不同pH值对牛蛙离体心脏收缩活动的影响
2008231144 赖泽红生科一班
摘要：本实验主要是采用斯氏蛙心插管法，在保持灌流液高度恒定的情况下，分别以不同pH值的溶液对牛蛙离体心脏进行灌流，经张力换能器、RM6240D型生物信号采集处理系统与处理系统记录心肌的活动过程，探讨不同pH对离体心脏活动的影响，以揭示酸碱度与心脏收缩活动的关系。
关键词：pH值；离体心脏；收缩活动
生理状态下，血液pH值保持在7.35—7.45，这是保证细胞惊醒正常代谢和机能活动的基本条件。在生命活动的过程中，体内不断生成酸性或碱性产物，机体通过多方面的调解活动，使血液pH值保持在正常范围内。然而，一旦机体酸碱调节失衡，会导致体内酸中毒或碱中毒，对机体造成影响。心脏直接与血液接触，心肌细胞的收缩活动容易受血液pH值的影响。本实验通过用不同PH值的灌流液灌流牛蛙离体心脏，观察其对心脏某些功能的影响，以揭示酸碱度与心脏收缩活动的关系，用离体牛蛙心脏，排除了在体时的神经体液干扰，故实验结果更为可靠。
一、实验材料：
1、实验仪器：RM6240D型生物信号采集处理系统、张力换能器、pH酸度计。
2、常用器械：蛙板或蜡盘，蛙心夹、蛙心套管，滴管，培养皿或小烧杯，玻璃板、容量瓶，移液管、量筒、污物缸，纱布，棉线，
常用手术器械。
3、药品：任氏液， HCL溶液，NaOH溶液。
4、实验动物：牛蛙2-4只（雌雄不限）。
二、实验步骤与方法
1、药品配制
（1）任氏液配制
母液及容量成分 NaCl、 KCl 、CaCl2 、NaH2PO4 、NaHCO3 、葡萄糖、蒸馏水，注: 表内各成分除葡萄糖以 g 为单位外，均以 ml 为单位. 任氏液的配制方法：一般先将各成分分别配制成一定浓度的母液，而后按所要的容量混合。需要注意的是：CaCl2 应在其他母液混合并加入蒸馏水后，再边搅拌边加入，以防钙盐生成。另外，葡萄糖应在用前临时加入，否则不宜久置。两栖类的为PH6.5-7.0 （2）不同PH浓度的任氏液配制。
不同PH值灌流液的配制。首先，校整酸度计。先将酸度计“PH-mv”开关拨到位置。打开电源开关，指示灯亮，预热30分钟。取下放蒸馏水的小烧杯，并用滤纸轻轻地吸去玻璃电极上多余水珠，在小烧杯内放入选择好的已知的PH值准确的缓冲溶液。将电极浸入。根据标准缓冲液的PH，将量程开关拧到 0～7 或 7～14 处。调节控温钮指示的温度与室温相同，调节零点，使指针在PH为7.0处。轻轻按下或稍许转动读数开关使开关卡住。调节定位旋钮，使指针恰好指在标准缓冲溶液的PH值处。放开读数开关，重复操作，直到数
值稳定为止。校整后,切勿再旋动定位旋钮，否则需要重新校整。取下标准液小烧杯，用蒸馏水冲洗电极10。其次，配制不同PH值的任氏液。将电极上多余的水珠吸干或用被测溶液冲洗二次，然后将电极浸入被测溶液中，并轻轻转动小烧杯，使溶液均匀接触电极。校整零位，按下读数开关，指针所指的数值即是待测溶液的PH值，若在量程PH值在 0～7 的范围内测量时指针读数超过刻度，则应该将量程开关置PH值在 7～14 处再测量。测量完毕，放开读数开关后，指针必须指在PH值处，否则重新调整。关闭电源，冲洗电极，并按照前述方法浸泡。第三，将配制好的任氏液用酸度计精确标定PH值分别为 4.0， 5.0， 6.0，7.0，8.0，9.0等值梯度，密封于瓶内。
（3）离体心脏的制备
动物离体处理将牛蛙双毁髓后，背位置于蛙板上，暴露心脏，仔细识别心脏左右的大血管。找准左主动脉，并将其挑起下方穿一线，并在动脉圆锥处结扎，接着左手轻轻提起主动脉上的结扎线，挑起左右主动脉，并于左右主动脉下方穿一线，打一个活结备用，左手提起主动脉上的结扎线，右手用手术剪在动脉圆锥附近沿蛙心方向将动脉上壁剪一个小的斜口，选择大小适宜的蛙心套管，然后将盛有少量套管内 2-3 ㎝高度任氏液的斯氏蛙心套管（为了防血液凝固，堵塞套管细口部，可加少许柠檬酸钠），由开口处插入动脉圆锥。当套管内尖端到达动脉圆锥基部时，应将套管稍稍后退，使尖端向动脉圆锥的背部后下方及心尖方向推进，经主动脉瓣插入心室腔内（于
心室收缩时插入，但不可插得过深以免心室壁堵住套管下口），此时可见套管中血液冲入套管，并使液面随心脏搏动而上下移动，表明操作成功否则需退回并重新插入。将原来准备的活结系紧，用滴管吸去套管中的血液，更换新鲜任氏液。稳定住套管后轻轻提起备用线，将左、右主动脉，连同插入的套管用双结扎紧（不得漏液），用任氏液反复冲洗心室内余血（动作要快，不然有可能少量的血液凝固，堵住蛙心管细口），使套管灌流液不再有残留血液。看清静脉的位置，于静脉窦下方剪断有牵连的组织，仅保留静脉窦与心脏的联系，使心脏离体（切勿损伤静脉窦）。保持套管内液面高度一致（1.5～2 ㎝）。
（4）仪器准备：
打开RM6240生物信号采集与处理系统（多道生理信号采集处理系统要先预热二十分钟），接通张力换能器输入通道。从显示器的“设置”菜单，弹出“设计实验标记”对话框，选择“蛙心灌流”后，再从“实验项目”的“循环实验”中，选定“蛙心灌流”实验，系统进入该实验信号记录状态。
（5）将蛙心插管固定在铁支架上，用蛙心夹在心室舒张期夹住心尖，并将蛙心夹的线头连至张力换能器的应变梁上，插管内加任氏液2ml，并在插管上标记灌流的高度，在此后的实验过程中，灌流液恒定于2ml。（千万不要夹破心脏，连接的过程中注意力量要恰当。力过大，易拉破心脏或拉断线；力过小，张力传感器不能接受信号）
（6）灌流牛蛙离体心脏：在蛙心套管 1/2 处做一标记，用任氏液将斯氏蛙心套管内血液清洗干净后，加任氏液至标记处，记录蛙心搏曲线，待心搏稳定后，记录正常蛙心搏曲线，然后更换溶液，在蛙心套管中滴加与任氏液同样液面的PH值不同的任氏液（先滴加与牛蛙正常体液相差不大的值的灌流液），并观察记录心搏曲线，待心搏出现反应后，暂停记录并快速用25℃任氏液清洗蛙心 3 次以上，然后再观察记录心搏恢复情况。每种浓度的溶液分别在 3 只蛙心上进行重复试验。
（7）观察指标，描记心动曲线，记录心室搏动频率心率和心脏舒张状态，运用用 DPS 软件进行数据处理和数据分析。
2、实验方法
1）在蛙心套管中添加2ML任氏液，标记好液面，观察心搏变化，待曲线走了一段后，保存稳定正常的曲线。
2）吸去套管中的任氏液，用已配制好的pH值为6的溶液2ml灌流离体牛蛙心脏,观察心搏变化。待曲线出现明显变化时，立即吸取套管中的灌流液，并用新鲜任氏液清洗2到3次，待心搏回复正常。（换液时注意不要碰到套管，以免影响描记曲线的基线）。
（3）吸去套管中的任氏液，用pH值为5的溶液2ml灌流离体心脏，观察心搏曲线的频率和振幅变化，当曲线出现明显变化时，立即吸去套管中的灌流液，迅速用新鲜任氏液清洗2到3次，待心搏回复正常。
（4）同法向套管内加入pH值为4的溶液2ml，观察并记录心搏
曲线的变化。当出现明显的变化时，立即更换任氏液，待心搏回复正常（如果恢复迟缓，可多次冲洗）。
