机能实验学

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第一章 绪论
　　医学机能实验学是一门主要研究机体正常机能、疾病发生机制和药物作用规律的实验性课程。内容涉及生理学、病理生理学和药理学。医学机能学已成为医学及医学相关专业学生的基础医学必修课程。
　　机能实验包括基础实验、综合性实验、人体实验、虚拟仿真实验和设计性实验等内容。基础实验主要由传统的经典实验组成，这部分实验的主要目的是验证理论课的重要内容和有关的结论，加深对基础理论的理解和应用；综合性实验将机体相关组织、系统和器官功能正常情况、疾病状态和治疗后的改变等多因素结合起来进行观察，使学生对机体功能改变有比较全面和系统的了解，同时培养其分析和解决整合性、复杂性问题的能力；人体实验是在无创的条件下，对人体自身的生命现象和生理指标进行观测、记录，以获取更符合人体的生理资料，为临床及实践提供更有指导性的实验依据。虚拟仿真实验利用现代信息技术，通过计算机在各种设定的实验条件下对人或动物各器官功能变化和生理指标的仿真，避免了动物实验和人体实验对机体的可能伤害；设计性实验要求学生根据各校的实验条件有针对性地进行设计，然后在教师指导下进行，主要在激发学生的创新思维、提高学生解决问题的能力方面发挥作用。
　　一、机能实验中常用的实验技术方法
　　机能实验可分为人体实验和动物实验，而动物实验则是机能实验最常用的研究方法。通过利用动物实验来验证已学的医学理论，加深理解；并进一步研究和探索未知的医学规律，开展医学科研工作。
　　动物实验按实验的时间长短可分为慢性实验与急性实验两大类。
　　（一）慢性实验
　　慢性实验需在无菌条件下进行手术，给动物施加致病因素，等待动物比较接近自然活动状态时再进行实验观察。这种实验需时较长，可达数日、数周或数月，甚至更长时间。由于教学时间的限制，这种实验在本、专科教学中较少开展。
　　（二）急性实验
　　急性实验是在较短时间内通过手术复制动物模型，观察其机能和代谢变化。实验不需严格的无菌操作，比较简单和方便，故教学中多采用此类实验。
　　此外，医学机能实验还可根据研究对象的不同分为在体实验、离体实验、细胞实验及分子实验等。然而应当注意，各项实验所得的结果是有差别的，在解释实验结果时，不能将特定条件下所获的结果视为普遍规律，同时也不能将动物实验结果完全推演到人体。
　　二、机能实验课的基本要求
　　机能实验课的实践性很强，完成其学习任务的基础是学生已学过的理论知识以及所具有的分析和解决问题的能力。为保证实验过程顺利和获得比较满意的实验效果，学生在进行相关实验前，应掌握已学过的相关理论知识，预习实验的内容，了解本次实验的目的和要求。实验以小组为单位进行，每次实验要做好分工，同学之间要相互配合，保证实验有条不紊地进行。实验时，仔细地观察实验现象，准确、及时地记录实验结果和实验中出现的异常现象，并能联系所学过的知识，分析、讨论实验结果和发现的问题。对确实不能解释的现象或结果，要及时报告教师以获得必要的帮助。
　　在实验过程中，要正确操作实验仪器，严格按照实验步骤对动物进行手术和处理，不允许给实验动物不必要的刺激或造成实验要求范围以外的伤害。实验结束后，按正确的方法处死动物。
　　实验完成后，要对实验器材进行清洁、收集和归类，做好实验台面和实验室的清洁，整理好实验资料并按要求写出完整的实验报告。
　　三、实验结果的观察、记录及实验报告的书写
