机能学讲义(张海涛改).doc

机能实验学教案及讲稿张海涛2007年8月第一稿动物实验基本操作Basic Operation in Animal Experiment使用教材机能实验学（第一版 ） 金海燕主编，国防科技大学出版社。章节名称第一章 绪论、第二章 实验动物、第三章 机能实验常用器械和仪器、第四章 机能实验常用生理溶液、第五章动物实验的基本操作技术。教学时数8学时参考教材生理学（第五版）姚泰主编，人民卫生出版社。病理生理学肖献忠主编，高等教育出版社。药理学（第五版）金有豫主编，人民卫生出版社。实验目的（1）使学生了解机能实验学的教学目的与要求、实验报告的写作、机能实验动物的选择原则、动物的生理指标正常值以及如何保护实验动物；（2）使学生了解机能实验常用器械和仪器的性能和使用方法、机能实验常用生理溶液的配制；（3）使学生初步掌握动物实验的基本操作技术教学内容（1）课堂讲解机能实验学的教学目的与要求、实验报告的写作、机能实验动物的选择原则、动物的生理指标正常值以及如何保护实验动物、机能实验常用器械和仪器的性能和使用方法、机能实验常用生理溶液的配制。（2）以边讲解边示教的方式介绍机能实验中常用动物实验的基本操作技术。教学提要重点一、实验动物的捉拿、固定方法；二、实验动物的麻醉方法及麻醉效果判定；三、颈总动脉插管术、颈外静脉插管术；四、气管插管术；五、膀胱插管术；六、减压神经、迷走神经和交感神经分离术。难点一、耳缘静脉注射术；二、颈总动脉插管术、颈外静脉插管术；三、膀胱插管术；主要实验仪器仪器名称型号规格数量设备性质生物信号采集处理仪BL-420每组一台通用主要实验材料材料名称型号规格数量材料性质家兔中国本兔每组2只一次性哺乳类动物手术器械每组一套非一次性教学方式讲解、操作示教、学生操作训练实践。作业思考题（1）机能实验学与生理学、病理生理学以及药理学之间的关系？ （2）机能实验过程中为何要保护实验动物？你将如何在实验过程中落实“3R”原则？动物实验基本操作Basic Operation in Animal Experiment【教学对象与学时】一、教学对象：五年制本科二、学时：8学时【目的要求】1、了解机能学实验中常用的实验动物的种类和特点，实验动物的选择及动物实验涉及的动物保护问题2、掌握常用手术器械的使用方法3、掌握常用实验动物的编号、捉拿及固定方法4、掌握家兔的麻醉、固定及基本的手术操作5、掌握蟾蜍的基本手术操作【课堂提问及解答】1、机能学的概念及其教学的三个阶段是什么 生理学、病理生理学和药理学三学科的理论教学内容紧密相关且三学科实验教学使用的方法和仪器有许多相同之处，因此将生理学、病理生理学和药理学实验合并为机能学实验，实行实验教学资源的共享及合理配置，按人体系统机能设置综合性实验(在一项实验中观察实验动物的生理学变化，病理生理学变化和药物的作用)，使部分基础医学与临床医学之间的内容交叉融合 机能实验教程将实验教学分为三个阶段进行：第一阶段：机能实验基本理论知识与基本技能训练阶段。学生自学有关实验动物学的基础理论知识和机能实验常用仪器的结构和使用常识，课堂训练动物的捉拿、固定、编号、麻醉、常用手术方法和生命信息检测及记录方法。第二阶段：综合实验阶段。进行比较复杂的、多实验项目的综合性实验，进一步强化实验操作技能，熟悉机能实验方法。培养学生观察记录实验结果及整理实验数据的能力，但重点是对实验结果进行科学的分析与推理，得出科学的实验结论。这一实验阶段中，我们列出一些思考题和病例，供学生讨论和回答，要求举一反三提出新的问题，并综合分析解决之。第三阶段：扩展性实验和探索性实验阶段。所谓“扩展性实验”，是指在综合性实验基础上，由学生在实验中自主设计或增加观察指标、致病因素、药物剂量和药物种类，以此获取更多实验现象，提高实验的复杂程度和分析难度。所谓“探索性实验”，其严格的概念是：“探索科学未知的实验”或“科学研究实验”。在第三阶段实验教学中，由学生独立完成自主设计扩展的综合性实验，有条件的学生，可在教师的指导下，进行探索性实验。2、机能学常用的实验动物分几类，每类举一代表动物，“3R”原则是什么适合机能学实验的常用动物有两大类：一是哺乳动物，如狗、猫、兔、豚鼠、大白鼠和小白鼠等；二是两栖动物，如蟾蜍、青蛙等。比较理性的动物保护主义者从人类和动物的最高利益为出发点思考动物保护问题，主张进行对人类或动物有益的实验，同时，又要合理保护动物，以免无必要的痛苦、不安和死亡。1959年W.M.S.Russell和R.L.Burch提出“3R”原则就是这种理性思考的结果。所谓“3R” ，即Replacement(代替) 、Reduction(减少) 和Refinement(优化) ，其基本思想是尽可能采用其他手段代替实验动物，减少实验动物使用量，设法改进动物实验方法以减轻动物疼痛和不安。