实验一：生理实验技术及常用仪器使用培训

1人体及动物生理学实验课绪论一、生理实验课的重要性、目的和特点人体及动物生理学的知识来自对生命现象的客观观察和科学实验。生理学实验课程不仅能强化理论课的教学，还具有独自的教育作用。培养学生实际操作能力和实验报告写作能力，培养学生提出问题、分析问题、解决问题的科学思维方法，养成实事求是、严谨求证的工作态度和规范操作、分工协作的工作作风，以及爱科学、爱公物的素养。通过本课程学习，学生应获得以下知识和能力：1.掌握基本生理指标测量方法；2.掌握生理实验技能和生理手术基本操作技能；3.了解电生理基本操作技能；4.能独立分析实验结果、写出规范的实验报告；5.知道生理实验设计的一般原则和方法，并作初步尝试。实验课成绩评定强调全面性与全程性，包括每次实验操作和报告撰写、自行设计实验和期末考核。实验课成绩占最后总评分的20％～30％。二、生理学实验的特点所谓生理学实验，就是人为地创造一定条件，以利于对平时不能从外表观察到的隐蔽或细微的生理活动能被观察，或某种生理过程能被认识。生理学实验的基本模式：刺激stimulation→反应reaction→记录recording。例如：刺激神经→肌肉收缩→记录收缩曲线生理学实验的特点：1.影响因素较多2.实验结果的多样性，可能与理论结果不符3.实验结果必须有参照(control)三、生理学实验课的要求一堂完整的实验课包括实验前、实验和实验后三个环节。实验前：应有目的地做好充分准备，仔细阅读和研究实验指导，了解实验原理和基本操作方法，复习有关解剖、生理知识，预期实验中可能出现的结果和问题。这是避免被动盲目操作、提高实验课质量的重要前提。实验时：1.必须遵守实验室规则，入室前穿好实验服，室内保持安静，不随意走动，不做与实验无关的事。2.节约实验用品，实验动物只能由教师统一发给。3.实验器材每次专人负责，领取清点，归还复核，损坏登记，丢失赔偿。4.已调试好的仪器不要任意调动，实验器具不得与其他组调换，如需要可向准备教师要求添加或更换。5.实验时要注意动脑思考，实验中自行更改或设计项目应征求同伴和教师意见。6.组内分工合作，认真有条理地操作，耐心细致地观察，及时准确地记录，原始记录交教师签字认可后方能结束实验。7.实验完成较早，通过教师允许可以利用动物预习下次操作、补做上次内容或自行练习等，此时仍要注意规范操作和动物人道主义。特别强调要珍惜实验条件和机会，保证实验课质量；绝对不许用动物和手术器械开玩笑。有兴趣的同学可以申请参加实验准备和预备实验。实验后：1.各组清理好自己的场地、物品，归还实验用品，废弃物（纱布、棉签等）绝对不能丢进水池。2.动物尸体放指定位置，集中归还动物房处理。3.值日同学清理好公共用品和场地，打扫卫生（水池、实验台、室内外地面），报教师同意后方可离开。24.每人转录、整理原始记录，及对写好实验报告上交。四、生理学实验报告的写作写实验报告是对所做实验的再理解再创造的工作，是检查学生知识掌握和衡量能力的重要尺度之一，是今后撰写科学论文的初始演练。使用统一印制的实验报告册。填全各栏目，卷面整洁、图表准确、字迹端正、简明精练，按时上交。实验报告大体上有两种格式：一种是一般实验报告式，另一种是仿学术论文式，其对应关系如下表。一般认为操作类宜选用前者，而侧重结果的实验后者更适用。表1实验报告的基本格式一般实验报告式仿学术论文式题目(内容)题目目的原理引言(导言)实验对象与用品材料与方法方法步骤结果与分析结果与分析讨论讨论与结论(语)(结论或结语)注意事项原始记录附录(含原始记录，公式实验分工体会与建议推导，参考文献，致谢等）实验报告写作说明：1．实验方法应根据教师的具体要求写。一般情况下或重复使用的方法，可作简要说明。2．实验结果实验结果是实验报告的重要部分，应将实验过程中所观察或记录到的生理效应忠实地、正确地记述和说明。结果部分常需用实验记录，这就需要将实验记录进行合理地加工与剪贴，并加图号、图注及必要的文字说明。