第一篇 医学机能学实验的基本知识与技能
第一章 绪论
第一节 医学机能学实验的概念和目的
一、医学机能学实验的概念
医学机能学实验是将生理学、病理生理学和药理学三门课程的部分实验内容进行有机整合后的一门综合性实验学科。
生理学、病理生理学和药理学同属于功能性学科，其内容连贯性强。生理学主要研究正常机体的功能活动规律，病理生理学主要研究疾病状态下的机体功能活动的改变及相关机制，而药理学主要研究药物对机体的作用及机制，上述三门课程不仅实验方法相似，而且实验内容紧密联系，通过整合不仅可以减少实验的重复率，而且可以打破以学科为中心的传统课程教学模式。
二、医学机能学实验的目的
医学机能学实验具有较强的学科交叉性和实践性，是基础课程向专业课程过渡的重要基础医学课程之一，在医学教育中起着承前启后的作用。
开设医学机能学实验的目的概括起来有以下几个方面：通过实验操作，使学生熟悉常用手术器械的使用方法，提高学生的动手操作能力，同时培养学生严谨认真的科学态度和实事求是的科学精神；通过对实验现象的观察，可以将抽象的理论形象化、具体化，以达到验证基本理论、加深对所学知识理解的目的，同时培养学生理论联系实际的能力；通过开放性创新实验，可以培养学生的自主学习能力以及提出问题和解决问题的能力；通过撰写实验报告，可以训练学生的书面表达能力和论文写作能力，同时培养学生分析问题的能力和逻辑思考的能力。
整合后的机能实验学以综合性实验为主，建立了“生理→病理生理→药物抢救→治疗恢复”的实验教学模式。通过实验教学内容的有机联系将三门课程的相关理论融为一体，使学生在观察和分析正常生理现象，疾病的发生、发展和转归以及药物的治疗作用和机制过程中，能综合运用所学知识，进而系统地掌握相关课程的基本理论、基本知识和基本技能（医学三基）。
（杨战利）
第二节 医学机能学实验的基本要求
为提高实验成功率，确保达到预期实验目的，学生需要从以下几个方面做起。
一、实验前
1. 预习实验，认真阅读实验教材，熟悉本次实验的目的、基本的实验步骤和注意事项。
2. 结合实验内容复习相关理论知识，充分理解实验原理。
3. 预测实验可能得到的结果，并对预期的实验结果作出合理的解释。
二、实验中
1. 严格遵守实验室守则，保持实验室安静和实验课秩序，按照实验指导教师和实验技术人员的要求有条不紊地开展实验。
2. 做好安全防护，防止被动物抓伤、咬伤，避免被手术器械刺伤、割伤。
3. 实验器材应摆放整齐，保持实验台面整洁，以方便操作。
4. 爱护实验器材，严格按照要求规范使用相关仪器设备。
5. 爱护实验动物，节约实验药品和试剂。
6. 实验小组成员应合理分工、团结协作，保证每位学生都有动手的机会。做到认真操作、仔细观察，并准确记录实验结果。
7. 遇到问题应及时向实验指导教师或实验技术人员请教，多与其他小组学生交流、沟通，不可闭门造车。
8. 实验过程中要善于思考，能将所学理论知识应用到实践中，做到理论联系实际。
三、实验后
1. 清洗手术器械并擦干，清点器械和药品，如有损坏或丢失等异常情况应及时向实验技术人员汇报并进行登记。
2. 关闭计算机等仪器设备，并如实填写使用记录。
3. 将动物尸体和标本按规定放回动物尸体房的冰柜中。
4. 打扫卫生，关闭水、电、门、窗。
5. 整理实验结果，撰写实验报告，并按时交给实验指导教师批阅。
（杨战利）
第三节 医学机能学实验报告的书写
医学机能学实验报告是衡量机能学实验教学效果的主要依据，能让实验指导教师及时了解学生对相关理论知识和操作技能的掌握情况，为今后改进实验教学提供参考。
通过书写实验报告，可以培养学生的逻辑思考能力、综合分析能力和文字表达能力，为将来在临床或科研工作中撰写科学论文打下良好的基础。因此，学生应以严肃认真的态度独立完成实验报告，杜绝抄袭他人的实验报告。
