动物生理学教学大纲

《动物生理学实验》教学大纲一、实验课程基本信息课程名称：动物生理学实验英文名称：Animal Physiology Experiments课程编号：095023B课程性质：非独立设课课程类别：专业扩展选修课课程总学时：16课程周学时：3课程总学分：0.5开设实验项目数：5适用专业：生物检测先修课程：动物生物学、动物生物学实验、细胞生物学、细胞生物学实验开课系部：生命科学系和生化实验中心二、实验课程的目的与要求(一)实验目的《动物生理学实验》课程是本科专业拓展课程《动物生理学》的实验部分，是本科专业基础实验课程之一。

课程教学目标在于通过实验动手操作，使学生掌握生理学实验的基本理论、方法和技能；从实验中观察到的生理现象或效应，可加深对动物生理学理论知识的直观理解，为后续学习专业基础课程、掌握临床操作技能和开展科学研究等打下坚实的基础。

（二）实验任务通过课堂教学等环节培养学生扎实的动物生理学实验技能和创新思维与意识，支撑专业学习成果中相应指标点的达成。

（三）实验要求主要以活体动物或具有生物学活性的材料为研究对象，采取急性离体和在体实验的实验方法，主要利用急性分离、离体灌流等实验技术设计动物生理学的实验内容，用以验证动物生理学的基本理论。

大部分实验是以学生自己设计、动手操作为主，发挥学生的主观能动性，在实践中培养学生掌握科学实验的基本方法及操作技能，培养科学的思维方法及严谨的科学态度，培养动手能力及独立解决问题的能力。

其次，通过计算机对实验结果的处理、统计以及对实验结果进行分析讨论，书写规范的实验报告，使学生初步掌握撰写科技论文的基本方法。

三、实验项目名称和学时分配四、实验内容、要求和所用设备实验一用显微镜观察四种基本组织一、目的要求联系机能了解被覆上皮组织的结构特点及分布；观察并了解结缔组织的共同特征，并联系机能了解结缔组织的结构特点及分布；比较观察平滑肌、骨骼肌和心肌三种肌纤维的结构特点；观察神经元的结构特点及尼氏体的形态与分布；观察有髓神经纤维的的形态结构；识别并比较观察各种血细胞与血小板的形态特征。

二、材料四种基本组织切片；各种血涂片；三、观察内容1. 单层扁平上皮、单层立方上皮、单层柱状上皮的切片2. 假复层纤毛柱状上皮切片3. 变移上皮切片4. 复层扁平上皮切片5. 疏松结缔组织、致密结缔组织、脂肪组织、网状结缔组织的切片6. 软骨组织、骨组织的切片7. 各种血细胞与血小板的形态特征8. 平滑肌、骨骼肌和心肌三种肌纤维的纵横切片9. 脊髓横切片10. 有髓神经纤维纵横切片四、思考题1. 分别选择上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织各一种绘制切片图，并注明组织名称及具体结构名称。

2. 在何处可以找到尼氏体、神经原纤维？它们分别有何功能？实验二坐骨神经—腓肠肌标本与坐骨神经标本的制备一、目的要求学习蛙类动物单毁髓与双毁髓的方法；学习并掌握蛙类动物坐骨神经——腓肠肌标本的制备方法。

二、实验原理蛙或两栖类动物的一些基本生命活动及生理功能与温血动物近似，而且其离体组织需要的生活条件非常简单，易于控制和掌握。

因此在生理学实验中，坐骨神经-腓肠肌标本是研究神经肌肉生理最常用的对象，经常用来研究神经肌肉的兴奋性、刺激与反应的规律、肌肉收缩的特点、兴奋性的周期性变化等。

三、实验材料与器械蟾蜍或蛙，蛙类手术器械一套（金属探针1根，粗剪刀、眼科剪刀各1把，圆头镊子、眼科镊子各1把，玻璃分针2根），蛙板和玻璃板各1块，培养皿，滴管，废物缸、锌铜弓，丝线，棉花；任氏液。

四、实验步骤1. 双毁髓的方法；2. 剥制后肢标本；3. 分离两后肢；4. 分离坐骨神经；5. 游离腓肠肌；6. 分离股骨；7. 检验标本；8. 制备坐骨神经干标本；五、实验要求与注意事项1．熟悉蟾蜍手术器械的使用方法，了解蟾蜍腿部的局部解剖及坐骨神经的走行。

