第一章　動物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)
一、生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課的目的和要求
（一）實(shí)驗(yàn)課的目的和要求
動物生理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，其實(shí)驗(yàn)課的目的是通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生逐步掌握動物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作技術(shù)，了解獲得動物生理學(xué)知識的實(shí)驗(yàn)方法，以及驗(yàn)證某些生理學(xué)基本理論，有助于理解、鞏固和掌握相應(yīng)的理論內(nèi)容。更重要的是，通過實(shí)驗(yàn)可使學(xué)生學(xué)會科學(xué)的思維方法，提高分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)實(shí)驗(yàn)認(rèn)真的態(tài)度、創(chuàng)新的精神、縝密的方法和實(shí)事求是的工作作風(fēng)，逐步培養(yǎng)學(xué)生對生理學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行觀察比較、分析綜合和獨(dú)立思考的能力。
在整個實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)達(dá)到以下要求。
1. 實(shí)驗(yàn)前要求
（1）仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)教材，了解實(shí)驗(yàn)的目的、原理、操作步驟和注意事項(xiàng)。
（2）結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容復(fù)習(xí)有關(guān)理論，理解實(shí)驗(yàn)的理論背景知識。
（3）熟悉所用儀器的性能和手術(shù)的基本操作方法。
（4）對于可能出現(xiàn)非預(yù)期的情況建立預(yù)案。
（5）實(shí)驗(yàn)小組內(nèi)人員進(jìn)行分工，在確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行的同時兼顧每個人的動手機(jī)會。
2. 實(shí)驗(yàn)中要求
（1）認(rèn)真聆聽指導(dǎo)教師的講解，觀察示教操作。
（2）按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不進(jìn)行與實(shí)驗(yàn)無關(guān)的活動。
（3）仔細(xì)、耐心地觀察和記錄實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，認(rèn)真思考和分析。如出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？原因何在？這種現(xiàn)象有何生理意義？
（4）實(shí)驗(yàn)過程出現(xiàn)疑難之處，先自己設(shè)法排除，若解決不了再向指導(dǎo)教師請教。
（5）愛護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，節(jié)省實(shí)驗(yàn)材料和藥品。
（6）注意個人安全，正確對動物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，特別是使用易燃易爆和腐蝕性試劑時要按照操作規(guī)程進(jìn)行操作。
3. 實(shí)驗(yàn)后要求
（1）將實(shí)驗(yàn)所用器械擦洗干凈并妥善安放。如有損壞或缺少，應(yīng)及時向任課教師報告。
（2）做好實(shí)驗(yàn)室的清潔工作，檢查水電，關(guān)好門窗，將實(shí)驗(yàn)動物處死后安置于指定地點(diǎn)。
（3）整理實(shí)驗(yàn)記錄，進(jìn)行合理的分析處理后做出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
（4）認(rèn)真撰寫實(shí)驗(yàn)報告，按時交任課教師批閱。
（5）思考本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是否還可進(jìn)行拓展？利用本次實(shí)驗(yàn)可進(jìn)行哪些探究性實(shí)驗(yàn)？
（二）實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記錄