一、实验报告的一般格式
医学机能学实验报告内容一般包括以下几个方面。
1. 实验日期和实验小组。
2. 实验名称。
3. 实验目的。
4. 实验对象。
5. 实验步骤。
6. 实验结果。
7. 实验讨论。
8. 实验结论。
二、实验报告的书写要求
实验报告书写的基本要求是使用专业术语和书面语，不可用文学语言和口头语，此外还要做到逻辑严密、表达流畅、文字简练和字体工整。下面重点说明实验步骤、实验结果、实验讨论和实验结论等部分具体的书写要求。
1. 实验步骤 只需写出主要操作步骤，做到简明扼要，不可照抄实验教材。实验仪器设备、试剂和药品、相关实验方法等不需要单独列出，可以融合到实验步骤中。
2. 实验结果 是实验现象的如实记述。实验结果可以是精确的文字描述，如用锌铜弓刺激坐骨神经-腓肠肌标本，后者出现灵敏的收缩反应；也可以是准确记录相关指标的具体数据，如血压、肺活量和心率的值；还可以是信号采集软件描记的波形，曲线和图形应进行合理的编辑，并添加实验标记或必要的文字说明。
3. 实验讨论 是实验报告的主体，即运用所学理论知识对实验结果中的现象或数据进行全面分析和详细解释，阐述结果产生的原因和机制。如果实验失败，应分析失败的原因及今后实验应注意的事项。此外，也可以写对实验提出的一些建议或意见等。讨论要做到深入详细、逻辑严密、言之有理，不能简单地抄写实验原理而缺乏自己的主动思考。
4. 实验结论 是对实验结果和实验讨论的概括性判断，也就是本次实验所能验证的概念或原理的简要总结，与本次实验的目的相呼应。结论中不要罗列具体的实验结果，实验中未能验证的内容不得出现在结论中。实验结论务必做到简练、准确。
三、实验报告的参考评分标准
为培养学生严谨、认真的写作习惯，并使实验报告的评阅更加规范、科学，特制定实验报告的参考评分标准，供参考（表1-1）。
表1-1 医学机能学实验报告的参考评分标准
（杨战利）
第二章 实验动物及实验试剂的基本知识
第一节 实验动物的伦理与福利
实验动物是指经人工饲育，对其携带的微生物实行控制，遗传背景明确或者来源清楚，主要用于教学实验和科学研究实验的动物。实验动物是各医学专业开展实验教学及进行医学科学研究的基本条件，回溯人类的科学发展之路，许多伟大成就的背后都有实验动物的关键支撑，而医学的发展和进步更离不开实验动物。
在实验过程中，动物不可避免地会受到生理和心理上的伤害，甚至死亡。我们应坚持人道主义原则，树立人性化的实验精神，尽可能减少对动物的伤害、减轻它们的痛苦，避免动物因恐惧和疼痛而剧烈挣扎，这样不仅能确保实验的顺利进行及实验结果的准确，而且能培养学生的仁爱之心，实现人性化的实验教学模式。
人是自然界的一部分，人的生存和发展离不开自然，我们要敬畏自然并善待自然所孕育的生命。因此，遵循实验动物伦理和维护动物福利是促进人与自然和谐相处的必然要求，尊重、善待和爱护实验动物是医学工作者必须具备的基本素养。
一、实验动物伦理与福利的概念
1979年，由英国反活体解剖协会发起，经联合国认定的“世界实验动物日”定于每年的4月24日，“世界实验动物日”前后一周则被称为“实验动物周”，设立“实验动物日”和“实验动物周”旨在倡导科学、人性地开展动物实验，铭记实验动物为人类健康事业所做出的巨大贡献和牺牲，规范合理地使用实验动物，遵循实验动物伦理和维护动物福利，尊重和善待实验动物。
实验动物伦理是人类对待实验动物和开展动物实验所需遵循的社会道德标准和原则。实验动物福利是人类保障实验动物健康和快乐生存权利的理念及提供的相应外部条件的总和。