　　在实验过程中，要仔细、耐心地观察并记录每项实验出现的结果，做到客观、具体、清楚、完整，保证实验结果真实可靠。若出现非预期结果或其他异常现象，也应如实记录。如果出现可能影响实验结果的非实验因素，也应作好文字记录以便分析实验结果。
　　实验中得到的原始数据，一般可分为两大类，即计量资料和计数资料。计量资料是以数值大小来表示某事物变化的程度，如心率、血压、血流量、呼吸频率、尿量、细胞数、某酶活性等。这类资料可用测量仪器获得，也可通过测量实验描记的曲线而得到。计数资料是清点数目所得到的结果，如动物的存活或死亡数量，疗效的阳性或阴性数量等。原始资料必须进行统计分析处理，才能揭示其变化规律，探索其本质。
　　实验报告是对实验的记录和总结。通过书写实验报告，学习查阅文献，对实验结果进行整理和分析，结合理论知识进行讨论并得出实验结论，为将来撰写科学论文打下良好的基础。其中，实验结果和讨论是实验报告中最重要的部分。实验结果应将实验中所观察到和记录到的现象忠实、详细地记录，根据实验内容的不同，可以用文字定性地描述，以数据图表或统计图表等形式呈现，如有曲线记录，应进行整理、剪贴，并附以图注和必要的文字说明。讨论是根据已知的理论知识，结合自身的理解对结果进行的解释和分析。分析要有根据，符合逻辑。如果出现非预期的结果，应考虑和分析其可能的原因。结论是从实验结果和讨论中归纳出的概念或理论的简要总结。实验报告应注意文字简练、通顺，书写清楚、整洁，正确使用标点符号。实验报告应独立完成，不应抄袭书本和他人的实验报告。
　　实验报告的基本格式如下：
　　姓名 年级 系、院 班 实验日期
　　【实验题目】
　　【实验目的】
　　【实验原理】
　　【实验对象】
　　【实验药品和器材】
　　【实验方法和步骤】
　　【实验结果】
　　【讨论和结论】
　　四、机能实验室规则
　　学生进入实验室必须严格遵守实验室的各项规章制度。
　　1.学生进入实验室后，必须穿白大衣，不得迟到早退，不得高声喧笑和进行与实验无关的活动。禁止将食物带入实验室。
　　2.进入实验室，需按器材清单清点检查实验器械，如有损坏或缺失，立即向指导教师报告。实验中仪器损坏或失灵应及时向老师汇报，申请修理或调换，由于违章操作所致损坏则根据学校物品管理规定处理。
　　3.实验室的各种实验仪器设备不得随意挪动，已设定的技术指标不得擅自更改。不得在实验室电脑上随意使用移动存储设备。
　　4.爱护实验动物和实验器材，节约试剂和药品。
　　5.实验结束，将实验器械洗净擦干，实验台面收拾干净。动物活体、尸体及污物均应放置在指定处。实验室由各组轮流安排值日，保持实验室的整洁。
　 （冉兵）
　　第二章　常用器械与仪器
　　第一节　动物实验常用手术器械及使用方法
　　机能实验常用动物分为蛙类和哺乳类动物。常用手术器械如图2-1所示，下面根据实验对象分述其使用方法。
　　图2-1　动物实验常用手术器械
　　A.刀柄和刀片； B.手术剪； C.气管插管； D.持针器和缝合针； E.镊子； F.止血钳； G.动脉夹； H.玻璃滴管； I.玻璃分针；
　　J.金属探针；K.锌铜弓；L.蛙腿钉
　　一、蛙类手术器械
　　1. 剪刀　粗剪刀用于剪动物毛发、骨骼和皮肤，手术剪用于剪肌肉、皮肤，眼科剪用于剪开薄细的软组织，如心包膜、神经及血管等，切忌用眼科剪剪肌肉和皮肤。
　　2. 金属探针　用于捣毁蛙或蟾蜍的脑和脊髓。
　　3. 镊子　用于夹持组织。
