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机 能 学. 牡丹江医学院 机能学教研室. 目的. 为适应现代素质教育的需要,培养学生科学思维,获取知识、独立开展实际工作、运用新技术的能、和创新意识与开拓精神和提高学生学习的主动性与创造性,最终达到提高综合素质的目的,有机融合生理、药理和病理生理学的实验而新设立的一门新型的独立的实验教学课程 《 机能学实验 》 。本门课是我校医学生必修的基础课程之一. 过程. 生理、 药理 、 病生 教学实验. 机能实验学. 实验生理科学. 或. 根据新开课程的特点与要求编写. 管理. 基础医学实验室. 病原生物学实验室. 生化与分子生物学实验室. 计算机实验中心.
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机 能 学 牡丹江医学院机能学教研室
目的 为适应现代素质教育的需要,培养学生科学思维,获取知识、独立开展实际工作、运用新技术的能、和创新意识与开拓精神和提高学生学习的主动性与创造性,最终达到提高综合素质的目的,有机融合生理、药理和病理生理学的实验而新设立的一门新型的独立的实验教学课程《机能学实验》。本门课是我校医学生必修的基础课程之一.
过程 生理、药理、病生教学实验 机能实验学 实验生理科学 或
管理 基础医学实验室 病原生物学实验室 生化与分子生物学实验室 计算机实验中心 形态学实验室 机能学实验室 机能学实验教学课程的实施与准备
设备 网络化多媒体机能学实验室 1 2 3 4
MS-4000计算机生物机能实验系统 设备 MS-4000生物机能实验系统 是配置在微机上的四通道生物信号采集、放大、显示、记录与处理系统, 可同时输入4个生物机能信号,适用于生理、药理、毒理和病理等实验。
机能实验室特色 机能实验学课是一门实验教学课程,专门针对学生进行系统、规范的实验技能训练,为学生提供理论联系实际、大胆实际操作和积极思考的机会。本课程通过对各种生理现象的观察、动物病理模型的制备和药物救治等方法的系统学习,将三门学科知识融会贯通。更加贴近临床实践。
机能学实验课结合相关学科的理论知识形成了自身的特色,实验教学是本课程的主要教学形式,并独立开课、单独考核,实验教学内容有基本知识和基本技能训练项目、综合性实验项目和探索性实验设计项目等三类实验项目。通过学习机能学实验课,掌握机能学科实验的基本规律和基本技能、养成科学的思维方法、提高实际工作的能力,将为进行临床医学实践和医学科学研究打下坚实的基础。机能学实验课结合相关学科的理论知识形成了自身的特色,实验教学是本课程的主要教学形式,并独立开课、单独考核,实验教学内容有基本知识和基本技能训练项目、综合性实验项目和探索性实验设计项目等三类实验项目。通过学习机能学实验课,掌握机能学科实验的基本规律和基本技能、养成科学的思维方法、提高实际工作的能力,将为进行临床医学实践和医学科学研究打下坚实的基础。
动物机能学 李 荣 教 授
第一章、绪论 第二章、常用实验动物的基本知识 第五章、医学实验设计 第六章、安全实验和毒性实验
一、动物实验学概述 动物实验学 Animal experiment science ——是指在实验室内,通过动物实验进行科学实验研究,还包括各种实验技术,实验方法及技术标准的科学。是一门新兴的基础医学实验课程,综合了生理学、病理生理学、药理学三门学科的理论知识和实验技能,使它们成为一个有机的整体的一门实验课程。 研究对象——动物 目的:通过实验教学锻炼和加强学生的基本操作技能,培养和树立血色怀念感的严谨科学态度,启发和诱导学生的科学思维方式,最大程度地调动学生的主观能动性。 第一章 绪论