如今，“3R” 原则已被广泛接受并努力付诸实施。3、麻醉的概念，如何观察麻醉效果所谓麻醉，通常是指用药物使整个实验动物（全身麻醉）或其手术部位（局部麻醉）处于无知觉状态，并使其基本生命活动不受影响。麻醉效果的观察：（1）呼吸动物呼吸加快或不规则，说明麻醉过浅，可再追加一些麻醉药；若呼吸由不规则转变为规则且平稳，说明已达到麻醉深度；若动物呼吸变慢，且以腹式呼吸为主，说明麻醉过深，动物有生命危险。（2）反射活动主要观察角膜反射或睫毛反射，若动物的角膜反射灵敏，说明麻醉过浅；若角膜反射迟钝，麻醉程度合适；角膜反射消失，伴瞳孔散大，麻醉过深。（3）肌张力动物肌张力亢进，一般说明麻醉过浅，全身肌肉松弛，麻醉合适。（4）皮肤夹捏反应麻醉过程中可随时用止血钳或有齿镊夹捏动物皮肤，若反应灵敏，麻醉过浅，若反应消失，麻醉程度合适。【重点难点】一、重点家兔的麻醉、固定及基本手术操作，包括气管插管、颈总动脉插管、膀胱插管等，蟾蜍的坐骨神经干分离，蛙心插管等二、难点麻醉及麻醉效果的观察【实验方法与步骤】一、机能学实验概述国内许多医学院校将生理学、病理生理学和药理学实验室合并为机能实验中心，实行实验教学资源的共享及合理配置，打破三学科实验课程间的部分壁垒，删减重复实验，减少单纯验证性实验，按人体系统机能设置综合性实验(在一项实验中观察实验动物的生理学变化，病理生理学变化和药物的作用)，使部分基础医学与临床医学之间的内容交叉融合，此外设置了扩展性实验和探索性实验，以增强学生动手操作能力，培养自学能力和创新能力。机能实验教程将实验教学分为三个阶段进行：第一阶段：机能实验基本理论知识与基本技能训练阶段。第二阶段：综合实验阶段。第三阶段：扩展性实验和探索性实验阶段。进入机能学中心必须遵守中心的有关规章制度：必须整齐穿戴白大衣；须认真预习实验指导并事先观看相关视频；认真做好桌面和器械的清洁，经指导老师检查许可后方能离开。分数计算：70分为平时成绩，包括操作和报告2部分，各占一半。30分理论成绩，将安排在最后统一进行二、实验动物适合机能学实验的常用动物有两大类：一是哺乳动物，如狗、猫、兔、豚鼠、大白鼠、和小白鼠等；二是两栖动物，如蟾蜍、青蛙等。1、家兔（Oryctolagus cuniculus）性情温和易获得，是机能实验中最常用的动物。尤其是其颈部迷走、交感和主动脉神经（又称减压神经）各自成束，这些解剖特点使其成为血压的神经体液性调节和减压神经的传入性放电观察最适宜的动物。适用于呼吸系统、泌尿生殖系统、神经系统、感官以及血液和循环系统的实验。2、小白鼠（Mus musculus）小白鼠能用于复制许多病理过程和疾病，具有价格低廉、易繁殖、对疾病有易感性等特点。3、蟾蜍（Bufo bufo gargerizans）蛙类的心脏在离体情况下，能有节奏地搏动很久，常用研究心脏的心理功能和致病因素对心脏的直接作用等。蛙类的腓肠肌和坐骨神经，可用来观察外周神经的生理功能，有害因子对周围神经肌肉或神经肌肉接头的作用。4、其他5、动物保护问题基本的主流观点是：“动物因为有感觉和有趣地生活着而应当有正常的地位，人类应该尊重所有的生命”。1959年W.M.S.Russell和R.L.Burch提出“3R”原则。所谓“3R” ，即Replacement(代替) 、Reduction(减少) 和Refinement(优化) ，其基本思想是尽可能采用其他手段代替实验动物，减少实验动物使用量，设法改进动物实验方法以减轻动物疼痛和不安。三、常用手术器械1、手术刀切割各种软组织，也可用于切割软骨常用执刀方法有4种：执弓式；握持式；执笔式；反挑式2、手术剪手术剪可分为普通手术剪和眼科剪两大类，根据剪刀前端形状不同可分为圆头剪、尖剪，直剪、弯剪。弯手术剪用于给动物剪毛，直手术用于剪皮肤、脂肪、肌肉以及血管、神经等组织，眼科剪常用于血管、输尿管剪口以便插管或剪神经、脏器包膜，不能用于剪皮肤、肌肉和骨骼。执剪的方法是以拇指和无名指分别插入剪柄环，中指紧靠无名指前的柄环外，食指轻压在剪柄和剪刀交界处。3、止血钳分为大小、弯直、无齿、有齿等类型。根据不同的止血部位和组织，选用不同类型的止血钳。直止血钳和无齿止血钳主要用浅表手术部位止血或组织分离，弯止血钳主要用于较深的手术部位或内脏止血，有齿止血钳不宜夹持血管、神经和脆弱组织，以免造成组织损伤，小巧的蚊式止血钳适于小血管止血、分离小血管和神经干周围的结缔组织，不宜钳夹皮肤、大块或坚硬的组织。止血钳的执钳方式与手术剪相同。4、镊子 镊子有大小、弯直、无齿、有齿之分。无齿镊用于夹捏皮下组织、脂肪组织、粘膜组织和血管，有齿镊适用于夹捏皮肤、筋膜、肌腱等坚韧的组织，不宜夹捏血管、神经干和内脏等软组织，眼科镊适于分离血管、神经干或夹镊细小软组织。