实验动物学第四章实验动物环境控制
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4实验动物环境
实验动物的环境控制 落
普通环境 屏障环境 隔离环境
下
菌( 个 ／ 皿 )
国标 — ≤ 3 0
49
实验动物的环境控制 动
啮齿类 犬犬、猴、猫、兔、小小型猪 SPF鸡
物
照
度(
lx
)
国标 15 － 20 100 － 200 5 － 10
50
屏障环境设施的辅助用房主要技术指标
房间名称 洁物储存室 无无害化消毒室 洁净走走廊 污物走走廊 入入又口口缓冲间 出又口口缓冲间 二二更 清洗消毒室 淋浴室 一一更（脱、穿普通衣衣、 工工作服）
38
实验动物气气中的微生生物
空气中微生物的含量是实验动物环境重要的检 测指标。
2、社会因素和饲养密度
实验动物社会因素是指在某各种属中，实验动 物个体的优劣与社会地位，及饲养密度等。
40
（三）居住因素 1、笼器具
笼器具应选用标准的无毒、耐腐蚀、耐高压、易冲洗、 易消毒灭菌的耐用材料制成的笼具，并应符合动物生理 状态及防逃逸的要求。
正压屏障环境的单走走廊设施应保证动物生生产区、动物实验区压力力最高高。正压屏障环境的双走走廊或多走走廊设施应保
第四章复习题
1、实验动物的生产及实验设施的概念？ 2、实验动物的外环境和内环境的概念？ 3、按空气气净化控制程度实验动物环境如何分类，各 种环境的内涵是什么？ 4、以R=(A+B+C)×D+E说明环境控制的重要性。 5、影响实验动物的环境因素有哪些？ 6、国标中对实验动物小鼠动物实验屏障设施的温度、 湿度、噪声有哪些要求？
43
16－28度 20－26度 16－28度
实验动物的环境控制
（二）温度和日温差
温度－根据不同种类动物的生生物学特性和设施用用途提出不同的环境要求： 啮齿类动物实验设施 国标 18－29度 20－26度
第4章 屏障系统实验动物饲养与管理资料
实验动物环境控制的重要性 实验动物几乎终身被限制在一个极其有限 的环境范围内生活，这种环境就成了实验 动物赖以生存的条件。动物实验在实验前 和实验中控制各种环境因素十分重要。甚 至可以说没有环境控制就没有动物实验。
动物对实验处理的反应可用以下公式表示： R = （A+B+C）× D + E R：实验动物的总反应 A：动物种的共同反应 B：品种品系特有的反应 C：个体反应（个体差异） D：环境影响 E：实验误差
各种环境因素对实验动物质量和动物试验结果的影 响 1、温度： 最适宜温度20-25℃，温差：3或4℃ 温度对动物的影响： 新陈代谢：低温时新陈代谢增加，摄食增加 散热：除灵长类，其他动物汗腺不发达或无汗腺， 高温时散热困难，难以维持体温恒定 脏器重量：负相关 生殖：高温时雄性睾丸萎缩，精子活力下降；雌性 动物性周期紊乱，泌乳下降 对动物实验的反应性
4、光照 工作照度150—300lx 动物照度15－20lx 明暗交替时间12/12或10/14h 照度对动物的生殖生理和行为活动有较大影 响 强光，人1000~2000Hz,小鼠1000~5000Hz。 引起小鼠听力性痉挛。 对生殖影响较大，如豚鼠流产。 引起动物呼吸、心跳、血压、肾上腺皮质激 素等生理指标变化。
第四章 屏障系统实验 动物饲养与管理
第一节 基础知识
屏障环境设施适用于饲育无特定病源体(Specific Pathogen Free) 级实验动物。动物来源于无菌、悉生动物或SPF动物种群。 进入屏障的人、动物和物品必须经过严格的微生物控制。 空气经低效、中效、高效过滤器进入屏障系统，结净度达 到10000级，利用空调送风系统形成清洁走廊、动物房、 污染走廊、室外的静压差梯度，以防止空气逆向形成的污 染。空气、人、动物、物品的走向采用单向流通路线。空 气经初效、中效和高效过滤器静茹动物饲养室或实验室， 检测尘埃粒子数在350/升，该系统利用空调送风系统形成 清洁走廊、饲育室或实验室、污染走廊灯不同压力的净化 区，净化区内形成梯度压差，一般压差为20Pa。工作人员 工作时要在淋浴后穿着无菌工作服、口罩、帽子以尽量减 少和动物的直接接触。
实验动物学 第四章 实验动物设施环境和质量控制
隔离 普通 环境 环境
屏障 隔离 环境 环境
普通 环境
屏障 环境
隔离 环境
屏障 环境
20～26
15a
20
10
50c
18～29
20～26
16～28 4 40～70
8b
15a
20
8b
0.20
—
10
50c
—
20～26
16～28
15a
20
—
10
50c
50
7
5或7d
—
3
无检 出
—
15～20
7
5或7d
—
3
无检 出
2.单走廊式：
普通环境、屏障环境、隔离环 境都可以这样布局，小型的屏障系 统一般采用这种方式。由于清洁走 廊和污物走廊共用一条通道，该类 设施在运营中也较难达到微生物和 寄生虫控制标准。
3.双走廊式：
可以有效的将清洁区和污染区分 开，避免交叉感染，长期实验及动物 生产单位可以采用这种方式。