不得将原始记录原封不动地附在报告上。凡属定量的测量资料，均应以正确的单位和数值严格地写在报告上。为了便于说明和比较，有些实验结果可以列表或绘图表示。3．讨论与结论讨论是根据所学的理论知识，对实验结果进行科学地分析和解释，并判断实验结果是否是预期的。如果出现非预期的结果，应分析其可能的原因。讨论是实验报告的核心部分，可以帮助学生提高独立思考和分析问题的能力。不应盲目抄袭书本，应提倡学生根据自己的实验结果提出创造性的见解和认识，但必须是严肃认真、有科学依据的。结论是从实验结果和讨论中归纳出一般的概括性的判断，也就是这一实验所验证的基本概念、原则或理论的简明总结。结论的书写应该是简明扼要的。注意事项：写报告应以事实为根据，尽量用自己的话表述，忌抄书，不许修改、编造实验结果（如果与理论结果有较大偏差，在结果栏另外写上理论结果）。“讨论”是一篇报告的核心，应紧扣结果联系相关理论进行，忌就事论事或离题万里；结果也不可轻易推断或引申，可在实验小组内讨论，必要时也可以参考其他组数据(需注明)，但报告必须按要求独立完成，禁止互相抄袭。实验一：生理实验技术及常用仪器使用培训一、实验目的1．掌握生物医学信号采集处理系统的使用，了解刺激器、示波器、二导生理记录仪和记纹鼓的使用。2．掌握动物实验基本技术：兔子的捉拿、固定、麻药的计算及耳缘静脉注射。3．熟悉气管分篱及气管倒T插管方法、颈总动脉及颈外静脉分离方法；交感、减压、迷走神经的分离方法。二、实验步骤（一）常用的小仪器的使用方法31．电极在检测生物电或进行电刺激时，电极是仪器系统与生物体连接的环节，根据对实验的精确度以及结果的可重复性等要求的不同，电生理学中采用的电极种类也不同。普通电极（金属宏电极）由银、铂、镍、不锈钢或钨制成的针形或片状电极，电阻一般很小，制作也简单。因其尺寸通常是毫米级的，为了与微米级尺寸的“微电极”区分，故常被称为“宏电极”。由于其功能特点的不同，可分为多种。如实验中常用的刺激电极、记录电极（或引导电极）、保护电极、埋藏电极和表面电极等，都属于此类电极。甘汞电极甘汞电极是用途很广的普通电极（也称为乏极化电极）。它是由金属、非溶性金属盐及含有非溶性金属盐同种阴离子的可溶性盐或酸组成的电极。如Hg，Hg2Cl2，KCl溶液。如果用它作为阳极，则从组织来的阴离子，特别是Cl￣，就聚集在电极上而形成Hg2Cl2。如果用它作为阴极，则发生相反的反应。这样，电极从定性的角度来讲，没有发生改变。银－氯化银电极Ag－AgCl盘状或杯状电极是在银电极的表面用电化学的方法将银电极表面的银氯化为一薄层氯化银（电极厚度的10﹪－25﹪）。该电极具有不易极化的性能，比纯金属电极具有更小的电噪声，在低频范围内尤其如此。制备好的电极要避免干燥、摩擦和光照。因此，最好将其储存在内充0.9﹪NaCl溶液的不透光的容器内。常用来记录脑电及诱发电位。微电极微电极有金属和玻璃两类，其电学性质不同，适用范围也略有差别。金属微电极是一种高强度金属针，尖端以外的部分用漆或玻璃绝缘。金属电极丝由不锈钢、铂铱合金或碳化钨丝在酸性溶液中电解腐蚀而成，有多种成品可供选择，其缺点是微电极的几何形状与绝缘状态难以保持一致。玻璃微电极可由用户根据需要用硬质毛细管拉制而成，用于测量细胞内静息电位和动作电位时，其尖端需小于0.5μm。2．换能器（传感器)医用传感器是用来将机体生理活动的信息转换成与之有确定函数关系的电信息的变换装置。它是医学仪器中与机体进行直接耦合的环节，其功能是把机体的生理信息拾取出来，以便进一步实现传输、处理和显示。生理学实验常用的换能器主要有以下两种：压力换能器主要用来测量血压、胸腔内压、心内压、颅内压、胃肠内压和眼内压等。它可以把压力的变化转化为电阻率的变化，电信号的大小与外加压力的大小呈线性相关。张力换能器主要用于记录骨骼肌、心肌、平滑肌等组织的收缩曲线。它可以把张力信号转换成电信号，再经放大器将转换的电信号放大后观察或记录。换能器的使用方法将在以后的相关实验中介绍。3．