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绪论

生理学是一门研究生物机体功能的学科。机体所表现的生命现象或生理作用及其规律都要通过实验或观察来揭示，也就是生理学实验是生理学理论知识的依据和来源。因此，在生理学的学科创立到发展的整个过程中，生理学实验发挥了重要作用。

实验目的

  1. 掌握、熟悉或了解生理学实验的基本方法和基本操作技术。
  2. 了解生理学实验设计的基本原则，进而了解获得生理学知识的过程和科学方法。
  3. 加深对生理学基本概念和基本理论的理解和巩固。
  4. 培养对事物进行客观的观察、比较、分析、综合的能力以及独立思考和解决实际问题的能力。
  5. 培养创新意识、理论联系实际的能力以及对科学工作严肃的态度、严格的要求、严密的工作方法和实事求是的工作作风。
  6. 通过对实验结果的处理及试验报告的写作，提高分析、归纳问题及文字表达等方面的能力。

实验课要求

  1. 实验课前
    • 认真预习实验指导，了解实验目的、要求、实验步骤和注意事项。
    • 查阅与本实验相关的理论，做到充分理解，以提高实验的主动性、目的性及实验效率。
    • 预测实验中各个步骤应得的结果及可能出现的误差。
  2. 实验期间
    • 严格遵守生理学实验室的规章制度，不得进行与实验无关的活动。
    • 实验用品摆放整齐，取用方便，充分发挥各种实验器材应有的作用。出现故障及时报告指导教师。随时清除实验污物，保持实验台面清洁。

    • 按照实验指导中所列出的实验步骤，严肃认真地循序操作，不得随意改动。

      如出于特定原因必须改动实验操作或步骤，请提前或现场咨询指导老师或助教，做好相关记录，并在实验报告中如实记录操作。

    • 分工合作，相互配合，积极参与各项实验操作，仔细观察实验现象，并随时做好记录。
    • 爱护实验动物及标本，节约实验材料及药品。
    • 未经允许不得擅自动用他人或他组实验用品，公用物品不得擅自改变放置地点，用后及时恢复原状，以免影响他人使用。
    • 请教师审查实验结果，如有错误及时补救。未经教师许可，不得擅自离开实验室。
  3. 实验课后
    • 将实验用具整理就绪，放回原位。手术器械擦洗干净。值日生做好实验室公共部分的卫生工作。
    • 实验动物及废弃物按要求统一处理，不得擅自处理，甚至随意丢弃。
    • 整理实验数据，认真填写实验报告。按时送交指导教师批阅。
    • 指导教师及时批改并讲解实验报告。如发现问题应及时指明。

实验结果的处理

实验中所得的结果可分为定性资料和定量数据两类。定性的资料必须说明反应的有无或变化的情况等。定量的实验结果如高低，长短，快慢，轻重，多少，强弱等必须准确地写明数据和单位。实验结果主要有三种表现形式：

  1. 文字叙述：应力求简洁清晰，避免模糊描述或过于口语化的表达。
  2. 记录仪描记的曲线：一般凡是有曲线描记的实验应尽量用原始曲线表示实验结果。实验结束后，应立即整理记录曲线。首先根据实验目的对全程记录进行全面的分析和对比，找出客观而又概括地反应实验结果的部分，将其附在实验报告上保存。每一反应曲线必须有足够的对照部分。曲线上必须附着文字说明，包括实验题目，实验对象，室温，日期，作者，合作者，刺激开始和终止的标志，时间记号等等，以便他人易于观察和辨识曲线的内在含义。
  3. 表格或绘图：作表格时，一般将观察的项目或作用因素列在表内左侧（或上方），将所得结果按时间或数量变化的顺序写入右侧（或下方）。绘图时，一般以横坐标表示各种刺激条件或时间，纵坐标表示观察指标的变化。图表要有恰当的名称。

实验报告写作

请参考实验报告写作指导。

常用实验器械

一. 刺激系统

在生理学实验中经常使用的刺激方法是电刺激，其强度易于控制，能定量、定时，且重复刺激不易引起组织损伤，对神经和肌肉组织而言最接近于体内的自然刺激，还可以重复使用。目前多采用电子刺激器。

  1. 电子刺激器

    电子刺激器是一种能产生一定波形电脉冲的仪器。波形种类很多，有方波、正弦波和锯形波，其中常用的是方波，因其波形简单，强度、时间、频率等刺激参数易于控制，而且其波形的上升时间快，这种陡峭的前缘刺激电流对生物组织是较为有效的刺激。

    电子刺激器可分为电子管刺激器和晶体管刺激器两大类。电子管刺激器可将交流电通过整流、滤波、多谐（或冲息）振荡器，由阴极输出器输出不同强度的重复方波脉冲或单个波脉冲，作为生理刺激之用。晶体管刺激器体型较电子管刺激器缩小许多倍，使用方便，目前已推广应用于教学实验。

