实验动物学基础 第三章 实验动物环境与设施

我国国家建委1974年颁布的中国洁净室等级标准，其洁净度指1L空 气中所含粒径≥0.5μm的尘粒总数。分类依此为3、30、300级等。对 屏障区落下菌数标准值定为，在不饲养动物的状态下每5~10m2放置 1个直径9cm的血琼脂培养皿，暴露30mm培养48h，细菌数应在3个以 下。
2010版国家标准（GB 14925-2010）对实验动物环境的洁净度指标进行了新的定义：
在屏障系统的动物设施中，应当考虑防止污染空气流入室内的静压 问题。国际上一般认为动物室内的静压要比走廊高出2-5㎜H2O， 而走廊又比动物室外高出2-5㎜H2O，隔离器及灭菌传递柜内部也 应比外部高出8-15㎜H2O。感染动物实验室及放射性动物实验室内 ，必须使室内保持负压。
对于风速要求，其理想值是13-18 cm/s，至今仍然适用。其下限为 冷气开放时标准，上限为暖气开放时标准。
光照 光照周期对动物生殖生理的影响。每天光照时间 的长短影响到很多哺乳 类动物和鸟类生殖腺的成熟与性周期，持续黑暗可抑制大鼠生殖过程， 减少卵巢和子宫重量。持续光照可过度兴奋生殖系统，产生连续发情现 象，大、小鼠出现永久性阴道角化，还可影响雄性动物的精子生成。 利用人工光照，可以调节动物的生殖过程。
动物实验间的 环境技术指标
项目
温度，℃
最大日温差， ℃≤
相对湿度， ％
最小换气次 数，次/h≥
洁净度5级cleanliness class 5 空气中大于等于0.5μm的尘粒数大于352pc/ m3到小于等于3520pc/ m3，大
于等于1μm的尘粒数大于83pc/m3到小于等于832pc/m3，大于等于5μm的尘 粒数小于等于29pc/ m3。 洁净度7级cleanliness class 7 空气中大于等于0.5μm的尘粒数大于35200pc/ m3到小于等于352000pc/ m3， 大于等于1μm的尘粒数大于8320pc/m3到小于等于83200pc/m3，大于等于 5μm的尘粒数大于293pc/ m3到小于等于2930pc/ m3。
噪声，dB(A) ≤
60
照
最低工作
度 照度≥
，
l
动物
x 照度
15-20
200
100-200
5-10
昼夜明暗交替时 间，h
12/12或10/14
注：1表中 — 表示不作要求。 2表中氨浓度指标为动态指标。 3 普通环境的温度、湿度和换气次数指标为参考值，可在此范围内根据实际需要适当选用，但应控制日温
差。 4 温度、相对湿度、压差是日常性检测指标；日温差、噪声、气流速度、照度、氨气浓度为监督性检测指
第二节 实验动物环境要求与标准
一、温度 确定动物室温度标准一般采用推荐值，即所谓设施管理上通常应当
被认可的温度条件，或从确保动物安定、维持健康的观点出发，希 望不要逾越的最低、最高温度条件，即所谓的允许范围。

二、湿度
湿度:是指大气中的水分含量; 绝对湿度：指每立方米空气实际含水量（克）。 相对湿度：空气中实有含水量占同等温度下饱和含水量的百分比值。 实验动物环境中湿度一般用相对湿度来衡量。 湿度和温度一样，也无统一标准，也是根据推荐值和允许范围制定的，
噪音环境下小鼠产出率与咬仔率（山内忠平，1985）
分类
阴道栓确认后 饲养在安静环境下
产出率
吃仔率
10/10(100%) 0/10(0%)
当天饲养在噪声环境下
3/5(60%)
1/3(33%)
孕18天后饲养在噪声环境下 6/6(100%)
4/6(67%)
噪音对动物实验结果有很大影响。噪音刺激会引起心跳、呼吸次数及 血压增加，血糖值出现明显变化。 振动与噪音有关，过度振动会造成与噪音相似的影响。引起小鼠消化、 呼吸障碍，大鼠摄食和消化道分泌功能障碍。剧烈振动可引起肝糖原 及肾上腺抗坏血酸量增加。
不过，由于人工照明一般都是点状光源，在布局上应注意其光流分布均 匀。
饲养室内光线要能保证动物健康生长繁殖，工作人员操作方便。
光照强度必须根据不同种类动物确定。