（5）同法记录套管中分别加入pH值为8、9、10的灌流液2ml 后心搏曲线的变化。
三、试验结果：见后面页。
四、试验结果分析
实验结果描述：心脏舒张状态用PH为 4.0 的灌流液灌流时，心脏完全舒张。以后随着灌流液的PH的不断升高，当心肌收缩性逐渐增强,为PH=9.0时心脏呈痉孪性收缩状态，而当用PH为5.0-6.0的灌流液灌流时，心脏的心搏曲线变化不明显，心率变化不显著，因此可以说强酸强碱对心脏的活动有显著影响。
如图：当用PH为7.0的任氏液灌流时，心搏曲线与正常时的心搏曲线一样。只是通过观察可发现，蛙的搏动减慢，但是变化不大。而在整个过程中，通过心搏曲线可观察到心肌收缩幅度没有明显变化，这说明心脏功能正常，心肌收缩能力未受到影响。但是通过数据处理软件，处理后获得的结果显示，正常的蛙心搏动曲线与PH为7.0时的心搏曲线有显著的差异。我认为，可能是实验操作的误差，可能是配制的溶液的PH浓度存在误差。
如图：当添加PH为6.0时，心搏曲线与正常情况相比较变得很不稳定，具体情况是心率减慢，但是心率变化不大。但是在整个过程中，心肌收缩幅度没有明显变化。说明心脏功能正常，心肌收缩能力未受到影响。另外经过T检验分析后，PH为6.0与正常情况有明显
差别，原因可能是由于心肌活力受损，所以曲线不稳定，也可能是在实验过程中清洗不干净，或受到振荡，影响了实验结果。
如图：当添加PH为5.0的灌流液时，由于心脏受到一定程度的损伤，表现出心率减慢，收缩幅度下降的情况，但仍可以对比出，PH 为6.0的灌流液使当蛙心率明显下降，心肌收缩幅度也相应的减小，说明心肌的收缩力减弱。
如图：当添加PH为4.0的灌流液时，虽然正常情况下，由于心脏的损伤，蛙心率减慢，收缩幅度降低，但是仍可以明显的观察到，蛙心脏的心率极其明显的下降，收缩幅度也明显缩短，正如T检验结果所示，正常情况与PH为4.0的情况有极显著的差异。
如图：当添加PH为8.0时，由于在强酸的作用下，心脏表现出明显的衰弱现象，但是添加了PH为8.0的灌流液后，心率反而增加，收缩峰值也增加。与正常时相比心率也增加了，收缩性也加强了，是整个实验中心率最高的点。
如图：当添加PH为9.0时，与正常情况相比较，心率下降，收缩幅度变小，但是变化不明显。
四、实验中的注意事项
1.制备离体心脏标本时，勿伤及静脉窦。
2.蛙心夹应在心室舒张期一次性夹住心尖，避免因夹伤心脏而导致漏液。
3.每一观察项目都应先描记一段正常曲线，然后再加药并记录其效应。加药时应在心跳曲线上予以标记，以便观察分析。
4.各种滴管应分开，不可混用。
5.在实验过程中，插管内灌流液面高度应保持恒定；仪器的各种参数一经调好，应不再变动。
6.给药后若效果不明显，可再适量滴加，并密切注意药物剂量添加后的实验结果。给药量必须适度，加药出现变化后，就应立即更换任氏液，否则会造成不可挽回的后果，尤其是K＋，H+稍有过量，即可导致难以恢复的心脏停跳。
7.标本制备好后，若心脏功能状态不好（不搏动），可向插管内滴加1～2滴2%CaCl2或1：10000肾上腺素，以促进（起动）心脏搏动。在实验程序安排上也可考虑促进和抑制心脏搏动的药物交换使用。
8.谨防灌流液沿丝线流入张力传感器内而损坏其电子元件。
七、实验中遇到的问题与解释
在此次实验中，总共解剖了四只蛙，但有三只解剖后，心脏活性差，现试做出以下解释：
1.插管插入后,管中的液面不能随心脏搏动而波动,或波动幅度不大，影响结果的观察。
(1) 插管插到了主动脉的螺旋瓣中，未进入心室。
(2)插管插到了主动脉壁肌肉和结缔组织的夹层中。
(3)插管尖端抵触到心室壁。
(4)插管尖端被血凝块堵塞。
2.插管后，心脏不跳动。
（1）心室或静脉窦受损。
（2）插管尖端深入心室太多；或尖端太粗，心脏太小（鱼类容易出现）影响到心室脏的收缩。
（3）心脏机能状态不好。
（3）pH影响：人工生理盐水中pH一般要求在所中性，对于哺乳动物心脏冠状动脉，酸性生理深夜可使平滑肌松弛；碱性则可使节律加快，振幅缩小。
参考文献
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分子生物学综合试验报告
综合实验Ⅰ.Southern杂交 （质粒DNA提取、PCR技术体外扩增DNA、质粒载体和外源DNA的连接反应、 地高辛标记的Southern杂交） 一.实验目的 1.学习Southern杂交的原理及操作方法。 2.学习碱裂解法提取质粒的原理。 3.学习PCR反应的基本原理和实验技术；了解引物设计的一般要求。 4.掌握DNA体外连接的基本技能，了解连接反应的注意事项。 二.实验原理 利用染色体DNA与质粒DNA的变性与复性的差异而达到分离的目的。在碱变性条件下，染色体DNA的氢键断裂，双螺旋解开而变性，质粒DNA氢键也大部分断裂，双螺旋也有部分解开，但共价闭合环状结构的两条互补链不会完全分离，当pH=的乙酸钠将其pH调到中性时，变性的质粒DNA又恢复到原来的碱裂解法提取质粒的主要原理是：利用染色体DNA与质粒DNA的变性与复性的差异而构型，而染色体DNA不能复性，形成缠绕的致密网状结构，离心后，由于浮力密度不同，染色体DNA与大分子RNA、蛋白质-SDS复合物等一起沉淀下来而被除去。 聚合酶链反应（PCR）是体外酶促合成DNA片段的一种技术，PCR 进行的基本条件：DNA模板（在RT-PCR中模板是RNA）、引物、dNTP （dATP、dTTP、dGTP、dCTP）、Taq DNA聚合酶、反应缓冲体系。 PCR循环由三个步骤组成：变性、退火、延伸。每一个循环的产物可作为下一个循环的模板，通过30个左右循环后，目的片段的扩增可达106倍。
DNA片段之间的连接是通过DNA连接酶的催化实现的。DNA连接酶催化具有平末端或互补粘性末端的DNA片段间相邻碱基通过3’,5’磷酸二酯键连接起来。最常用的来源于T4噬菌体的T4DNA连接酶。对于平末端或互补的粘性末端可直接进行连接反应。一个片段是平末端，另一片段为粘性末端或两个片段都是粘性末端但不配对，则需要通过各种方式使其可一匹配或通过平末端进行连接。通常采用末端补平、加同聚物尾、加接头等方式是目的片段之间能够匹配。 地高辛随机引物法标记的原理：在随机引物法标记的反应液中，有随机合成的六聚核苷酸作为引物，dATP、dCTP、dGTP、dTTP和D1G-11-dUTP作为合成底物，以单链DNA作为模板，在Klenow酶的作用下，合成插入地高辛的DNA链。以地高辛标记的探针与靶基因DNA链杂交后，再通过免疫反应进行检测。一般通过酶标记地高辛抗体检测，就可以肯定杂交反应的存在。免疫检验一般用碱性磷酸酶系统，BClP/NBT显色，敏感性很高。 三．实验准备 1.实验材料： 含质粒的大肠杆菌DH5α，LB液体培养基， LB平板培养基 2.