经腓肠肌标本可用来观察各种刺激和药物对周围神经，横纹肌或神经肌接头的作用。它们的离体心脏在适宜的环境中能持久地，有节律地搏动，常用于研究药物对心脏的作用。2、小白鼠 属哺乳类，啮齿目，鼠科，是医学实验中用途最广泛和最常用的动物，繁殖周期短，繁殖量大，生长快，温顺易捉，操作方便，又能复制出多种病理模型，适用于需要大量动物的实验。如药物筛选，半数致死量或半数有效量的测定。3、大白鼠 属哺乳类，啮齿目，鼠科，性情不如小白鼠温顺，受惊时表现凶恶。它可以进行高级神经活动的代谢实验。与小鼠相比，其实验动物模型稳定。4、家兔 属哺乳类，啮齿目，兔科。家兔品种很多，常用的有：青紫蓝兔，体重强壮，适应性强。中国本地兔，抵抗力不如青紫蓝兔。新西兰白兔，耳朵长而大，血管清晰，皮肤白色，但抵抗力差。兔耳血管丰富，耳缘静脉表浅，易暴露，常用于止血药物的研究,是药物注射的良好选择部位。家兔性情温顺，便于灌胃和取血，是生理学中最常用的动物之一。可用于血压，呼吸，尿生成等多种实验5、豚鼠 又称荷兰猪，属哺乳类，啮齿目，豚鼠科。性情温和，常用于抗过敏药物的筛选。6、猫 哺乳类，食肉目，猫科。猫的血压比兔稳定，观察血压反应比兔好。猫的神经系统比较发达，可用于去大脑僵直，姿势反射等。7、狗 哺乳类，食肉目，犬科。狗的嗅觉比人灵敏，对外适应能力强，血液，循环，消化和神经系统发达，与人类接近。适用于急慢性实验，尤其是慢性实验，是最常用的动物。在教学实验中一般不用二、常用实验动物的捉拿及给药方法 1蛙和蟾蜍通常以左手握持，用食指和中指夹住左前肢，拇指压住右前肢，右手将下肢拉直，左手用无名指及小指夹住（图1）。图1 蟾蜍捉持法2小鼠（1）双手法：右手提鼠尾，放在鼠笼盖或其他粗糙面上，向后方轻拉鼠尾，使小鼠前肢固定在粗糙面上。迅速用左手拇指和食指捏其双耳间颈背部皮肤，无名指、小指和掌心夹其背部皮肤和尾部，便可将小鼠牢固捉持（图2）。图2 小鼠双手捉持法（2）单手法：小鼠置于笼盖上，先用左手食指和拇指抓住鼠尾，后手掌尺侧和小指夹住鼠尾，然后左手拇指与食指捏住颈部皮肤（图3）。图3 小鼠单手捉持法3大鼠大鼠容易激怒咬人，捉持时应戴防护手套。先用右手抓住鼠尾，再用左手拇指和食指握住头部，其余手指与掌部握住背部和腹部。注意不要捏其颈部，以防用力过大、过久，窒息死亡。4家兔一只手抓住兔颈背部皮肤，将兔轻轻提起，另一只手托住臀部，使兔呈蹲坐姿势（图4）。切不可用手握持双耳提起兔子。图4 家兔捉持法5豚鼠豚鼠性情温和，不咬人，用手轻轻握住身体即可抓起。6猫应戴好防护手套。轻声呼唤，慢慢将手伸入猫笼，轻抚猫头、颈和背部，一只手抓住颈背部皮肤，另一只手抓住腰背部。性情凶暴的猫可用布袋或网套捉持，操作中应防其利爪和牙齿伤人。7狗驯服的狗可戴上特制嘴套，用绳带固定于耳后颈部；凶暴的狗可用长柄捕狗夹钳住狗的颈部，然后套上嘴套。狗嘴也可用绳带固定，操作时先将绳带绕过狗嘴的下颌打结，再绕到颈后部打结，以防绳带滑落。狗麻醉后四肢固定于手术台上，取下嘴套或绳带，将一金属棒经两侧嘴角，穿过口腔压于舌上，再用绳带绕过金属棒绑缚狗嘴，并固定于手术台上。应将狗舌拉出口腔，以防窒息。三、实验动物的麻醉1、 常用麻醉药 氨基甲酸乙酯；巴比妥类。2、 麻醉方法 全身麻醉；局部麻醉。四、实验动物处死方法1、 蟾蜍 直接将头部剪去；双毁髓。2、家兔 空气栓塞法（由耳缘静脉注入10ml空气，使其栓塞而致死）；水中淹没头部，使其窒息而死。附二、生理实验中任氏液及台氏液的配制生理溶液:进行离体器官或组织实验时,为维持标本正常的功能活动,必须尽可能地使标本所处的环境因素与体内相似.这些因素包括电解质成分,渗透压，酸碱度，温度，甚至某些营养物质。这样的溶液称为生理代用液，或生理溶液。最简单的生理溶液为0.9%（恒温动物）或0.65%(变温动物)的氯化钠溶液，又称生理盐水。但生理盐水的理化特征与体液有很大不同，所以难长时间维持离体器官或组织的正常活动。因此，S.Ringer研制了能维持蛙心长时间跳动的溶液。