4.三走廊式：
2、理化因素：光照、噪声、粉尘、 有害气体（氨等）。
3、营养因素：饲料和水。 4、生物和栖居因素：菌落数、
社会因素和饲养密度。
一、气候因素： （一）温度对实验动物的影响
（1）影响生长发育和繁殖； （2）影响代谢； （3）影响健康与抗感染能力； （4）激发应激反应； （5）影响实验结果。
表4-表4-1 不同环境温度时戊巴比妥钠给药（95mg/kg， 腹腔注射）导致雌性Wistar大鼠死亡率比较
普通环境的构造和功能因饲养不同 的动物品种而有一定的区别。
普通环境动物室
（二）屏障环境
屏障环境设施符合动物居住的 要求，严格控制人员、物品和空气 的进出，适用于饲育清洁级和/或 无特定病原体（specific pathogen free，SPF）级实验动物。
实验动物环境控制
完全依靠灯光照明动物设施中，采用人工照明要 求光源分布合理，饲养室和实验室每一场所都有 均匀光照。要求距地面0.8～lm处，照度达到 150～300Lx。工作人员操作、观察动物提供方便。 按照动物昼夜活动和休眠规律，光照采用明、暗 交替形式。明暗交替比为12：12h、13：1lh和14： 10h，光线以柔和为佳。
病原微生物随空气流动，动物设施内各区域静压 状况(正压、负压)决定了空气流动方向。在双走 廊SPF设施中空气流动方向是从清洁走廊→饲育室 →污物走廊、一更室→设施外，室内处于正压。 污染或放射性实验动物室，防止微生物和放射性 物质扩散，室内必须处于负压。国际标准规定设 施内压力梯度为20～50Pa。饲养室送风口和排风 口气流较大，布置动物笼架、笼具时应尽量避开 风口。
环境因素对实验动物影响，环境因素具有 “有利”和“有害”作用两个方面：环境因素是 实验动物生存必要条件，动物通过新陈代谢同周 围环境不断地进行物质和能量的交换，同时动物 经常接受外界环境刺激产生免疫反应增强体质， 促进生长，实验动物在舒适环境中才能正常生长、 发育、繁育和用于实验。
环境因素对动物机体有害的各种因素，动物在 有害因素作用下，产生保护性反应或通过适应来 消除或减轻这些有害因素作用，“有害”情况过一 定水平，就会使动物机体不能忍受，产生直接或 间接危害，动物各种功能失调，引起各种疾病甚 至死亡。实验动物环境控制原则，充分利用和创 造那些对实验动物有利因素，消除和防止有害因 素，保证实验动物健康和达到实验利用目的。
垫料
垫料质地影响动物健康，杉木对小鼠、大鼠 肝脏微粒体酶变化有影响；刨花作为垫料饲养地 鼠，会引起足掌受伤并形成肉芽肿。垫料选用吸 湿性良好、尘埃少、无异味、无毒性、无油脂、 不助长微生物、不诱导动物产生酶类、动物感到 舒适、不引起动物皮肤与黏膜损伤材料。
实验动物的环境控制与管理
适当的换气次数可以为动物提供充足的新鲜空气。但换气次数过多，则会让动物大量消耗体能以弥补因空气快速流动引起的热量损失，国家标准规定的换气次数在10-20次/h.
三、气流及风速（GB≤0.18m/s）
01
空气流动方向：在屏障系统中，因静压不同，空气的流动方向是，清洁走廊→饲育室→污物走廊→淋浴室→设施外，室内处于正压，压力梯度为20~50Pa。
持续的黑暗环境可抑制大鼠的生殖过程，使卵巢减轻；持续光照，则过度刺激生殖系统，产生连续发情，大小鼠出现永久性阴道角化，有多数卵泡达到排卵前期，但不形成黄体。
01
以12H明，12H暗或10H明，14H暗为宜，动物可出现稳定的发情周期。
02
（二）影响
饲养室内噪声来源：外界传入，室内机器产生如空调机、排风机，动物自身产生的走动、争斗、鸣叫等。
（一）对生长、繁殖的影响
10KHZ、110DB的纯音刺激后小鼠对肾上腺素的感受性有明显增加。说明声音刺激对交感神经有很大影响。
01
而给小鼠投喂镇静剂如冬眠灵、氯丙嗪、利血平、安定时，能降低其对声音的感受性。
02
另外，振动能引起动物消化器官分泌机能的障碍，从而导致消化吸收不良。
03
（二）实验结果的影响
二、湿度（GB40%—70%）
空气中湿度是指大气中水分含量，按每立方米实际含水量（克）表示，称为绝对湿度。空气中实际含水量占同等温度下饱和含水量的比分比值，称为相对湿度（%）
”
相对湿度对动物机体热调节有密切关系，当环境温度与体温接近时，动物体只能通过蒸发作用来放散体热，而当环境湿度达到饱和状态时动物体的蒸发受到抑制，容易引起代谢紊乱，使动物机体抵抗力下降，发病率增加
动物与人的听觉器官剖解结构和生理功能基本相似，所不同的是动物听到的音域比人宽。人：1000-2000HZ；动物1000-5000HZ。
第四章实验动物的环境控制PPT课件
▪ 空气相对湿度对动物机体热调节有密切关 系。
.
14
（二）空气湿度
▪ 多数动物不耐低湿。 ▪ 低温干燥环境下大鼠易患环尾病，当湿度为40%
时大鼠此症的发生率为25%-30%。 ▪ 在低湿情况下，大、小鼠的哺乳母鼠常发生拒哺
或咬仔现象，仔鼠发育不良，体重增长停滞。 ▪ 高温、高湿时，动物抵抗力下降，发病率和病死
.