实验试剂： Taq DNA聚合酶，10×反应缓冲液（含25mmol MgCl2），dNTP，引物（P1、P2），溴乙啶 (EB) ，点样缓冲液Loading buffer（10×）：%溴酚蓝，40%甘油，目的基因及载体， 2×ligation 缓冲液，T4 DNA连接酶， L CaCl2，氨苄青霉素（100mg/mL）， TBE电泳缓冲液（5×）， DIG Random Labeling Mix（高效），Anti-DIG-AP Conjugate， BCIP/NBT Stock Solution，Blocking Reagent。 20×SSC：柠檬酸钠，3M NaCl，2×SSC：柠檬酸钠， NaCl， EDTA，变性液： NaOH， NaCl，中和度： Tris-HCl、、3M NaCl，Standard buffer：5×SSC、%(w/v) N-Lauroylsarcosine, % (w/v) SDS, 1% Blocking Reagent，Standard buffer+50% formamide，Anti-DIG-AP 碱性磷酸酶标记抗地高辛单抗体，BCIP/NBT储备液，冲洗液：0. 1M
三. 实验内容 实验一生理学实验的基本操作技术 1. 目的要求 1.1 掌握生理学实验的基本操作技术。 1.2 了解生理学实验的常用仪器。 2. 实验器材 手术器械、刺激器、四通道生理记录仪、换能器等。 3. 实验内容 了解生理学实验中常用的手术器械及其用途，学习活体解剖技术；了解生理学实验的常用仪器（刺激系统、探测系统、生理信号的显示采集与处理系统）及其用途。 实验二坐骨神经——腓肠肌标本的制备 1. 目的要求 1.1掌握蛙类动物双毁髓的实验方法。 1.2 掌握坐骨神经——腓肠肌标本的制备方法。 2. 动物与器材 蟾蜍、常用手术器械。 3. 实验内容 学习蛙类动物双毁髓的实验方法，制备有兴奋性的坐骨神经——腓肠肌标本并检测其兴奋性。 实验三刺激强度与肌肉收缩的关系 1. 目的要求 1.1 初步掌握神经——肌肉实验的电刺激方法及肌肉收缩的记录方法。 1.2 初步掌握刺激器、四通道生理记录仪、换能器的使用方法。 2. 动物与器材 蟾蜍、手术器械、刺激器、四通道生理记录仪、换能器。 3. 实验内容 观察刺激强度与肌肉收缩反应的关系并分析，学习刺激器、四通道生理记录仪、换能器的使用方法。 实验四骨骼肌收缩的总和与强直收缩 1. 目的要求 1.1 掌握神经——肌肉实验的电刺激方法及肌肉收缩的记录方法。 1.2 掌握刺激器、四通道生理记录仪、换能器的使用方法。 2. 动物与器材 蟾蜍、手术器械、刺激器、四通道生理记录仪、换能器。 3. 实验内容 观察刺激频率与肌肉收缩反应的关系并分析，学习刺激器、四通道生理记录仪、换能器的使用方法。
实验五血红蛋白含量的测定 1. 目的要求 掌握测定血红蛋白含量的基本方法——比色法。 2. 实验器材 采血针、血红蛋白计、0.1mol/L盐酸溶液、一次性20μl定量毛细采血管、滴管、玻璃棒、75％酒精棉、蒸馏水。 3. 实验内容 用比色法测定人体血红蛋白含量。 实验六血细胞的计数 1. 目的要求 学习红细胞、白细胞的人工计数方法。 2. 实验器材 采血针、红白细胞稀释液、一次性20μl定量毛细采血管、滴管、玻璃棒、75％酒精棉、显微镜等。 3. 实验内容 人工计数人体血液中的红细胞数和白细胞数。 实验七ABO血型的鉴定 1. 目的要求 学习ABO血型的鉴定。 2. 实验器材 采血针、标准血清、双凹玻片、滴管、玻璃棒、75％酒精棉等。 3. 实验内容 观察红细胞凝集现象，掌握ABO血型鉴定的原理，复习输血的一般原则。 实验八蛙类心搏过程的观察与心搏起源 1. 目的要求 1.1 学习暴露蛙类心脏的方法，熟悉心脏的结构。 1.2 学习在体蛙类心脏活动的记录方法。 2. 动物与器材 蟾蜍、刺激器、四通道生理记录仪、换能器等。 3. 实验内容 采用斯氏结扎法结扎蛙类心脏，观察心脏各部位节律性活动的时相及频率；记录心搏曲线，根据各部位节律性活动的时相及频率和心搏曲线分析蛙类心脏的心搏起源。 实验九蛙类心室肌的期外收缩与代偿间歇 1. 目的要求 1.1 了解心肌的生理特性。
《植物生理学实验》课程大纲 一、课程概述 课程名称（中文）：植物生理学实验 （英文）：Plant Physiology Experiments 课程编号：18241054 课程学分：0.8 课程总学时：24 课程性质：专业基础课 前修课程：植物学、生物化学、植物生理学 二、课程内容简介 植物生理学是农林院校各相关专业的重要学科基础课，是学习相关后续课程的必要前提，也是进行农业科学研究和指导农业生产的重要手段和依据。本实验课程紧密结合理论课学习内容，加深学生对理论知识的理解。掌握植物生理学的实验技术、基本原理以及研究过程对了解植物生理学的基本理论是非常重要的。本大纲体现了植物生理学最实用的技术方法。实验内容上和农业生产实践相结合，加强学生服务三农的能力。实验手段和方法上，注重传统、经典技术理论与现代新兴技术的结合，提高学生对新技术、新知识的理解和应用能力。 三、实验目标与要求 植物生理学实验的基本目标旨在培养各专业、各层次学生有关植物生理学方面的基本研究方法和技能，包括基本操作技能的训练、独立工作能力的培养、实事求是的科学工作态度和严谨的工作作风的建立。开设植物生理学实验课程，不仅可以使学生加深对植物生理学基本原理、基础知识的理解，而且对培养学生分析问题、解决问题的能力和严谨的科学态度以及提高科研能力等都具有十分重要的作用。 要求学生实验前必须预习实验指导和有关理论，明确实验目的、原理、预期结果，操作关键步骤及注意事项；实验时要严肃认真专心操作，注意观察实验过程中出现的现象和结果；及时将实验结果如实记录下来；实验结束后，根据实验结果进行科学分析，完成实验报告。 四、学时分配 植物生理学实验课学时分配 实验项目名称学时实验类别备注 植物组织水势的测定3学时验证性 叶绿体色素的提取及定量测定3学时验证性 植物的溶液培养及缺素症状观察3学时验证性 植物呼吸强度的测定3学时设计性 红外CO2分析仪法测定植物呼吸速率3学时设计性选修 植物生长物质生理效应的测定3学时验证性 植物种子生活力的快速测定3学时验证性