从此，许多生理学家以此为基础，按其工作需要配置了各种生理溶液，如下表所示.表1 主要生理溶液成分及用途NaCl(g)10%KCl(mL)5%CaCl2(mL)5%NaHCO3(mL)5%MgCl2(mL)5%NaH2PO4(mL)葡萄糖(g)pH用途等张氯化钠(冷血动物)6.0-6.5蛙，龟，蛇等张氯化钠(温血动物)8.5-9.0狗，兔，鼠任氏液(Ringer.Sol)6.52.02.04.0蛙类器官组织拜氏液(Bayliss.Sol)6.51.42.44.0离体蛙心台式液(Tyrode.Sol)8.02.02.020.02.02.01.08.0离体蛙心豚鼠支气管液(Thoroton.Sol)5.594.61.510.40.45豚鼠支气管液大白鼠子宫液(Dale.Sol)9.04.20.610.0大白鼠子宫克氏液(Krebs.Sol)6.93.55.63.22.0哺乳动物各组织表2 常用生理盐溶液的配制(单位：ml) 基础溶液 任氏液 台氏液 等渗盐水 (母液) (两栖类用) (哺乳类用) 两栖类 哺乳类 20NaCl 325 400 325 45 10KCl 14 20 10CaCl2 12 20 1NaH2P04 10 50 5MgCl2 20 5NaHCO3 40 200 葡萄糖 10-25g 加蒸馏水至 1000 1000 1000 1000 注：配制时，CaCl2需最后逐滴加入,以免形成CaCO3沉淀。葡萄糖应在实验应用时临时加入，不能贮存过久。附三、解剖生理学实验常用器械及使用方法解剖器械及其用途在解剖生理学实验中所用的手术器械，基本上与人用外科手术器械相同,但也有一些特殊器械。一、解剖刀：又称手术刀，主要用于切开和解剖组织。根据手术部位与性质不同更换大小不同的刀片。手术刀片有圆、尖、弯刃及大小长短之分。手术刀柄也有大小及长短之分。另一类手术刀柄与刀片连在一起的，也有圆刃，尖头手术刀及眼科手术刀之分。正常的持刀方法有四种：1、持弓式：是最常用的一种方式，动作范围广而灵活。用于腹部、颈部或股部的皮肤切口。2、执笔式：用于切割短小的切口，用于轻柔而精确 的操作.例如解剖血管，神经等。3、握持式：适用于切割范围较广，用力较大的操作，如截肢、切开较长的皮肤切口等。4、反挑式：刀口朝上，用于向上挑开，以免损伤深部组织。二、手术剪1、 解剖剪：又称组织剪，主要用于剪开皮肤或肌肉等松软组织。分尖头剪和钝头剪两种，尖端有直，弯之别，主要用于剪皮肤或肌肉等组织。此外，也可以用来分离组织。2、 眼科剪：另外，还有一种小型手术剪称为眼科剪，有直头和弯头之分，可用于剪血管或神经等柔软的组织。3、 金冠剪：又称技工剪，主要用于剪皮肤、肌肉、内脏及蛙的脊柱等。4、 粗剪刀： 用于剪开动物皮毛以及蛙类的骨，皮肤等粗硬组织。在蛙类实验中，用来剪开骨骼，肌肉等粗硬组织。正确的持刀姿势三、手术镊：分有齿和无齿两种，长短不一，用于夹住或提起组织，便于剥离，剪断或缝合。正确的持镊姿势四、止血钳：用于钳夹血管或出血点，达到止血目的；也用于分离组织，牵引缝线。1、 直型无齿止血钳：主要用于夹持浅层出血点，以便止血，也可用于分离浅部组织。2、 弯型止血钳：主要用于深部组织或内脏出血点的止血。3、 小止血钳：又称纹嘴钳，适于细微组织的止血与分离，不可夹持大块或坚硬的组织。正确的持钳姿势 五、骨钳 在打开颅腔或骨髓腔时，用于咬切骨组织。分为剪刀式和小蝶式两种：前者用于咬断骨质，后者用于咬切骨片。六、颅骨钻 开颅时钻孔。七、玻璃分针 专门用于分离神经与血管等组织。尖端圆润，分离时不易损伤神经与血管。分为直头玻璃分针和弯头玻璃分针，用时应沾少许任氏液或生理盐水。八、蛙心夹 使用时，一端在心室舒张时夹住心尖，另一端借细线连于杠杆或换能器上，以进行心脏活动的描记。九、手术台1、 蛙板 约为20 cm * 15 cm的木板，用于固定蛙体及标本制备，可用大头针将蛙腿固定在板上，以便于实验。2、兔手术台 固定杆用于固定兔的头部，固定钩用来固定动物的四肢。为了防止动物的体温降低，手术台底部安装了加热装置。