36
隔离器可安放于开放环境或屏障环境，其布局 和运作分别按上述系统的要求。隔离器呈长方形 箱状，安放于工作台上。实验动物饲养于隔离器 内；空气由送风机经空气过滤器通向隔离器的空 气入口，隔离器内的脏空气经空气出口排出。隔 离器的一侧装有橡皮手套，供隔离器内部操作使 用，隔离器另一侧有灭菌渡舱，供传入传出物料 及动物使用。有的隔离器还连有药液灭菌渡槽， 供剖腹取胎使用。
率增加，且利于病原微生物的存活和传播。
.
15
表 4-3 一些国家对实验动物设施内相对湿度的规定
动物
实验动物设施内规定的相对湿度(%)
美国 ILAR* OECD** 日 本 中 国
小鼠
40－70
30－70 45－55 40－70
大鼠
40－70
30－70 45－55 40－70
仓鼠
40－70
30－70
▪ 在饲养室内保持一定气流，不仅可使温度、 湿度及化学物质组成保持均匀一致，而且 有利于将污浊气体排出室外。
▪ 实验动物通常采用值系0.13-0.18m/s的气 流。
.
17
（三）气流和风速
▪ 动物室的通风换气，其目的在于供给动物新鲜空 气，满足实验动物生理的需要；除去室内恶臭物 质；排出动物呼吸、照明和机械运转产生的余热， 使饲养环境内温度、湿度和气流等因素达到一定 要求，稀释粉尘和空气中浮游微生物，使空气的 污染降低到最低程度。
.
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（二）空气湿度
▪ 多数动物不耐低湿。 ▪ 低温干燥环境下大鼠易患环尾病，当湿度为40%
时大鼠此症的发生率为25%-30%。 ▪ 在低湿情况下，大、小鼠的哺乳母鼠常发生拒哺
或咬仔现象，仔鼠发育不良，体重增长停滞。 ▪ 高温、高湿时，动物抵抗力下降，发病率和病死
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隔离器可安放于开放环境或屏障环境，其布局 和运作分别按上述系统的要求。隔离器呈长方形 箱状，安放于工作台上。实验动物饲养于隔离器 内；空气由送风机经空气过滤器通向隔离器的空 气入口，隔离器内的脏空气经空气出口排出。隔 离器的一侧装有橡皮手套，供隔离器内部操作使 用，隔离器另一侧有灭菌渡舱，供传入传出物料 及动物使用。有的隔离器还连有药液灭菌渡槽， 供剖腹取胎使用。
率增加，且利于病原微生物的存活和传播。
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表 4-3 一些国家对实验动物设施内相对湿度的规定
动物
实验动物设施内规定的相对湿度(%)
美国 ILAR* OECD** 日 本 中 国
小鼠
40－70
30－70 45－55 40－70
大鼠
40－70
30－70 45－55 40－70
仓鼠
40－70
30－70
▪ 在饲养室内保持一定气流，不仅可使温度、 湿度及化学物质组成保持均匀一致，而且 有利于将污浊气体排出室外。
▪ 实验动物通常采用值系0.13-0.18m/s的气 流。
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（三）气流和风速
▪ 动物室的通风换气，其目的在于供给动物新鲜空 气，满足实验动物生理的需要；除去室内恶臭物 质；排出动物呼吸、照明和机械运转产生的余热， 使饲养环境内温度、湿度和气流等因素达到一定 要求，稀释粉尘和空气中浮游微生物，使空气的 污染降低到最低程度。
第四章、实验动物环境与设施
七、有害气体
实验动物室内可存在氨、硫化氢、甲基硫 醇等特殊气味有害气体，它们是由动物粪尿 发酵分解产生的。其中，氨的浓度最高，因 而常以其浓度作为判断有害气体污染程度的 指标之一。 我国标准规定：设施中的氨浓度应低于 14mg/m3 (20ppm)。
八、空气中的微生物
空气的微生物洁净度是实验动物环境最为重要 的监测指标之一。通常，微生物不能游离于空气 中存活，而是附着于粉尘成为气溶胶。 国家标准规定，设施的空气落下菌数：普通环 境的落下菌数少于或等于30个／皿时，屏障系统 少于或等于3个／皿时，隔离系统应该无检出。
六、空气洁净度（粉尘） 空气洁净度（粉尘）
空气洁净度是指空气中的尘埃粒子含量。粉尘是 指空气中浮游的固体微粒。 粉尘对实验动物和工作人员的健康有极大影响。 亚屏障系统以上级别设施中的空气，必须进行有效过 滤。目前常用三级过滤法， 空气洁净度以空气中粉尘的浓度和粒径大小为指 标，并以达到多少级来表示。我们国家标准：清洁级 屏障系统(即亚屏障系统)的空气洁净度要求达到 100000级，SPF级屏障系统(即屏障系统)达到10000级， 隔离系统达到100级。
第一节 影响实验动物的环境因素
动物性状的表现决定于多种因素，主要是遗传因 素和环境因素的综合结果。动物的基因型受发育环境 (胚胎期和哺乳期)影响而决定其表现型，此表现型又 受动物的邻近环境(包括培育环境和实验场所环境)的 影响而发生变化出现不同的演出型。
