生理实验课件
46页1、人体及动物生理实验,董守良、常民、马明,生理学实验概论 生理学常用仪器和设备 动物实验基本操作技术 研究性实验的程序和基本要求,生理实验教学的性质、任务和目的 通过实验获得知识的科学,属于实验科学。生理医学知识来源于科学实验,是一门实践性很强的实验科学。17 世纪初,英国Harvey 首先在动物身上用活体解剖和科学实验的方法研究了血液循环,证明心脏是循环系统的中心,血液由心脏射入动脉,再由静脉回流入心,不断循环。1628 年,Harvey 的著作心与血的运动出版,是历史上第一本基本实验证据的生理学著作,标志着生理学成为一门独立的学科。因此,科学实验创立和发展了生理学理论,是研究生理学的基本方法。要真正学好生理学,必须同时重视理论课和实验课的学习,两者相辅相成,不可分割。,一、生理学实验概论,生理学实验及其方法 生理学实验的方法一般根据动物的组织器官是在整体条件下进行实验,还是将其解剖取下置于人工环境条件下进行实验,可分为在体(in vivo)实验方法和离体(ex vivo)实验方法。也可分为急性动物实验和慢性动物实验。 急性整体动物实验 急性离体实验 慢性动物实验,生理学实验课的教学要
2、求 实验过程中要按程序正确操作、善于观察、认真记录、勤于思考。通过思考去剖析实验中引发的现象,收到观察与思考互为补充,相得益彰之效,不仅可深化认识已知,也将有所发现、有所创新,从而激发求知欲和学习兴趣。,实验报告的写作格式,生理科研论文有其固定的、特有的书写格式。一般由以下几个项目组成:论文题目、论文作者与单位、城市名和邮编、论文摘要(中文和英文)、关键词(中文和英文)、正文、致谢及参考文献。正文包括前言、材料与方法、结果、讨论及结论。学生可查阅相关文章或医学期刊去进一步了解。本教程要求学生尽量按照科研论文的格式学习书写实验报告,通过这样的训练,初步掌握科研论文的写作要求。为了达到这样的目的,本教程在具体的实验项目编写格式上,有意参照科研论文的格式,希望通过这样的编排,潜移默化地使学生掌握医学科研论文的书写格式和要求。因此,一份完整的实验报告应包括:实验题目;作者;摘要;引言;材料和方法;结果;讨论;参考文献。,二、生理学常用仪器和设备,刺激系统,为了引起组织或细胞产生兴奋,通常采用刺激的方法。在各种刺激中,电刺激不易损伤组织,能定时、定量并可重复使用。因此,它是生理学实验中经常使用的
3、刺激方法。 电刺激时以下各重要的参数需要加以考虑: 刺激电流的波形 大致有三种,即正弦波(sine wave)、方波(square wave)和不对称的波形(如感应电波)。其中用的最多的是方波。 刺激强度 可用电压(电位差)或电流的强度来表示。 刺激频率 一般不大于1000 次/s。,电刺激器,刺激伪迹和刺激隔离器,生物体的各种体液的导电性是相当好的。这使生物体成为一个容积导体。当对实验动物同时进行刺激和记录生物电时,刺激器输出和放大器输入具有公共接地线,使得一个部分刺激电流流入放大器的输入端,使记录设备记录到一个刺激电流产生的波形,这不是要记录的生物电,因此叫做刺激伪迹(stimulus artifact)。因为生物电是很微弱的,当刺激电极靠近记录电极时,刺激伪迹往往是远远超过生物电。有时刺激伪迹能使记录系统进入不正常甚至完全阻塞的状态。伪迹过后还有一段时间不能恢复正常,严重地干扰了生物电的记录。,刺激电极,玻璃微电极,玻璃微电极 用单、双、多管,用硬质的毛细玻璃管拉制而成用于细胞内记录时,其尖端需小于0.5m;用于细胞外记录时,其尖端可为15 m.。微电极内常充灌3 mol/L K
4、Cl 溶液,从电极的粗端插入银-氯化银电极丝。,换能系统,换能器(Transducer),张力换能器 压力换能器 其他类型的换能器,压力换能器,信号调节放大系统生物电放大器(bioelectric amplifier),从生物体各器官引导出的生物电信号特性差异很大,一般在几十微伏到几十毫伏,且记录环境中常常掺杂有同级或更大量级的干扰信号,要得到满意结果必须借助于生物电放大器从中提取微弱的生物信号,再输入示波器或记录仪才能显示、记录。,显示记录系统,生理记录仪(electrophysiolograph),三、动物实验基本操作技术,常用手术器械及使用方法,实验动物及其选择,实验动物是指根据实验需要,有目的、有计划地进行人工饲养、繁殖及科学培育而成的动物,是用于科学研究、教学、生产、检测等方面的实验对象。实验动物来源于野生,但具有表型一致、种系明确、遗传背景清楚、对实验研究的反应性基本一致等特征。随机选用少量实验动物,就可取得精确的实验测试数据和结果,并具有重复性。,实验动物按遗传学分类有:近交系(inbred strain(实验动物,即纯系动物,是指经连续20 代(或以上)的全同胞兄妹交配
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