十、气管插管 急性动物实验时插入气管，以保证呼吸通道。十一、蛙类毁髓针：专用于毁坏蛙类脑和脊髓的解剖器械。十二、解剖针：用于指示和解剖组织等。十三、锌铜弓 用金属锌和铜铆接而成，常被用作检验神经肌肉标本兴奋性的简便装置。锌铜弓在极性溶液中形成回路时，锌与铜两极产生约0.5-0.7V的直流电压，因此可用来刺激神经和肌肉，使神经或肌肉兴奋，这种刺激仅在锌铜弓与神经或肌肉接触瞬间产生，持续接触不能使神经或肌肉兴奋。使用时，用少许任氏液润湿，其间不可夹有很多溶液，以免短路。十四、注射器注射器有可重复使用的玻璃注射器和一次性塑料注射器，容量有0.1-100ml的不同规格。实验中应根据注射溶液量的多少选用合适容量的注射器。注射器抽取药物时应瘵活塞推到底，排尽针筒内的空气，安装针头，注射器针头的斜面与注射器容量刻度标尺在同一平面上，用旋力压紧针头。注射器握持方法有平握法和执笔法两种。注意：各种手术器械使用结束后，都应及时清洗，血污要擦洗干净，切忌用火焰烘干，以免镀层脱落生锈附四、生理学实验常用仪器设备生理科学实验以动物为主要实验对象，观察和研究机体功能和代谢变化。机体功能和代谢的变化以生物信号的形式表达，有些生物信号是生理过程自发产生的，例如血压、心电信号、体温、神经细胞动作电位等，另有一些信号是外界因子施加于机体，机体响应后再产生出来的，例如超声信号、同位素信号、X射线信号、血药浓度等。对绝大多数的生物信号，人的感官不能直接感知，需要借助仪器设备才能对其进行观察和测量，一般可将生物信号分成三大类：化学信号：包括机体各种生命物质的化学组成成分和机体内物质含量。生理信号：包括生理和心理信号，如血压、呼吸、肌肉张力、视觉、情绪等物理信号：包括生物电、生物光、生物磁等。生理科学实验研究涉及上述三类生物信号的观察和测量，但各有所侧重：在化学信号中比较侧重于机体内物质含量的信号，如血糖浓度等；在生理信号中主要研究肌肉张力、血压、血流量等；在物理信号中目前以研究生物电生物声为主。生理科学实验中的多数内容是通过观察测量生物信号来了解机体功能代谢的情况，其实验过程如图2-0-1所示。在这一过程中，实验对象（动物）的信号反映机体功能代谢的情况，通过换能器从实验对象拾取生物信号并变换成电信号，该电信号（比较微弱）经记录测量仪器的放大后以人感官所能感知的信息形式显示和被记录。若对实验对象施加刺激，则反映机体功能代谢情况的信号就会相应变化，对变化的信号进行分析，便可获知机体功能代谢变化的情况。第一节 生物信号特性及处理技术我国生理科学教学实验室在20世纪70年代是使用杠杆、检压计、计纹鼓、感应线圈做实验的，70年代中期至80年代初，沿用了100多年的杠杆、检压计等被各种传感器替代，感应线圈被电子刺激器替代，计纹鼓被记录仪替代，生物信号前置放大器和示波器进入实验室。新技术的应用，极大地提高了生理科学实验的水平和效率。同时，新技术的应用使一大批新的实验内容进入实验室成为可能。进入90年代，随着计算机技术的迅速发展和普及，计算机生物信号实时采集处理系统开始进入实验室，为实验技术的自动化、信息化及开展实验教学提供了有力支持。生理科学实验仪器是根据被检测信号的性质而设计的。要正确使用实验仪器、保证实验顺利进行，就必须了解和掌握生物信号的基本特性及生物信号处理的基本知识。生理实验常用仪器介绍 生理记录仪：在现代生理学实验中常用的记录仪有二道、三道、多道生理记录仪。学生实验时常使用四道生理记录仪。该记录仪主要用于记录机体的生物电和伴有机械变化的生理活动，如肌肉收缩、心脏搏动、呼吸运动、血压变化以及心脏活动时的电位变化，均可经相应的换能器转换为电变化，再经放大装置转换成描笔的机械运动，描记在记录纸上，供实验者量化使用。 电生理记录仪：是观察和记录变化迅速而微弱的生物电现象所必需的仪器。电生理记录仪分直接笔描记式(将微弱的生物电经放大后转换成描笔的机械运动，直接记录在运行的记录纸上)和阴极射线管(示波器)显示两类。后者在示波器荧光屏上所显示的生物电变化可借助照相装置拍摄下来，作为分析和保存之用。