医学机能学实验(第4版高等院校医学实验教学系列教材)

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内容简介

第一章　绪论
　　第一节　机能学实验概述
　　一、机能学实验的目的
　　机能学实验（ functional experiments）是在原有的生理学、药理学和病理生理学实验课的基础上有机融合而形成的一门独立学科。它是医学实验的重要组成部分，也是其他医学实验的基础。本学科的研究包括临床研究及动物实验研究。但前者只许在不损害身体健康、不耽误病情、不加重病人痛苦的条件下进行，因受诸多条件限制而较难开展工作。故机能学实验多采用动物实验方式进行，研究机体、器官、组织、细胞在生理及病理状态下各种机能活动的规律及其机制，研究药物对这些活动规律的影响、机制及毒性，进而为人体机能活动的研究提供借鉴；亦可进行实验性治疗和预防，为临床工作提供线索及依据（注意临床观察校正）。因此，机能学实验的主要目的是通过相关理论的学习、实验仪器的使用、经典和综合性实验的操作及分析、仿真实验的虚拟、探索性实验的实施以及科研小组活动，培养学生获取知识的能力、动手能力、观察分析及解决问题的能力、科学思维能力、口头和书面表达能力以及科学创新能力；培养学生对科学工作的兴趣和严谨求实的作风；加深对有关课程理论的理解；思考所学实验方法在未来工作中的实际应用。
　　二、机能学实验的特点
　　1. 实验对象均为活体　整体的动物和离体的器官或组织均在具有活性的前提下用于实验。故应小心、规范地操作，注意保护动物或标本，使之处于最佳活性状态。
　　2. 影响因素多　动物的机能状态、实验操作及条件、药物及试剂等均可影响实验结果。故须仔细观察、记录和分析实验结果。
　　3. 规范操作　使用的仪器及器材多，性能复杂，应按有关规程进行操作。
　　三、机能学实验的基本要求
　　（一）实验前
　　（1）仔细阅读本课程，了解实验的目的、要求、步骤和操作程序，充分理解实验设计原理，预测实验结果。
　　（2）设计好实验原始记录的表格及写好对本实验结果分析讨论的提纲。
　　（3）结合实验内容复习有关的生理学、药理学及病理生理学理论。
　　（4）检查实验器材和药品是否齐全，明确实验小组内各自的分工。
　　（5）未预习者不得参与实验。
　　（二）实验时
　　（1）遵守课堂纪律和实验室守则，提前到达实验室，中途因故外出或早退应向指导教师请假。
　　（2）保持实验室的整齐、清洁，实验器材的安放力求整齐、稳当、有条不紊，不必要的物品请勿带进实验室，书包等物品应放在指定地方。
　　（3）保持实验室安静，不要高声谈笑，禁止进行与实验无关的操作。
　　（4）爱护公共财物，各组仪器和器材由各组使用，不得与别组调换，以免混乱。如遇仪器损坏或机件不灵，应报告指导教师或实验技术员进行处理。
　　（5）按照实验步骤，认真操作，注意保护实验动物和标本，节省实验器材和药品。
　　（6）注意安全，严防触电、火灾、被动物咬伤及中毒事故的发生。
　　（7）仔细、耐心地观察实验过程中所出现的现象，及时、真实、客观地记录实验结果，描记实验曲线或图形，并加上必要的文字注释，不可仅凭记忆来描述实验结果，以免出错或遗漏，更不可随意修改，应培养严谨求实的科学作风。实验报告中应尽可能使用原始结果。
　　（8）实验过程要进行相关思考，培养科学思维能力和解决问题的能力。思考：①取得了什么结果？②为什么出现这种结果？③这种结果有什么生理或临床意义？④出现非预期结果的原因是什么？
　　（三）实验后
　　（1）整理实验仪器，注意复位、正常关机、清洁并防尘。
　　（2）整理实验用具，所用器械应冲洗干净并用布抹干，交予实验技术员清点。如果器械有损坏或短少，应按有关规定处理。
　　（3）动物尸体、标本、纸片和废品应放到指定场所，不要随地乱丢，严禁丢到水池中，以免堵塞排水管，并擦干净实验台。某些试剂或药品可能有毒，或混合后会产生某种毒性，或可能污染环境，应听从指导教师的安排，注意安全，适当存放或进行必要的处理。要树立牢固的自身安全意识和环境保护意识。
　　（4）值日生应做好实验室的清洁卫生工作，离开实验室前应关灯、关窗、关水龙头。
　　（5）整理、分析实验结果，认真、独立撰写实验报告，按时交指导教师评阅。
　　第二节　实验结果的观察、记录与处理
　　实验过程中必须仔细、耐心地观察并及时记录每项影响因素的实施结果，包括每次刺激或给药前的正常对照。记录要做到客观、具体、清楚、完整，非预期结果或其他异常现象亦应如实记录。如刺激的种类、强度、时间，药物的名称、浓度、剂量、给药时间和途径，动物或标本的反应性质、特点、强度、持续时间、变化过程等均应详细记录。一定要养成好习惯，及时记录施加影响因素前的结果，以便对照；遇连续多项实验时，应等前一项实验的结果恢复到较为平稳时再进行下一项实验。在整个实验过程中，实验条件应尽可能保持一致。若有变动，应及时注明。
