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
--
14
60
15-20
200 12/12或10/14
20-26 4
15
20
10
50
7
5
3
无检出
100-200
2、湿 度
——绝对湿度和相对湿度 ——湿度对动物实验的影响 ——湿度计和湿度测量 ——相对湿度国家标准
——气流方向、速度主要影响动物散热。
—— 寒冷天气，未经恒温的气流过大会加 剧寒冷；适宜气流可以驱散动物周围的不洁或 有害气体，并使室内温湿度均匀。
换气次数和压强梯度
• 实验动物室换气目的： A. 供给动物新鲜空气，一般同时带入适 宜的温湿度； B. 驱除动物室内有害、不洁或有异味的 污浊气体； C.保持压强梯度（正压或负压）。
防止粉尘颗粒侵入的主要方法
A）根据不同动物微生物等级进行有效的空气过
滤； B）进入动物室的物品、器械按要求进行严格灭
菌； C）操作人员按要求必须穿戴工作衣帽鞋，风淋
后进入； D）室内及其它清洁区域经常用消毒液擦洗、喷
雾，降尘和杀灭微生物。
动物实验室空气洁净度标准
开放环境：不作要求 屏障环境： 洁净度7 级（英美制10000级） 隔离环境：洁净度5级（英美制100级）
E—实验误差
第二节 环境对动物实验的影响
一、物理环境
1、温度
——温度概念（略） ——临界温度和等热区 ——温度对实验动物的影响 ——温度测量 ——温度国家标准
临界温度
A.环境温度下降至动物必须提高代谢率、 增加产热来维持体温恒定时的温度； B.环境温度上升，机体散热受阻，物理调 节不能维持正常体温恒定，体内蓄热，体温 升高时的温度。
20-26 4
最小换气次数，次/h
8
气流速度，m/s ≤
最小静压差，Pa
+
空气洁净度，级
-
落下菌数，个/皿 ≤
-
氨浓度，mg/m3 ≤
噪声，dB(A)
≤
15 20
8
0.2
10 50
-
7
5
-
3
无检出
--
14
60
15
20
10
50
7
5
3
无检出
最低工作照度
lx
动物照度
明暗交替时间，h
15-20
200 12/12或10/14
噪声，dB(A) ≤
最低工作照度
lx
动物照度
明暗交替时间，h
指
小鼠大鼠豚鼠地鼠
开放
屏障
隔离
标
犬猴猫兔小型猪
开放
屏障
隔离
18-29 4
20-26
4
16-28
-
40-70
20-26 4
8
15
20
8
15
20
0.2
-
10
50
-
10
50
-
7
5
-
7
5
-
3
无检出
--
3
无检出
14
60
200
15-20
100-200
12/12或10/14
一、微生物和寄生虫学分类回顾
微生物级别 普通动物
清洁动物
无特定 病原体动物 无菌动物及 悉生动物
英文名称
CONVENTIONAL ANIMALS
CLEAN ANIMALS
SPECIFIC PATHGEN FREE
GERM FREE AND GNOTOBIOTIC
缩写 饲育环境要求
CV
开放环境
CL （CN)
GB14925-2001动物实验设施环境控制指标（光照）
项目
指
小鼠大鼠豚鼠地鼠
开放
屏障
隔离
标
犬猴猫兔小型猪
开放
屏障
隔离
温度， ℃
日温差℃， ≤
相对湿度，
%
18-29 4
20-26
4
16-28
-
40-70
20-26 4
最小换气次数，次/h
8
气流速度，m/s ≤
最小静压差，Pa
-
空气洁净度，级
-
落下菌数，个/皿 ≤
B.也称“过高温度”。
等热区：
临界温度上限
也称舒适区。恒温
动物主要靠物理调节
等 热
（散热）维持正常体温
区 （ 舒
恒定时的温度区域。对
适 区
不同动物进行环境温度
）
调节，要求将温度控制
在“等热区” 以内。 临界温度下限
温度对动物 实验的影响