电生理记录仪主要用于记录神经的动作电位。 记纹器：是传统的生理学实验的记录仪器，通常称为记纹鼓，主要由动力装置的机座和被带动旋转的圆鼓两部分组成，描记笔的运动可记录在转动的鼓纸上。由于记纹器所作的记录的精确度不高，灵敏度较差，故逐步被多道生理记录仪所取代。 通常与记纹器配套的装置有： 1杠杆：是常用机械活动的描记装置，可用它来描记蛙腓肠肌收缩活动，也可用之描记蛙心收缩、舒张活动。 2气鼓：利用传导气体压力变化的方法而制作的描绘装置，通常用来描记呼吸运动。 3检压计：利用传感液体压力变化而制作的描记装置乙有水银检压计和水检压计两种。 前者常来描记动脉血压，后者用作检测内压或静脉压。 4电磁标：利用电磁感应的原理移动杠杆，用于标记各种记号。在连接记滴器或记时器时，可分别记滴或时间；若连接于刺激器，则可记录刺激记号。 5电子刺激器:电子刺激器可分为电子管刺激器和晶体管刺激器两大类。电子管刺激器可将交流电通过整流、滤波、多谐(或冲息)振荡器，由阴极输出器输出不同强度的重复方波脉冲或单个波脉冲，作为生理刺激之用。晶体管刺激器体型较电子管刺激器缩小许多倍，使用方便，目前已逐步推广应用于教学实验。通过不同的刺激电极(普通电极、保护电极、微电极)与电子刺激器的输出插座连接，即可对不同的组织(神经、肌肉)进行刺激。一、 生物信号的基本特性在生理科学实验中，生物信号（如血压、肌肉张力、生物电等）通过换能器（如压力换能器、张力换能器、电极）将其转换为电信号，再经过放大后显示或被记录。生物信号是一类比较复杂的信号，了解生物信号的基本特性有助于实验的顺利和正确进行，有助于对实验结果进行分析。表2-1-1列出的一些典型的生物电信号反映了低副、低频、源阻抗大的生物电信号的基本特性。生物电信号的振幅最高的为100mV，低的仅0.01 mV，多数为1 mV以下。与数百mV的电极极化电压和数伏的干扰信号比，生物电信号振幅比较低。生物电信号的频率范围从0Hz至10KHz，多数信号在0.2Hz到100Hz之间，从电信号频率的角度来看，生物电信号属低频信号。生物电有一定的电压和电流，根据欧姆定律，生物电信号源也有电阻（或阻抗），生物电信号源的阻抗（称源阻抗）可达几万欧姆。表2-1-1生物电信号参数信号名称幅度频谱（Hz）源阻抗（K）极化电压（MV）干扰（V）心电图（ECG） 0.1-8mV 0.2-100 数+ +300 数伏脑电图（EEG） 0.01-1 mV 1-60 数+ +100 数伏皮肤电（SP） 0.05-0.2 mV 1-100 数+ +300 数伏视网膜电图（ERG） 0.001-1 mV DC-200 数+ 300 数伏胃电图（EMG） 0.001-1mV DC-1 数+ 300 数伏膜电位 （MP） 0.1-100Mv DC-10000 数+ 300 数伏 肌电图（EMG） 0.1-5mV DC-10000 数+ 300 数伏心音 0.1-2mV 0.005-2000 动脉血压 1.33-53.3Kpa DC-50血流 （主动脉） 1-300ml/s DC-20心输出量 4-25L/min DC-20心阻抗 15-500 欧姆 DC-60呼吸流量 50-1000ml/次 DC-5拾取生物信号的电极被称为引导电极，拾取生物信号的过程称为生物电信号引导。在引导生物电信号时，往往受多种干扰信号的干扰，这些干扰信号主要有：（1）电极极化引起的电极电位，电极电位为直流成分，用直流放大器时，信号直流成分被干扰，在高放大倍数时，使放大器饱和。（2）电辐射干扰50Hz电干扰信号，供仪器设备、照明等使用的电源，其50Hz及其谐波通过仪器、辐射等途径干扰生物电信号，其干扰信号的频率与生物电的频率重叠。（3）生物电信号的相互干扰、肌电、皮肤电干扰心电，心电、皮肤电干扰脑电等。生物电信号的检测是指从各种生物电、背景干扰和极化电压中检出需要测量的信号。二、生物信号的交、直流特性生物电信号可根据其与时间的关系分为交流信号、直流信号和交流叠加信号。