任务: (1)通过各种动物实验观察动物体中的各种生命指征的产生并探讨这些生命指征产的生并滔滔这些生命指征产生的原理,以及动物体在疾病状态写的病理生理过程和药物处理前后这些生命指标的变化。 (2)使学生通过这种综合性实验既能看到实验中的生理现象及其原理,又能看到疾病状态下疾病发生、发展、转归的规律以及药物治疗疾病状态的作用机能。 (3)机能学实验是整个医学教学中的重要组成部分,是“三基”培养中必不可少的部分。
意义:生理学、药理学和病理生理学都是理论性和实践性较强的学科,它们的实验课以动物实验课为主。为了更好地适应教育形势的发展,贯彻“教育要面向现代化、面向未来”的指示,更好地按照国家教委“二十一世纪教学内容和课程体系改革”的精神,以突出主干课、减少必修课、丰富选修课、加强实验课为原则,把生理、药理、病生学科的实验课程精简、综合和提高,统筹安排而形成机能学,对加强学生实验操作、实验设计和综合分析等方面的能力培养、完善学科间的交叉与渗透,有效地发挥人力和物力的作用。意义:生理学、药理学和病理生理学都是理论性和实践性较强的学科,它们的实验课以动物实验课为主。为了更好地适应教育形势的发展,贯彻“教育要面向现代化、面向未来”的指示,更好地按照国家教委“二十一世纪教学内容和课程体系改革”的精神,以突出主干课、减少必修课、丰富选修课、加强实验课为原则,把生理、药理、病生学科的实验课程精简、综合和提高,统筹安排而形成机能学,对加强学生实验操作、实验设计和综合分析等方面的能力培养、完善学科间的交叉与渗透,有效地发挥人力和物力的作用。
动物实验学的特点: 内容的丰富性——通过动物实验探讨机体正常、病理或药物干预的情况下,有关的器官的功能变化及其规律。 综合性能力提高——同学们通过学生有关理论、操作仪设备,进行实验(包括经典性、综合性和探索性实验)、设计实验病例分析,力求使自身综合能力有明显提高。这些能力包括摄取知识的能力,动手操作能力,观察、比较、分析和综合能力,逻辑思维和解决问题的能力,口头和书面表达能力,科学创新能力
动物实验学分类: 根据教学与科研的需要分为:教学实验和科研实验。 教学实验——明确教学目的、观察实验反应和结果,分 析讨论。 科研实验——立题前准备、实验设计、实验方法确定、实验动物选择、实验技术、技巧的要求和规定、记录、总结,对各项指标、数据进行统计学处理,撰写论文。
依据时间的长短,可分为:急性实验和慢性实验。依据时间的长短,可分为:急性实验和慢性实验。 急性实验——一般是施以致病因素便于观察实验或者在麻醉的情况下施以手术,将器官暴露、取出,在较短时间内,观察细小环节的变化。 影响因素:由于受麻醉、手术创伤的影响,实验结果常不完全真实,需要慢性实验和临床研究校正。 慢性实验——是在较长时间内施以致病因素,使动物逐渐致病,或者先在无菌条件下给动物施以手术并待手术创口愈合后,再进行实验观察。 有利条件——动物的状况较为接近自然生活条件,能较长时间内连续观察,获得较为系统的实验资料,有利于揭露疾病过程中整个生命活动变化的规律或者药物的作用。
依据实验对象可分为: 在体实验——呼吸、休克。 离体实验——蛙心、消化系统的离体肠管。 细胞培养 1)在体实验——是指整体动物作为实验对象的实验,如在复制疾病的动物模型的基础上观测处理因素的效应。 2)离体实验——是指通过手术把所需要的器官从动物体内取出,再观测处理因素的效应这样一类的实验。优点:离体实验能排除动物神经体液等因素对实验效应的影响,特别适合观察药物作用的实验。 3)细胞培养——是在培养组织细胞株的基础上观测处理因素的效应这样一类的实验,它要求的实验条件较多,多用于科学研究。