实验动物环境因素包括两个方面，即自然因素(包括物理、 化学和生物学因素)和人为因素。这些因素不是孤立的，而 是相互联系而产生影响的。可分为： 1．气候因素：温度、湿度、气流、风速。 2．物理因素：粉尘、光照、噪音。 3．化学因素：空气(氧、二氧化碳)、臭气(氨、硫化氢)。 4．营养因素：饲料、水、维生素、矿物质、微量元素。 5．栖居因素：笼具、垫料。 6．生物因素：微生物、寄生虫、遗传因素。 环境对实验动物质量和动物实验结果的影响是多因素的 联合作用。
实验动物环境控制
实验动物环境控制动物性状的表现决定于多种因素，主要是遗传因素和环境因素的综合结果。
基因型相同：环境相同，表现型相同。
环境不同，表现型不一定相同。
表现型相同：基因型不一定相同。
基因型、表现与环境之间的关系，可用如下公式来表示：表现型＝基因型＋环境。
所以遗传因素和环境因素的控制对实验动物非常重要。
一、实验动物的遗传学控制封闭群定义：以非近亲交配方式进行繁殖生产,在不从外部引入新的血缘条件下,至少连续繁殖4代以上的实验动物种群称为封闭群。
规定封闭群每代近交系数增加量不得超过1%;封闭群的特性及应用：1.遗传组成具有很高的杂合性，在遗传学上可作为选择实验的基础群体，研究某些性状的遗传力;2.具有类似于人类群体遗传异质性的遗传组成，适合人类遗传研究，药物筛选和毒物试验等;3.携带大量有害隐性基因，评价群体对自发或诱发突变的遗传负荷能力;突变种所携带的突变基因通常导致异常表现,可进一步筛选培育成各种病理模型;4.繁殖力和生产力较强，广泛用于教学和一般实验。
近交系的遗传监测：导致近交系发生遗传改变的原因：遗传污染、遗传漂变和突变。
其中突变是首要因素。
二、实验动物的环境控制内环境因素指标包括：温度,湿度,气流和风速,光照,噪音, 粉尘,氨气,氧,二氧化碳等。
环境因素的分类：气候因素--- 温度,湿度,气流和风速等；理化因素---光照,噪音,粉尘,氨气, 氧,二氧化碳等；居住因素---房屋、笼具、垫料等；营养因素：饲料、水等；生物因素：动物饲料密度、微生物、人、其它动物等。
温度：1、环境温度可影响动物机体的抵抗力。
实验表明，BALA/CA小鼠从22 ℃移至12 ℃或32 ℃，其B细胞数和T细胞数发生明显变化，免疫功能异常。
2、环境温度可影响动物的脏器重量。
小鼠大低温环境下饲养，其心脏、肝脏和肾脏较大，而在高温环境下则较小。
3、环境温度可影响动物的实验反应性。
不适宜的环境温度可使动物处于应激状态，从而出现对化学物质的急性毒性反应改变。
实验动物学 第四章
[三] 、各种环境因素对实验动物质量和动物实 验结果的影响
（一）、环境因素的重要性 实验动物终生被限制在一个极其有限的环境范围内生活， 通过新陈代谢与周围环境发生联系，其生长发育，对疾病的 抵抗力、对动物实验的反应等都依赖周围的环境。 动物有适应环境变化并做出反应的能力，这种适应可以是 行为性的或是生理性的，例如新陈代谢、气温、活动力、饲 料、激素分泌、睡眠、体重变化、形态、性成熟、繁育、哺 育和泌乳、妊娠等方面，都可直接与环境有关，影响动物的 质量和实验的结果。因此实验动物对环境的依赖性很强，尤 其是一些近交系动物和免疫缺陷动物，要求更严格的环境条 件。
2、湿度
湿度是指大气中的水分含量。按每立方米空气中实际含 水量表示时称为绝对湿度。空气中含水量占同等湿度下饱和 含水量的百分值称为相对湿度。相对湿度在40—70%之间动 物最适应。 空气相对湿度与动物机体热调节有密切关系。当环境 气温与动物体温接近时，动物只能通过蒸发作用散热，而湿 度大蒸发作用就差，因此高温高湿的环境对动物的热调节极 为不利；相对湿度高，微生物易繁殖，饲料和垫料易霉变， 动物易患呼吸系统疾病。湿度20%而温度为27℃时，大鼠易 发生尾部环状坏死。仔鼠发育不良。易出现哺乳母鼠咬仔现 象。
（二）、环境因素对实验动物的影响 1、温度
国家标准中最适温度范围为18—29℃，日温差不应超过3℃（依 动物种类而标准不同）。环境温度缓慢地变化，在一定范围内机体可以 自行调节而适应。气温变化过大或过急时对动物的健康将产生不良影 响。特别是裸鼠，不能有效地保持体温。 一般的哺乳类实验动物，当温度过低时常导致性周期的推迟，而 温度超过30℃时，雄性动物将出现睾丸萎缩或形成精子的能力下降，雌 性动物将出现性周期紊乱，泌乳能力降低或拒乳等现象。 长时间的温度变化常可引起动物形态方面的变化。例如：在寒冷的 地区生长的兔耳较短。在寒冷环境生长的大鼠尾巴比在温暖环境下生长 的同胎大鼠短。 温度与基因的表达有密切关系。例如：喜马拉雅兔在20℃环境下， 全身毛色为全白色，但如饲养在10℃环境下时，耳、尾、鼻和四肢尖端 则生长黑毛，这是由于体内的黑色素酶在高温时被破坏所致。实验证明 在不同温度下饲育的动物，由于代谢不同，即使在相同实验条件下，结 果差异也很大。
实验动物环境控制
01
ABSL-2（Animal facility-Biosafety Level-2，P2）---适用于危险度2级病原微生物
02
ABSL-3（Animal facility-Biosafety Level-3，P3）---适用于危险度3级病原微生物
03
ABSL-4（Animal facility-Biosafety Level-4，P4） ---适用于危险度4级病原微生物