1、交流信号振幅和方向随时间变化的信号为交流信号，如交流电（图2-1-1）。细胞外记录的生物电信号多数为交流信号，如心电信号（图2-1-2）、脑电信号、神经干动作电位等。2、直流信号振幅和方向不随时间变化的信号为支流信号，如支流电（图2-1-3）。振幅和方向岁时间变化很缓慢的信号可视其为直流信号，如电极电位、细胞内记录的细胞静息电位（图2-1-4）。3、交、直流混合信号生物信号中往往既有直流成分又有交流成分。如细胞内引导膜电位变化过程，细胞静息时，记录到的静息电位是直流电信号，细胞兴奋时记录到的动作电位是交流电信号（图2-1-5）。有些细胞的动作电位含有直流信号成分，如心肌细胞动作电位平台期电位。生物信号通过直流应变式换能器转换为电信号，这类信号往往为交、直流混合信号，如反映肌肉舒张期张力、动脉血压舒张压等是直流信号，而反映肌肉收缩、心脏射血引起的张力和动脉血压变化过程是交流信号（图2-1-6）。三、信号的交流、直流耦合输入方式生物信号放大器都设置有交流和直流两种耦合输入方式，把生物信号和通过换能器转换后的电信号输入放大器进行放大和处理时，首先需要确定信号的耦合方式。1、直流耦合输入方式 电信号不通过耦合器件（电容器或电感器）直接送入放大器的输入端进行放大的方式称为直流耦合输入方式。图2-1-7显示一直流耦合输入方式模式图：输入信号通过电阻输入放大器，经放大器放大后输出，输出信号的振幅变大，但时程和相位不变，采用直流耦合输入方式 3、信号的直流耦合输入细胞内引导的生物电信号和应变式换能器输出的电信号选择直流耦合输入方式输入到放大器。4、信号的交流耦合输入细胞外引导的生物电信号采用交流耦合输入方式输入放大器。在采用交流耦合输入方式时，应根据信号频谱选择合适的时间常数（或下限转折频率），避免信号的有用频率成分被衰减。第二节 微机生物信号采集处理系统生理学实验仪器一般由五大部分组成：刺激系统，探测系统，信号调节系统， 记录系统和机体（或离体组织）生命维持装置。一、刺激系统 多种刺激因素，如光，声，电等都可使组织产生生理反应。但生理学实验中使用最多的是电刺激，因为其易于控制，对组织没有损伤或损伤较小。电子刺激器 发出电脉冲用以引起组织兴奋的仪器，常采用方波输出。由于电刺激在刺激频率，强度及刺激持续时间等方面均易精确控制，故生理实验中常采用电刺激。二、探测系统 生理信号分为电信号与非电信号两大类。若某些生理过程本身伴随电变化，如心脏活动产生心电，神经和肌肉组织兴奋时产生动作电位等，只要用一对电极就可以将其电变化引出来。而在生物机体中，如呼吸，血压等许多生理活动，若要将其引导出来，必须通过一定的装置将非电量的变化转变为电量变化，然后经过放大，记录或显示。对于这些非电的生物信号及活动，要用被称为换能器的装置将其引出来。测量电极 电极将生物机体产生的生物电变化引出来，即将离子流转换为电子流，然后送到放大器的输入端进行放大。传感器 是一种将机械能，化学能，光能等非电量形式的能量转换为电能的器件或装置，并线性相关。三、信号调节系统 从探测系统获得的生物信息常常很微弱，甚至淹没于噪声中，微弱信号被检测后需经放大才能显示或记录。如前置放大器，常常有平衡，时间常数，高频滤波和增益等参数可调。四、显示记录系统 经典的记录装置是记纹器，而直接或间接的生物电信号则使用示波器或生理记录仪进行观察和记录。五、示波器 电生理学实验的一种最基本的仪器，用于观察电位的形状与变化谱图。第三节 RM6240多道生理信号采集处理系统一、生理记录仪 能将电或非电生理信号以波形形式显示和记录的仪器在现代电子技术快速发展的今天，实验仪器的微机化，数字化，智能化是仪器的发展趋势。RM6240多道生理信号采集处理系统是采用大规模集成电路和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，存储和分析的机电一体化仪器,功能强大，可用于生理学，病理学和药理学实验的生物信号检测，记录和分析。本实验室主要采用该系统进行各种生理学实验。