机能学课程的主要内容及程序 • 分三步: • (一)基本技能训练 一室—蛙脊髓破坏、蛙心插管 • 4h 蛙坐骨神经腓肠肌标本制备 • 二室—手术器械的认识及操作方法 • 4h 静脉麻醉、气管切开、神经分离、颈静脉 • (动脉)插管、股动脉插管 • 三室—微机基本操作 • 4h (MS4000多媒体生物信号记录分4h析系统) • 四室—胸腹部手术 • 4h 心肺摘出、胆总管插管、离体肠管 • 肠管结扎、股动脉插管
(二)难度较小的综合性实验 一室—骨骼肌的单收缩、复合收缩 • 和强直收缩及神经干动作电位 4h • 二室—水杨酸钠血浆半衰期T1/2测定 4h • 三室—急性右心衰竭 4h • 四室—消化系统功能调节 • 及药物对肠管的影响 4h (三)难度较大的综合性实验 一室—蛙心灌流及药物对离体蛙心的作用4h 二室—尼可刹米LD50测定 4h 三室—呼吸运动调节 与实验性肺水肿的抢救 4h 四室—血压的调节与失血性休克的抢救4h
动物实验学课程的基本要求: 为了更好地体现教师的主导作用和学生的主体作用,老师和同学们都要认真严肃的态度带好和学好机能学这门课程,这里着重谈对同学们的要求。 (一)、实验前 1、认真预习实验指导的有关内容,了解实验目的操作方法及实验操作重点领会实验设计原理。 2、结合该次实验复习或者学习有关的理论。 3、做好小组成员的分工,使每位同学都有机会训练基本操作和一起使用。 4、根据观察指标设计记录实验数据的表格。 5、根据有关理论,预测实验结果。 6、着手实验前要检查实验用品(器材和药品是否齐全)
(二)、实验时 1、遵守课堂纪律和实验室守则 2、严格按照实习指导的步骤进行操作爱护实验动物器械和要品尽量减少动物损伤和药品器械的损耗,对贵重仪器要倍加爱护,严格遵守操作规程。 3、同学之间要密切配合,认真观察实验中出现的现象及时客观地记录实验数据必要时加上文字注释,不容许擅自修改实验数据和凭空臆造,倘若出现与预期结果不同时,要分析其原因,观察记录过程也就是培养严谨科学态度的过程。 4、实验过程要根据实验思考题进行思考问题,培养科学思维和解决问题的能力。 5、保持实验室的安静,不做与实验无关的活动,不谈与实验无关的话题。 6、注意安全严防触电火灾中毒及被动物咬伤等事故发生,万一出现事故,要立即报告迅速处理。 7、讨论时要主动发言,语言简练言之有理,言之有据。
(三)、实验后 1、清洗擦干实验器械并放回原位,如有损坏和遗失要进行登记并寻找或赔偿。 2、存活的动物、动物尸体、标本及其他废弃物品等要放到指定的地方,不得随意放置。 3、值班同学要做好实验室清洁卫生工作,关好门窗水、电方能离开实验室。 4、整理实验数据,认真地独立地撰写实验报告,按时交给老师。
四、实验结果的记录和处理 1、实验结果的记录。 实验记录是实验结果的客观反映,也是分析实验结果的依据,实验时要仔细观察,即使记录。要做到客观、完整、具体、清楚、如刺激的种类、时间、强度、药品的名称。剂量和给药时间。动物或标本对刺激发生反应的表现、特征、强度与持续时间等。 需指示的是在实验中每次刺激或给药前对照。以便与刺激或给药后的变化相比较。 实验时要有耐性,要等前一项实验基本恢复正常后才可进行下一项实验要控制记录仪器的走纸速度,不使记录的曲线太密而不易辨别和分析,也不要太疏而浪费纸张。同时,还要保持走纸速度前后一致。如实验中必需调整走速时一定要注明速度,以便在分析结果时换算成统一标准,以防作出错误判断。