执镊方式类似于执毛笔，以拇指对食指和中指。5、动脉夹 用于夹闭动脉阻断血流，以便插动脉导管。6、玻璃分针玻璃分针用于钝性分离的周围组织，暴露血管和神经干，一般采用执笔式。7、其他金属探针、蛙手术板 、蛙心夹、各种插管四、动物实验的基本操作技术1、 实验动物的捉拿与固定1.1 家兔 右手抓住颈部的被毛与皮肤。用左手托住其臀部，使其躯干的重量大部分集中在左手上，背位交叉固定法：仰卧位，四肢用打好蝴蝶结的棉线套好，下肢绑在兔手术台，上肢棉线在背部交叉后拉直绑好，头用棉线钩住家兔门齿后再固定在家兔台头端柱子上。1.2 小鼠 捉拿时先用右手将鼠尾抓住提起，放在较粗糙的台面或鼠笼上，在其向前爬行时，右手向后拉尾，用左手拇指和食指抓住小鼠的两耳和头颈部皮肤，将其置于左手心中，拉直四肢并用左手无名指及小指压紧尾和后肢，右手即可作注射或其他实验操作。1.3 蟾蜍用左手将动物贴紧在手掌中，并以左手中指、无名指、小指压住其左腹侧和后肢，拇指和食指分别压住左、右前肢，右手进行操作。根据实验需要，可用图钉，采取俯卧位或仰卧位固定在蛙板上。抓取蟾蜍时，禁忌挤压两侧耳部毒腺，以免毒液射入眼中2、实验动物的编号常用染色法、挂牌法、烙印法等3种方法。2.1 染色法 染色法是用有色化学试剂在动物身体明显处如被毛、四肢等不同部位处进行涂染或用不同颜色来区别各组动物，是实验中最常用、最容易掌握的方法。使用的编号标记液有：3-5的苦味酸溶液(涂染黄色)。九分法编号，原则是先左后右，从前到后。一般把涂在左前腿上的记为1号，左侧腹部记为2号，左后腿记为3号，头顶部记为4号，腰背部记为5号，尾基部记为6号，右前腿上的记为7号，右侧腰部记为8号，右后腿记为9号。若动物编号超过10或更大数字，可使用上述两种不同颜色的溶液，即把一种颜色作为个位数，另一种颜色作为十位数，这种交互使用可编到99号。例如把红色记为十位数，黄色记为个位数，那么，右后腿黄色，头顶红色，则表示是49号，其余类推。2.2 挂牌法 挂牌法是将标有编号的金属制号码牌固定在实验动物的耳部皮肤上，大动物可挂在颈上或笼箱上。2.3 烙印法 烙印法是用刺数钳在动物无体毛或明显部位(如耳、面鼻部和四肢等部位)刺上编号，然后用棉签蘸着溶有乙醇的黑墨汁在编号上涂抹。烙印前，最好对烙印部位预先用75乙醇消毒，以免造成皮肤局部感染。3、 实验动物的给药方法摄入法给药、注射法给药、涂布法给药和吸入法给药3.1 摄入法给药摄人法是经消化道给药，有自动口服给药、强制灌胃给药和经直肠给药3种方式。3.1.1自动口服给药 将药物放入饲料或溶于饮水中，由动物自动摄入体内，操作简便。3.1.2强制灌胃给药 强制灌胃给药能准确掌握给药量、给药时间、发现和记录症状出现时间及经过。但每天强制性操作和定时给药会对动物造成一定程度的机械损伤和心理影响。为减少不良影响，必须充分掌握灌胃技术。方法如下：操作前，将胃管接在注射器上，大致测试一下从口腔至胃(最后一根肋骨后缘)的长度，以估计胃管插入深度。成年动物插管深度一般是：小鼠 3cm，大鼠5cm，家兔15cm，犬20 cm。 操作时，动物取直立或平卧体位，固定动物头部，强迫张口，胃管压在舌根部顺上腭缓缓插入至所需深度。插管时注意动物的反应，若动物反应剧烈，应拔出胃管，检查食管是否有损伤，并重新操作。插管完成后应注意检查胃管是否准确插入食管内，以防将药物注入气管。3.1.3经直肠给药 3.2 注射法给药3.2.1皮下注射：左手轻轻抓起皮肤，右手把注射器针头插入皮肤皱褶的基底部，沿身体纵向将注射器推进510 mm，并将针头轻轻左右摆动，易于摆动表明已刺入皮下。再轻轻抽吸，若无回流液体或血液时即可缓慢注入药液。注射完毕拔出针头，用手指轻压注射部位，以防药液外漏。3.2.2皮内注射 3.2.3肌肉注射：固定动物，剪去注射部被毛，与肌肉层组织接触面呈60角刺入注射器针头，回抽针栓无回血后注入药液(小动物可免回抽针栓)。注射完毕后用手轻轻按摩注射部位，促进药液吸收。 3.2.4腹腔注射：左手捉拿动物，使腹部向上，头部略低于尾部，右手持注射器将针头平行刺入达皮下，再向前进针35mm，针头能自由活动则说明刺到皮下，然后注射器以45角斜刺入腹肌，进入腹腔。进入腹腔时可有落空感，回抽注射器，若无回流血液或尿液时即表示未伤及肝脏和膀胱，可以按一定的速度慢慢注入药液。 3.2.5静脉注射 耳缘静脉注射：将动物固定于实验台上，去除耳缘部位的被毛，用乙醇轻轻擦拭，耳缘静脉即清晰可见。用左手食指和中指夹住静脉近心端，拇指和小指夹住耳缘部分，以左手无名指和小指放在耳下作垫，待静脉充盈后，右手持注。射器使针头尽量由静脉末端刺入，与血管方向平行、向心端刺入约1cm。回抽注射器针栓，有血液回流，即可将药液缓慢注入。