剂量－效应关系：表示化学物质的剂量与个体中发生的量反应强度之间的关系。曲线基本类型是S形曲线。剂量-反应关系：表示化学物质的剂量与某一群体中质反应发生率之间的关系。替代法又称“3R”法：优化试验方法和技术，减少受试动物的数量和痛苦，取代整体动物实验的方法。 毒效应谱：①机体对外源化学物的负荷增加；②意义不明的生理和生化改变；③亚临床改变；④临床中毒；⑤甚至死亡。毒作用的类型：①速发性或迟发性作用； ②局部或全身作用；③可逆或不可逆作用；④超敏反应⑤特异质反应。 急性毒作用带：为半数致死剂量与急性阈剂量的比值，表示为：Zac=LD50/Limac。Zac值小，说明化学物质从产生轻微损害到导致急性死亡的剂量范围窄，引起死亡的危险性大；反之，则说明引起死亡的危险性小。 慢性毒作用带：为急性阈剂量与慢性阈剂量的比值，表示为：Zch= Limac /Limch。Zch值大，说明Limac 与Limch之间的剂量范围大，由极轻微的毒效应到较为明显的中毒表现之间发生发展的过程较为隐匿，易被忽视，故发生慢性中毒的危险性大；反之，则说明发生慢性中毒的危险性小。 选择性毒性：水平：可发生在物种之间、个体内（易感器官为靶器官）和群体内（易感人群为高危人群三个水平。原因：①物种和细胞学差异；②不同生物或组织器官对化学物质生物转化过程的差异；③不同组织器官对化学物质亲和力的差异；④不同组织器官对化学物质所致损害的修复能力的差异。 毒性和毒效应的区别：毒性是化学物固有的生物学性质，我们不能改变化学物的毒性。毒效应是化学物毒性在某些条件下引起机体健康有害作用的表现，改变条件就可能影响毒效应。 ADME过程：吸收：是外源化学物从机体的接触部位透过生物膜屏障进入血液的过程。分布：是指外源化学物吸收后随血液或淋巴液分散到全身组织器官的过程。代谢。排泄：外源性化学物及代谢产物由机体向外转运的过程，是机体中物质代谢过程中最后一个重要环节。 毒理学研究方法的优缺点：①流行病学研究：优：真实的暴露条件；在各化学物之间发生相互作用；测定在人群的作用；表示全部的人敏感性。缺：耗资、耗时多；无健康保护；难以确定暴露，有混杂暴露问题；可检测的危险性增加必需达到2倍以上；测定指标较粗。②受控的临床研究：优：规定的限定暴露条件；在人群中测定反应；对某组人群(如哮喘)的研究是有力的；能测定效应的强度。缺：耗资多；较低浓度和较短时间的暴露；限于较少量的人群(一般＜50)；限于暂时、微小、可逆的效应；一般不适于研究最敏感的人群。③体内试验：优：易于控制暴露条件；能测定多种效应；能评价宿主持征的作用；能评价机制。缺：动物暴露与人暴露相关的不确定性；受控的饲养条件与人的实际情况不一致；暴露的浓度和时间的模式显著地不同于人群的暴露。④体外试验：优：影响因素少，易于控制；可进行某些深入的研究；人力物力花费较少。缺：不能全面反映毒作用，不能作为毒性评价和危险性评价的最后依据；难以观察慢性毒作用。 药物引起呼吸系统毒性的机制并举例：吗啡：引起呼吸中枢抑制；箭毒生物碱：引起呼吸肌麻痹；呋喃妥因：介导的氧化损伤；多柔比星：细胞毒药物对肺泡的直接损害；胺碘酮：细胞内磷脂的沉积；紫杉醇：介导P物质的释放；环磷酰胺：致癌变作用。 常用的致突变试验：细菌回复突变试验（Ames试验）、微核试验、染色体畸变分析、姐妹染色单体交换试验SCE、果蝇伴性隐性致死试验、显性致死试验、程序外DNA合成试验、单细胞凝胶电泳试验。
生理学实验指导 广州中医药大学生理教研室
目录 编写说明 (2) 总论 (3) 一、绪言 (3) 二、常用仪器介绍 (4) 三、生理学实验常用溶液及配制方法 (17) 四、动物实验的基本操作技术 (19) 实验一反射弧分析 (30) 刺激与反应，兴奋与兴奋性 实验二 (30) 实验三 (31) 神经干动作电位的引导 实验四红细胞渗透脆性试验 (34) 实验五红细胞沉降率（血沉）试验 (34) 实验六影响血液凝固的因素 (35) 实验七 ABO血型鉴定 (36) 实验八蛙心兴奋传导系统分析 (37) 期前收缩和代偿间歇 实验九 (38) 实验十蛙心灌流 (41) 实验十一人体心电图、心音图、动脉搏动图同步描记 (43) 实验十二兔减压神经放电 (44) 实验十三蛙肠系膜微循环的观察 (45) 实验十四动脉血压的神经和体液调节 (46) 实验十五呼吸运动的调节 (47) (49) 实验十六、胸内负压的测定 实验十七兔膈肌放电 (49) 实验十八胃肠运动的观察 (51) 实验十九尿生成的影响因素 (52) 实验二十损毁小鼠小脑的观察 (54) 实验二十一小白鼠脊髓半横切的观察 (55) 实验二十二人体脑电观察 (55) 实验二十三自行设计实验 (56)
编写说明 生理学是一门实验性科学。生理实验课是生理学教学中的重要部分。生理 学实验教学除验证课堂讲授的理论内容外，着重培养学生的实验技能，并通过实 验培养学生科学的思维方法和科学的工作态度，提高学生的科学素质。 《生理学实验指导》是根据普通高等教育中医药类规划教材《生理学教学 大纲》而编写的。编写中既注意突出中医特色，也注意遵循科学性、系统性、逻 辑性及内容的先进性等基本原则。实验内容既有人体功能的检测，也有各种动物 实验。实验项目包括了细胞、分子水平；器官、系统水平；整体水平。既有微观 分析，又有宏观综合。实验技术既保留传统的研究方法，更加强电生理技术，尤 其是注重计算机在实验中的应用。为了提高学生综合分析的能力，《指导》还增 加了学生自行设计实验项目。 《指导》的实验项目共23项，教师应根据七年制和五年制本科生理教学计 划，尽量安排实施。 由于时间仓促和水平有限，《指导》若有不足之处，亟盼教师们和同学们提 出宝贵意见。 广州中医药大学生理教研室 2001.12
毒理学实验设计 ——镉对肾脏的急性损害作用 设计者：余擎3100304094 李敏3100304091 一、实验背景及依据： 镉是环境中广泛存在的有毒重金属元素之一，镉污染及危害已经是一个全球性的环境医学问题。 在日本，人中毒事件主要是由于镉引起的，如一种“itai-itai”病的中毒，即是由镉中毒引起的。研究发现在镉污染地区的人们的骨头、肝、肾中都富集有大量的镉，尤其是肾在长期的职业性接触中会受到严重的损害。 肾脏是急性镉暴露的重要靶器官，会引起在临床上表现为管状功能紊乱的氨基酸尿、蛋白尿和糖尿病，以及肾肿胀、肾小管有管型和上皮细胞脱落、肾小球毛细血管从坏死。 目前，对镉致急性肾损害的机制上不明确，但根据有关资料报道：镉可损害肾小管而干扰肾对蛋白质的排出和再吸收等作用，并影响近端肾小管功能，出现糖尿病，使尿钙和尿酸增加。 二、实验目的和意义： 目的：了解镉的急性损害作用，镉对肾脏毒性的蓄积作用 意义：通过了解镉的急性作用，掌握镉的危害，同时积极预防镉的污染。掌握随机分组方法，以及实验数据的统计。 三、实验内容与方法： 1、实验动物：健康昆明小白鼠30只，雌雄各半，体重18~25g,，由实验中心提供。 2、主要试剂：氯化镉（CdCl2) 3、分组与染毒：30只小鼠按体重随机分组为5组，每组6只，CdCl2染毒剂量分别为0mg/kg、1.5mg/kg、3.5mg/kg、5.5mg/kg、7.5mg/kg，对照组注射生理盐水。灌胃1次。第2天处死动物。 （注：查相关资料得：实验动物为小白鼠，CdCl2经口染毒的LD50为150mg/kg,参照LD50值得的1/20~1/100设置四组剂量组，剂量间距为2。） 四、样本采集与处理： 1.使用代谢笼收集小鼠尿液 2.小鼠处死后，立即取肾脏，准确称取1份0.2g肾组织,置于消化液中消化，用于测定肾脏消化液中的镉浓度。 3.另取一份肾组织，制作肾脏病理切片。用于观察肾组织有无变化。 五、观察指标：