实验中为研究某生理现象变化的规律及特征,需用科学方法将新观察的记录到的结果转变成可测定性资料,因此需对实验结果进行整理和分析。首先,要对实验结果的本质进行定性。例如。对引导电位要肯定其是场电位还是动作电位,是细胞内还是细胞外,其方向是正还是负?是否为一种伪变等。凡属定量资料。如:高低、长短、快慢、大小等。均应以法定国际计量单位和数值表达,并根据需要进行统计学处理。有些结果可绘制成统计表或图形表示。再者如实验结果是一个随时间而变化的过程,则应考虑其速度周期和频率。另外,还要考虑这种结果在机体何部位产生的它的空间范围。形态大小和分布等情况以确定现象和结构的关系。 实验结果的处理
实验报告是对实验的全面总结。学生通过书写实验报告,将掌握书写科学论文的基本格式及绘图制表的方法。为以后撰写科学论文等打下良好的基础;通过对实验资料全面的总结。将进一步提高分析综合概括问题的能力;通过复习有关理论或查阅资料,对实验结果作出正确分析和解释,将有利于培养理论联系实际和应用知识的能力。因此,每次实验结束后,完成实验报告是非常重要的。实验报告是对实验的全面总结。学生通过书写实验报告,将掌握书写科学论文的基本格式及绘图制表的方法。为以后撰写科学论文等打下良好的基础;通过对实验资料全面的总结。将进一步提高分析综合概括问题的能力;通过复习有关理论或查阅资料,对实验结果作出正确分析和解释,将有利于培养理论联系实际和应用知识的能力。因此,每次实验结束后,完成实验报告是非常重要的。 (一)、实验报告写作要求 1、凡是独立操作的实验,均要求每位学生按照每一实验的具体要求认真独立的完成实验报告的书写。 2、实眼报告应按规定用统一的标准实验报告纸。写报告应文字简练,条理清楚,观点明确,字迹整洁,并正确使用标点符号。 实验报告的书写
(二)书写实验报告的具体内容 1、姓名,班级,组别(此内容写在实验报告的封面) 2、实验题目(名称) 3、实验目的与要求(目的) 4、实验方法和步骤——包括实验用的动物,主要器材,药品等。 5、实验结果——这是实验报告中最主要的部分,应将实验过程观察到的现象及时、忠实、正确,详细的记录实验结果后,根据记录填写实验报告。不可单凭记忆,否则易发生错误和遗漏。 目前,医学论文多采用三线表、直方图、曲线或文字等方式表达实验结果。同学们要把实验过程获得的数据、曲线、文字等原始资料加以整理,填入实验报告的适当位置。如用表格方式,就采用三线表。
6、讨论和结论——这是实验报告质量高低的重要部分。6、讨论和结论——这是实验报告质量高低的重要部分。 讨论要从实验结果出发,对实验结果进行科学的分析、推理。分析要有理有据,推理要符合逻辑。可能的话在分析推理的基础上提出恰如其分的结论。讨论时不应从书本上抄一段理论,对实验结果做一般的解释,更不应抄袭别人的实验报告。如有参考资料应注明出处。 出现与理论推倒不符的实验结果时,应寻找原因(是操作失误?实验误差?个体差异?还是预测的实验结果不科学?)。不容许擅自改动数据,要在实验和书写实验报告过程中培养严谨细致的工作作风和实是求是的科学态度。
第二章 常用实验动物的基本知识 • 所选的实验动物中一种为啮齿类动物,另一种为非啮齿类动物。 • 常用的实验序列是小鼠、大鼠、狗、猴或小型猪。
一 常用实验动物的生物特性 • (一)蟾蜍 Toad—属于两栖纲,无尾目。 • 1、生物学特性—蟾蜍(Buf buio gargerizans)属于两栖类,无尾目。品种很多。属于两栖类变温动物,皮肤光滑湿润,有腺体无鳞片。幼年生活于水中,用鳃呼吸,食物以水中植物为主。蟾蜍经过变态后转入陆栖或半陆栖生活,有不发达的肺,用肺和皮肤呼吸。以昆虫等幼小动物为食。有五趾形跗肢,适合爬行和跳跃。心脏有两个心房,一个心室,心房、心室区分不明显,动静脉血液混合。有冬眠习性。蟾蜍身体背腹扁平,头呈三角形,左右对称,眼大,突出于头部两侧,有上、下眼睑和瞬膜,有鼻、耳等感受器官。幼年为蝌蚪,有尾,变态后尾消失,前肢四趾,后肢五趾。蟾蜍无鸣囊,背部皮肤有许多疣状突起毒腺,可分泌蟾蜍毒,以耳后的椭圆形耳腺分泌最多。 和捕捉。