RM6240多道生理信号采集处理系统RM6240B/C型生理信号采集处理系统是国内应用最多的一种生理信号采集处理系统。基于现代医学机能实验的要求,我校引进该系统16台，通过调试及开课应用，该系统功能强大、灵活。它集生物信号采集、放大、显示、记录与分析为一体，是传统医学实验系统（由放大器、记录仪、刺激器和示波器组成）的换代产品。该系统采用真正的外置式结构。即适用于笔记本电脑，也适用于台式电脑。与计算机有EPP、USB两种类型接口，计算机的配套方便灵活。系统的放大器、A/D卡等采用独立电源供电，抗干扰能力强，信噪比高，刺激器采用了光耦合全隔离系统。仪器选配件从微电极放大器到各种电极、换能器、屏蔽设施应有尽有，实用于各种医学机能实验。二、Rm6240生物机能实验系统1系统组成该系统由硬件和软件两部分组成。硬件包括外置程控放大器、数据采集板、数据线及各种信号输入输出线。有外接信号输入插座、刺激器输出插座、记滴及监听插座。该系统软件(RM6240生物信号采集处理系统)主要由RM6240.EXE及多个实验子模块组成。软件与硬件协调工作，实现系统的多种功能。2系统功能示波功能、记录功能、记滴功能、监听功能、刺激器功能。3运行环境该系统对微机硬件要求是Pentium 800CPU、128M内存以上，其硬件能同时进行4个生物信号采集与程控放大，并兼有刺激器功能，其配套的Rm6240BD生物信号显示与处理软件可同时显示4个从生物体内或离体器官探测到的生物电信号或张力、压力等非电信号的波形。4优点操作界面易于掌握：该系统使用Windows风格的中文图形界面，操作简便易学，可在Windows95/98/2000等平台上运行。操作界面易于掌握：不设当前通道，无需进行通道选择就能直接对某一通道的软、硬件参数或数据分析。有多种信号单位选择，可满足科研工作的需要：如有mv、mmhg、g、ml等多种不同的信号单位选择。配有实验教学模块：已设定好生理、药理、病生实验模块，当选择某一个实验模块后，计算机会自动设置其所需参数，并启动数据采样，直接进入实验状态，便于学生机能学实验。独特的左右两套显示系统：波形显示分为左右两个区域，一个区域是动态、一个区域是静态，可在不暂停当前实验波形观察与记录的基础上，同时观察屏幕外已记录的波形，实验前后的波形对比提供极大方便。实验标记方便：标记内容的添加、选择方便，标记操作实时易行。 四个通道波形即能独立扫描，并按需要分别设参数，又可以合并成为一个通道显示出来，然后进行实验数据分析。 实验分析功能强大、内容丰富：可实时对原始生物信号存储，进行原始数据积分、微积分、频率直方图、序列密度直方图、频谱分析图。数据处理方便：将原始数据导出到Excel，利用Excel强度统计功能进行数据分析如T检验、方差分析；也可以导出到Word文件中，便于进行论文的图形、文字的编辑。以下是2个实验例图：一个是血压实验数据导入Word,另一个是大鼠皮层诱发电位数据导入Excel。 打印模式设置方便：可以当前页整全打印、连续面所有通道打印、连续页单通道打印、单独打印实验信息。 具有独特的数据记录板功能，可将测量数据、实验记录、评注、实验备忘录等独立生成文件。 本套实验系统，可满足科研与教学的需要，是一种应用最广的实验教学与研究设备。三、仪器参数及其设置RM6240微机生物信号采集处理系统实验参数设置实验名称实 验 参 数采样频率扫描速度灵敏度时间常数滤波50Hz陷波蟾蜍神经干电生理40kHz1.0ms/div2mV0.02s3kHz关骨骼肌收缩400Hz1s/div50mV直流100Hz开肌肉电兴奋与机械收缩20kHz10ms/div1mV0.02s3kHz关50mV直流30Hz蛙心期前收缩-代偿间歇400kHz1s/div5mV直流10Hz开蛙心灌流400Hz2s/div5mV直流10Hz开兔动脉血压800Hz500ms/div12kPa直流30Hz关心肌细胞动作电位10kHz80ms/div50mV直流3kHz开心电图4kHz200ms/div1mV0.2-1s100Hz开脉搏800Hz250ms/div25mV直流10Hz开减压神经放电20kHz80ms/div50V0.001s3kHz开呼吸运动调节800Hz1s/div5mV直流10Hz开膈神经放电20kHz80ms/div50V0.001s3kHz开消化道平滑肌的生理特性400Hz2s/div5mV直流10Hz开大脑皮层诱发电位20kHz10ms/div500V0.02s100Hz开肌梭放电40kHz40ms/div50V0.002s3kHz关耳蜗生物电活动100kHz40ms/div100V0.02s1kHz开中枢神经元单位放电20kHz80ms/div50V0.002s1kHz关脑电图800Hz250ms/div100V0.2s10Hz开实验一 观察人体口腔上皮细胞【实验目的】 1了解显微镜的结构，学习显微镜的使用。2学习人体口腔上皮细胞装片的制作方法3掌握人体细胞的基本形态结构【实验对象】人【实验器材】显微镜，载玻片，盖玻片，消毒牙签，1%曙红水溶液。【实验过程】一、显微镜的结构和使用（一）机械装置部分： 1、镜座：在最下部，起支持作用。 2、镜臂：呈弓形，作支持和握取之用。 3、载物台：放切片的平台，中有圆孔。台上有推片器和片夹。 4、旋转盘：上接镜简，下嵌接物镜，可以旋转以更换物镜。 5、粗调节器：用于低倍镜焦距的调节。 6、细调节器：用于高倍镜焦距的调节。（二）光学系统部分： 1、接目镜：可分5、10或15。 2、接物镜：可分低倍镜（4）、低倍镜（10）、高倍镜（40）、油镜（90或100）。（显微镜放大倍数目镜放大倍数物镜放大倍数）。 3、聚光器：位于载物台下，可上下移动。内装虹彩光圈，可放大和缩小。 4、反光镜：在镜座上，可旋转，使光线集中至聚光器。有平、凹两面，平面镜反射光弱、可用于强光源；凹面反射光强，用于弱光源。（三）显微镜的使用方法 1、携取和位置：取用显微镜时，一手握镜臂，另一手托住镜座，将显微镜置于桌面上，距桌沿不得少于一寸，调整自己与显微镜的最适距离和适当的座位高度，以便可以舒适的使用显微镜来观察标本。课间休息离开座位时，应将显微镜移向桌内，以免碰落损坏。 2、对光：上升聚光器，放大虹彩光圈。转动旋转盘，将低倍接物镜对正载物台的圆孔，转动粗调节器使载物台距接物镜约5毫米。用左眼从接目镜观察，同时转动反光镜对向光源进行采光，至整个视野达到均匀明亮为止。 3、低倍镜的使用：取标本擦净，应使盖玻片朝上，放在载物台上，用推片器夹紧，并将组织切片推移到载物台圆孔的正中。然后，以左眼从接目镜观察，同时转动粗调节器使载物台慢慢下降，至物象清晰。必要时，再用细调节器调节焦距。 4、高倍镜的使用：若对标本须使用高倍镜来观察时，因视野会变小（放大倍数与视野成反比），为寻找方便应先将观察的标本部位置于视野的正中央，再转动旋转盘将低倍镜更换成高倍镜。再从接目镜观察，并转动细调节器，至物象清晰。通常由低倍换成高倍观察时，光度会不足。此时可转动光圈或光源调节钮，以得到适当的光度。 5、油镜的使用：先在高倍镜下将需观察的组织移至视野正中，转离高倍镜。在标本上滴石蜡油一滴（勿使产生气泡）、转换油镜。两眼从侧面观察。同时慢慢上升载物台，使油镜头浸入油滴而不与玻片接触。再从接目镜观察，并转动细调节器，至物象清晰。使用油镜时，注意光线要明亮。（四）显微镜使用的注意事项及保护 1、搬动显微镜慎拿轻放，使用显微镜要严格遵守规程。 2、观察时应同时睁开两眼。右手书写者，以左眼从接目镜观察、以右手操纵粗、细调节器。用右眼和右手配合进行绘图或文字描述。 3、显微镜必须经常保持清洁。机械部分可用纱布或绸布擦净；光学部分（反光镜除外）只能用擦镜纸轻轻拭擦，严禁用手或其它物品擦拭、以防污损。 4、油镜使用后，应立即用擦镜纸沾少量清洗剂将镜头擦净。 5、显微镜部件不得拆卸或互相调换、若有故障，应立即报告老师进行处理，不得自行修理。 6、显微镜用毕，将显微镜恢复原样（转动旋转盘，使载物台中央的圆孔或低倍镜置于镜筒下方；转动调节轮，使载物台降至最低，罩上袋子），放回原处。