分子生物学实验 设计实验 题目：在大肠杆菌中表达绿色荧光基因（EGFP ） 学院：生命科学学院 专业：生态学 教师：吴传芳 姓名/学号：余光辉/20 方成/20
一、实验目的 在大肠杆菌中表达绿色荧光蛋白 二、实验流程 三、实验试剂、材料及步骤 (一)质粒DNA的提取 1.原理 碱裂解法是一种应用最为广泛的制备质粒DNA的方法，其基本原理为：当菌 体在NaOH和SDS溶液中裂解时，蛋白质与DNA发生变性，当加入中和液后， 质粒DNA分子能够迅速复性，呈溶解状态，离心时留在上清中；蛋白质与染 色体DNA不变性而呈絮状，离心时可沉淀下来。 经过苯酚、氯仿抽提，RNA酶消化和乙醇沉淀等简单步骤去除残余蛋白质和 RNA，所得纯化的质粒DNA已可满足细菌转化、DNA片段的分离和酶切、常 规亚克隆及探针标记等要求 2.试剂 LB培养液:胰蛋白胨（Tryptone）10g，酵母提取物（Yeast extract）5 g，NaCl 5g， 琼脂（固体培养基）15g，用1N NaOH调pH 7.5。 溶液Ⅰ：50mmol/L 葡萄糖， 10mmol/ EDTA-Na， 25mmol/L Tris-HCl (pH8.0) 溶液Ⅱ：0.4mol/L NaOH ， 2% SDS 临用前1：1配制。 溶液Ⅲ：5mol/L 醋酸钾60ml 冰醋酸11.5ml 双蒸水28.5ml 卡那霉素(20mg/mL) 抽提液（饱和酚：氯仿：异戊醇=25：24：1 ） 无水乙醇 70%乙醇 TE缓冲液或ddH2O
3.材料 含质粒pET-28a和pEGFP-N3菌液 1.5ml塑料离心管 EP管架 微量取液器和取液器吸头 常用玻璃器皿 4.实验步骤 （1）将带有质粒pET-28a和pEGFP-N3的大肠杆菌接种在液体培养基中（加氨苄青霉素50μg/mL），37℃培养过夜 （2）取培养菌液1.5mL置Eppendorf小管中，10000rpm×2min，弃上清液 （3）加入100μL溶液I，漩涡器上充分混匀，在室温下放置10 min （4）加入200μL新配制的溶液Ⅱ，轻轻翻转2~3次，使之混匀，冰上放置5 min （5）加入150μL冰冷的溶液Ⅲ，加盖后温和颠倒数次使混匀，产生白色絮状物，冰上放置15 min （6）10000rpm×5 min，取上清液于另一干净的离心管中 （7）向上清液中加入等体积（约400μL）酚/氯仿/异戊醇（25:24:1，v/v），振荡混匀，10000rpm ×10 min，将上清液转移至新的离心管中（8）加入等体积（约370μL）氯仿/异戊醇（24:1），混匀，离心2min ,取上清液于新离心管中 （9）向上清液加入2倍体积无水乙醇，混匀，-200C放置1h （10）12000rpm × 5 min，倒去上清液，把离心管倒扣在吸水纸上，吸干液体 （11）加0.8mL70%乙醇，离心1 min，倒去上清液，真空抽干或室温自然干燥30min （12）加30μL ddH2O ，-200C保存备用 5.注意 （1）饱和酚（取下层）单独吸200μL，氯仿：异戊醇（24：1）吸200μL （2）制备质粒过程中，所有操作必须缓和，不要剧烈振荡（特别是加入溶液II 和III ），以避免机械剪切力对DNA的断裂作用 (二)DNA琼脂糖凝胶电泳检测 1.原理 在质粒提取的过程中，由于操作原因，提取的质粒可能有三种：线性DNA、 开环DNA 、闭环超螺旋DNA 。 当提取的质粒DNA电泳时,同一质粒DNA泳动速度：闭环超螺旋〉线状〉开 环。 但有时也有也会出现相反情况，因为与琼脂糖浓度、电流强度、离子强度及核 酸染料含量有关。 2.试剂 Gold view（DNA染料） 0.5×TBE缓冲液 上样缓冲液（6×） 3.材料 提取的pEGFP-N3和pET-28a ，琼脂糖，锥形瓶，一次性手套，胶铲，封口膜，
动物生理学实验设计 班级：09级生物技术本一班 小组成员：李水琴姚燕兵罗泉清龙伟雄 实验设计内容 一、课题名称：静脉注射和口服等量生理盐水对小白鼠尿量的影响 二、实验目的：通过对小白鼠注射和口服等量生理盐水，了解尿液生 成过程，进一步熟悉掌握肾小管的功能。 三、基本原理： 生理盐水对尿液的影响：加大了血液中水的含量,冲淡了血 液,增加人体的排尿量.肾脏为了维持体内水的平衡,通过生 成尿液来实现.尿的生成来源于血浆,通过肾小球的滤过,肾 小管的吸收,肾小管的徘汇和分泌这三个过程来完成.在这 三个过程中,除了生成尿液外,肾脏同时根据体内水分的多 少对尿量进行调节,而保持水的平衡,维持人的正常生活.
四、材料与用品：小白鼠数只、生理盐水200ml、25%氨基甲酸乙酯 溶液、纱布、棉线、注射器、试管、试管夹等五、注意事项： 1．实验前给小白鼠多喂些食物，或用导尿管向小白鼠胃中灌入40—50ml 清水，以增加其基础尿流量； 2．实验中需多次进行耳缘静脉注射，注射时应从耳缘静脉远端开始，逐步移近耳根。手术的创口不宜过大，防止动物的体温下 降，影响实验； 3．输尿管手术的难度较大，应注意防止导管被血凝块堵塞，或被扭曲而阻断尿液的流通。 六、方法与步骤： 1、小白鼠抓取、称重、麻醉：抓取3只体型相近、健康指数大致 一致的小白鼠称重，然后用25%氨基甲酸乙酯溶液（按1g/kg 或4ml/kg用量），从耳缘静脉注入，小白鼠麻醉成功后，使其仰卧并用绳固定在兔台上备用，并标号、记录数据； 2、分别对上述上三只小白鼠进行注射、口服30ml等量生理盐水 和空白对照处理；
3、在胱底部找到并分离两侧输尿管，在输尿管靠近膀胱处用细线 结扎，另穿一细线打松结备用，略等片刻，待输尿管充盈后，提起结扎细线，在管壁上用眼科剪剪一小斜口，从斜口向肾脏方向插入口径适当的预先充满生理盐水的输尿管插管，结扎固定，用试管收集尿液。 4、三小时后，每隔半小时，观察小白鼠尿量变化（滴/分），做 好记录，并绘制成曲线图观察。
不同pH值对牛蛙离体心脏收缩活动的影响 2008231144 赖泽红生科一班 摘要：本实验主要是采用斯氏蛙心插管法，在保持灌流液高度恒定的情况下，分别以不同pH值的溶液对牛蛙离体心脏进行灌流，经张力换能器、RM6240D型生物信号采集处理系统与处理系统记录心肌的活动过程，探讨不同pH对离体心脏活动的影响，以揭示酸碱度与心脏收缩活动的关系。 关键词：pH值；离体心脏；收缩活动 生理状态下，血液pH值保持在7.35—7.45，这是保证细胞惊醒正常代谢和机能活动的基本条件。在生命活动的过程中，体内不断生成酸性或碱性产物，机体通过多方面的调解活动，使血液pH值保持在正常范围内。然而，一旦机体酸碱调节失衡，会导致体内酸中毒或碱中毒，对机体造成影响。心脏直接与血液接触，心肌细胞的收缩活动容易受血液pH值的影响。本实验通过用不同PH值的灌流液灌流牛蛙离体心脏，观察其对心脏某些功能的影响，以揭示酸碱度与心脏收缩活动的关系，用离体牛蛙心脏，排除了在体时的神经体液干扰，故实验结果更为可靠。 一、实验材料： 1、实验仪器：RM6240D型生物信号采集处理系统、张力换能器、pH酸度计。 2、常用器械：蛙板或蜡盘，蛙心夹、蛙心套管，滴管，培养皿或小烧杯，玻璃板、容量瓶，移液管、量筒、污物缸，纱布，棉线，