使用实验动物开展动物实验的相关人员，应按照中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会于2018年联合发布的《实验动物福利伦理审查指南》（GB/T 35892—2018）要求，规范落实实验动物伦理和福利。
二、善待实验动物应遵循的基本原则
善待实验动物是指人类采取有效的措施，保障实验动物的福利和权利，避免不必要的伤害，科学、合理、人道地使用实验动物。
善待实验动物应遵守国际上公认的“3R”原则，即实验动物的减少（reduction）、替代（replacement）和优化（refinement）。
减少是指如果某一研究方案中必须使用实验动物，同时又没有可行的替代方法，则应把使用动物的数量降低到实现科研目的所需的*小量。
替代是指使用低等级动物代替高等级动物，或不使用活着的脊椎动物进行实验，而采用其他方法达到相同的实验目的。
优化是指通过改善动物设施、饲养管理和实验条件，精选实验动物、技术路线和实验手段，优化实验操作技术，尽量减少实验过程对动物机体的损伤，减轻动物遭受的痛苦和应激反应，使动物实验得出科学的结果。
三、善待实验动物的基本要求
目前，世界上很多国家都制定了善待实验动物的法律和法规，根据我国2017年修订版《实验动物管理条例》以及2006年发布的《关于善待实验动物的指导性意见》，善待实验动物的基本要求和措施有：
1. 实验动物应免遭饥渴、不适和疾病，为其提供清洁、舒适的生活环境，提供充足的、保证健康的食物和饮水，保证动物能够实现自然行为，受到良好的管理与照料。
2. 实验动物实验过程中，应将动物的惊恐和疼痛减少到*低程度。如在抓取动物时，应方法得当、态度温和、动作轻柔，避免引起动物的不安、惊恐、疼痛和损伤，不得戏弄或虐待实验动物。
3. 在对实验动物进行手术、解剖或器官移植时，需进行有效麻醉。术后恢复期应根据实际情况进行镇痛和有针对性的护理及饮食调理。
4.“保定”（即为使动物实验或其他操作顺利进行而采取适当的方法或设备限制动物行动的操作）实验动物时，应遵循“温和保定、善良抚慰、减少痛苦和应激反应”的原则。“保定”器具应结构合理、规格适宜、坚固耐用、环保卫生、便于操作。在不影响实验的前提下，对动物身体的强制性限制宜减少到*低程度。
5. 在不影响实验结果判定的情况下，选择“仁慈终点”（即动物实验过程中，选择动物表现疼痛和压抑的较早阶段为实验的终点），避免延长动物承受痛苦的时间。
6. 处死实验动物时，须按照人道主义原则实施“安死术”（即用公众认可的以人道的方法处死动物的技术，使动物在没有惊恐和痛苦的状态下安静、无痛苦的死亡，如空气栓塞法、急性大失血法和注射麻醉法等）。不得使用夹闭气管的方法使动物窒息而死亡。处死现场不宜有其他动物在场。确认动物死亡后，方可妥善处置尸体。
（杨战利）
第二节 实验动物的分类及选择
一、实验动物的分类
（一）按微生物学控制标准分类
根据微生物控制标准或微生物净化的程度，通常将实验动物分为四个等级，即一级，普通动物（conventional animal，CV animal）；二级，清洁动物（clean animal，CL animal）；三级，无特定病原体动物（specific pathogen free animal，SPF animal）；四级，无菌动物（germ-free animal，GF animal）和悉生动物（gnotobiotic animal，GN animal）。
1. 普通动物 是指在开放卫生环境中饲养、未经严格的微生物控制、不携带人畜共患病和动物烈性传
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