注射完毕抽出针头，用棉球压迫注射部位数分钟，以免出血。4、 麻醉（以家兔为例）4.1 定义：麻醉，通常是指用药物使整个实验动物（全身麻醉）或其手术部位（局部麻醉）处于无知觉状态，并使其基本生命活动不受影响。4.2 麻醉方法4.2.1全身麻醉麻醉药经呼吸道吸入或静脉、肌肉等注射，产生中枢神经系统抑制，达到预期的麻醉效果，这种方法称全身麻醉。分吸入麻醉和注射麻醉，注射麻醉就是将药液抽吸入注射器内,然后通过注射针头注入到动物机体的某个部位,以达到麻醉目的。这是麻醉实验动物的一种常用方法。根据给药部位，注射麻醉可分为静脉注射、腹腔注射、肌肉注射和淋巴囊注射四种。4.2.2 局部麻醉常以1%盐酸普鲁卡因溶液，在手术部位作皮下浸润麻醉4.3 家兔耳缘静脉麻醉：4.3.1药物及剂量：20%氨基甲酸乙酯5ml/kg4.3.2操作方法：耳缘静脉沿耳背内侧行走。注射时先用兔笼固定兔头，或由助手搔抓前肢腋下使动物安静。拔去耳背面的毛，用手指轻弹皮肤，使血管扩张，然后左手中指和食指夹住兔耳根部，拇指和无名指捏住耳尖，右手持注射器，从耳尖部进针，注射器针头斜面和刻度朝上，在血管的远心端与血管呈20度角刺入静脉。兔耳皮肤薄，耳缘静脉表浅，因此进针不能太深，以免刺破血管。然后改用拇指和食指、中指将注射器针头固定在兔耳上，另一手持针慢慢注药。若阻力小且血管内为药液充盈，说明注药正确。注药前应先排净注射器内空气，注药速度尽量慢而均匀，从远心端开始进针。4.3.3麻醉效果与注意事项：A 麻醉效果：动物呼吸平稳深慢、角膜反射迟钝或消失、肢体肌肉松弛、皮肤夹捏反射消失，说明麻醉适当。即在呼吸心跳存在时痛觉消失B 注意事项：不同动物对麻醉药耐受性存在个体差异，应缓慢注药并密切观察；手术中动物出现挣扎、尖叫等兴奋现象，观察一段时间后仍然存在说明麻醉剂量不足、麻醉过浅，可补充麻醉药。但一次补药量一般不超过总量的1/3，并应密切观察 C 麻醉意外及其处理肌颤与抽搐：可能由于动物在麻醉期体温下降或由于麻醉药的毒性反应引起。遇有这种情况，应针对诱发原因分别处理。乌拉坦麻醉可使动物体温下降，应注意保温。若系药物的毒性反应，尤其是由非麻醉药所引起，可对症处理。心跳呼吸骤停：多半由于麻醉过深，抑制了延髓心血管运动中枢和呼吸中枢。对此应立即进行人工呼吸，同时作胸外心脏按压。并可从心室内注射肾上腺素（0.1%，1ml），以及从静脉注射中枢兴奋药（如1%山梗茶硷0.5ml或 25%尼可刹米1ml）。5、 家兔的基本手术操作5.1 颈部手术5.1.1气管暴露术用手术剪沿颈部正中线从甲状软骨处向下至靠近胸骨上缘作一46cm切口，以气管为标志从正中线用止血钳钝性分离颈部正中的肌群和筋膜即可暴露气管，分离食道与气管，在气管下穿过一条粗线备用。5.1.2颈总动脉分离术正中切开皮肤及皮下筋膜，暴露肌肉。将肌肉层与皮下组织分开。可见在颈正中部位胸骨舌骨肌及胸锁乳突肌。在两层肌肉的交接处可见到有搏动的颈总动脉鞘。玻璃分针细心剥开鞘膜，分离出长约34cm的颈总动脉，在其下穿两根线备用。5.1.3颈部迷走、交感、减压神经分离术于家兔颈部，在找到颈动脉鞘后，将颈总动脉附近的结缔组织薄膜镊住，并轻拉向外侧使薄膜张开，即可见薄膜上数条神经。迷走神经最粗，外观最白，位于颈总动脉外侧，易于识别。交感神经比迷走神经细，位于颈总动脉的内侧，呈浅灰色；减压神经细如头发，位于迷走神经和交感受神经之间，将神经细心分离23厘米，穿线备用。5.1.4气管插管术暴露气管后在气管中段，于两软骨环之间，剪开气管口径之半，在向头端作一小纵切口呈倒“T”形。用镊子夹住T形切口的一角，将适当口径的气管套管由切口向心端插入气管腔内，用粗线扎紧后，再将结扎线固定于“Y”形气管插管分叉处，以防气管套管脱出。5.1.5颈总动脉插管术将口径适宜的充满肝素生理盐水的动脉套管（也可用塑料管）准备好，将颈总动脉离心端处结扎，近心端动脉夹夹住，另一线打一活扣置于动脉夹与离心端结扎线之间。插管时以左手拇指及中指拉住离心端的结扎线头，食指从血管背后轻扶血管：右手持锐利的眼科剪，使与血管呈45角，在紧靠离心端结扎线处向心一剪，剪开动脉壁之周径1/3左右，持动脉套管，以其尖端斜面与动脉平均地向心方向插入动脉内，用细线扎紧并在套管分叉处结扎固定。最后将动脉套管作适当固定，以保证测压时血液进出套管之通畅。5.2 腹部手术从耻骨联合向上沿中线作35cm长的切口，沿腹白线打开腹腔。5.2.1输尿管插管法：将膀胱轻拉到腹壁外，暴露膀胱三角，仔细辨认输尿管，分离其周围组织，分别用线在两侧输尿管近膀胱处作结扎。在结扎上方剪一斜口，向肾脏方向分别插入充满肝素生理盐水的细塑料管，用线结扎固定，此时可见到有尿液从插管内慢慢地滴出，手术完毕后用38左右的温热生理盐水纱布盖住腹部切口处，将两插管借三通并在一起连到记滴装置上。