2．避免损伤蟾蜍背部的腺体（尤其是眼后的大腺体），防止其分泌物溅入眼内或污染标本。

3．勿剪破蟾蜍内脏，并及时清洗手及用过的器械；已剥去皮肤的组织应避免接触蟾蜍皮肤或其他不洁物；以防标本被污染。

4．游离神经、肌肉时不可过度牵拉，应避免用手指、金属器械接触或夹持标本的神经肌肉部分，更不能用自来水冲洗标本。

5．制备过程中应经常向标本上滴任氏液，防止神经因干燥而失去正常兴奋性。

标本制成后须放在任氏液中浸泡数分钟，使标本兴奋性稳定。

6．移动制备好的标本时，先将游离的神经搭在腓肠肌上，再用双手分别提拿跟键和股骨断端，防止神经受力过重。

六、思考题1. 为什么要将制备好的神经肌肉标本放在任氏液中？放在自来水或蒸馏水中可否？为什么？2. 为什么锌铜弓接触坐骨神经会导致腓肠肌出现明显收缩？这一现象说明了什么问题？七、结果与分析实验三反射时的测定、反射弧的分析及搔扒反射的观察一、实验目的学习测定反射时的方法，了解反射弧的组成；观察中枢抑制与交互抑制现象；了解脊髓反射的功能特性。

二、实验原理反射是对某一刺激无意识的应答。

反射的结构基础是反射弧，包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。

从皮肤接受刺激至机体出现反应的时间为反射时。

反射时是反射通过反射弧所用的时间。

反射弧的任何一部分缺损，原有的反射不再出现。

三、实验材料蟾蜍、常用手术器械、支架、蛙嘴夹、蛙板、蛙腿夹、小烧杯、小玻璃皿、滴管、小滤纸片、棉花、秒表、纱布、0.5%及1%H2SO4、任氏液、2%普鲁卡因四、实验步骤1. 取蟾蜍，毁脑髓，腹位固定于蛙板上。

剪开右侧股部皮肤，分离坐骨神经穿线备用。

2. 用蛙嘴夹夹住蟾蜍下颌，悬挂于支架上，将蟾蜍右后肢的最长趾浸入0.5% H2SO4中2-3mm，立即记下时间。

当出现屈反射时，则停止计时，此为屈反射时。

立即用清水冲洗受刺激的皮肤并用纱布擦干。

重复测定屈反射时3次，求平均值。

用同样方法测定左后肢最长趾的反射时。

3. 用手术剪自右后肢最长趾基部环切皮肤，再用手术镊剥净长趾上的皮肤。

用硫酸刺激去皮的长趾，记录结果。

4. 改换右后肢有皮肤的趾，将其浸入硫酸溶液中，测定反射时，记录结果。

5. 取一浸有1%硫酸溶液的滤纸片，贴于蟾蜍右侧腹部，记录抓反射的反射时。

6. 用一棉条包住分离出的坐骨神经，在细棉条上滴几滴2%普鲁卡因后，记录加药时间，立即做步骤4，每隔2min重复步骤4，直至无反射出现，记录时间。

7. 立即重复步骤5。

每隔2min重复一次，直至擦或抓反射不再出现为止，记录加药至屈反射消失的时间及加药至擦或抓反射消失的时间，记录反射时的变化。

8. 将左侧后肢最长趾再次浸入0.5%硫酸中，记录反射时有无变化。

毁坏脊髓后再重复试验，记录结果。

五、注意事项1. 每次实验时，要使皮肤接触硫酸的面积不同，以保持相同的刺激强度。

2. 刺激后立即洗去硫酸，以免损伤皮肤。

六、思考题：1. 在这个实验中，你观察到的哪个现象表明中枢内存在着兴奋的扩散？2. 普鲁卡因麻醉坐骨神经后，为什么感觉技能丧失，运动技能后丧失？七、结果与分析实验四刺激强度和刺激频率对肌肉收缩的影响一、实验目的分析肌肉单收缩的过程；了解骨骼肌收缩的总和现象；观察不同刺激强度和频率的刺激引起肌肉收缩形式的改变。