肌动器（肌板、肌槽）肌板（槽）由绝缘的电木底板（或槽）、电极等部分组成，是生理学实验中的常用仪器。将制备好的坐骨神经?腓肠肌标本的股骨用股骨固定螺丝固定在肌板上，将神经放在肌板电极上。肌板电极的接线柱与电刺激器的输出电极相连，标本跟腱上的线与张力换能器相连。4．屏蔽盒屏蔽盒是用来放置并刺激神经标本的装置，外壳一般由金属铜或有机玻璃制成，内部有七个绝缘、固定于一侧的可滑动银质电极。它们分别是两个刺激电极，一个地线，四个引导电极。有的屏蔽盒地线为圆盘状，或串联一个可变电阻，以调控刺激伪迹的大小。屏蔽盒可用于神经干动作电位的引导及其他电生理实验。使用时应注意接地良好，屏蔽盒底部可用湿润的滤纸保持其中的湿度，以防标本干燥。5．锌铜弓锌铜弓（双极电极）是由锌条和铜条组成两臂，用锡在二者的一端焊接而成。在使用时，锌铜弓两臂构成了短路的、原始的伏打（volta）电池的两个电极，被刺激组织的表面液体作为电解质，在金属与溶液之间产生电位差，即电极电位。在实验中常用于对神经肌肉标本施加刺激，以检查其兴奋性。（二）刺激器的使用方法能使活组织产生反应的刺激因素很多，如光、声、电、热、机械、化学等。目前应用最多的是电刺激，因为它不易损伤组织，并且可以重复试验，容易控制刺激的强度、时间等参数。YSD－4型药理、生理实验多用仪是常用的电刺激器，它还有其他多种功能，现将生理实验使用的功能分述如下：41．矩形波刺激器(1)刺激方式：①连续“A”：按“启动”钮即可输出连续脉冲，按“停止”钮则停止输出。脉冲的频率由“A频率”决定，刺激强度由“强度”调节，每个脉冲的刺激时间由“波宽”调节。按“启动”和“停止”钮时后面板的电磁标Ⅱ均有输出供作标记使用。②连续双次：本挡主要用于作心脏不应期的实验，刺激输出为一对一对的连续脉冲，对与对之间的周期由“B时间”决定，每对脉冲之间由“延迟”在300ms内连续可调，“波宽”和“强度”均起作用，一对脉冲的电压相等，不能分别调节。③定时：按“启动”钮即可输出连续脉冲，脉冲的频率由“A频率”决定，输出时间由“B时间”决定，到达“B时间”时自动停止输出。“波宽”和“强度”均起作用。④单次：按一次“启动”输出一单次脉冲，“波宽”和“强度”均起作用。(2)启动：在采用“连续A”、“定时”、“单次”时使用。(3)停止：在“连续A”、计时、计数和复零时使用。(4)氖管：显示刺激输出的有无、刺激频率快慢及波宽的大小，但不能显示刺激强度。(5)A频率：控制每秒种输出的方波数，分十一挡，即1、2、4、8、16、32、64、128、256、512、1024Hz。(6)B时间：分十挡即0.125、0.25、0.5、1、2、5、10、15、30、60s。(7)波宽：控制脉冲方波宽度，即刺激的作用时间，从0.2～20ms连续可调。(8)强度：控制脉冲方波的高度，即刺激的强度分0～2V、0～10、0～100V三挡，微调旋钮可在每挡范围内使正脉冲连续调节。(9)同步输出(在后面板)：可输出与刺激脉冲同步的触发脉冲，输入示波器的“外触发”，供示波器观察波形时使用。(10)延迟：使刺激输出落后于同步输出，延迟范围为0.2～20ms，连续可调，与示波器连用时可调节波形的水平位置。使用连续双次时，此钮可在300ms内连续调节两脉冲之间的间隔。2．计时器前面板右边的开关拨到“计时”，多用仪即按“B时间”选下的时间间隔计时，由荧光数码管显示累计的时间数，并由后面板的电磁标Ⅰ进行记录。3．计滴器前面板右边的开关拨到“计数”，受滴器的引线插入“计数输入”，数码管即显示液滴的滴数，并由电磁标Ⅱ进行记录，此时电磁标Ⅰ仍可计时。4．注意事项(1)先检查后面板上“220V”的电源插座是否正确插好，再连接电源。关机时切忌不断开电源而先拔此插座。(2)后面板上的钮子开关若拔向“恒温”，则两蕊插座有交流220V输出，须注意安全!平时应将开关拔向“电惊厥”一边。(3)刺激输出电缆线的两头不可短路，否则因输出电流过大而损坏仪器。(4)波宽应小于周期，如果波宽等于