實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記錄是所有實(shí)驗(yàn)操作中最重要的部分，應(yīng)將實(shí)驗(yàn)過程中所觀察到的現(xiàn)象客觀地記錄下來。凡屬于測量性質(zhì)的結(jié)果，如高低、長短、數(shù)量和速度等，均應(yīng)以正確的單位和數(shù)值定量，如呼吸頻率，不能只說加快或減慢，而應(yīng)標(biāo)出呼吸頻率加快或減慢的具體數(shù)值和單位。凡有曲線記錄的實(shí)驗(yàn)，都應(yīng)在曲線上標(biāo)注說明（如標(biāo)注刺激記號、具體項(xiàng)目）等。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記錄要求是：①真實(shí)性。真實(shí)地記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)象，不管實(shí)驗(yàn)結(jié)果與自己預(yù)測的是否相同，都應(yīng)實(shí)事求是地記錄下來，要真正反映客觀事實(shí)。②原始性。及時記錄實(shí)驗(yàn)最原始的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。③條理性。記錄要整潔而有序，學(xué)會用簡明的詞語記下完整的結(jié)果，以便于實(shí)驗(yàn)結(jié)束后整理和分析。④完整性。完整的實(shí)驗(yàn)記錄應(yīng)包括題目、方法和步驟、結(jié)果、實(shí)驗(yàn)日期和實(shí)驗(yàn)者要素等。
實(shí)驗(yàn)過程中所得到的結(jié)果應(yīng)以實(shí)驗(yàn)教學(xué)班為單位進(jìn)行整理和分析，求出平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差及進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。對于實(shí)驗(yàn)過程始終進(jìn)行連續(xù)記錄的曲線，可以將有代表性的曲線進(jìn)行編輯，并作出相應(yīng)的注釋。實(shí)驗(yàn)所獲數(shù)據(jù)、資料進(jìn)行必要的統(tǒng)計學(xué)處理之后，為了便于比較、分析，提倡實(shí)驗(yàn)結(jié)果中某變量的增減及諸變量之間的相互關(guān)系以圖表的方式明確地表達(dá)出來，這種直觀的印象有助于理解和記憶，而且可以節(jié)約文字。
圖表的繪制是動物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本要求，也是今后科學(xué)研究資料整理和論文寫作的一項(xiàng)必不可少的技能。做表時，一般將觀察項(xiàng)目（如刺激的各種條件）列在表內(nèi)左側(cè)，由上向下逐項(xiàng)填入，表的右側(cè)可按時間或數(shù)量變化的順序由左至右逐格寫入。繪圖時，根據(jù)是否為連續(xù)性的變化，常選用曲線圖和柱狀圖。
1）曲線圖　當(dāng)一個變量的不同數(shù)值與另一變量呈現(xiàn)連續(xù)變化時，可采用曲線圖的形式。一般說，兩個變量中的一個將從屬于一個有意改變的因素（如藥物、刺激等），這一變量稱為從屬變量；而另一變量則不是實(shí)驗(yàn)因素影響所造成的變化（如時間），此為獨(dú)立變量。習(xí)慣上，以橫坐標(biāo)表示獨(dú)立變量，而以縱坐標(biāo)表示從屬變量。
為了區(qū)分對照組與實(shí)驗(yàn)各組的數(shù)據(jù)，常用實(shí)線/虛線結(jié)合各種圖形（如○、?、□、Δ、?、?）表示各組的變化曲線及其數(shù)據(jù)點(diǎn)。分別將各組數(shù)據(jù)的各個點(diǎn)連起來，繪成曲線以表示數(shù)據(jù)的變化趨勢。
為了用曲線圖表示各點(diǎn)間統(tǒng)計學(xué)差異的意義，可以在圖中使用標(biāo)準(zhǔn)差或標(biāo)準(zhǔn)誤。表達(dá)方式是在數(shù)據(jù)點(diǎn)的上、下或單邊劃一適宜長度的垂直線，兩端標(biāo)以細(xì)的水平短線。垂直線的全長必須與標(biāo)準(zhǔn)差或標(biāo)準(zhǔn)誤相一致，如果對照組與實(shí)驗(yàn)組在曲線上有重疊，為使曲線清晰，便于識別，可以在橫坐標(biāo)方向上把各數(shù)據(jù)點(diǎn)稍移動一點(diǎn)。
有時實(shí)驗(yàn)所得到的個別數(shù)值過于分散，因而不適于用這些數(shù)值繪制曲線，這時可計算出對照組與相應(yīng)實(shí)驗(yàn)組數(shù)值差異的百分?jǐn)?shù)，即（對照組數(shù)據(jù)?實(shí)驗(yàn)組數(shù)據(jù)）÷對照組數(shù)據(jù)×100%，然后分別求其平均數(shù)，并將其繪制于曲線圖上，這樣的相對數(shù)值常顯示出比原來的絕對值更為集中，更能表現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變化趨勢。