光照节律对动物十分重要，多数采取明暗各12小时，昼夜交替。有些动 物采用14 h明、10 h暗昼夜交替。
五、气流、气压与通风换气
第三章 实验动物环境与设施
第一节 实验动物环境因素及其影响
一、环境因素的重要性 动物环境是指影响动物进化、生态反应和生长的所有外界条件总和。 自然界中，动物可以四处活动选择适当的生活环境。与此相反，在
人工封闭环境中饲养的实验动物，其自身并不能选择适当的环境生 活，只能依赖人为环境。 动物性状的表现取决于多种因素，但主要由遗传因素和环境因素决 定，尽管遗传因素是决定生物性状的基础，但在个体发育中，基因 作用离不开环境的影响。
管理上换气次数并非设计在某一固定值上，而应在测定温、湿度及 换气次数的基础上加以调节。一般规定换气次数为12-15次/h。近 年来，饲养无菌动物、裸鼠、SPF动物多使用隔离器。
六、空气洁净度 通常按美国宇航局生物净化室标准，以每立方英尺空气中含0.5μm以上 粒子的容积个数进行分类为100级、1000级和10000级。
一般情况下，相对湿度在40-70%之间动物完全可以适应，50±5%最好。
三、 噪音 噪音来源十分复杂，并且也不可能完全消除，只能通过规划措施和
技术装备改善条件，减少不必要的噪音。目前各国噪音标准没有统 一，大部分国家规定不能超过50-60dB，我国规定不能超过60dB 。
四、 照明
实验动物设施中，一般采用人工照明，长期积累的经验表明，人工照明 并不亚于天然日光，对动物没有不良后果，而且人工光照更有利于控制 其生活节律。
20-26
16-28
20-26
16-28
最大日温差， ℃≤
相对湿度，％
4 40-70
最小换气次数， 次/h≥
15a
20
8b
15a
20
8b
15a
20
—
动物笼具处
气流速度，
0.20
m/s≤
相通区域的最
小静压差，
10
50c
—
Pa≥
空气洁净度， 级
7
5或7d —
沉降菌最大平
均浓度，个 /0.5h.Φ90mm
三、环境因素对实验动物和动物实验结果的影响
温 1、生殖 高温:可影响雄性动物精子的生成。雌性动物性周期紊乱， 度 受精率下降，产仔数减少，死胎率增加。低温:雌性动物性周期推迟，
繁殖能力下降。 2、生长 高温使胎儿初生重下降，生长发育受阻，离乳率和成活率 降低。低温不利于幼仔成活。 3、形态、结构 环境温度可影响动物形态。动物的脏器重量与环境 温度存在负相关。低温环境下繁殖饲养的小鼠尾长明Baidu Nhomakorabea缩短。
1、动物性状的表现受到环境因素的影响
基因型 表现型 演出型
发育环境 周围环境
2、动物实验公式 R=(A+B+C)＊D+E 式中：R－－实验动物的总反应 A－－动物种的共同反应 B－－品种及品系特有的反应 C－－个体反应（个体差异） D－－环境影响 E－－实验误差
3、动物有适应环境变化并作出反应的能力。行为和生理反应影响动物实验的结果
4、行为和生理 温度变化可使动物的姿势、摄食量与饮水量、母性行为、 心跳、呼吸、新陈代谢等出现相应改变。 5、对动物的健康的影响 温度过高或过低都能导致机体抵抗力降低，易 患病。 6、对动物实验结果的影响 环境温度不同，常使同种动物实验出现不同 的结果。用动物实验来研究化学物质的毒性反应时，环境温度不同，动 物对毒性反应的LD50不同，其急性毒性反应曲线也不一样。
二、环境因素的分类 1、气候因素：温度、湿度、气流、风速等。 2、物理、化学因素：氧、二氧化碳、粉尘、臭味、噪音、照明、 杀虫剂、消毒剂、有害化学物质等。 3、居住因素：房屋、饲养笼具、垫料、给食器、供水器等。 4、营养因素：饲料、水。 5、生物因素： 同种生物因素：社会地位、势力范围等 异种生物因素：微生物、人、其他动物。
气流与风速 1、静压差与气流 动物设施内各区域的静压状况，决定了气流方向。一般 要求，室内压力>室外压力，空气单向流动，不同设施要求不同。 2、风速对动物的影响 气流的大小与体热的发散有关。小动物体表面积大， 对气流速度的增加更加敏感。气流速度过小，空气流通不良，动物缺氧， 室内臭气充斥，散热困难，会造成不适感，甚至发生疾病和窒息死亡。