(2)实验应用 • 蟾蜍广泛用于生理学科研和教学中。用蟾蜍腓肠肌和坐骨神经可观察外周神经及其肌肉的功能,刺激蟾蜍皮肤观察反射弧,用蟾蜍作脊休克、脊髓反射、微循环等实验。利用蟾蜍离体心脏,研究心脏的生理功能。蟾蜍还可用于生殖生理、药理学、胚胎发育、免疫学等的研究。
(二)兔Rabbit—属哺乳纲。啮齿目。兔科。 • 1、生物学特性—草食动物,性情温顺,胆小易惊,耳大,血管清晰。颈部减压神经,交感神经和迷走神经分开。喉部狭窄。家兔的正常体温在38.5—39.5~C。静态时以腹式呼吸为主,每分钟35—56次。胃常处于排空状态,小肠的吸收功能与人一样。钙磷代谢主要是通过肾脏。 • 2、实验应用—家兔广泛应用于医学研究中,特别是用于科研和教学中。在机能教学实验中,由于兔耳缘静脉浅表,易暴露,是静脉给药的最佳部位。兔的减压神经在颈部与迷走神经、交感神经分开走行而单独成为一束,常用于研究减压神经与心血管活动的关系。家兔用于心血管反射调节、呼吸运动调节、泌尿功能调节以及神经放电活动的实验等。此外,家兔还用于免疫学、药理学、毒理学、生殖生理学、眼科以及临床疾病的研究。
家兔复制疾病模型与其它实验动物比较有以下特点:家兔复制疾病模型与其它实验动物比较有以下特点: • ①体型较鼠大;比狗体型小,性温驯,易饲养,繁殖率高。因此,当实验中须用较大动物时,常用家兔。 • ②在血液循环方面,容易做到直接描记动脉血压,股动脉压,肺小动脉楔入压,中心静脉压等。观察血压反应不如狗,猫。兔的减压神经则是独立走向的,便于观察减压神经对心、血管系统的作用。家兔心脏在离体情况下,搏动很久,是观察有害因子对哺乳类动物心脏直接作用较适合的一个模式。离体兔耳,又可作为观察有害因子对血管直接作用的一个模型。 • ③家兔适宜于研究发热,解热药和检查致热源。 • ④消化系统:与人类相差较远,不适宜做这方面研究 • ⑤其他:对组织胺不敏感,注射组织胺并不引起血压下降,不能造成过敏性休克模型。
(三)小鼠Mouse—小鼠属于啮齿类动物,体型较小,一般体重在50g以内。小鼠性情温顺,易于捕捉,胆小怕惊,对外来刺激敏感。喜群居于阴暗环境,昼伏夜动。小鼠为杂食性动物,胃容量小,不耐饥渴,随时采食。体温变化大,对环境湿、温度变化很敏感。适宜的温度为18℃,相对湿度为50%—60%。小鼠成熟早,繁殖力强,寿命1—3年。(三)小鼠Mouse—小鼠属于啮齿类动物,体型较小,一般体重在50g以内。小鼠性情温顺,易于捕捉,胆小怕惊,对外来刺激敏感。喜群居于阴暗环境,昼伏夜动。小鼠为杂食性动物,胃容量小,不耐饥渴,随时采食。体温变化大,对环境湿、温度变化很敏感。适宜的温度为18℃,相对湿度为50%—60%。小鼠成熟早,繁殖力强,寿命1—3年。
(2)实验应用 • 小鼠在实验中用量大,用途广。小鼠实验研究资料丰富、参考对比性强;其实验结果的科学性、可靠性和重复性高,被广泛用于各类科研实验中,如用于生理学小脑功能障碍的实验等,用于药理学、肿瘤学、遗传学、免疫学以及临床疾病的实验研究。 • 小鼠复制疾病模型,较其它动物具有以下主要特点: • ①小鼠价格低廉,便于大量繁殖,适合用于需要大量动物的实验,容易满足统计学要求。例如:药物半致死量的测定。 • ②小鼠对许多疾病有易感性,因而适用于研究如血吸虫、疟疾、流感、脑炎等这类疾病;小鼠的纯品系甚多,每系有其独特的生物特性,对某些疾病易感。小鼠广泛用于各种肿瘤的研究。 • ③器官小。研究组织学电镜观察时节约人力,物力。 • ④有发达的神经系统,应用于复制神经官能症模型.