    通过不同的刺激电极（普通电极、保护电极、微电极）与电子刺激器的输出插座连接，即可对不同的组织（神经、肌肉）进行刺激。

  2. 刺激电极

    在生理学实验中，通过刺激电极可以对组织或器官施加刺激，并将组织器官产生的电变化引导出来，输入显示记录系统进行观察分析。刺激电极多用金属制成。根据其性能可分为普通电极、保护电极和乏极化电极等。

    • 普通电极

      普通电极图片

      用金属丝制成，一般用银丝、白金丝、不锈钢丝或钨丝，不宜用铜丝。将两条金属丝镶嵌在有机玻璃或硬塑料框套内，电极一段的金属丝裸露，用以接触实验组织以施加刺激；另一端通过导线与刺激器的输出端相连。

    • 保护电极

      保护电极图片

      将金属丝包埋在刺激端弯成钩状的绝缘框套内，仅保留钩内一面裸露，以便与组织接触施加刺激时，保护周围组织免受刺激。

      刺激神经时常用。

    • 乏极化电极

      乏极化电极图片

      由于金属电极与生物组织接触后通以直流电来产生电极电位，因而从电极上测得的电位差是电极电位与生物电动势的叠加，这就干扰了生物电的测量。为了避免或减少电极电位的产生，电生理学实验这通常选用乏极化电极。它是一种乏极化的锌－硫酸锌电极。目前更常用的乏极化电极是银－氯化银电极。这种电极的氯化银镀层可使银离子（Ag+）和（Cl-）氯离子在电极和电解质之间自由地移动，以对抗电极电流的形成。

      制备银－氯化银电极的方法是：取银丝或银片，先用细砂纸擦光，然后用石油醚擦干净（注意：勿用手再接触银丝）。将两条银丝用导线与1.5伏的电池连接，并将两条银丝浸入0.1mol/L HCl，呈暗灰色。由于氯化银具有感光性，因此，“氯化”的电极需在暗处保存，最好是将电极放入任氏液中。

二. 记录系统

  1. 生理记录仪：RM6240E多道生理信号采集处理系统

    记录仪图片

    RM6240E生理信号采集处理系统是成都仪器厂研制的新一代医学实验设备。该系统是采用大规模集成电路和计算机硬件和软件技术开发的一种集生物信号的放大、采集、显示、处理、存储和分析的机电一体化仪器，功能强大，可用于生理学、病理学和药理学实验的生物信号检测、记录和分析。

  2. 换能器

    三种换能器

    • 张力换能器（A）

      主要用于测量肌肉张力，呼吸等生理信号。可直接与RM6240或RM6280系列生理记录系统连接使用。量程可有0~10g，0~30g，0~50g，0~100g不等。

    • 压力换能器（B）

      主要用于测量动物的动脉和静脉血压。可直接与RM6240或RM6280系列生理记录系统连接使用。测量范围为—10~40KPa。

    • 呼吸换能器（C）

      用于测量动物或人体的呼吸波及呼吸流量。成都仪器厂研制的呼吸换能器主要有HX100、HX101型呼吸换能器和HX200型呼吸流量换能器。其中HX100、HX101型呼吸换能器为基于压电装置的呼吸换能器，不要求激励或前置设备。该换能器产生与长度变化呈线性的电压，适合动物（HX101型）和人体（HX100型）呼吸波的测量。HX200型呼吸流量换能器可直接与RM6240或RM6280系列生理记录及分析处理系统连接使用。用于测量动物的呼吸波、呼吸流量。由呼吸流量头和差压换能器组成。最大输入压力为±12KPa，量程有0~±5KPa、0~±10KPa两种。

三. 手术器械及其他

生理学实验中常用的手术器械主要有：手术刀、手术剪、金冠剪、手术镊、眼科镊、玻璃分针等。

手术器械

  1. 手术刀

    主要用于切开皮肤和组织。常用手术刀包括刀柄和刀片两部分，手术刀片有圆、尖、弯刃及大小长短之分，根据手术部位与性质不同可更换不同的刀片。手术刀柄也有大小及长短之分。另一类手术刀的刀柄与刀片连在一起的，也有圆刃、尖头手术刀及眼科手术刀之分。

    正常的持刀方法有四种。

    • 持弓式：最常用的执刀方式，灵活性大且动作范围广，可用于腹部、颈部及股部的皮肤切口。
    • 执笔式：操作精巧而轻柔的执刀方式，可用于短小而精确的切口的切割。
    • 握持式：常用于需用力且范围广的切口的切割手术。
    • 反挑式：一般在向上挑开组织时使用此法，可避免损伤深层组织或器官。