光的波长对动物的影响 小鼠的自发行为在 蓝、绿、白色光下最低，而 在红光与黑暗中最高，雄鼠体重以蓝色和白色光照下最小。大鼠在蓝色 光下阴道开口比红色光下早3天，成熟时卵巢和子宫重量也大，但泌乳能 力红光组强。 光照强度对动物视网膜和角膜的影响 强光照射可引起视网膜退行性变 化，特别是白化鼠。 光照对动物行为的影响 光照过强会导致雌性动物做窝性差，出现吃仔 现象及哺育不良。突然的明暗变化可使动物躁动不安。
湿度
湿度分饱和湿度、绝对湿度和相对湿度，实验动物设施的湿度指标是 用相对湿度来恒量的。 1、高湿：空气湿度的大小对动物的散热率有显著影响，潮湿空气不利 于动物散热，尤其在高温高湿的环境下。
高湿时，氨易溶于水，微生物易于繁殖，且饲料、垫料等易霉变。
大小鼠过敏性休克的死亡率随湿度增高而明显增加。 2、低湿：易致室内粉尘飞扬，刺激上呼吸道；动物室内空气中变态反 应原的量随湿度下降而上升。大鼠在低湿时，易发生环尾病。湿度过低， 动物繁殖性能下降。
七、实验动物环境技术指标 实验动物生产间的环境技术指标 动物实验间的环境技术指标
实验动物生产间 的环境技术指标
项目
小鼠、大鼠
屏障 环境
隔离 环境
指标
豚鼠、地鼠
普通 屏障 隔离 环境 环境 环境
犬、猴、猫、兔、小型 猪
普通 屏障 隔离 环境 环境 环境
鸡
屏障 环境
温度，℃
20-26
18-29
洁净度8级cleanliness class 8 空气中大于等于0.5μm的尘粒数大于352000pc/ m3到小于
等于3520000pc/ m3，大于等于1μm的尘粒数大于 83200pc/m3到小于等于832000pc/m3，大于等于5μm的尘 粒数大于2930pc/ m3到小于等于29300pc/ m3。
标；空气洁净度、换气次数、沉降菌最大平均浓度、昼夜明暗交替时间为必要时检测指标。 5 静态检测除氨浓度外的所有指标，动态检测日常性检测指标和监督性检测指标，设施设备调试和/或更换
过滤器后检测必要检测指标。 a为降低能耗，非工作时间可降低换气次数，但不低于10次/h。 b可根据动物种类和饲养密度适当增加。 c指隔离设备内外静压差。 d根据设备的要求选择参数。用于饲养无菌动物和免疫缺陷动物时，洁净度应达到5级。
3
平皿≤
无 检出
—
10
50c
—
7
5或7d —
3
无 检出
—
10
50c
10
7
5或7d 5或7
3
无 检出
3
实验动物生产间 的环境技术指标
项目 氨浓度，mg/m3≤
小鼠、大鼠
屏障 隔离 环境 环境
普通 环境
豚鼠、地鼠
屏障 环境
指标
隔离 环境
犬、猴、猫、兔、小型猪
普通 环境
屏障 环境
隔离 环境
14
鸡
屏障 环境
粉尘可刺激机体产生不良反应，也是各种病原微生物的载体。粉尘可造成动物
的变态反应，也是人类变态反应的变应原
其他因素： 1、营养因素：饲料和饮水 2、居住因素：动物设施的建筑和设备，以及与动物有直接关系的笼具、垫 料、饮水器等。 3、生物因素： 同种生物（动物）：社会地位和势力范围、饲养密度 异种生物间：病原微生物、其他动物、人类
噪音： 1、动物与人有不同的听阈 噪音是动物饲养室因日常活动及机械运 行发生的可变的环境因素之一。动物可听到人类听不到的声音。 2、动物饲养室内噪音的来源：外界传入、室内机器产生、动物自身 产生、人的活动产生。 3、噪音的影响： 使实验动物产生应激反应，可使动物紧张，导致不安和騒动；可造 成大、小鼠生育力下降，妊娠障碍和流产，甚至出现食仔现象；可 使小鼠行动异常，母鼠泌乳减少，仔鼠生长缓慢；可造成动物听源 性痉挛，造成中枢神经系统的损伤。
空气洁净度 1、气体污染 除动物呼吸排出的二氧化碳外，主要的污染物是动物 粪便和尿等排泄物发酵分解产生的恶臭物质，包括氨气、甲基硫醇、 硫化氢等。其中浓度最高的是氨气，可刺激上呼吸道粘膜，引发上呼 吸道炎症。
2、粉尘
空气中的灰尘、动物的皮毛、皮屑、饲料、垫料等的细小颗粒均可与空气 组
合成气溶胶。