《机能学实验》实验教学大纲 （供五年制本科临床医学、麻醉学等专业使用）

《机能学实验》实验教学大纲（供五年制本科临床医学、麻醉学等专业使用）Ⅰ前言机能学实验是以生理学、病理生理学、药理学为基础，通过对三学科实验教学的优化、融合、重组形成的一门独立的综合性实践课，是以动物实验为主要手段，探讨机能活动规律及其在疾病状态或药物干预下的变化规律及其机制的综合性实验课程，是机能学教学的重要组成部分和重要的医学基础课程。主要内容包括基本实验技能、基本的经典实验、综合性实验和设计性实验。编写本大纲的目的是要求学生通过该课程的学习，掌握常用实验仪器的原理及使用方法；掌握常用实验动物的选择和局部手术操作；掌握常用实验溶液的配制方法：学会实验资料的收集、整理和数据处理；学会对实验结果的分析、整理和实验报告的正确书写，从而提高对功能学科知识的进一步理解，提高解决实际问题的综合能力、提高科学思维的能力，培养对科学工作严谨求实的作风，为今后从事实际工作和科学研究奠定基础。本大纲适用于五年制本科临床医学、麻醉学、法医学、医学影像学专业使用。现将大纲使用中有关问题说明如下：一为了使教师和学生更好地掌握教材，大纲中每一实验均由教学目的、教学要求和教学内容三部分组成。教学目的注明教学目标，教学要求分掌握、熟悉和了解三个级别，教学内容与教学要求级别对应，并统一标示（核心内容即知识点以下划实线，重点内容以下划虚线，一般内容不标示）便于学生重点学习。二教师在保证大纲核心内容的前提下，可根据不同教学手段，讲授重点内容和介绍一般内容。三总教学参考学时：60学时。四使用教材：《机能学实验教程》，刘爱东主编，第2版，第四军医大学出版社，2014年。Ⅱ正文实验一概述一教学目的（一）明确机能实验课的目的和要求，严格遵守实验室的规章制度，认真做好每一次实验，在实验中不断掌握动物实验的基本操作技术。（二）掌握BL-420F生物信号采集系统操作。（三）熟悉常用手术器械名称及掌握手术器械的基本使用手法。二教学要求（三）掌握BL-420F生物信号采集系统操作。（二）熟悉手术器械名称及掌握手术器械的基本使用手法。（三）熟悉实验报告的书写格式及要求。（四）了解实验设计的要求和机能虚拟实验室。三教学内容（一）实验室安全教育。（二）动物伦理学简介。（三）仪器的介绍(包括BL-420F生物信号采集系统，手术器械)（四）实验报告的书写要求。（五）实验室的常规事项(包括规章制度，实验成绩的考核办法)。（六）实验设计的要求（七）虚拟实验室介绍。（八）介绍学校虚拟实验教学中心的网址，登录要求，实验室对虚拟实验学习的要求。实验二刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响一教学目的（一）掌握蟾蜍坐骨神经—腓肠肌标本制备的方法。（二）观察不同刺激强度对骨骼肌收缩力的影响。（三）观察不同刺激频率对骨骼肌收缩力的的影响，从而了解强直收缩的成因。（四）理解兴奋通过肌接头处的化学传递过程。二教学要求（一）掌握蟾蜍坐骨神经—腓肠肌标本的制备方法。（二）掌握BL-420F生物信号采集系统的使用。（三）正确观察实验现象，整理实验结果并加以分析。（四）按要求书写实验报告。三教学内容（一）制备蟾蜍坐骨神经——腓肠肌标本。（二）标本与仪器的连接。（三）不同强度刺激与骨骼肌收缩的关系。（四）不同强度频率与骨骼肌收缩的关系。实验三蟾蜍坐骨神经干动作电位的观察一教学目的（一）学习电生理实验方法。（二）掌握蟾蜍坐骨神经干标本制备方法。