(四)猫(Cat)学名Feli scatus • (1)生物学特性 • 猫属于哺乳类动物。喜爱孤独而自由的生活,喜居于清洁、明亮、干燥的环境。猫的大脑和小脑均很发达,猫眼能按照光线的强弱变化而灵敏地调节瞳孔大小。 • (2)实验应用 • 猫是医学研究中常用的实验动物之一。特别在国外的实验研究中较普遍使用。在生理学实验中,由于猫具有极为敏感的神经系统,头盖骨和脑的形状固定,是脑神经生理学的较好实验动物。在电极探针插人大脑各部位的生理学研究方面现已完全标准化,可以在清醒条件下研究神经递质等活性物质的释放和条件反射,外周神经与中枢神经的联系。还可做去大脑僵直、交感神经的瞬膜和虹膜反应以及呼吸、心血管反射的调节实验等。此外,猫也用于药理学和临床疾病的实验研究。
狗(Dog)学名Canis familiaris • (1)生物学特性 • 狗属于哺乳类动物。狗的品种多,个体差异大。狗听觉、嗅觉灵敏,反应敏捷,对外界环境适应能力强。易饲养,可调教,能很好地配合实验研究需要。狗喜食肉、骨,生性好动,有良好的耐力。狗具有发达的血液循环与神经系统,脏构造及其比例与人的相似,是比较理想的实验动物。 • (2)实验应用 • 狗是目前基础医学研究和教学中的常用实验动物之一。在生理与常用于心血管系统、脊髓传导、大脑皮层功能定位、条件反射、内分泌腺摘除和各种消化系统功能的实验研究。狗还用于药理学、毒理学、行为学、肿瘤学、核医学以及临床某些疾病的研究。狗特别应用于
一、实验设计的目的 实验设计(experimental design)是科学研究的一个组成部分。在整个科研过程中,一般是根据对事物的认识提出某一问题,经过文献查阅归纳前人的成就和看法,进行逻辑推理,从而形成一种有科学依据的设想和假设。在此基础上设计用以证明该设想的技术路线,并选择合适的实验方法,安排实验步骤、然后进行实验观察和累积资料。经过数据处理和统计分析,最后得出结论来验证当初的设想和假说。 实验设计是否严密,直接关系到实验结果的准确性和结论的可靠性。良好的实验设计是由比较经济的人力、物力和时间,获得较为可靠的结果。使误差减至最低限度。还可使多种处理因素包括在很少的几个实验中,达到高效的目的。不重视实验设计和设计不周密,可因获得的数据不完全或不可靠而使实验失败;也可能是大量浪费人力而事倍功半。 第五章 机能学实验设计
进行新课题的研究或初做科学实验者,很难一开始就做出周密的设计。因此需要做预备试验。预备试验是根据原始假说作初步探索,也是对原始假说作非正式验证。同时也是对初步确定采取的实验方法和操作步骤进行演习。预备试验结果对原始假说,实验方法和技术操作做必要的修改,为正式实验设计做好准备。 进行新课题的研究或初做科学实验者,很难一开始就做出周密的设计。因此需要做预备试验。预备试验是根据原始假说作初步探索,也是对原始假说作非正式验证。同时也是对初步确定采取的实验方法和操作步骤进行演习。预备试验结果对原始假说,实验方法和技术操作做必要的修改,为正式实验设计做好准备。 二、实验设计题目的选择 选题的好坏决定该研究工作的价值和实验的成功率。选题好坏的标准主要有下列几方面。 1.创新性 科学研究为创新性工作,仅仅重复别人的实验不是科研,所以研究的问题必须是别人没有研究过的,或虽有人研究过但还不能做结论的问题。因此必须检索国内外有关的文献和科研新资料,以保证课题的新颖。
2.科学性 研究的问题必须有一个设想,再设计实验去证明设想是否正确,设想不是凭空瞎想,而应有一定科学依据,也就是要有科学性。 3.目的性 医学研究的目的是为了阐明生理现象、病理变化、探索疾病发生发展的规律和机制、探索疾病防治方法、药物的作用机制等等,有一定的理论或实用意义的科学研究才有研究的价值。 4.可行性 必须具备进行该课题研究所需的实验条件,再好的课题如果不具备研究条件也无法进行。 三、实验设计的几个基本问题 1.实验设计的三大原则:实验设计的三大原则是指对照、随机和重复。原由Fisher氏提出,现被普遍接受。