　　记录到的实验结果必须进行整理和分析，以明确实验结果的可靠性，揭示其变化的规律性，探索这些自然规律的成因及其影响机制，得出正确的结论。
　　实验中得到的结果数据称原始资料，可分为两大类：计量资料和计数资料。
　　计量资料以数值大小来表示某种变化的程度，如血压值、呼吸频率、尿量、血流量等，这类资料可从测量仪器中读出，也可通过测量所描记的曲线而得到。凡属于计量性质的结果，如高低、长短、快慢、轻重、多少等，必须进行测量并以规范的单位和数值定量，然后制成表格（多用三线表）。做表格时应事先周密考虑，一般将观察的项目列于表的左侧，由上而下逐项填入。表的右侧可按时间或数量变化的顺序或观察指标的不同由左至右逐格写入。必要时可根据表格的数值绘图。绘图应注意下列各点：①附上所依据的数值表格；②横轴表示刺激条件或给药剂量的大小，纵轴表示反应的强度，正确赋予坐标轴的含义及单位；③图的大小应恰当；④图中各点间可用直线连接，如果不是连读的变化也可用柱形图表示；⑤在图的下方写上图号和标题。凡属于曲线记录的实验，应对记录的曲线图进行整理，在图上标注说明，要有刺激记号、时间记号等。
　　计数资料是清点数目所得到的结果，如动物存活或死亡数目、白细胞分类计数等。为了使实验数值更明确可靠，通常需要有一定数量标本的结果，并进行统计学处理，找出其规律性，有关统计方法可参考第五章或相关参考书。
　　第三节　实验报告的书写
　　一、实验报告的一般格式
　　二、实验报告书写的要求
　　第四节　实验室守则
　　（1）遵守学习纪律，准时到达实验室，因故缺席或早退应向指导教师请假。
　　（2）严肃认真进行实验，培养严谨的科学态度。实验期间不得进行与实验无关的活动。
　　（3）保持实验室安静，严禁喧哗，以免影响他人实验，养成良好的工作作风。
　　（4）爱护实验仪器及器材。实验开始前应认真检查器材，如有缺损，应及时报告指导教师。实验中应严格按操作规程使用仪器，各组专用器材不得串用，以免混乱。实验中如仪器出现故障，应及时报告指导教师或实验技术人员，以便检修或更换，严禁自行拆卸、乱修。
　　（5）珍惜实验动物。实验动物在实验前按组发给，因故需要补领时，必须经过指导教师批准。
　　（6）保持实验室内清洁整齐，不必要的物品不得带入实验室。实验结束后应清点、擦净实验器材和用品，并摆放整齐。桌面收拾干净，动物、纸片及废品应放到指定地点，不要随意乱扔。（庞　辉）
　　第二章　机能学实验常用仪器及常用溶液
　　第一节　生物信号采集处理系统
　　机能学实验离不开生物信号的测量与分析，生物信号采集处理系统是配置在计算机上的生物信号采集、放大、显示、记录与处理的系统。系统由 3个主要部分构成：①计算机；②生物信号采集处理系统硬件；③生物信号采集与分析软件。它是集成高精度、高可靠性及宽适应范围的程控刺激器于一体的设备，可同时显示多通道从生物体内或离体器官中探测到的生物电信号或张力、压力等生物非电信号的波形，并可对实验数据进行存储、分析及打印。下面我们介绍 BL-420N生物信号采集处理系统和 BL-420F生物信号采集处理系统的使用。
　　一、BL-420N生物信号采集处理系统
　　（一）BL-420N生物信号采集处理系统结构（前、后面板说明）
　　1.生物信号采集主机前面板　它集成了信号采集的主要通道接口，包括 4个通道信号输入接口、专用全导联心电输入接口、监听输出接口、计滴输入接口及刺激输出接口等，如图 2-1所示。
　　图 2-1　生物信号采集主机前面板
　　2.生物信号采集主机后面板　后面板上通常为固定连接口，包括 12 V电源接口、 A型 USB接口（方形）、 B型 USB接口（扁平）、接地柱、多台设备级联的同步输入输出接口等，如图 2-2所示。
　　图 2-2　生物信号采集主机后面板
　　（二）BL-420N生物信号采集处理系统软件介绍
　　主界面　 BL-420N系统主界面包含 5个主要区域。打开软件，对应图 2-3找到各个区域，熟悉软件主界面将有助于正确使用软件（参见表 2-1）。如果软件打开后与图中不一致，可在“功能区”点击“一键复原”，或在“功能区”通过勾选“视图”中的各项来显示下图中各视图。
　　图 2-3　BL-420N系统主界面
　　表 2-1　主界面上主要功能区划分说明
　　（三）BL-420N生物信号采集处理系统在实验中的使用
　　1. 硬件设备正确连接指示　首先打开 BL-420N生物信号采集处理系统硬件设备电源开关，然后启动 BL-420N生物信号采集处理系统软件。如果 BL-420N生物信号采集处理系统硬件和软件之间通信正确，则 BL-420N生物信号采集处理系统顶部功能区上的启动按钮变得可用。