• 在毒理学中，半数致死量简称LD50（Lethal Dose, 50’，单位：mg/kg ）。
4. 各类免疫缺陷动物。 ——必须在特殊的生活环境下才能正常生活、繁育和进行 实验。
饮水瓶
小
饲料
鼠
饲
养
盒
示
15cm
动物
意
30cm
20cm
图
2．LA对实验处理的反应经验公式
R ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）* D + E
R—实验总反应 A—动物种类特有反应 B—品种（品系）特有反应 C—动物个体反应
D—环境因素影响 y = kx + b
8
15
20
8
0.2
-
10
50
-
-
7
5
-
-
3
无检出
--
14
60
15
20
10
50
7
5
3
无检出
15-20
200 12/12或10/14
100-200
3、气流
——气流的作用 ——换气次数 ——压强梯度 ——换气次数和压强梯度国家标准
3、 气 流
来源：温差；通风；门窗启闭；人员进出。 气流对实验动物的影响：
-
氨浓度，mg/m3 ≤
噪声，dB(A)
≤
15
20
8
0.2
10
50
-
7
5
-
3
无检出
--
14
60
15
20
10
50
7
5
3
无检出
照度 最低工作照度
lx
动物照度
明暗交替时间，h
15-20
200 12/12或10/14
100-200
5、噪声
• ——噪声来源 • ——噪声概念 • ——噪声对动物实验的影响 • ——噪声国家标准
6、空气洁净度
• ——粉尘颗粒的危害 • ——粉尘颗粒的来源 • ——英美制“级”的概念 • ——国标洁净度级 • ——防止粉尘颗粒危害的方法 • ——洁净度级国家标准
6、空气洁净度 空气洁净度是衡 量空气中尘埃颗粒浓 度的计量单位。
粉尘颗粒对动物的危害
主要是因为其 可能携带或黏附
各种微生物
动物室内粉尘颗粒来源
温度（℃）
26.7
苯异丙胺
药
物 名
盐酸脱氧麻黄碱
麻黄碱
90.0 33.2 56.5
15.5 197.0 111.0 477.1
温度测量和温度计
水银温度计； 煤油温度计； 酒精温度计； 电子温度计； 高低温温度计 。
高低温温度计
高低温温度计
小磁块
最低 最高
回复按钮 水银面
实验动物设施环境指标（静态）
GB14925-2001动物实验设施环境控制指标（空气洁净度）
项目
温度， ℃
日温差℃， ≤
相对湿度，
%
最小换气次数，次/h
气流速度，m/s ≤
最小静压差，Pa
空气洁净度，级
落下菌数，个/皿 ≤
氨浓度，mg/m3 ≤
噪声，dB(A)
≤
最低工作照度
lx
动物照度
明暗交替时间，h
指
小鼠大鼠豚鼠地鼠
医学实验动物学第四章
回顾一 实 验 动 物
通过人工培育和人工改造,对动物 携带的微生物,及其遗传质量和营养 状况，饲育环境等实行控制， 提供 适用于科学研究,教学,生产,检定以 及其他科学实验的动物。
回顾二
实验动物标准化的内 容主要是对实验动物的 遗传和环境因素进行有 效的控制。
第一节
实验动物的 环境因素
GB14925-2001动物实验设施环境控制指标（温度）
项目
指
小鼠大鼠豚鼠地鼠
开放
屏障
隔离
标
犬猴猫兔小型猪
开放
屏障
隔离
温度， ℃
日温差℃， ≤
相对湿度，
%
最小换气次数，次/h 气流速度，m/s ≤ 最小静压差，Pa 空气洁净度，级 落下菌数，个/皿 ≤ 氨浓度，mg/m3 ≤ 噪声，dB(A) ≤
最低工作照度
=英美制级（Φ≧0.5μ个/ft3）
× 35.2
3.国标洁净度“级”
洁净度5级(英美制一百级）:
352< [≧0.5μm尘埃粒子数/ m3] ≤3520
洁净度7级（英美制一万级） :
35200 <[≧0.5μm尘埃粒子数/ m3] ≤ 352000