*
ABSL-2 适用： 危险度2 级（个体危险中等，群体危险低） ABSL-2是在ABSL-1的操作规范、处理方法、安全设备和实验室要求的基础上建立起来的。饲养室门应保持关闭，有明显的“生物危害”标志牌。 动物饲育室要求： （1）应分别设置动物饲育室和实验操作室、检疫观察室。动物实验宜在隔离器、IVC和生物安全柜内进行。 （2）门应带锁、可自动关闭。实验室的门应具有可视窗。动物实验室不宜设下水地漏。 （3）应设置恒温恒湿空调通风系统和空气净化机组，一般宜采用全新风。 （4）应配备高压蒸汽灭菌器。 （5）污物处理应保证满足实验室运转和控制污染的要求。固体废弃物经高压蒸汽灭菌后交环保部门统一处理；污染的废水必须经过有效消毒。 有害污染废弃物要与一般废弃物分开放置 （6）应有可靠的电力供应和应急照明。保证紧急情况下基本设备的 用电需要。 (7) 应按规定设置火灾报警、消防器材以及洗眼设施。
04
*
不同级别感染性动物实验室的要求 ABSL-1 适用： 危险度1 级（无或极低的个体和群体危险） 动物饲育室要求： (1) 选址应符合实验动物设施环境的要求。 (2) 实验室应具有防止昆虫、野鼠等动物进入和实验动物外逃的措施。 (3) 应考虑人流、物流、动物流的合理设置，动物进入宜与人员和物品进入通道分开。 (4) 在实验室门口处应设一更，个人服装与实验室工作服分别放置。 (5) 每个实验室宜设洗手池，设置靠近出口处。 (6) 实验室的墙壁、天花板和地面应平整、易清洁、不渗水、耐化学品和消毒剂的腐蚀。地面应防滑、无缝隙，不得铺设地毯。实验台面应防水，耐腐蚀、耐热。 (7) 实验室内应考虑到动物照度。实验操作时均应保证工作照明，避免不必要的反光和闪光。
实验动物环境控制优秀PPT文档
料也易发生霉变。 4）湿度过低，易致粉尘飞扬，引起动物和人的呼
表现型(蛋白质、新陈代谢特征和动物形
动物实验的目的是对反应型进行各周种有围控环制的境处理而获得实验结
果。为求得动物实验结果重复性好，就必须要求反应型（即供实 验用的动物）稳定，这就需要对决定反应型的遗传背景和环境条 件加以控制。
• R＝(A+B+C)×D+E
• 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。 • 环境因素与动物的总反应呈正相关
二、实验动物环境因素的分类
(1)气候因素：温度、湿度、气流、风速等。
(2)理化因素：氧、二氧化碳、粉尘、臭味、噪 音、照度、杀
等。
虫剂、消毒剂、有害化学物质
(3)居住因素：房屋、饲养笼具、垫料、给食器、 供水器等。
三、各种环境因素对动物实验结果的影 响
1、温度 第四章实验动物环境控制
1(3）)居灵住长因类素外：，房高屋温、条饲件养实笼验具动、物垫很料难、维给持食体器温、恒供定水。器等。 1(1）)气灵候长因类素外：，温高度温、条湿件度实、验气动流物、很风难速维等持。体温恒定。 5R）：不实适验宜动的物环的境总温反度应可；使实验动物处于应激状态，从而出现对化学物质的急性毒性反应改变。
1）灵长类外，高温条件实验动物很难维持体温恒 二演、出实 型验（动即物生环物境反因应素现的象分) 类
3主）要影实响验动动物物脏最器适重宜量温，度环（境℃温）度与动物脏器重量有显著的负相关。 (14)气营候 养因素：温 饲度 料、湿 水度 、、 蛋气 白流 质、风 矿速 物等 质。 、维生素等。
定。 第为二求节 得动实物验实动验物结设果施重复性好，就必须要求反应型（即供实验用的动物）稳定，这就需要对决定反应型的遗传背景和环境条件加以控
表现型(蛋白质、新陈代谢特征和动物形
动物实验的目的是对反应型进行各周种有围控环制的境处理而获得实验结
果。为求得动物实验结果重复性好，就必须要求反应型（即供实 验用的动物）稳定，这就需要对决定反应型的遗传背景和环境条 件加以控制。
• R＝(A+B+C)×D+E
• 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。 • 环境因素与动物的总反应呈正相关
二、实验动物环境因素的分类
(1)气候因素：温度、湿度、气流、风速等。
(2)理化因素：氧、二氧化碳、粉尘、臭味、噪 音、照度、杀
等。
虫剂、消毒剂、有害化学物质
(3)居住因素：房屋、饲养笼具、垫料、给食器、 供水器等。
三、各种环境因素对动物实验结果的影 响
1、温度 第四章实验动物环境控制
1(3）)居灵住长因类素外：，房高屋温、条饲件养实笼验具动、物垫很料难、维给持食体器温、恒供定水。器等。 1(1）)气灵候长因类素外：，温高度温、条湿件度实、验气动流物、很风难速维等持。体温恒定。 5R）：不实适验宜动的物环的境总温反度应可；使实验动物处于应激状态，从而出现对化学物质的急性毒性反应改变。
1）灵长类外，高温条件实验动物很难维持体温恒 二演、出实 型验（动即物生环物境反因应素现的象分) 类
3主）要影实响验动动物物脏最器适重宜量温，度环（境℃温）度与动物脏器重量有显著的负相关。 (14)气营候 养因素：温 饲度 料、湿 水度 、、 蛋气 白流 质、风 矿速 物等 质。 、维生素等。