二、实验原理肌肉组织对于一个阈上强度的刺激发生一次迅速的收缩反应，称为单收缩，其收缩过程很短，可用生物信号采集处理系统和张力换能器进行记录。

单收缩的过程可分为三个时期：潜伏期、收缩期和舒张期。

两个同等强度的阈上刺激，相继作用于神经-肌肉标本神经干时，如果刺激间隔大于单收缩时程，肌肉则出现两个分离的单收缩；如果刺激间隔小于单收缩的时程，则出现两个收缩反应的重叠，称为收缩的总和。

因为肌肉兴奋性的绝对不应期极短，在一定的时间范围内，两次刺激越靠近，综合收缩的力量越大，收缩曲线的波峰也越高。

用同等强度的连续阈上刺激作用于标本时，出现多个收缩反应的融合称为强直收缩；后一个收缩发生在前一个收缩的舒张期时，出现锯齿形曲线，称为不完全强直收缩；后一个收缩发生在前一个收缩的收缩期末期，收缩完全融合，肌肉处于持续的收缩状态，称为完全强直收缩。

发生完全强直收缩时的最小刺激频率称为临界融合频率。

三、实验材料牛蛙、常用手术器械、计算机生物信号采集处理系统、张力换能器、蛙板、小玻璃皿、滴管、玻璃分针、小滤纸片、任氏液等。

四、实验步骤1.实验准备制备坐骨神经-腓肠肌标本（见实验二），放置任氏液中备用。

准备好计算机生物信号采集处理系统，将张力换能器固定于铁架台上，将导线连接在计算机生物信号采集处理系统上。

将坐骨神经-腓肠肌标本股骨残端插入肌槽固定孔内，神经搭在肌槽的刺激电极上。

将计算机生物信号采集处理系统刺激器的输出与肌槽刺激电极相连，腓肠肌肌腱上的线与张力换能器的金属片相连，线的位置应与水平面垂直，同时松紧适当。

2.实验项目（1）刺激强度与肌肉收缩的关系在计算机生物信号采集处理系统中选择张力模板，刺激方式为单刺激；幅度范围为0~5V；幅度大小为0.01V；波宽为10ms；延时为0ms。

逐步向上调节幅度大小，观察刺激强度与收缩之间有何关系，找到使腓肠肌收缩最大时的刺激强度，此刺激为最适宜刺激。

（2）刺激频率与肌肉收缩的关系①收缩总和：将刺激方式改为周期刺激，主周期为500ms，幅度大小为最适宜刺激强度，脉冲数为2，周期个数为1，间隔从200ms为单位递减，直到50ms左右，观察收缩曲线有何变化。

②强直收缩：将刺激方式改为周期刺激（或“串刺激”），主周期为1000ms，幅度大小为最适宜刺激强度，脉冲个数从5-20递增，每增加一个脉冲个数，刺激一次，观察收缩曲线有何变化。

五、注意事项1.经常向标本滴加任氏液，保持标本湿润。

2.标本和张力换能器之间的丝线的紧张度要适当。

3.刺激之后必须让标本休息一段时间（0.5~1）。

4.实验过程中标本的兴奋性会发生改变，因此必须抓紧时间进行实验。

六、思考题1.引起组织兴奋的刺激必须具备哪些条件？2.单收缩过程中的潜伏期包括哪些生理过程？3.实验过程中标本的阈值是否会改变？为什么？七、结果与分析八、实验心得实验五心肌收缩特性的观察一、实验目的学习牛蛙心脏活动曲线的描记方法；通过在心脏活动的不同时期给予刺激，观察心脏兴奋性周期变化的规律以及心肌收缩的特点。

二、实验原理牛蛙的心肌与其他动物的心肌一样，其兴奋后具有较长的不应期。

在心脏的收缩期和舒张早期，任何刺激均不能引起心肌兴奋与收缩；而在心肌舒张早期以后，正常节律性兴奋到达之前，给心脏适家一个阈上刺激就能引起一次提前出现的心肌收缩，称为“期前收缩”或“额外收缩”。

同理，期前收缩也有一个较长的不应期，因此，如果下一次正常的窦性节律性兴奋到达时，正好落在期前收缩的有效不应期内，就不能引起心肌收缩。

因此，期前收缩之后即出现一个较长时间的间歇期，称为“代偿间歇”如果窦性心律过慢，当期前兴奋的有效不应期结束时，（期前兴奋之后的）窦性兴奋才传到心室，则可引起心室一次新的收缩，而不会出现代偿间歇。