洁净度8级（英美制十万级） :
352000<[≧0.5μm尘埃粒子数/ m3] ≤ 3520000
SPF (DF)
GF、 GN
屏障环境、层 流架、IVC
屏障环境、层 流架、IVC
隔离环境（隔 离器）
二、实 验 动 物 环境因素的内容
实验动物环境因素分类
广义环境因素指： 动物个体（群体）生命过程
中除了遗传以外的一切因素或称 外部条件。
具体可分为
物理
化学
生物
居住
因素
因素
因素
因素
1、物理因素
温 湿 空气 气 光 噪 度 度 洁净 流 照 声
换气次数（n/h）=
风速（m/s）×进（排）风口总截面积×3600
室内总体积
GB14925-2001动物实验设施环境控制指标 （气流,换气次数和压强梯度 ）
项目
指
小鼠大鼠豚鼠地鼠
开放
屏障
隔离
标
犬猴猫兔小型猪
开放
屏障
隔离
温度， ℃
日温差℃， ≤
相对湿度，
%
18-29 4
20-26
4
16-28
-
40-70
绝对湿度—单位体积空气中水汽含量（克/立
方米）。绝对湿度等于空气中水蒸汽的密度。 “容纳性”与温度、气压有关。
饱和湿度—在一定温度和气压下，单位体积空
气中最多可容纳水汽量（克/立方米）。
绝对湿度
相对湿度（%）=
× 100%
饱和湿度
实际水汽压
=
× 100%
饱和水汽压
湿度对动物实验的影响
• 1.饲料霉变 • 2.微生物、寄生虫容易孳生繁衍 • 3.影响动物健康 • 4.影响实验结果
100-200
4、光照
——照度和照度单位（Lx） ——光照对动物实验的影响 ——照度和照明时间国家标准
4、 光 照
• 实验动物以人工光照为主。
• 照度和照度单位： 勒克司（Lx）---离1国际烛光光源1米远直角面 的照度为1Lx。
*1流明（lumen)光通量均匀照射在1平方米（m2） 面积上的照度为1Lx。
1、实验动物生活环境的改变
野生 驯化 家养 品种品系育成 实验动物
生活环境的主要变化有：
1． 限定在一个有限的空间内生活。 ——不能选择环境，只能依赖环境。
2． 营养完全由人来提供。 ——食物和饮水数量、质量对生长繁殖甚至生存关系极大。
3．动物品系的育成、近交纯化。 ——对环境适应能力、 应变能力大大减弱。
• LD50——指能杀死一半试验总体之有害物质、 有毒物质或游离辐射的剂量。 比如： 1.乙醇对年轻和年老大鼠的口服LD50分别为 10.6 g/kg和7.06 g/kg。 2.尼古丁对大鼠的口服LD50为50 mg/kg。
——LD50受环境因素影响很大。
两种环境温度对药物的LD50影响 （mg/kg）
相对湿度 %
最小换气次数，次/h
气流速度，m/s ≤
最小静压差，Pa
空气洁净度，级
落下菌数，个/皿 ≤
氨浓度，mg/m3 ≤
噪声，dB(A)
≤
最低工作照度
lx
动物照度
明暗交替时间，h
指
小鼠大鼠豚鼠地鼠
开放
屏障
隔离
标
犬猴猫兔小型猪
开放
屏障
隔离
18-29 4
20-26
4
16-28
-
20-26 4
40-70
A.外界空气带入； B.动物和操作人员活动产生； C.饲料、垫料碎屑等。
空气洁净度计量单位 —级
1.英美制：每立方英尺空气中 含有大于等于0.5 微 米 尘 埃 粒 子 数（Φ≧0.5μ尘埃粒子数/ft3）。
“级”与国际单位的换算
2.国际制：Φ≧0.5μ尘埃粒子数/ m3； ∵ 1 m3 = 35.2ft3 ∴国际制（Φ≧0.5μ个/ m3 ）
1Lx 1m
光照强度示意图
光照对动物 实验的影响
适宜的光照由照度、 照明时间和波长来决定。
动物视网膜杆状细胞 感觉深浅，椎体细胞感觉 颜色。
1）哺乳动物性周期主要由光照时间和强 度决定。 2)适当延长光照时间有助于提高啮齿动物 的繁殖率。 3）全波长光照有助于钙合成、吸收。 4）建议按照作息时间进行动物实验操作。