2）柱狀圖　柱狀圖適用于比較在不同情況下所收集到的一系列數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是不連續(xù)的或性質(zhì)不同的。例如，從不同種類的動物體上收集到安靜情況下的血壓、心率、體溫、呼吸頻率等，可以用柱狀圖加以說明。柱狀圖可以橫向設(shè)計，也可以縱向設(shè)計。無論哪種設(shè)計，均須注意寬度與高度的比例及它們之間的距離，以免出現(xiàn)過高或過寬的圖狀。柱狀圖也可用于兩組間的比較，但需將實(shí)驗(yàn)組與對照組加以區(qū)分，以便辨別。在柱上加標(biāo)準(zhǔn)差或標(biāo)準(zhǔn)誤以表示一組數(shù)據(jù)的離散程度。表達(dá)方式是在柱狀圖的頂端標(biāo)以適當(dāng)長度的垂直線，線的兩端標(biāo)以細(xì)的水平短線。垂直線的1/2在直方形內(nèi)，另1/2在直方形外。也可只標(biāo)出直方形外的那一部分。直方形內(nèi)外垂直線的長度必須相同，并與所求得的標(biāo)準(zhǔn)差或標(biāo)準(zhǔn)誤完全一致。
繪制圖形后，需注明圖號和圖注，圖注應(yīng)明確簡練，圖號與圖注應(yīng)寫于圖的下方。所有的圖解均需仔細(xì)標(biāo)記，標(biāo)明坐標(biāo)軸上的變量數(shù)值及其單位。多組比較的曲線圖應(yīng)注明組別。在設(shè)計圖解時，應(yīng)在坐標(biāo)軸上選擇適宜的標(biāo)度，使曲線在圖中均勻分布，不致過于集中。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果中沒有接近零位的數(shù)值，最好只繪出實(shí)際出現(xiàn)的坐標(biāo)區(qū)域，以免曲線過于集中。
（三）實(shí)驗(yàn)報告的撰寫
每次實(shí)驗(yàn)后每個學(xué)生必須及時撰寫實(shí)驗(yàn)報告。實(shí)驗(yàn)報告寫作應(yīng)注意文字簡練、通順、書寫清楚、整潔。在使用計算機(jī)輔助生物信號實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，實(shí)驗(yàn)報告盡量采用網(wǎng)上提交。實(shí)驗(yàn)報告的主要內(nèi)容包括：①姓名、專業(yè)、班級、組別、日期、溫度和濕度等。②序號與實(shí)驗(yàn)名稱。③實(shí)驗(yàn)?zāi)康�。④方法和步驟：記錄本次實(shí)驗(yàn)的操作方法及其步驟，不必詳述。對照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，如果實(shí)驗(yàn)儀器或方法臨時有所變更，或因操作技術(shù)影響觀察的可靠性時，可作簡短說明。⑤結(jié)果。描述實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象，提供必要的數(shù)據(jù)和圖片，可輔助表格和數(shù)據(jù)圖，使結(jié)果更為清晰。⑥討論和結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論是根據(jù)已知的理論知識對結(jié)果進(jìn)行解釋和分析。要判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否為預(yù)期的，如果出現(xiàn)非預(yù)期的結(jié)果，應(yīng)該考慮和分析其可能的原因，還要指出此結(jié)果的生理意義。實(shí)驗(yàn)結(jié)論是從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中歸納出來的一般的、概括性的判斷，也就是這一實(shí)驗(yàn)所能驗(yàn)證的概念、原則或理論的簡明總結(jié)。結(jié)論中一般不要羅列具體的結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果中未能得到充分證明的理論分析，不要寫入結(jié)論。實(shí)驗(yàn)的討論和結(jié)論的書寫是帶有創(chuàng)造性的工作，應(yīng)嚴(yán)肅認(rèn)真，不要盲目照抄書本。如果參考課外讀物，應(yīng)注明出處。
二、動物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)器械及其操作方法
動物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的器械較多，在此作一簡單介紹。
（一）手術(shù)器械