定。 第为二求节 得动实物验实动验物结设果施重复性好，就必须要求反应型（即供实验用的动物）稳定，这就需要对决定反应型的遗传背景和环境条件加以控
实验动物环境控制
2013
13
实验动物环境因素及其控制
相对湿度 过低 相对湿度低于40%时，大鼠容易发生 环尾症，
死亡率较高
2013
14
实验动物环境因素及其控制
相对湿度 过低
使动物皮肤和黏膜发生干裂，减弱皮肤和黏膜 对微生物的防御能力
使室内灰尘飞扬，易引起动物的呼吸道疾病
低湿环境下，常发生大、小鼠乳母拒绝哺乳或 食仔现象，仔鼠发育不良、体重增长停滞
除了能听到人类所能听到的低频声（20~20000Hz ）外，还能听到人类听不到的高频超声波
控制要求：不超过60dB(A声级频率）
2013
24
实验动物环境因素及其控制
光照 光照调节动物的生理机能
和行为活动 光照强度对实验动物的影
响较大 光照时间对动物生殖生理
和繁殖有一定影响
2013
25
实验动物环境因素及其控制
氨浓度控制要求：14mg/m^3
2013
18
实验动物环境因素及其控制
颗粒物污染： 颗粒物粒径与其危害性相关：0.002-100μm ✓ 吸入引起呼吸系统疾病（粒径≤10μm为可吸入
粒子，ISO，粒径≤ 5μm可到达细支气管与肺泡） ✓ 承载致敏原引起人的严重变态反应 ✓ 成为微生物的载体污染环境
实验动物环境控制
实验动物环境控制
概述 实验动物环境因素及其控制 实验动物的饲养条件 实验动物环境设施
2013
2
概述
1. 实验动物环境定义： ——大体环境、微环境
2. 环境因素分类： ——气候、理化、居住、生物
2013
3
概述
3. 环境因素的作用 ——复合作用，应激和适应
2013
4
第四章实验动物的环境控制.ppt
屏障系统 隔离系统
18～29
18～29
≤3
≤3
40～70
40～70
10～20
10～20
≤ 0.18
≤ 0.18
20～50
20～50
10000
100
≤ 2.45
≤ 0.45
≤14
≤14
≤60
≤60
150～300 150～300
12/12或10/14 12/12或10/14
实验动物设施
• 【一】概述 • 实验动物设施是进行实验动物饲养、保种
实验动物设施
• 屏障环境
– 是标准动物饲养室或实验室用得最多的 系统，境适用于饲养SPF、清洁级动物 和做SPF级、清洁级动物实验的要紧设 施。
– 一切进入屏障的人、动物、饲料、水、 空气、铺垫物及各种用品均须通过严格 的微生物控制。
– 屏障内设有供清洁物品和废弃物品流通 的清洁走廊和污物走廊。
实验动物设施
环境因素对实验动物的影响
• 【三】各种环境因素对实验动物质量和动 物实验结果的影响
• 温度 – 实验动物差不多上基本上恒温动物，其 极限温度为+40～-30℃之间，动物实验 时最适宜的环境温度为21～27℃。 – 环境温度可影响动物的生殖能力。温度 过低时，哺乳动物性周期推迟；而温度 超过30 ℃时，雄性动物睾丸萎缩，雌性 动物性周期紊乱。
环境因素对实验动物的影响
• 空气洁净状况及流速
– 动物室内的有害气体要紧为NH3、H2S等， 其中氨的含量是是衡量空气质量的最要紧 指标，要求不超过14g/m3（20ppm）。
– 动物体表皮毛、饲料、垫料等材料的碎屑， 可被气流携带而在空气中悬浮飞扬，形成 尘埃污染。尘埃往往又成为微生物的载体。 因而如屏障系统就要求到达10000级净化 （尘埃粒径≥0.5μm，累计数≤350个/L； ≥5μm，累计数≤2.3个/L）。
实验动物学-环境控制
20
20
20
22
20
24
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28
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30
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100
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10
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10
50
10
50
7
35
6
30
11
55
16
80
实验动物的温度标准范围：
2、湿度：
相对湿度
实际水蒸气分压力
相对湿度（%） = ------------------ × 100%
饱和水蒸气分压力
适宜的相对湿度是40%～70%。
同种生物因素：社会地位、势力范围、咬斗和饲养密度 等 异种生物因素：微生物、人和其它动物
（二）各种环境因素对实验动物质量和动物实验结果的影响
1、温度
★最适宜温度20～25℃，温差：3或4℃
★温度对动物的影响：
新陈代谢：低温时新陈代谢增加，摄食增加； 散热：除灵长类，其他动物汗腺不发达或无汗腺，高温时
最适气流速度0.1～0.2m/s。气流速度和散热正相关， 实验动物体表面积与体重的比值较大，对气流速度更 敏感。
换气次数，洁净程度越高，要求换气次数越多。
屏障环境：10～20次/h
隔离环境： 20～50次/h.