7、打扫实验室卫生前，必须将显微镜放入柜中，以免灰尘沾污。二、制片 用清水漱口，将牙签伸进自己的口腔，在颊部粘膜轻括几下，把粘附着细胞的牙签涂在洁净的载玻片上（注意不要涂得太厚），滴一滴1%曙红，加盖玻片，置显微镜下观察。三、低倍镜和高倍镜观察 在涂片中寻找正面完整、单个的口腔上皮细胞观察，可见此细胞为多边形或不规则的扁平状，细胞质丰富，细胞核较小，呈卵圆形，位于细胞的中央。四、绘图 用铅笔绘制，要求线条匀称、点圆润，物体明暗用点的稀、密表示。【注意事项】由于制片关系，在视野中可能出现多个细胞重叠在一起，模糊不清，或细胞折边等现象。因此，需寻找分离的单个完整的细胞进行观察。【作业】绘一个口腔上皮细胞图。标注：细胞膜、细胞核和细胞质。实验二 基本组织【实验目的】1、 了解上皮组织的类型。了解疏松结缔组织的各种纤维和各种细胞成分的形态特点。了解三种肌肉组织的结构特点。2、 掌握上皮组织、结缔组织、肌肉组织和神经元的结构特征。【实验对象】各种组织切片【实验器材】显微镜。【实验过程】一、分别用肉眼、低倍镜、高倍镜逐个观察单层扁平上皮（蛙或蟾蜍肠系膜切片）、单层立方上皮（猫甲状腺切片）、单层柱状上皮（猫小肠横切片）、假复层纤毛柱状上皮（兔气管横切片），区分扁平细胞、柱状细胞、杯状细胞、基底细胞、梭形细胞和锥形细胞（柱状细胞：为此种上皮的主要细胞，数量多，游离端较宽，达到腔面，细胞表面具有一排微细而整齐的纤毛，核呈卵圆形，位于细胞较宽的部位。杯状细胞：数量较少，分散存在于其它细胞之间，形似高脚酒杯，游离面达到腔面，细胞顶部较大，被染成淡蓝色或空泡状（粘原颗粒被溶解所致）；底部细窄，其内有着色深、呈三角形的细胞核。锥形细胞：位于上皮细胞基部，细胞锥体形，界限不清楚，核呈圆形，较小。梭形细胞：两端尖、中间较粗，核呈卵圆形，但较柱状细胞的核窄小，细胞界限不清楚，不易分辨。重点：单层柱状上皮、复层扁平上皮、变移上皮、假复层纤毛柱状上皮的结构特点。难点：复层扁平上皮和变移上皮的区别，单层柱状上皮的斜切面和横切面观。二、观察用H.E.复染的大白鼠或兔的皮下疏松结缔组织分辨如下成分：纤维成分胶原纤维：较粗、直，被染成粉红色。弹性纤维：较细，常成卷曲状，被染成紫黑色。（2）细胞成分 成纤维细胞（细胞大，有多个较尖锐的突起，细胞边缘不清楚，胞质弱嗜碱性，核较大呈卵圆形，染色浅）、巨噬细胞（细胞形状不定，呈圆形、卵圆形或不规则形，边界较清楚，部分细胞可见伪足。胞质嗜酸性，内含大小不等的蓝色胎盘蓝颗粒和空泡，核多偏位、较小、染色较深）等三、观察致密结缔组织（肌腱） 注意与骨骼肌的区分，腱的外面有疏松结缔组织包裹，内为平行而紧密排列的、粗细不等的胶原纤维束。纤维束之间的成行排列的腱细胞（成纤维细胞）的核。两个相邻细胞的细胞核常常靠近，细胞质不易显示。二、 观察平滑肌、骨骼肌和心肌切片，注意肌纤维的形状，细胞核的个数和位置，横纹的有无、结构和多少，闰盘的有无和结构等。三、 观察神经组织结构1.脊髓灰质涂片(苯胺蓝染色)，低倍镜观察或映示幻灯片，可见到一些成群或单个分布的含有突起的神经元，即多极神经元，在切片制作上，由于突起在离开胞体不远处被切断，故看不到与胞体相连的树突和轴突。选择一较清晰的神经元，换高倍镜观察或映示幻灯片，可见胞体呈多角形，胞核大而圆、染色较浅，核中央的核仁染色较深。在细胞质内可见到许多不规则的染成深蓝色的小块，即尼氏体。思考尼氏体的主要功能。2.髓横切片(银染)，低倍镜观察时，可见脊髓灰质呈蝴蝶(H)形，其膨大的一端为脊髓前角。在前角内找到多极神经元的胞体部分，换高倍镜观察或放映幻灯片，在胞体的细胞质内可见棕褐色细丝状结构，呈网状排列，即神经原纤维。思考神经原纤维的功能。【注意事项】务必规范显微镜的操作，以免损坏镜头和璃片标本。【作业】1、比较平滑肌、骨骼肌和心肌的结构特点。骨骼肌心肌平滑肌细胞形态细胞的排列细胞核的位置和数目横纹闰盘分布2、观察到的四大基本组织代表图，标注其主要结构。3、上皮组织与纤维性结缔组织组织的比较：结构名称细