1. 手術(shù)刀　　用于切開和解剖組織，由刀柄和刀片兩部分組成，可根據(jù)手術(shù)部位與性質(zhì)，選擇大小不同的刀片。
常用的執(zhí)刀法有4種（圖1.1）。
1）執(zhí)弓式　為最常用的一種執(zhí)刀方式，動作范圍廣而靈活，用于腹部、頸部或股部的皮膚切口。
2）握持式　用于切割短小切口，用力輕柔而操作精細(xì)，如解剖血管、神經(jīng)，作腹膜小切口等。
3）執(zhí)筆式　用于切割范圍較廣、用力較大的切口，如截肢、較長的皮膚切口等。
4）反挑式　用于向上挑開，以免損傷深部組織，如挑開膿包等。
2. 手術(shù)剪　　主要用于剪皮膚或肌肉等軟組織。此外也可用來分離組織，即利用剪刀的尖端插入組織間隙，分離無大血管的結(jié)締組織等。手術(shù)剪分尖頭剪和鈍頭剪，其尖端有直、彎兩種。另外還有一種小型手術(shù)剪，叫眼科剪，主要用于剪切小血管或神經(jīng)等柔軟組織，眼科剪也有直頭與彎頭之分。正確的執(zhí)剪姿勢如圖1.2所示。
3. 止血鉗　　用于鉗夾血管或出血點(diǎn)，以達(dá)到止血的目的。也用于分離組織、牽引縫線、把持和拔出縫針等。執(zhí)止血鉗的姿勢與執(zhí)手術(shù)剪姿勢相同（圖1.3）。開放止血鉗的手法是：利用右手己套入止血鉗環(huán)口的拇指與無名指相對擠壓，繼而以旋開的動作開放止血鉗。止血鉗按手術(shù)所需，分直或彎、有齒或無齒、長柄、無損傷及大中小等各類型。
4. 持針鉗　　用于把持縫針，縫合各種組織。使用時應(yīng)利用持針鉗的最前端夾持縫針，而縫針被夾持的部位應(yīng)在縫針尾端和中部始交界處。執(zhí)持針鉗與執(zhí)手術(shù)剪姿勢相同，但為了縫合方便，可不必將拇指和無名指套入環(huán)口中，而把持于近端柄處。
5. 手術(shù)鑷　　主要用于夾持或提起組織，以便于剝離、剪開或縫合。手術(shù)鑷分有齒和無齒兩種。前者用于把持較堅韌的組織，如皮膚、筋膜、肌腱等。后者用于把持脆弱的組織，如血管、神經(jīng)和黏膜。正確的執(zhí)鑷方法如圖1.4所示。
6. 骨鉗　　主要用于咬切骨組織，如打開顱腔或骨髓腔等。骨鉗分為剪刀式和小蝶式兩種（圖1.5），前者適用于咬斷骨質(zhì)，后者適用于咬切骨片。
7. 顱骨鉆　　主要用于開顱時鉆孔（圖1.6）。


圖1.4　執(zhí)鑷法
圖1.5　骨鉗
A. 小蝶式；B. 剪刀式 圖1.6　顱骨鉆


8. 毀髓針　　專門用來毀壞蛙類腦髓和脊髓的器械，分為針柄和針部（圖1.7）。
9. 玻璃分針　　專用于分離神經(jīng)與血管的工具。有直頭與彎頭之分，尖端圓滑（圖1.8）。
10. 縫針　　用于縫合各種組織。縫針有圓針和三棱針兩種，又有直型和彎型之別，而且大小不一。圓針多用于縫合軟組織，三棱針用于縫合皮膚，彎針用于縫合深部組織。
（二）其他器械
1. 動脈夾　　主要用于短期阻斷動脈血流，如在插動脈套管時用（圖1.9）。
2. 蛙心夾　　使用時將蛙心夾的前端夾住蛙心尖部，另一端借助絲線連于換能器上進(jìn)行心臟活動的記錄（圖1.10）。


圖1.7　毀髓針 圖1.8　玻璃分針 圖1.9　動脈夾 圖1.10　蛙心夾
3. 各種插管　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和方法的不同，在動物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)中需用到各類插管，以作引導(dǎo)各生物信號之用和維持動物生命活動之需。如引導(dǎo)胸內(nèi)負(fù)壓所用的孟氏導(dǎo)管（圖1.11A）；用于急性動物實(shí)驗(yàn)時插入氣管，以保證呼吸通暢或記錄呼吸運(yùn)動信號的氣管插管（圖1.11B）；用粗細(xì)不同的塑料管制成動脈、靜脈、輸尿管插管等。
4. 檢壓計　　為固定于木板上的U形玻璃管，板上標(biāo)有刻度。玻璃管內(nèi)裝有水銀或有顏色的水，分別稱為水銀檢壓計和水檢壓計（圖1.12），前者用于高壓系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)（如測量動脈血壓），后者用于低壓系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)（如測量靜脈血壓或胸膜腔內(nèi)壓）。


圖1.11　各種插管
A.孟氏導(dǎo)管；B.氣管插管 圖1.12　檢壓計




5. 實(shí)驗(yàn)支架　　一般為在鐵架臺的基礎(chǔ)上增加一個適用于某些實(shí)驗(yàn)專用的裝置而成，圖1.13示專用于夾持血壓換能器的支架和萬能支架。


圖1.13　各種實(shí)驗(yàn)支架
（三）器械的消毒
慢性動物實(shí)驗(yàn)所用的器械必須進(jìn)行消毒。金屬器械的滅菌除了帶刃的切割器械外，其他均可使用煮沸滅菌方法。在煮沸滅菌鍋中裝入蒸餾水，加入2％碳酸氫鈉，加熱煮沸20min，取出烘干。注射器等簿玻璃制品也可煮沸消毒。帶刃的金屬器械和縫針及縫線用1∶1000稀釋的苯扎溴銨（新潔爾滅）溶液浸泡30min以上，使用前