　　4. 玻璃分针　在分离血管和神经时常用，不易损伤血管和神经。
　　5. 蛙腿钉　用于固定蛙或蟾蜍的四肢。
　　6. 锌铜弓　用于检查神经肌肉标本兴奋性。
　　7. 刺激电极　连接刺激器，给标本输出电刺激。有双刺电极、单刺电极和保护电极三种。
　　8. 蛙板　蛙和蟾蜍的解剖台，分为20cm×15cm的玻璃蛙板和木蛙板。通常用蛙腿钉或大头针将蛙腿钉在木蛙板上，以便操作。但是制备神经肌肉标本则最好在林格液湿润的玻璃蛙板上操作，以减低损伤，保持标本的兴奋性。
　　9. 蛙心夹　在心脏舒张期用其夹住心尖部，另一端用丝线连接到张力换能器上，以描记心脏舒缩活动。
　　二、哺乳类动物手术器械
　　1. 手术刀　主要用于切开皮肤或脏器，根据手术部位和性质的不同，使用不同型号的手术刀片和刀柄。刀片的安装与摘取见图2-2、图2-3。手术刀的基本使用方法有4种：持弓式、反挑式、指压式和执笔式。持弓式能控制切开组织的方向和深度，如果刀刃向上则称反挑式，执笔式适用于小范围的组织切开。常用执刀法见图2-4。
　　图2-2　刀片的安装 图2-3　刀片的摘取
　　图2-4　常用执刀法
　　2. 止血钳　用于止血和分离组织。常用的有直、弯、蚊式三种。止血钳除用于止血和分离组织外，有齿的可用于提拉皮肤，无齿的可用于分离皮下组织，蚊式钳可用于分离小血管及神经。
　　3. 手术剪（外科剪）　常用于剪开皮肤、肌膜、筋膜、骨骼肌和神经等软组织，可分为直头、弯头或圆头、尖头。圆头剪为组织剪，适用于分开剥离和剪开软组织；尖头剪为线剪，用于剪线、敷料等。
　　4. 手术镊
　　（1）有齿镊（组织镊）：用于夹捏较大、较厚的组织和牵拉皮肤切口。
　　（2）无齿镊（解剖镊）：用于夹持黏膜、血管等较细软组织。
　　5. 持针器　持针器头很短，齿痕较浅，用于夹持缝合针进行缝合。常用于缝合致密组织及深部组织，无持针器时可用止血钳代替，握持方法同止血钳。
　　6. 骨钳　打开颅腔和骨髓腔时用于咬切骨质。
　　7. 颅骨钻　主要在开颅时钻孔用。
　　8. 动脉夹　用于夹闭动脉，暂时阻断动脉血流而不损伤血管，亦可在兔耳缘静脉注射时用于固定针头。
　　9. 气管插管　呈“Y”形或“T”形，一端插入气管，另一端与呼吸换能器相连，能够观察呼吸运动的变化。实验中因动物及动物的大小不同而选用粗细、长短不同的气管插管。
　　10. 血管插管　是与动、静脉粗细接近的塑料管子，可直接插入血管与血压换能器。根据动物种类、大小、用途的不同，选用粗细、长短不同的插管。实验时一端插入血管，另一端接压力换能器或水银检压计，以记录血压，插管腔内不可有气泡，以免影响结果。静脉插管主要用于向动物体内注射药物和溶液。
　　11. 输尿管插管　专用于插入输尿管，用于收集尿液和观察尿量变化。
　　12. 注射器　注射药物用，有金属注射器、玻璃注射器、塑料注射器。根据不同实验的不同要求选择不同规格的注射器和针头。针头应尖锐、无钩、无弯曲、无阻塞，套在注射器的接头上需要经过90°旋转使之套紧，注射前须排出注射器内的气泡。使用前用手指堵住针头斜面，轻轻抽拉针栓，检查有无漏气现象。
　　13. 缝合针　用于缝合各种组织。缝合针的长短、粗细、弯度、针尖横断面及针眼有各种不同的形式。缝合皮肤及厚大肌肉时，常用三棱大弯针，缝合胃、肠、子宫、腹膜时常用圆形的弯针。
　　14. 手术台　根据实验动物的不同还需要犬、猫、兔手术台。
　　常用动物实验器械使用方法见图2-5。