常用手术器械。 3、药品：任氏液， HCL溶液，NaOH溶液。 4、实验动物：牛蛙2-4只（雌雄不限）。 二、实验步骤与方法 1、药品配制 （1）任氏液配制 母液及容量成分 NaCl、 KCl 、CaCl2 、NaH2PO4 、NaHCO3 、葡萄糖、蒸馏水，注: 表内各成分除葡萄糖以 g 为单位外，均以 ml 为单位. 任氏液的配制方法：一般先将各成分分别配制成一定浓度的母液，而后按所要的容量混合。需要注意的是：CaCl2 应在其他母液混合并加入蒸馏水后，再边搅拌边加入，以防钙盐生成。另外，葡萄糖应在用前临时加入，否则不宜久置。两栖类的为PH6.5-7.0 （2）不同PH浓度的任氏液配制。 不同PH值灌流液的配制。首先，校整酸度计。先将酸度计“PH-mv”开关拨到位置。打开电源开关，指示灯亮，预热30分钟。取下放蒸馏水的小烧杯，并用滤纸轻轻地吸去玻璃电极上多余水珠，在小烧杯内放入选择好的已知的PH值准确的缓冲溶液。将电极浸入。根据标准缓冲液的PH，将量程开关拧到 0～7 或 7～14 处。调节控温钮指示的温度与室温相同，调节零点，使指针在PH为7.0处。轻轻按下或稍许转动读数开关使开关卡住。调节定位旋钮，使指针恰好指在标准缓冲溶液的PH值处。放开读数开关，重复操作，直到数
生 理 实 验 设 计 实验课题:筒箭毒对神经—肌肉接头处得兴奋传递得影响 实验成员:星期五下午第四实验室第二组 筒箭毒对神经—肌肉接头处兴奋传递得影响 实验假设 筒箭毒能与乙酰胆碱竞争神经肌接头处得ｎm受体,使肌肉松弛。 实验原理与目得 神经肌肉接头处得兴奋传递过程有三个重要得环节: 一就是钙离子促进神经轴突中得囊泡膜与接头前膜发生融合而破裂; 二就是囊泡中得乙酰胆碱释放到神经肌肉接头间隙; 三就是乙酰胆碱与接头后膜上得受体结合,引发终板电位。 乙酰胆碱(Aｃetylｃholine,ACh)就是一种重要得神经递质,就是连接每个运动神经元与骨骼肌之间得信使。如果AＣh得传递受阻,肌肉就不能收缩。箭毒就是美印第安人在猎箭头部涂抹得一种毒药,它能够占用并阻塞ACh 受体得位置,能竞争性阻断AＣh得去极化作用致使神经递质不能影响肌肉、能与ＡCh 竞争神经肌接头处得nm胆碱能受体,但不激动受体,因而使骨骼肌松弛、抗胆碱酯酶药可拮抗其肌肉松弛作用,新斯得明就是胆碱酯酶抑制剂,可通过抑制胆碱酯酶增减乙酰胆碱在肌接头间隙得浓度。故筒箭毒过量可用适量新斯得明解救。筒箭毒与乙酰胆碱竞争性结合乙酰胆碱受体,注射新斯得明后使突触间隙内得乙酰胆碱浓度升高
而使竞争性增强,故乙酰胆碱与受体接触增多,从而使肌无力症状减弱。 本实验得目得就是探索筒箭毒对神经-－肌接头处兴奋传递得影响极其相关机制;观察筒箭 毒得肌松作用,分析其作用点;了解新斯得明对抗筒箭毒得作用。 实验对象 大白鼠,体重2５0g以上 实验器材与药品 Powerlaｂ一套(主机,刺激器,张力换能器),手术器械一套,小动物人工呼吸机,气管插管,棉线,大头针,铁架台,注射器0.０0１g％筒箭毒碱,０。005g％新斯得明,２5％乌拉坦,１。5％普鲁卡因,生理盐水 实验方法 1、大鼠称重,麻醉;25%乌拉坦腹腔注射０。５mｌ／100g麻醉。然后仰卧固定于鼠手术床上,分离气管及颈外静脉,分别插入气管插管与静脉插管,准备好人工呼吸机。数分钟后翻正反射消失,即可进行实验; 2、分离坐骨神经;在髋关节后,坐骨结节内凹陷处切开皮肤,钝性分离肌肉,暴露一段坐骨神经,用浸有1、5%普鲁卡因得棉线围绕坐骨神经打一个结,在坐骨神经干上做传导阻滞麻醉,排除下行干扰; 3、分离腓神经;在外侧剪开皮肤,钝性分离肌肉组织,分离腓神经,神经穿线备用; 4、分离胫前肌;将大鼠两前肢固定在手术台(仰卧),从后置踝关节正前方向剪开小腿皮肤,剪断踝关节前部韧带,分离胫前肌肌腱,沿胫骨分离胫前肌(注意不要损伤血管),在踝部得胫前肌肌腱处扎线,与结扎线远端切断肌腱; 5、安装并设定powｅrlab记录肌张力得cｈarｔ设定文件;调定刺肉毒碱对神经肌肉接头处处兴奋传递得影响 6、连接仪器;手术操作完成后,将胫前肌与pｏwerlab得张力换能器向连接,腓神经处安放刺激电极。最适负荷设定为１０ｇ左右。稳定一段时间后,于给药前记录一段正常得肌肉收缩曲线; 7. 缓慢静脉注射0。001%筒箭毒碱0.1ml／10０g,从仪器上观察肌肉收缩曲线得变化情况; 8。待肌肉收缩曲线再次稳定或完全消失后,停止刺激,同时缓慢静脉注射0。005%新斯得明0、１5mｌ／1０0g,观察肌肉收缩曲线得变化情况、 预期结果 注射筒箭毒后肌肉收缩曲线幅度变小甚至消失,即肌肉处于肌无力状态,注射新斯得明后肌肉收缩曲线又基本恢复正常,即肌肉恢复正常收缩状态; 结果分析 从神经传来得兴奋,通过神经－肌肉接头传递给肌纤维膜,就是以化学递质乙酰胆碱为中介进行得,其全过程可分为:(1)接头前过程、(2)神经递质在间隙得扩散。(3)接头后过程、 如果就是筒箭毒作用于突触前膜,即不能释放乙酰胆碱,那么无论就是否有新斯得明,后膜中均无乙酰胆碱,所以在注射新斯得明后仍然就是肌无力状态,即不会出现预期结果; 如果就是筒箭毒作用于突触间隙,即与突触前膜释放得乙酰胆碱结合,抑制其发挥作用,那么无论就是否有新斯得明,后膜中均无可发挥肉毒碱对神经肌肉接头处处兴奋传递得影响作用得乙酰胆碱,所以在注射新斯得明后仍然就是肌无力状态,即不会出现预期结果; 而如果就是筒箭毒作用于突触后膜,即与乙酰胆碱竞争性结合乙酰胆碱受体,注射新斯得明后使突触间隙内得乙酰胆碱浓度升高而使其竞争性增强,使乙酰胆碱与受体接触增多,从而使肌无力症状减弱,使肌肉收缩曲线幅度增强,即会出现预期结果; 综上所述,假设成立。 注意事项