（三）观察蟾蜍坐骨神经干复合动作电位的波形，并了解其产生的基本原理。（四）熟悉蟾蜍坐骨神经干兴奋性的周期性变化，学习不应期的测定方法。（五）学习神经干动作电位传导的基本原理和传导速度的测定方法。（六）观察分析局麻药(或损伤)对神经干动作电位传导的影响，以加深对动作电位传导机制以及神经传导特征的理解。二教学要求（一）掌握制备蟾蜍坐骨神经干标本的方法。（二）熟练掌握BL-420F生物信号采集系统使用，观察双相动作电位和单相动作电位的基本波形，并加以分析。（三）观察神经干兴奋的不应期。（四）计算出神经干兴奋传导的速度。（五）按要求书写实验报告。三教学内容（一）蟾蜍坐骨神经——腓神经标本制备。（二）仪器连接及选定参数。（三）神经干复合动作电位的观察。（四）神经干兴奋不应期的测定。（五）神经干兴奋传导速度的测定。（六）观察损伤对神经干动作电位的阻断作用与单相动作电位。实验四蟾蜍心脏的期前收缩及代偿间歇一教学目的（一）学习暴露蛙类心脏的方法，熟悉心脏的结构。（二）在心脏活动的不同时期给予刺激，观察心脏收缩活动的变化，分析产生期前收缩和代偿间歇的机制。二教学要求（一）掌握暴露在体蛙类心脏的方法。（二）心脏活动的不同时期给予刺激，观察心脏收缩活动的变化，分析产生期前收缩和代偿间歇的机制。（三）按要求书写实验报告。三教学内容（一）在体蛙心的制备。（二）用带线的蛙心夹在舒张期夹住心尖，将线连至张力换能器，再输入微机BL-420F生物信号采集系统。（三）电刺激装置。（四）观察和描记蟾蜍正常心搏曲线。注意观察曲线的向上部分代表心室收缩，向下部分代表心室舒张。（五）用单个阈上刺激分别在收缩期和舒张期各自的早、中、晚期刺激心室，观察和描记蟾蜍心搏曲线变化。实验五动物实验技术操作训练一教学目的（一）学习捉拿家兔的正确方法和固定。（二）掌握常用手术器械的正确使用方法。（三）学习动物实验的基本操作技术，包括麻醉、切口与止血、气管插管术、神经分离术、颈动脉插管术、输尿管插管术、膀胱插管术。二教学要求按照实验指导，顺利完成常见的动物实验基本操作。三教学内容（一）家兔的捉拿方法。（二）麻醉、固定。（三）家兔颈部手术（气管插管术、分离减压神经、颈总动脉插管术）。（四）家兔腹部手术（输尿管插管术、膀胱插管术）。实验六动脉血压的生理性调节及药物对血压的影响一教学目的（一）掌握颈总动脉插管术和动脉血压记录方法。（二）观察神经（减压神经、迷走神经）和体液（去甲肾上腺素、乙酰胆碱等）因素对动脉血压的调节作用，以及不同受体阻断剂对血压调节的影响，并分析其机制。二教学要求（一）掌握颈总动脉插管术和动脉血压记录方法。（二）讨论实验结果，分析神经体液调节机制和不同受体阻断剂对血压的影响及其机制。（三）按要求书写实验报告。三教学内容（一）麻醉、固定。（二）家兔颈部手术（气管插管术、分离减压神经和迷走神经、颈总动脉插管术。）（三）仪器调试。（四）观察并记录正常血压、心率及心跳节律的变化。（五）用动脉夹夹闭右颈总动脉，阻断血流15s，观察血压、心率及心跳节律的变化。放开动脉夹结果又如何?（六）观察拟肾上腺素药的作用。（七）α受体作用分析。（八）β受体作用分析。（九）观察拟胆碱药的作用。（十）M受体作用分析。（十一）结扎右侧减压神经，用中等强度的电刺激分别刺激其外周端和中枢端，观察血压和心率有何不同的变化。（十二）结扎右侧迷走神经，用中等强度的电刺激刺激其外周端，观察血压和心率有何不同的变化。实验七家兔呼吸运动的调节及胸内负压的测定一教学目的（一）掌握哺乳动物呼吸运动的描记方法。