  2. 手术剪

    手术剪分尖头剪和钝头剪两种，尖端有直、弯之别，主要用于剪皮肤或肌肉等粗软组织，也可以用来分离组织。

  3. 眼科剪

    一种小型手术剪，主要用于血管或神经等柔软组织及较小创口的的切割。有直头和弯头两种。

  4. 金冠剪

    用于剪开皮肤、肌肉、骨骼等，尖端粗短，易于着力。

  5. 手术镊

    用于夹持或提起组织，便于剥离、剪断或缝合。分有齿和无齿两种，有齿镊主要用于夹持皮肤、肌腱等较坚韧或较厚的组织，无齿镊主要用于夹持血管、粘膜等较细软的组织。

  6. 眼科镊

    较小型的手术镊，用于夹持较细软的组织。

  7. 血管钳

    用于钳夹血管或出血点，达到止血目的；也用于分离组织，牵引缝线。

  8. 骨钳

    在打开颅腔和骨髓腔时，用于咬切骨质。

  9. 颅骨钻

    用于开颅时钻孔。

  10. 金属探针

    专门用于破坏蛙类脑和脊髓的器械。

  11. 玻璃分针

    专门用于分离神经与血管等组织，特别是神经。

  12. 蛙心夹

    蛙心实验使用的器具。使用时，一端在心室舒张时夹住心尖，另一端借细线连于杠杆或换能器上，以进行心脏舒缩活动的描记。

  13. 蛙板

    约为20cm * 15cm的木板，用于固定蛙类，可用大头针将蛙腿固定在板上，以便于实验。

  14. 气管插管

    急性动物实验时插入气管，以保证呼吸通畅。

  15. 锌铜弓

    生理学实验中检验用来检验标本机能活性最常用而简易的刺激器。由锌和铜两种金属片制成。因金属锌吸引电子的能力较金属铜弱，如果将锌和铜的一端接触，接触部位便有电流由铜流向锌。当锌铜弓接触表面湿润的组织时，电流便沿锌→可兴奋组织→铜方向流动，对组织施加刺激。因神经或肌肉的电刺激阈值非常小，仅用锌铜弓接触即可构成刺激，因此生理学实验中常用锌铜弓来检验神经肌肉标本有无兴奋性。

注意：各种手术器械使用结束后，都应及时清洗，血污要擦洗干净，切忌用火焰烘干，以免镀层脱落生锈。

常用实验动物

一. 蛙类

本实验课使用的蛙类通常为牛蛙（Lithobates catesbeiana），属于两栖纲无尾目蛙科。

蛙类的一些基本生命活动和生理功能与恒温动物相似，而其离体组织器官所需的生活条件比较简单，并且易于控制和掌握，在生理实验中常用蛙类离体组织器官作为实验标本进行神经生理、肌肉生理、心脏生理、微循环、水肿、肾功能不全等实验。

本课程使用牛蛙的实验包括：实验1-3，实验4-6

二. 兔

本实验课使用的兔为家兔（Oryctolagus cuniculus domesticus），属于哺乳纲兔形目兔科真兔属。

家兔为哺乳动物，多种生理特性与人类接近，性格温顺，耳部血管明显，主动脉神经（减压神经）在颈部自成一束，方便操作，多用于循环、神经实验，如减压神经放电。

本课程使用家兔的实验包括：实验7-8，实验9

三. 鼠类

本实验课使用的鼠为小鼠（Mus musculus），属于哺乳纲啮齿目鼠科。

小鼠是目前世界上用量最大、用途最广、品种最多的实验动物。小鼠繁殖力强，便于大量人工饲养，可用于需要大量动物的实验如药物筛选、毒性试验、药物效价比较等；妊娠期短，可用于避孕药和营养实验；对多种疾病比较敏感，可用于实验治疗；等等。

本课程使用小鼠的实验包括：实验10

生理记录系统软件常见问题与处理方法

非常建议在第一次使用时把每一个功能都试用一遍，便于后续各实验期间分析数据的操作。

安装不成功

windows系统：更换安装路径，重新安装；

MAC系统：不兼容，可借用其他同学或公共实验室电脑安装，或在本实验室完成数据处理。

实时记录时，界面中看不到描记的曲线

曲线量程超出界面设置的纵坐标显示范围，鼠标移至左侧空白区，长按左键上下移动。

曲线幅度或描记速度不合适

调节相应通道右侧“控制参数区”第二（速度）或第三项（幅度）参数。

找不到刺激条件的强度或频率标记

在界面左侧点击“选择”下拉菜单中“显示刺激标注”中相应的参数。

忘记保存就开始了另一个记录程序

如果在记录曲线时按下了记录键，并且没有关闭软件窗口，之前记录的文件都在“子文件”中。