四氯化碳毒理学的基础实验设计生化系食品082 200800602052 黄瑞锦 引言：在进行某一种受试物毒理学的基础实验设计前要先认识和了解其有关知识。所以，要进行四氯化碳毒理学的基础实验设计先认识和了解有关性质。 一、理化性质 四氯化碳 (carbon tetrachloride，CCl 4)，化学式CCl 4 ，又称四氯甲烷 (tetrachloromethane)。是一种比水重，无色、易挥发、不易燃，易流动的液体。 具氯仿的微甜气味，并具有一种令人愉快的气味。相对分子量153.84，相对密度1.595g/cm3(20/4℃)，沸点76.74℃，熔点－22.8℃，蒸气压15.27kPa(25℃)，蒸气密度5.3g/L。四氯化碳的蒸气有毒，它的麻醉性较氯仿为低，但毒性较高。吸入人体2～4ml就可使人死亡。四氯化碳在水中的溶解度很小，且遇湿气及光即逐渐分解生成盐酸。易溶于各种有机溶剂，能与醇、醚、氯仿、苯等任意混合。对于脂肪、油类及多种有机化合物为一极优良的溶剂。四氯化碳用作灭火剂时，不能灭活泼金属的火，因为活泼金属可以与之反应。也会在高温下与水反应生成有毒物质。遇火或炽热物可分解为二氧化碳、氯化氢、光气和氯气等。 二.污染来源 四氯化碳（CCl 4 ）是较常用的有机溶剂。在工业生产中用作萃取剂、清洗剂、脱脂剂、制冷剂、灭火剂和驱虫剂等。在医学上用作麻药剂。在日常生活中，用作衣服的洗涤及去脂等。在生产和使用过程中，四氯化碳可释入空气而污染环境。 近年来，美国对供水系统中CCl 4 的检测结果发现，约2000万人饮用的水源被 CCl 4污染。据估计美国有近400万人在生产中暴露于CCl 4 中。 三.毒性作用 CCl 4 可经消化道、呼吸道和皮肤进入机体。吸入量的20%～35%可被人 及动物机体吸收。CCl 4 在血液中的浓度与脑中的含量接近，脂肪组织蓄积的 量为血液中的2～8倍。部分CCl 4 在肝微粒体细胞色素P450的催化作用下， 通过脱卤素和氧化作用，解离成Cl·和CCl 3 ·自由基，后者能使生物膜脂质过氧化，扰乱干细胞脂质代谢，引起干细胞坏死。 CCl 4 是典型的肝脏毒物，通过各种途径进入人体后，均可引起肝脏的严重损伤，如中心小叶坏死及脂肪变性。同时受损的还有肾脏、肺泡膜及肺血管。肾脏及肺的损伤不及肝脏，通常发生于肝脏损害之后，因全身代谢失调而发生。吸入四氯化碳蒸气时若饮酒、冷冻或提高空气中的含氧量，均可加重毒性作用。另外，四氯化碳可增加心肌对肾上腺素的敏感性，引起严重心律失常。人对四氯化碳的个体易感性差异较大，有报道口服3～5ml 即可中毒，29.5ml即可致死。在160～2OOmg/m3浓度下可发生中毒。但也有
人体及动物生理学实验教案 实验一: 骨骼肌收缩特性和收缩形式 实验学时： 6 学时 实验类型：（综合） 每组人数： 3 人／组 一、实验目的 本实验通过对蛙类进行解剖、制备坐骨神经-腓肠肌标本、电磁刺激标本坐骨神经等实验操作，来学习骨骼肌的生理特性，以达到以下目的： 1.学习蛙类动物单毁髓和双毁髓的方法； 2.学习和掌握制备蛙类坐骨神经-腓肠肌标本的方法； 3.观察刺激强度和肌肉收缩反映的关系； 4.观察骨骼肌单收缩过程； 5.观察刺激频率与肌肉收缩形式之间的关系，理解形成复合收缩与强直收缩条件。 6.学习多通道生理信号采集系统的使用。 通过以上学习使学生树立严谨的科学态度、形成较强的团结协作意识、建立初步自主探究的能力。 二、实验原理 蛙类的一些基本生命活动和生理功能与温血动物相近似，而其离体组织所需的生活条件比较简单，易于控制和掌握。因此在实验中常用蟾蜍或蛙坐骨神经-腓肠肌标本来观察兴奋性、兴奋过程、刺激的一些规律以及骨骼肌的收缩及其特点等。故坐骨神经-腓肠肌标本的制备是生理学实验的一项基本操作技术。肌肉兴奋的外在表现是收缩。给肌肉一个有效刺激，肌肉将发生一次收缩，称为单收缩。单收缩一般要经历潜伏期、收缩期和舒张期三个过程。 使用相继的两个有效刺激作用于肌肉，如果相继的两个刺激的间隔时间大于该肌肉单收缩的全部时间，则出现波形互相分开的两个单收缩；逐渐缩短两个刺激的间隔时间，使第二个刺激落在第一个收缩的舒张期，从而引起两个单
收缩的复合，即舒张期复合收缩；再缩短两个刺激的间隔时间，使第二个刺激落在前一个收缩的收缩期或缩短期，此时前后两个单收缩也会复合起来，形成一个收缩幅度比较高的收缩波形，称为收缩期复合收缩。 如果将一串有效刺激加于肌肉，可因刺激频率不同呈现不同的收缩波形。如果频率很低，即两个刺激的间隔很大，则出现一连串单收缩；逐渐增大刺激频率，若每两个刺激的间隔长于单收缩的收缩期而又短于其全部历时时，则出现相邻两个波形不同程度的复合，其曲线特点呈锯齿状，即为不完全强直收缩；再继续加大刺激频率，则肌肉处于完全、持续的收缩状态，看不出单收缩的舒张期的痕迹，此即完全强直收缩。强直收缩的幅度大于同样刺激条件下单收缩的幅度，而且在一定范围内随刺激频率的增大，收缩高度也增大。正常机体在自然状态下的肌肉收缩，几乎都是完全强直收缩。 本实验通过解剖蛙类动物，制作坐骨神经-腓肠肌标本，固定刺激的其它参数，仅改变刺激频率的方法描记各种收缩形式，从而揭示刺激频率与肌肉收缩形式之间的关系，涵盖了动物学、解剖学、生理学等多学科的知识点。 三、实验方案 本实验方案可分为坐骨神经腓肠肌标本制备和骨骼肌生理特性观察两部分。过程如下： （一）坐骨神经-腓肠肌标本的制备方法 1.破坏脑和脊髓：取蟾蜍一只,用水冲净.左手握住蟾蜍,用食指压住其头部前端使头部前端前俯,右手持探针从枕骨大孔垂直刺入,有落空感时即表明已进入枕骨大孔。然后向前刺入颅腔,左右搅动、捣毁脑组织; 再将探针抽出至枕骨大孔位置,向后刺入椎管捣毁脊髓，此时如蟾蜍的四肢松软,呼吸消失,形体对称,表示脑和脊髓已完全破坏,否则应按上法再行捣毁。 2.剪除躯干前部及内脏：在骶髂关节水平以上0.5-1厘米处剪断脊柱,左手握蟾蜍后肢,用大拇指压住骶骨,使蟾蜍头与内脏自然下垂,右手持粗剪刀，沿骶骨两侧剪开背部皮肤，再在耻骨联合前剪断腹侧软组织(注意勿损伤坐骨神经)，留下两后肢、脊柱及由它发出的坐骨神经。 3.剥皮：左手捏脊柱断端（注意不要握住和压迫神经），右手捏住其上的皮肤边缘，向下剥掉全部后肢皮肤，将标本放在盛有任氏液的培养皿中。 4.将手及用过的剪子、镊子等全部手术器械洗净，再进行下述步骤。 5.分离两腿：左手捏脊柱并将标本提起，将背面向上，使尾骨上翘。从尾骨尖开始，用粗剪刀紧靠尾骨两侧游离尾骨并将其剪断（注意勿损伤坐骨神经），
毒理学实验方法与技术 作者：王心如主编 出版社：人民卫生出版社 ?出版时间：2006-2-1 ?字数：302000 ?版次：1 ?页数：203 ?印刷时间：2006-2-1 ?开本： ?印次： ?纸张：胶版纸 ?I S B N ：9787117056618 ?包装：平装 所属分类：图书>> 医学>> 医药卫生教材 第一章毒理学实验基础 第一节毒理学实验的原则和局限性 在描述毒理学的试验中，有三个基本的原则： 1.化学物在实验动物产生的作用，可以外推于人。基本假设为：①人是最敏感的动物物种；②人和实验动物的生物学过程包括化学物的代谢，与体重(或体表面积)相关。这两个假设也是全部实验生物学和医学的前提。以单位体表面积计算在人产生毒作用的剂量和实验动物通常相近似。而以体重计算则人通常比实验动物敏感，差别可能达10倍。因此可以利用安全系数来计算人的相对安全剂量。已知人致癌物都对某种实验动物具有致癌性。实验动物致癌物是否都对人有致癌性，还不清楚，但此已作为动物致癌试验的基础。一般认为，如果某一化学物对几个物种实验动物的毒性是相伺的，则人的反应也可能是相似的。 2.实验动物必须暴露于高剂量，这是发现对人潜在危害的必需和可靠的方法。此原则是根据质反应的概念，随剂量或暴露增加，群体中效应发生率增加。毒理学试验中，一般要设3个或3个以上剂量组，以观察剂量-反应(效应)关系，