（二）分析呼吸运动的调节及其作用的影响因素。（三）学习胸内负压的测量方法。（四）观察在呼吸周期中，胸内负压的变化。二教学要求（一）掌握气管插管术、迷走神经的分离及呼吸运动描记的方法、胸膜腔穿刺术。（二）记录各种刺激因素对呼吸运动及胸膜腔内压的影响。（三）胸膜腔内压的测定。（四）通过造成一侧人工开放性气胸，观察呼吸运动变化，揭示胸腔负压的作用。（五）按要求写出实验报告。三教学内容（一）麻醉、固定。（二）家兔手术（气管插管术、分离左右两侧迷走神经）。（三）描记正常的呼吸曲线，注意上升支和下降支与呼吸相之间的关系。（四）吸入气中CO2浓度对呼吸运动的影响。（五）吸入气中氧浓度降低对呼吸运动的影响。（六）增大无效腔对呼吸运动的影响。（七）切断两侧迷走神经对呼吸运动的影响。（八）刺激一侧迷走神经中枢端对呼吸运动的影响。（九）胸内负压测量。（十）气胸对呼吸运动及胸膜腔内压的影响。实验八离体小肠平滑肌的生理特性及药物作用的观察一教学目的（一）学习一种离体组织器官实验方法。（二）观察离子成分、酸碱度、温度、乙酰胆碱、肾上腺素等药物对家兔离体小肠平滑肌的作用。（三）分析平滑肌活动的某些生理特性与理化环境改变对它的影响。二教学要求（一）掌握离体小肠平滑肌制备的方法。（二）分析理化因素及乙酰胆碱、肾上腺素等药物对平滑肌作用的机制。（三）按要求书写实验报告。三教学内容（一）准备工作。（二）标本制备。（三）仪器连接与设置。（四）描记一段离体小肠平滑肌的收缩曲线，注意观察其节律性收缩及张力水平。（五）观察胆碱能受体激动剂对肠段收缩的影响及阻断剂的作用。（六）观察肾上腺素能受体激动剂对肠段收缩的影响及阻断剂的作用。（七）观察钙离子对肠段收缩的影响。（八）观察温度变化对肠段收缩的影响。（九）观察酸碱度变化对肠段收缩的影响。实验九影响尿生成的因素和利尿药的作用一教学目的（一）掌握尿生成的过程和影响因素。（二）观察呋塞米的利尿作用，熟悉呋塞米的临床应用。二教学要求（一）掌握输尿管导尿法或膀胱导尿法。（二）观察影响尿液生成的因素，并分析其作用机理。（三）按要求书写实验报告。三教学内容（一）麻醉、固定。（二）耳缘静脉输液。（三）家兔腹部手术（输尿管插管术或膀胱插管术）。（四）观察生理盐水对尿量的影响。（五）观察高渗葡萄糖溶液对尿量的影响及尿糖定性试验。（六）观察去甲肾上腺素对尿量的影响。（七）观察垂体后叶素对尿量的影响。（八）观察呋塞米对尿量的影响。实验十实验性急性右心衰竭一教学目的（一）学习复制急性右心衰竭动物实验模型的方法。（二）观察急性右心衰竭时血液动力学的主要改变。（三）初步分析急性右心衰竭发病的病因和发病机制。二教学要求（一）掌握颈外静脉插管术、颈总动脉插管术、呼吸描记的方法。（二）掌握复制急性右心衰竭动物实验模型。（三）观察急性右心衰竭时血液动力学的主要改变，并分析其作用机制。（四）按要求写出实验报告。三教学内容（一）麻醉、固定。（二）家兔手术（颈外静脉插管术、颈总动脉插管术。）（三）记录正常家兔呼吸、中心静脉压和血压。（四）复制急性右心衰竭动物实验模型，观察家兔呼吸、中心静脉压和血压的变化。（五）观察气管内有无分泌物溢出，观察有无胸、腹水及其量，观察心脏各腔体积、肺脏外观和切面的变化，肠系膜血管充血情况以及肠壁水肿，肝脏体积和外观的变化等。实验十一不同类型缺氧小鼠的观察一教学目的（一）学习各型缺氧动物模型复制的方法，了解缺氧的分类。（二）观察不同类型缺氧中机体的变化。（三）掌握不同类型缺氧的概念、发生机制及特点。（四）结合临床病例讨论，加深对各型缺氧的理解。