5.2.2膀胱插管法作切口方法同上，但只需切23cm长。将膀胱移至体外，在膀胱顶部做一荷包缝合，在缝线中心作一小切口，插入膀胱插管（也可用一弯头滴管代替），收缩缝线以关闭膀胱。如膀胱壁松弛而膀胱容积仍较大时，可用粗线将膀胱结扎掉一部分，使膀胱内的贮尿量减至最少。膀胱插管的另一端通过橡皮管与记滴器相连。6、 蟾蜍的基本手术操作6.1 蟾蜍双毁髓术6.1.1枕骨大孔的定位：左手握住躯干及肢体，右手母指与食指握住蟾蜍的唇尖部前后摇动，在其头部背面可见一明显的凹陷点即为枕骨大孔处或左手握住蟾蜍躯干及肢体，食指向下压蟾蜍的头部，用金属探针（蛙钻）由枕骨沿正中线向脊柱端触划，当触到凹陷处即枕骨大孔处。6.1.2蟾蜍双毁髓金属探针从枕骨大孔垂直进针后与躯干平行向前折插入颅腔左右搅动捣毁脑组织，再将针尖后退至枕骨大孔与躯干平行向后折刺入脊椎管捣毁脊髓至蟾蜍四肢松软、呼吸消失既可备用。6.2 坐骨神经干标本的制备操作步骤如下：1、 蟾蜍双毁髓；2、剪除躯干上部、内脏及皮肤，在荐尾关节（荐骨与尾骨连接）水平以上（前）lcm处用粗剪刀剪断脊柱，将前半躯干、内脏和皮肤一并拉剥弃之，仅保留一段腰背部脊柱及两后肢，并将其放入盛有任氏液的器皿中备用；3、分离两腿用镊子取出标本放在蛙板上，用直手术剪沿脊柱正中线至耻骨联合中央将标本剪分为两半，浸放于盛有任氏液的器皿中备用；4、游离坐骨神经干 取一分离的后肢，腹面向上放在蛙板上，用玻璃分针游离坐骨神经腹腔段，并在靠近脊柱处穿线结扎，线头保留约1cm。然后换至背恻向上，固定标本两端，用玻璃分针沿坐骨神经沟(股二头肌与半膜肌肌间沟)小心分离出坐骨神经的大腿段，用眼科剪剪去神经干上各细小分支（切忌撕扯），继续向下分离至膝关节处可见有两条分支，内侧位胫神经，外侧为腓神经，沿任一分支(腓神经较浅易分离)走向继续向下分离至踝部，用线结扎，保留一小段线头(约1cm)，在结扎线的外周端剪断神经，神经干标本全长约大于8厘米，将制备的坐骨神经干标本浸泡在盛有任氏液的器皿中备用。6.3 蛙心标本制备蟾蜍双毁髓，将双毁髓的蟾蜍仰卧固定在蛙板上，夹起胸骨后端的腹部皮肤剪一小口，再将手术剪由切口处伸人皮下向左右两恻锁骨外恻方向剪开皮肤，并向头端掀开。用镊子提起胸骨后端的腹肌并剪一小口，将手术剪由切口处伸人腹腔内，紧贴胸壁（以免损坏心脏和血管）沿皮肤切口剪开肌肉，剪断左右鸟骨和锁骨，使创口呈倒三角形。用眼科镊提起心包膜并用眼科剪剪开即可暴露心脏。在暴露心脏的主动脉干下方引两根线，一条在主动脉上端结扎作插管时牵引用，另一根则在动脉圆锥上方，系一松结用于结扎固定蛙心插管。左手持左主动脉远心端的结扎线，用眼科剪在松结上方左主动脉根部剪一小斜口，右手将盛有少许任氏液，大小适宜的蛙心插管由此剪口处插入动脉圆锥，当插管头到达动脉圆锥时，再将插管稍向后退，并转向心室中央方向，在心室收缩期插入心室，判断蛙心插管是否进入心室可根据插管内的任氏液液面能否随心室的舒缩而上下波动。如蛙心插管已进入心室，则将预先准备好的松结扎紧，并固定在蛙心插管的侧钩上以免蛙心插管滑出心室。剪断主动脉左右分支。轻轻提起蛙心插管以抬高心脏，用一线在静脉窦与腔静脉交界处作一结扎，结扎线应尽量下压，以免伤及静脉窦，在结扎线外侧剪断所有组织，将蛙心游离出来即可。【注意事项】1、 麻醉药推注应匀速缓慢，且给药部位要从耳尖部打起，并密切观察麻醉指标；2、 颈部手术分离组织肌肉时，尽量采用钝性分离，以防止剪破血管，如有出血，必须及时止血；3、 分离神经应细致，只能使用玻璃分针，避免使用金属器械；4、 手术过程中，要注意保持自然解剖位置，防止将结构关系弄乱；5、 急性动物实验必须在药物麻醉下进行，严禁未麻醉动物而进行实验；6、 善待实验动物，不做野蛮手术，实验结束后需将兔急性放血处死；7、 神经应避免牵拉，防止放电；8、 颈总动脉插管时一定要弄清楚步骤，动脉夹一定要夹闭近心端。【思考题】1、麻醉效果如何观察？呼吸：动物呼吸加快或不规则，说明麻醉过浅，可再追加一些麻醉药；若呼吸由不规则转变为规则且平稳，说明已达到麻醉深度；若动物呼吸变慢，且以腹式呼吸为主，说明麻醉过深，动物有生命危险角膜反射：若动物的角膜反射灵敏，说明麻醉过浅；若角膜反射迟钝，麻醉程度合适；角膜反射消失，伴瞳孔散大，麻醉过深肌张力：动物肌张力亢进，一般说明麻醉过浅，全身肌肉松弛，麻醉合适皮肤夹捏反应：麻醉过程中可随时用止血钳或有齿镊夹捏动物皮肤，若反应灵敏，麻醉过浅，若反应消失，麻醉程度合适2、颈总动脉插管术的基本操作流程颈部手术，分离颈总动脉结扎远心端，近心端用动脉夹夹住左手拇指及中指拉住离心端的结扎线头，食指从血管背后轻扶血管：右手持锐利的眼科剪，使与血管呈45角，在紧靠离心端结扎线处向心一剪，剪开动脉壁之周径1/3左右将口径适宜的充满抗凝液体（也可用生理盐水）的动脉套管尖端斜面与动脉平均地向心方向插入动脉内结扎固定动脉插管血液凝固与抗凝使用教材机能实验学（第一版 ） 金海燕主编，国防科技大学出版社。