压强梯度：洁净区高于污染区。
合理组织气流和风速可调节室内温度和湿度，又可降 低室内粉尘和有害气体污染，控制传染病的流行。
排泄物和垫料
实验动物使用的垫料要满足几个条件： ①垫料对动物无刺激作用，无毒性、无异
味、无油脂； ②垫料吸水性能良好，尘埃少，并应有吸
医学实验动物学第四章 实验动物环境(一)-1
——大鼠的“坏尾症” 湿度与温度共同影响动物实验
湿度的测量和相对湿度计 • 干湿球相对湿度计 •
球
发
相
相
对
对
湿
湿
度
度
计
计
干湿球相对湿度计
干球 湿球
盛水槽
红色：干球温度 蓝色：湿球温度 黑色：相对湿度
GB14925-2001动物实验设施环境控制指标（相对湿度）
项目
温度， ℃ 日温差℃， ≤
度
2、化学因素
有害气体 饲料 饮水 杀虫 消毒
（NH3浓度）
剂剂
3.生物因素 同种生物 异种生物 微生物因素
4.居住因素
设施 (房舍 ） 设备（笼具 ） 垫料 供食器 供水器
三、动物实验中 环境控制的意义
遗传型 表现型 演出型 实验结果
种 品种 品系
胚胎期
哺乳期 环境
饲养 生活 环境
实验 处理
5、 噪 声
• 来源：外界侵入；室内操作（实验、饲 养、通风空调等机械）。
• 单位：A级分贝（dB）
dB = 20lg ——10—P —
P0
P –实际声压； P0（基准声压） = 2×10-5N/M2
噪声对动物实验 的影响
1）强噪声可以引起小鼠听源性痉挛。
2)啮齿目动物、犬、兔等听阈广，噪声可 能导致动物骚动、不安。
lx
动物照度
明暗交替时间，h
18-29
4
8
-
20-26
4
16-28
-
40-70
15
20
8
0.2
10
50
-
7
5
-
3
无检出
湿度的测量和相对湿度计 • 干湿球相对湿度计 •
球
发
相
相
对
对
湿
湿
度
度
计
计
干湿球相对湿度计
干球 湿球
盛水槽
红色：干球温度 蓝色：湿球温度 黑色：相对湿度
GB14925-2001动物实验设施环境控制指标（相对湿度）
项目
温度， ℃ 日温差℃， ≤
度
2、化学因素
有害气体 饲料 饮水 杀虫 消毒
（NH3浓度）
剂剂
3.生物因素 同种生物 异种生物 微生物因素
4.居住因素
设施 (房舍 ） 设备（笼具 ） 垫料 供食器 供水器
三、动物实验中 环境控制的意义
遗传型 表现型 演出型 实验结果
种 品种 品系
胚胎期
哺乳期 环境
饲养 生活 环境
实验 处理
5、 噪 声
• 来源：外界侵入；室内操作（实验、饲 养、通风空调等机械）。
• 单位：A级分贝（dB）
dB = 20lg ——10—P —
P0
P –实际声压； P0（基准声压） = 2×10-5N/M2
噪声对动物实验 的影响
1）强噪声可以引起小鼠听源性痉挛。
2)啮齿目动物、犬、兔等听阈广，噪声可 能导致动物骚动、不安。
lx
动物照度
明暗交替时间，h
18-29
4
8
-
20-26
4
16-28
-
40-70
15
20
8
0.2
10
50
-
7
5
-
3
无检出
实验动物的环境控制
污染处理
02
03
紧急救援
在极端气候条件下，采取措施保 护实验动物免受恶劣环境的影响。
对实验动物环境中的污染物进行 及时清理和处置，防止对实验动 物健康造成危害。
在发生紧急情况时，迅速采取措 施，确保实验动物的安全和健康。
05
实验动物环境的影响与评估
环境对实验动物的影响
生理影响
环境因素如温度、湿度、光照、 噪音等对实验动物的生理功能产 生影响，如体温调节、内分泌、
空气质量
空气质量对实验动物的呼吸系统 和健康状况有直接影响。
应保持室内空气流通，避免有害 气体和尘埃的积累。
对于需要特殊环境条件的实验动 物，如无菌动物或SPF级动物， 应采取严格的空气过滤和消毒措 施，确保空气质量符合要求。
噪音
噪音是实验动物环境中容易忽视 的因素，但对动物的生理和心理
健康有很大影响。
根据实验动物的需求，控制室内温度， 保持适宜的温差。
湿度管理
维持适当的湿度水平，以满足实验动 物的皮肤和呼吸道需求。
光照管理
设置合理的光照周期，模拟自然光或 恒定光照，以满足实验动物的生物钟 和视觉需求。
饲养密度管理
合理安排实验动物的饲养密度，避免 过度拥挤或孤独。
环境问题应对与处理
01
异常气候应对
高噪音环境可能导致实验动物出 现听力损伤、行为异常、繁殖能
力下降等问题。
应采取措施降低噪音，如隔音设 施的使用、合理安排工作时间等，
为实验动物创造安静的环境。
03
实验动物环境的监温度传感器
用于监测实验动物所在环境的 温度，确保温度适宜且稳定。
湿度传感器
用于监测环境湿度，保持适宜 的湿度水平，避免过高或过低 。
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2019/1/11
11
第二节
实验动物设施
• 实验动物设施是为实验动物和动物实验提 供能够控制的、稳定的、适合实验动物生 长/繁殖的环境。 • 依据功能，可分为 生产繁殖设施 动物实验设施
2019/1/11
12
一、普通设施 普通设施应符合普通环境控制要求，用于饲养普 通级动物。设施通常为单走廊专用房舍，有空调 和送、排风装置，有防野鼠、防昆虫措施。此外 还应配置动物实验室、手术室、清洗室、笼器具 和饲料垫料仓库。因普通级大动物粪尿排泄量大， 在设施建造设计时应注意足够的通风换气量和通 畅的下水管道。笼具要定期清洗消毒，饲料应确 保未污染和霉变。工作人员进入时应采取一定的 防护措施，如穿着工作服，戴口罩、帽子和手套。
40 - 70
≥15 ≤0.2 ≥10 7级 ≤3 ≤14 ≤60 ≥200 12/12或10/14 清洁走廊>饲养室>次清 洁走廊 美国宇航局标准