二教学要求（一）掌握不同类型缺氧动物模型复制的方法（二）掌握不同类型缺氧的概念、发生机制及特点。（三）结合临床病例讨论。（四）按要求书写实验报告。三教学内容（一）复制小鼠几种类型缺氧的动物模型。（二）观察正常小鼠的各项指标。（三）观察乏氧性缺氧小鼠的各项指标。（四）观察血液性缺氧小鼠的各项指标。（五）观察组织中毒性缺氧小鼠的各项指标。（六）临床病例讨论。实验十二实验性高血钾症及其解救一教学目的（一）掌握高钾血症的动物模型的制备方法。（二）了解高钾血症对心脏的毒性作用。（三）掌握高钾血症心电图变化的特征。（四）设计对高钾血症的抢救治疗方案。二教学要求（一）复制急性高钾血症动物模型。（二）正确判断高钾血症时心电图的变化，并分析其产生机制。三教学内容（一）动物称重后仰卧固定。（二）开机并启动实验系统。（三）描记一段正常心电图，认识正常心电图的主要波形。（四）用7.5％KCl溶液复制急性高血钾症动物模型，观察高钾血症时心电图的特征性变化。（五）暴露心脏，继续注射7.5％KCl溶液，观察心电图的变化，直到心脏停搏。（六）设计对高钾血症的抢救治疗方案。实验十三肾泌尿功能与急性肾功能衰竭一教学目的（一）通过改变肾血流量、血浆晶体渗透压及影响肾小管的重吸收，观察神经体液因素对尿生成的影响。（二）学习用HgC12复制急性肾功能衰竭的动物模型的方法。（三）观察急性肾衰时肾脏泌尿功能的变化和肾脏大体形态学的改变，分析致病因素导致急性肾衰的可能发病机制。二教学要求（一）掌握颈总动脉插管术、输尿管导尿法。（二）观察影响尿液生成的因素，并分析其作用机理。（三）掌握肾衰时机体功能代谢的变化并分析其机制。（四）按要求书写实验报告。三教学内容（一）建立实验性急性肾功能衰竭动物模型，取体重相近的2只家兔，分别为对照兔和实验兔。实验兔实验前48小时肌肉注射1%HgCl2（lml/kg），注射后多喂蔬菜。对照兔注射等量的生理盐水。（二）麻醉、固定。（三）耳缘静脉输液。（四）家兔手术（颈动脉插管术、输尿管插管术）。（五）对照兔：分别静脉注入37℃生理盐水、50％葡萄糖溶液、0.01％去甲肾上腺素溶液、0.1％呋噻米溶液，观察并记录血压及尿量的变化。（六）两组家兔分别测定酚红排泄试验(PSP试验)、血液肌酐测定、尿蛋白定性试验(磺柳酸法)，然后进行比较。（七）两组家兔肾脏形态学变化的观察。实验十四氨在肝性脑病发生中的作用一教学目的（一）学习复制肝功能障碍时氨代谢异常的动物模型的方法。（二）观察肝性脑病时机体的典型表现及血氨水平的变化。（三）掌握肝性脑病的概念及发病机制。二教学要求（一）掌握建立实验性氨中毒动物模型的方法。（二）掌握氯化铵中毒引起肝性脑病的症状和发病机制。（三）按要求书写实验报告。三教学内容（一）建立实验性氨中毒动物模型，取体重相近的3只家兔，分两组进行实验。甲兔肝叶大部切除+输注复方氯化铵溶液。乙兔肝叶假手术+输注复方氯化铵溶液。（二）观察家兔呼吸运动，角膜反射，瞳孔大小，对刺激的反应及抽搐等。（三）氯化铵用量以及从输注氯化铵到出现症状的时间。（四）家兔血氨的测定。实验十五水杨酸钠药代动力学参数的测定一教学目的（一）以水杨酸钠为例了解血浆药物浓度随时间变化的时量关系。（二）了解药代动力学参数的临床意义。二教学要求（一）掌握颈总动脉插管术。（二）掌握药代动力学参数和浓度—时间曲线的意义。（三）按要求书写实验报告。三教学内容（一）实验准备。（二）麻醉、固定。（三）家兔手术（颈动脉插管术）。（四）取血、给药。（五）制备血浆、比色。