面向专业基础医学、临床医学、麻醉、五官、医检、护幼、护理、药学、生物技术、卫生统计。实验类型验证教学时数4学时参考教材生理学（第六版）姚泰主编，人民卫生出版社。病理生理学肖献忠主编，高等教育出版社。药理学（第六版）金有豫主编，人民卫生出版社。教学目的了解体外血液凝固、抗凝和促凝因素对凝血时间的影响。教学内容（） 对血标本分别加入生理盐水、组织因子或肝素观察其对凝血时间的影响；（） 学习用波片法测定凝血时间。教学提要重点凝血因子在血液凝固中的作用。难点肝素活性及其抗凝机制。主要实验仪器仪器名称型号规格数量设备性质主要实验材料材料名称型号规格数量材料性质家兔中国本兔每组1只一次性哺乳类动物手术器械每组一套非一次性生理盐水一次性组织因子溶液一次性1250单位/ml肝素钠溶液一次性教学方式讲解、实践。教学过程（1）讲解本次实验的目的、原理、所用动物和器材、观察指标、实验步骤。（2）学生分组进行实验、记录结果。（3）实验结束前汇总全班实验结果，讨论各处理因素影响凝血时间的机制。作业一、实验报告二、思考题（） 将肝素溶液加入已凝固的血块，能否溶解血块？为什么？血液凝固与抗凝Blood Coagulation and Anticoagulation【教学对象与学时】一、教学对象：五年制本科二、学时：4学时【目的要求】1、 学习用玻片法测定凝血时间；2、 观察家兔体外血凝、组织因子促凝和肝素抗凝过程，并分析各个过程度产生机制。【课堂提问及解答】1、血液凝固的概念？答：血液凝固是血液由流动的液体状态变成不能流动的凝胶状态的过程。是凝血因子按一定顺序相继激活而生成的凝血酶最终使可溶性纤维蛋白原变成不可溶性纤维蛋白的过程。2、血液凝固的三个阶段和两条途径是什么？答：三个阶段：凝血酶原酶复合物的形成；凝血酶原的激活；纤维蛋白的生成 两条途径：内源性途径（异物）、外源性途径（组织因子）3、体内的抗凝系统有哪些？答：细胞抗凝系统（网状内皮系统的吞噬作用）、体液抗凝系统（肝素等抗凝成分）。【实验原理介绍】血液与带负电荷的异物表面（如玻璃、白陶土、胶原等）接触或组织因子暴露于血液可启动凝血【重点和难点】重点：凝血因子在血液凝固中的作用；难点：肝素活性及其抗凝机制。【观察指标】凝血时间【实验方法与步骤】1、实验前的准备（1）打开水浴恒温箱，灌入适量的自来水至试管架的平面，恒温37 。待用；（2）取干净、干燥的玻片3块，编号，然后将玻片放入水浴恒温箱的试管架上，加温至37 ，注意不要弄湿；（3）按表1（见下文）中实验的项目在玻片上分别用不同的5ml注射（安装7号针头）加入相应的试剂。注意不要混淆；（4）动物准备兔常规称重、麻醉、固定后行颈总动脉分离术和尼龙管插管术（暂不放血）。2、凝血时间测定和记录时间（1） 取干净、干燥的小试管1个，迅速放入动脉血2ml（注意：经小尼龙管放血时，第一滴已激活的血液弃掉）；（2）取血后，立即用5ml注射器（安装7号针头）抽取血液少许，并在每块玻片的试剂上加入等量的2滴血液，在分别用大头针混匀（注意不要混淆）的同时立刻计时（注意首先记录1号玻片的凝血时间）；（3） 每隔10秒，用大头针在各玻片的血液中，朝一个方向挑血丝，见到第一个血丝的出现，立即终止计时。从开始计时到终止计时的一段时间即为玻片法的凝血时间。请将该时间记录到表1中。【注意事项】1、所用玻璃器皿要求干净、干燥；2、专用试剂、大头针和注射器不要混淆；3、计时要耐心、细心、和准确、因为第一个凝血丝的出现是瞬间的。【理论预期结果】表1 肺组织浸液、肝素对玻片法凝血时间的影响 凝血时间（ 小时： 分钟： 秒）1号玻片 肺组织浸液1滴+血样2滴 00：00：402号玻片 生理盐水1滴 +血样2滴 00：01：203号玻片 肝素溶液1滴 +血样2滴 00：40：10【分析讨论】1、1号玻片 肺组织浸液 凝血时间最短：（1）肺组织浸液中含有组织因子。组织因子与FVII结合并激活FVII，TF-FVIIa复合物和磷脂、钙共同作用下激活FX，启动外源性凝血；（2）玻片对于血液是带负电荷的异物，当血液与玻片接触时，FXII结合到异物表面，并被激活为FXIIa，FXIIa再激活FXI，启动内源性凝血途径。2、2号玻片 生理盐水 凝血时间第2：生理盐水无促凝和抗凝作用。血液凝固是由于血液与玻片接触，FXIIa被激活，启动内源性凝血途径。3、3号玻片 肝素溶液 凝血时间最长：肝素具有抗凝作用。其机理： （1）抑制凝血因子。与抗凝血酶结合，使之与凝血酶的亲合力与过程增强，对FXa-FXa的抑制作用也增强；（2）促凝血酶灭活。