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9
不同实验动物环境的使用功能和适用动物等级
环境分类 普通 环境 屏障 环境 --使用功能 实验动物生产、动物 实验、检疫 适用动物等级 普通动物
屏障环境温度控制在20-26℃，日温差≤4℃；相 对湿度控制在40-70%，换气次数控制在15次/h， 空气洁净度7级。
2019/1/11
7
3. 隔离环境（isolation environment） • 采用无菌隔离装置以保持无菌状态或无外来污染物。 隔离装置内的空气、饲料、水、垫料和设备应无菌， 动物和物料的动态传递须经特殊的传递系统，该系 统既能保证与环境的绝对隔离,又能满足转运动物 时保持内环境一致。适用于饲育SPF级、悉生及无 菌实验动物。 • 隔离环境温度控制在20-26℃，日温差≤4℃；相对 湿度控制在40-70%，换气次数≥ 20次/h，饲养无 菌动物或悉生动物的隔离装置空气洁净度为 5级。 为了保证良好的隔离环境，隔离装置内外的静压差 要保持在50Pa。
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13
二、屏障设施 根据屏障控制规模的大小，分为： 屏障系统 屏障单元 局部屏障设备
2019/1/11
14
1.屏障系统
• 一般设计为双走廊或三走廊。 • 空气要经过初、中、高效三级过滤，其空气洁 净度达到7级（相当于美国宇航局标准10000 级）。 • 屏障系统内保持正压，通过设定清洁走廊、饲 养室/动物实验室和次清洁走廊之间的压差调 节气流走向。 • 屏障系统的出入口一般都设两道门，形成缓冲 间（气闸），防止开门时外界空气逆流进入屏 障系统内。
5
1. 普通环境（conventional environment） 普通环境符合动物居住的基本要求，不 能完全控制传染因子，但能控制野生动物 的进入，适用于饲养普通级实验动物。 普通环境温度犬、兔、猴、小型猪等控 制在16-28℃，豚鼠、地鼠控制在18-29℃ 范围；日温差≤4℃，相对湿度控制在4070%，换气次数最少8次/h。
第四章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
2019/1/11
实验动物的环境控制
实验动物环境 实验动物设施 特殊动物实验设施 设施的维护和管理 实验动物设施的环境监测
1
1959年Russell和Bruch提出的
动物遗传和环境之间相互关系的学说
基因型
发育环境 表现型 周围环境 演出型
1959-1962年孕妇服用 反应停后出生的海豹儿
2019/1/11
6
2. 屏障环境（barrier environment）
屏障环境是专门为清洁级、SPF级动物饲养和动物实验设计 的环境，符合动物居住的要求。通过对出入屏障环境的人 员、物品、动物和空气洁净度的控制，避免各种可能的传 染因子传入屏障环境内；通过对温湿度、噪声和换气次数 等各种理化因子的控制，给实验动物的繁育营造良好的环 境。
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双走廊屏障系统内人、动物、物品的移动路向
2019/1/11 16
2019/1/11 8
SPF动物实验室环境控制指标
指 标
温度
单 位
摄氏（℃）
范 围
20-26
其 他
日温差≤4℃
湿度
换气量 气流速度 梯度压差 空气洁净度 落下菌数 氨浓度 噪声 工作照度
相对湿度（%）
次/小时 米/秒 帕斯卡（Pa） 级 个/平皿 毫克/立方米（mg/m3） 分贝（dB） 勒克斯（Lux）
正压
负压
实验动物生产、动物 实验、检疫
动物实验、检疫
清洁动物、SPF 动物
清洁动物、SPF 动物
隔离 环境正压 负压 Nhomakorabea实验动物生产、动物 实验、检疫 动物实验、检疫
SPF 动物、悉生动物、 无菌动物 SPF 动物、悉生动物、 无菌动物
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实验动物环境控制的意义
1. 保证实验动物健康和质量标准化。 2. 保障实验研究获得正确结果。 3. 合乎标准的环境为动物实验工作者 提供适宜的工作环境，避免不利的 因素对人的伤害。
2019/1/11 3
第一节
实验动物环境
一、实验动物环境的概念 外环境 国家标准：实验动物环境及设施 大环境 （GB14925-2010） 4.2 选址 4.2.1 应避开自然疫源地。生产设施宜 内环境 远离可能产生交叉感染的动物饲养场所。 4.2.2 宜选在环境空气质量即自然环境 条件较好的区域。 小环境
4.2.3 宜远离有严重空气污染、振动或 噪声干扰的铁路、码头、飞机场、交通 要道、工厂、储仓、堆场等区域。
4 2019/1/11
二、实验动物环境的分类及控制指标
实验动物环境的分类： 1.普通环境：饲养普通级动物
2.屏障环境：饲养清洁级、SPF级动物
3.隔离环境：饲养无菌级、悉生动物
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在动物实验中。为了使动物经过实验处理后的反应保持稳定，就必须 要求每个动物的表现型和演出型都保持稳定；而要求每个动物的表现型和 演出型保持稳定，就必须对动物的生存环境进行控制。
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• 环境对动物实验处理的影响 R = (A + B + C)× D + E 式中：R: 实验动物的总反应 A: 实验动物种属的共同反应 B：动物品种及品系特有的反应 C: 动物的个体反应（个体差异） D: 环境的影响（包括实验处理） E: 实验误差