（六）计算血浆药物浓度、药代动力学参数和绘制浓度一—时间曲线。实验十六有机磷酸酯类农药急性中毒及解救一教学目的（一）观察有机磷酸酯类农药(以敌百虫为代表)的急性中毒症状。（二）观察并比较阿托品和解磷定对敌百虫中毒的解救效果。（三）学习血液胆碱酯酶活性的测定方法。（四）结合临床病例讨论，加深对有机磷酸酯类农药急性中毒及解救的理解。二教学要求（一）熟悉有机磷酸酯类物质中毒后出现的症状。（二）观察并比较阿托品和解磷定对敌百虫中毒的解救效果。（三）按要求书写实验报告。（四）结合临床病例讨论。三教学内容（一）取家兔两只，称其体重，分别观察并记录下列指标：活动情况、呼吸(频率、幅度、节律是否均匀)、瞳孔大小、唾液分泌、大小便、肌张力及有无肌震颤等。（二）两兔同样给予敌百虫，密切注意给药后家兔各项生理指标的变化，加以记录。（三）敌百虫中毒的解救。注意甲兔和乙兔的区别。（四）临床病例讨论。附:给药计量换算一教学目的掌握给药计量换算方法，为后续设计性实验的开展和今后的工作打下基础，二教学要求掌握给药计量换算方法。三教学内容（一）动物给药剂量的确定。（二）给药浓度的表示方法。（三）实验动物用药量的计算方法。（四）人与动物及各类动物间药物剂量的换算方法。实验十七实验设计一教学目的旨在启发学生应用已学过和掌握的机能实验知识和技能，进一步调动学生学习的主动性，培养学生发现问题、研究问题、分析与解决问题以及科学研究的能力，为以后的科研工作打下良好的基础。二教学要求（一）指导教师提前给学生讲解自行设计实验的目的和基本要求。（二）实验设计。以实验小组（3~5人）为单位利用课余时间，通过查阅文献、资料，自行选择实验题目，根据实验目的，自行设计实验方案、设定实验动物模型，确定实验步骤、方法及观测指标。（三）讨论每个实验小组的实验设计。每个实验小组将自己的实验设计制成幻灯进行报告。由两名实验教师组成的评审小组作为专家指导开题答辩并评分。三教学内容每一个实验小组选派1名学生进行自主设计性实验方案的汇报，由评审小组及其他组的学生就该组的设计方案及相关的基础理论、基本知识和基本技能提出问题，小组的每个学生均可参与回答和解释，最后评审组根据小组的每一位成员的在答辩中表现，按照实验室的要求对实验小组进行评分，同时其他小组对该小组进行评分，以及小组成员之间互相评分。最后，由实验教师收集各类评分表，计算每位学生的最终的答辩成绩。实验十八人体实验一教学目的（一）学习测定人体心率和动脉血压的原理和方法，熟悉人体动脉血压的正常值及其书写方法，为临床血压测定奠定基础。（二）观察运动对心率和动脉血压的影响。（三）学习视野测定的方法，了解正常视野的范围，进一步了解测定视野的意义。（四）学习瞳孔近反射、视轴会聚及瞳孔对光反射的测定方法，了解瞳孔对光反射的临床意义。（五）学习人体听力的检查方法。（六）比较气传导和骨传导的听觉效果，了解听力检查的临床意义。二教学要求（一）掌握测定血压、心率、视野、瞳孔近反射、视轴会聚、瞳孔对光反射、人体听力的检查方法。（二）观察运动对心率和动脉血压的影响。（三）观察观察瞳孔近反射、视轴反射及瞳孔对光反射。（四）比较正常视野的范围，气传导和骨传导的听觉效果。（五）按要求书写实验报告。三教学内容（一）血压和心率测定的方法。（二）视野测定的方法。（三）瞳孔近反射、视轴会聚及瞳孔对光反射的测定方法。（四）人体听力的检查方法。Ⅲ教学组织和方法一实施机构：由基础医学院机能学实验室执行。二组织内容：教案讲义审核、集体教学备课、教学方法研究、教学手段应用。三教学方法：1