与肝素辅助因子结合，使凝血酶灭活加快；（3）抑制血小板黏附、聚集、释放凝血酶功能。【结论】1、血液在玻片上可发生自凝；2、肺组织浸液促进血液凝固；3、肝素抗血液凝固【思考题】在肺组织浸液促进血凝块出现后立即加入肝素溶液1滴，仔细观察兔凝血块是否能溶解？为什么？不能溶解。因为血凝块溶解过程主要依赖于纤维蛋白溶解系统。呼吸运动的调节使用教材机能实验学（第一版 ） 金海燕主编，国防科技大学出版社。面向专业基础医学、临床医学、麻醉、五官、医检、护幼、护理、药学、生物技术、卫生统计。章节名称第九章 呼吸系统 第一节 呼吸运动的调节实验类型验证教学时数2学时参考教材生理学（第五版）姚泰主编，人民卫生出版社。病理生理学肖献忠主编，高等教育出版社。药理学（第五版）金有豫主编，人民卫生出版社。实验目的（） 观察无效腔、pH、CO2等理化因素对呼吸运动的影响；（） 分析各因素的作用途径，了解呼吸运动的调节机制。教学内容（）给予增加无效腔、CO2 和降低pH等理化因素刺激实验动物；（）检测记录呼吸运动的变化并分析其变化机制。教学提要重点呼吸运动调节的反射弧：1、CO2(+)中枢化学感受器、(+)外周化学感受器(+)呼吸中枢呼吸加深加快。2、H+(+)外周化学感受器、(+)中枢化学感受器(+)呼吸中枢呼吸加深加快。3、O2(+)外周化学感受器（1分）(+)呼吸中枢呼吸加深加快。难点主要实验仪器仪器名称型号规格数量设备性质生物信号采集处理仪BL-420每组一台通用主要实验材料材料名称型号规格数量材料性质家兔每组一只一次性哺乳类动物手术器械每组一套非一次性CO2一次性O2一次性3%乳酸一次性氮气一次性教学方式讲解、实践。作业一、实验报告二、思考题（1）迷走神经对呼吸运动有何调节作用？（2）无效腔增大为何引起呼吸运动变化？ 呼吸运动的调节【教学对象与学时】一、教学对象：五年制本科二、学时：4学时【目的要求】1、观察各种理化因素对呼吸运动的影响；2、分析各因素的作用途径，了解呼吸运动的调节机制。【课堂提问及解答】1、 调节呼吸运动的中枢？呼吸中枢是指分布在大脑皮层、间脑、脑桥、延髓、脊髓等部位，产生和调节呼吸运动的神经细胞群。正常呼吸运动是在各呼吸中枢的相互配合下进行的。2、呼吸为什么有节律？呼吸节律形成的机制；基本呼吸节律形成的学说（1）起步细胞学说（2）N元网络学说等。3、调节呼吸运动的环节？呼吸运动的反射性调节包括（1）肺牵张反射（2）化学感受性反射调节（3）呼吸肌本体感受性反射（4）其他反射。【实验原理介绍】CO2(+)中枢化学感受器、(+)外周化学感受器(+)呼吸中枢呼吸加深加快。H+(+)外周化学感受器、(+)中枢化学感受器(+)呼吸中枢呼吸加深加快。O2(+)外周化学感受器(+)呼吸中枢呼吸加深加快。【重点和难点】呼吸运动调节的反射弧【观察指标】呼吸频率、幅度、PaO2、PaCO2、pH【实验方法与步骤】1、兔常规称重，麻醉，固定，行气管插管和颈总动脉插管术。气管插管的一端连接呼吸传感器，启动生物信号采集系统，记录呼吸波，观察呼吸波的频率及幅度。颈总动脉取血作血气分析。2、观察因素：2.1增大无效腔：记录稳定呼吸波并已取血做血气分析作为实验前对照，将长橡胶管连接在，记录呼吸波形。5分钟后从动脉插管处取血作血气分析。待家兔呼吸恢复正常后，进行下一步实验；2.2二氧化碳：将二氧化碳气囊出气管从气管插管的侧管处轻靠气管插管的（侧管）另一个通气口上，打开出气管的开关，记录呼吸波，取血作血气分析。待家兔呼吸恢复正常后，进行下一步实验；2.3氮气：将氮气气囊出气管从气管插管的侧管处轻靠气管插管的（侧管）另一个通气口上，打开出气管的开关，记录呼吸波，取血作血气分析。待家兔呼吸恢复正常后，进行下一步实验；2.4 H+:从耳缘静脉注入3的乳酸溶液2ml。然后记录呼吸波并取血作血气分析。【注意事项】1、取血的时候要注意抗凝和隔绝空气：取血前，将注射器管壁要用肝素湿润，取血时，前几滴血弃去，取血后，立即将密封盖盖好，轻弹注射器管壁，使血液与肝素混合，防止凝血并用肝素将插管内的血液全部推回动脉；2、当发现家兔的呼吸频率和幅度出现明显变化的时候，就要立即停止二氧化碳的吸入，否则反而会抑制呼吸中枢。使家兔因为吸入了过量的二氧化碳而死亡。同时要注意保持气流量的恒定，否则，气流量过大，轻的会影响呼吸传感器对呼吸波的记录，使记录的结果不真实，严重的会导致家兔的死亡。所以这里大家一定要注意气流的恒定。3、每完成一项观察步骤后，必须等呼吸恢复到正常水平，才可进行下一项目的实验。