确定受试化学物引起的毒效应及其毒性参数。毒性试验的设计并不是为了证明化学品的安全性，而是为了了解化学品可能产生的毒作用。仅仅检测受试化学物在人的暴露剂量是否引起毒效应是不够的，尽管此剂量已超过人可能的暴露剂量。当引起毒效应的最低剂量(LOAEL)与人的暴露剂量接近时，说明该化学物不安全。当该剂量与人的暴露剂量有很大的距离(几十倍，几百倍或以上)，才认为具有一定安全性，此距离越大，安全性越可靠。如果在研究中所用的一系列的剂量不能引起毒性效应，则认为所用剂量还不足够高，应增加剂量，以确定受试化学晶的毒性。但如果在试验的最高剂量组的剂量与人可能的暴露剂量有足够的安全界限，则对于安全性评价来说未观察到毒效应的研究是可以接受的。在毒理学试验中实验模型所需的动物总是远少于处于危险中的人群。为了在少量动物得到有统计学意义的可靠的结果，需要应用相对较高的剂量，以使效应发生的频率足以被检测到。例如，低达0.01％的癌症发生率，这意味着在100万人群中有100人发生癌症，此发生率太高，不能为公众接受。在实验动物直接检测如此低发生率将至少需要30000只动物。因此，在毒理学试验中，对相对较少的实验动物必须以较高剂量进行试验，然后根据毒理学原则外推估计低剂量的危险性。 3.成年的健康(雄性和雌性未孕)实验动物和人可能的暴露途径是基本的选择。成年的健康(雄性和雌性未孕)实验动物是为了使实验结果具有代表性和可重复性。以成年的健康(雄性和雌性未孕)实验动物作为一般人群的代表性实验模型，而将幼年和老年动物、妊娠的雌性动物、疾病状态作为特殊情况另作研究。这样可降低实验对象的多样性，减少实验误差。毒理学实验结果的敏感性取决于受试物处理引起毒效应强度和实验误差两个因素，处理引起的毒效应强，实验误差小，则实验结果的敏感性增加，反映受试物处理的真实效应，反之亦然。实验设计是要规定实验条件，严格控制可能影响毒效应的各种因素，保证实施质量，降低实验误差。只有这样，才能保证试验结果的准确性和可重现性。外源化学物从不同途径染毒实验动物所表现的毒性可有很大差异，这是由于染毒部位解剖生理特点不同，外源化学物吸收进入血液的速度和量也不同，首先到达的器官和组织也不同。因此，毒理学试验中染毒途径的选择，应尽可能模拟人接触该受试物的方式。历史上，环境污染物及某些药物所引起的中毒和死亡多次发生，引起各国的重视，推动了毒理学的发展，各国政府主管部门制订和多次修订了有关药品
通过实验设计培养能力 发表时间：2011-08-19T12:29:39.827Z 来源：《学习方法报教研周刊》2011年44期作者：吕美儿 [导读] 有些实验成功率又不高，更抑制了学生学习科学的兴趣和积极性。 浙江省永康市第三中学吕美儿 培养学生能力是现代教育的主要标志和根本任务。科学成为未来世纪的中心学科，更应重视对学生能力的培养。科学实验是科学教学的主要内容，是科学老师常用的教学手段，也是学生学好科学的有效方法。所以，以科学实验为突破口，探索一条培养学生能力的有效途径是必要的，也是可行的。在我国，现行中学教材中的科学实验大多是照方抓药式的验证性实验，启发性、探索性不强，影响了对学生能力的培养。有些实验成功率又不高，更抑制了学生学习科学的兴趣和积极性。 一、传统实验与设计实验 中学生所做过的绝大多数科学实验都是教材中预先设计好的实验。学生只是通过实际操作，观察一下实验现象，得出事先已确定的结论。这种实验，我们称之为传统实验。现行传统科学教材中安排的实验对学生形成、理解、巩固所学的科学知识有一定的作用，但由于实验安排始终处于概念理论的领队地位，实验仅仅作为验证科学知识的手段，而缺乏对知识信息作纵向和横向的反馈，因此会阻碍学生创造思维的发展，不利于能力的培养。 与传统实验相对应的是自己设计实验，这种实验只给出实验目的，要求学生自己设计实验方案、选择实验器材、药品、确定实验步骤、分析实验结果。设计性实验是传统实验的延续和发展，是克服学生普遍存在的理论高分、实验低能的有效手段。实验设计是一个动手动脑、培养学生多方面能力的过程，是寻方治病的过程。在实验设计过程中常常会有别有天地的实验现象和心理感觉，学生兴趣盎然。同时学生也会遇到挫折和失败，这也是对学生进行挫折教育、发展学生非智力因素的一种有效手段，这也是我们现代教育中所必须的。 二、实验设计的定义界定和作用 实验设计是根据实验课题所提出的实验目的，让学生在学得的科学知识和实验技能技巧的基础上，选择恰当的实验方案来解决问题的过程。实验设计的课题一旦提出，学生作为认识主体必定要经历思考步骤（想法）和操作步骤（做法）两个科学认识过程。首先需要分析课题所要得到的科学事实是什么，再依次选取欲得到这些事实应采取的正确方法，所使用的仪器设备，应控制的外界条件，对实验结果的分析评估等等，这一系列的思考步骤为认识主体指明和制定了正确的认识方向和道路，是主体顺利达到科学认识目的的主观手段和工具。作为操作步骤则是为主体提供具体的行为方法途径，是主体顺利达到科学目的的现实手段和工具。因此，实验设计这一方法的实施恰恰就是借助于问题情境下，思考步骤和操作步骤两方面的强化实践，使学生在科学知识的学习中有效地提高解决问题的能力，从而也就有效地落实中学科学教学大纲中所提出的“要重视能力培养和科学方法教育”的要求。 三、实验设计能力的培养目标 1. 对实验原理、方法、装置的进一步完善，会提出改进意见； 2. 对于给出的各种方案，能分析和优选出最佳实验方案； 3. 综合运用已学过的科学基础知识和实验基本技能，根据确定的实验目的，自行设计科学实验方案，验证结论，得出规律，探索新知识，解决新问题。 四、实验设计实验的几点说明 1．在平行班中进行试验，结果是试验班与对照班相比，试验班学生的自学能力、思维能力、观察能力、动手能力及意志品质等方面均强于对照班。中考时试验班学生实验题失分率明显降低。 2．实验设计给学生创造了一个良好的学习氛围和最佳的学习心境，大大提高了学习效率。尤其是设计“失败实验”，经过“失败—成功”的多次反复，对学生的震撼力深刻、持久。在这一过程中，学生获得了科学知识，培养了能力，促进了身心发展，培养了良好的意志品质和实事求是勇于探索的精神。同时使学生受到科学研究方法的训练，对他们以后的工作和学习都打下一定的基础。 3．在实验设计过程中，寻找了许多生活及工业废旧物资，如废塑料瓶、废干电池等，来代替科学仪器和药品，这样既减少了环境污染，又做了科学实验，变废为宝，一举两得。这一做法对改善偏远、落后的农村中学的办学条件和实验条件，提高实验的开课率，无疑是一条可行的路子。 可见，在中学科学教学中，加强实验设计，是培养学生能力的有效途径，我们应予以重视、研究和发展，以培养更多的既掌握一定科学知识，又具备一定能力的社会主义建设人才，使科学教育更好地为祖国的科学事业和经济建设服务。