【理论预期结果】观察项目 呼吸频率/幅度 PaO2 PaCO2 pH对照（实验前） 正常 正常 正常 正常增大无效腔 加深加快 下降 升高 正常吸入CO2 加深加快 变化不明显显著升高 酸中毒吸入N2 加深加快 显著下降变化不明显 正常注入3%乳酸 加深加快 变化不明显变化不明显 明显酸中毒【分析讨论】 呼吸运动的调节受呼吸中枢和反射两方面的影响，其中呼吸中枢分布在：1 脊髓：第3-5颈段（膈肌）和胸段前角（肋间肌，腹肌）2 低位脑干：脑桥，延髓3 高位脑：大脑皮层，边缘系统，下丘脑等反射因素包括：1 肺牵张反射肺扩张反射：肺扩张抑制吸气的反射肺萎陷反射：肺萎陷引起吸气的反射2 化学感受器呼吸反射CO2中枢化学感受器兴奋从而引起呼吸中枢兴奋，使外周化学感受器颈动脉、主动脉体兴奋，通过窦神经、迷走神经传入延髓引起呼吸中枢兴奋。中枢化学感受器在CO2通气反应中起主要作用。H+、pH导致中枢化学感受器和外周化学感受器兴奋，从而引起呼吸中枢兴奋。O2、低O2导致外周化学感受器兴奋，从而引起呼吸中枢兴奋。3 其它反射因素呼吸肌本体感受性反射：肌梭牵张肌肉收缩防御性呼吸反射： 1）咳嗽反射 2）喷嚏反射肺Cap旁感受器引起的呼吸刺激某些穴位引起的呼吸效应血压对呼吸的影响增大无效腔：不参与肺泡和血液间的气体增多，无效腔气量增多，肺泡通气量减少，PaCO2、PaO2,从而刺激外周化学感受器（O2）和中枢化学感受器（CO2），反射性引起呼吸加深加快。PH正常。吸入CO2：肺泡中CO2，使血液中CO2，从而使PaCO2刺激外周化学感受器，血浆中H2CO3，使PH值，使脑脊液中H+，刺激中枢化学感受器，两者共同反射性引起呼吸加深加快，肺通气量。吸入N2：肺泡中N2，O2，使PaO2,从而刺激外周化学感受器反射性引起呼吸加深加快。注入乳酸：血液中乳酸，H+浓度，使PH值，刺激外周和中枢化学感受器，反射性引起呼吸加深加快。【结论】增大无效腔，吸入CO2，吸入N2，血液H+浓度升高均使呼吸加深加快。【思考题】1、 无效腔增大为何引起呼吸运动变化？请解释其变化的机制。2、 请解释缺氧、二氧化碳增多和pH值下降时呼吸运动变化的机制。3、 迷走神经对呼吸运动有何调节作用？实验性高血钾症及其治疗使用教材机能实验学（第一版 ） 金海燕主编，国防科技大学出版社。面向专业基础医学、临床医学、麻醉、五官、医检、护幼、护理、药学、生物技术、卫生统计。章节名称第六章 电解质代谢与酸碱平衡 第一节 实验性高血钾症及其治疗实验类型综合教学时数4学时参考教材生理学（第五版）姚泰主编，人民卫生出版社。病理生理学肖献忠主编，高等教育出版社。药理学（第五版）金有豫主编，人民卫生出版社。实验目的（1） 认识血钾进行性升高的不同阶段，钾对心肌细胞的毒性作用。（2） 了解高血钾症的基本治疗方法和抢救。教学内容1. 用静脉滴注的方式复制家兔实验性高钾血症的模型；2. 记录高钾血症时家兔的心电图、观察高血钾症时家兔心电图变化的特征和测定血钾浓度；3. 用氯化钙或碳酸氢钠和葡萄糖-胰岛素溶液救治高血钾症。教学提要重点（） 心电图各波型的名称及意义，掌握心电描记时，胸导联、肢导联线的联接方法。（） 高钾血症动物模型复制方法。（） 高钾血症的治疗原理和方法。（） 高钾血症时心电图变化特征。难点（） 高钾血症时心电图变化特征。（2）高钾血症的治疗原理和方法。主要实验仪器仪器名称型号规格数量设备性质生物信号采集处理仪BL-420每组一台通用电解质分析仪AVL9181各组共用专用主要实验材料材料名称型号规格数量材料性质家兔中国本兔每组2只一次性哺乳类动物手术器械每组一套非一次性取血用注射器及三通每组一套非一次性10%氯化钙溶液一次性4%碳酸氢钠溶液一次性葡萄糖-胰岛素溶液（50%葡萄糖4ml加1单位胰岛素）一次性教学方式讲解、实践。作业一、实验报告二、思考题（） 家兔输入高浓度氯化钾溶液后，心电图变化的机理。（） 氯化钙、碳酸氢钠和葡萄糖-胰岛素溶液救治高血钾症的机理。实验性高血钾症及其治疗【教学对象与学时】一、教学对象：五年制本科二、学时：4学时【目的要求】1、 观察高血钾症时家兔心电图变化的特征。2、 了解血钾进行性升高的不同阶段，高血钾对心肌细胞的毒性作用。3、 了解高钾血症的基本治疗方法和抢救。【课堂提问及解答】1、 正常人体的血钾浓度范围？2、 高血钾症的病因？3、 高血钾症对心肌细胞的生理特性的影响表现在哪些方面？【实验原理介绍】静脉补钾过多过快导致血钾浓度增高；Na、Ca2可对抗K毒性。【重点和难点】1、 心电图各波型的名称及意义，掌握心电描记时，胸导联、肢导联线的联接方法。2、 高钾血症动物模型复制方法。3、 高钾血症的治疗原理和方法。4、 高钾血症时心电图变化特征。【观察指标】血钾浓度、心电图【实验方法与步骤】1、家兔全麻固定（20%乌垃坦5ml/kg），颈部手术（气管插管、颈总动脉插管）：2、心电描记 （重点 难点）BL-420系统将针型电极分别插入家