(1)对照(Control) • 一般来说,实验都应有实验组(处理组)和对照组,对照组与实验组具有同等重要的意义。这是因为在实验中很难避免非实验因素的干扰而造成误差。用对照组的方法能比较有效地消除各种非实验因素的干扰所造成的误差。 • ①同体对照:即同一动物实验前后(或施加特定影响的前后)获得的结果及数据作对照。这种对照可以最大限度地减少抽样误差。 • ②异体对照:在动物实验中,一般是选用体重相近,性别相同者进行配对或分组。 • ③空白对照:指不给任何处理的对照。但在大多数情况下,都必须给对照组一个与实验组条件相同但不加特定影响的处理。 • ④资料对照:即以文献资料或历史的、他地的、他人的资料作为对照。但由于时间、地点和条件不同,差异相当大,动物实验一般不采用。
(2)随机化(randomization) • 随机不是随便而是随机遇而定,也就是指被研究的样本是总体中任意抽取的,即在抽取时要使每一样本有同等机会被抽取,随机抽样是缩小抽样误差的基本方法。 • 在实验中,对照组与实验组除某种特定处理因素不同外,其他非特定因素最好是完全一样,均衡。事实上完全一致和绝对均衡是不可能的,只做到基本上的一致和均衡,这主要通过随机抽样来完成。 • 随机抽样方法很多,如抽签法、模球法。也可查随机数字来确定,详细方法请参考有关书刊。
(3)重复(replication) • 每一实验应有足够的例数和重复数。样本所含的数目越大或重复的次数越多,则越能反映机遇变异的客观真实情况,因此重复可反映实验结果的可靠性,但是样本例数很多或实验重复次数很大,非但在实验上有一定困难而且也是不必要的,实验设计就是要使样本的重复次数减少到不影响实验结果的最小限度。 • 实验结果的重现率至少要超过95%,这样做出假阳性的错误判断的可能性小于5%(P<0.05)。如果一定数量的样本就能获得P<0.05水平的实验,当然要比过量样本获得P<0.05的实验更可取。决定样本的例数取决于: • ①处理效果大小,效果越明显所需重复数越小; • ②实验误差,误差越小所需样本数减少; • ③抽样误差,样本的个体差越小,反映越一致,所需样本数就小; • ④资料性质,计数资料样本数要多些,计量资料则相应减少。
2.实验对象的选择:在基础医学研究中,实验对象包括动物、离体脏器或游离肢体、分离而得的活细胞成分、在实验室中已长期培养的细胞或细菌。生理科学实验课程中的实验的对象以实验动物为主。实验动物选择合适与否与实验成败及误差大小有很大关系。其选择要点是:2.实验对象的选择:在基础医学研究中,实验对象包括动物、离体脏器或游离肢体、分离而得的活细胞成分、在实验室中已长期培养的细胞或细菌。生理科学实验课程中的实验的对象以实验动物为主。实验动物选择合适与否与实验成败及误差大小有很大关系。其选择要点是: • (1)动物种类尽量选择接近于人类而又经济的动物; • (2)根据实验要求进行品种和纯度的选择。在有些实验中,需用纯种(近交系)动物; • (3)动物的状态和营养状况良好; • (4)最好选用年龄一致或接近的动物,体重一致或相近的动物。 • (5)动物的性别最好相同,如对性别要求不高的实验可雌雄混用,分组时应雌雄搭配开。与性别有关者,只能用某一性别的动物。
3.观察指标的选择:指标是在实验观察中用来指示(反映)研究对象中某些特征(如对药物的效应)的可被研究者或仪器感知的一种现象标志,也就是说,医学实验指标是反应试验对象所发生的生理现象或病理现象的标志,指标可分为计数指标和计量指标,或主观指标和客观指标等等。3.观察指标的选择:指标是在实验观察中用来指示(反映)研究对象中某些特征(如对药物的效应)的可被研究者或仪器感知的一种现象标志,也就是说,医学实验指标是反应试验对象所发生的生理现象或病理现象的标志,指标可分为计数指标和计量指标,或主观指标和客观指标等等。 • 所定的指标,至少要符合下述基本条件: • (1)特异性 • 指标应特异地反映所观察的事物(现象)的本质,即指标特异地反映某一特定的现象,不至于与其他现象的混淆。如高血压中的血压尤其是舒张压就可作为高血压病的特异指标。 • (2)客观性 • 最好选用可具体数值或图形表达的指标(如脑电图、心电图、血压和呼吸描记、化验检查等等)。因为主观指标(如肝脾触诊。目力比色等)易受主观性因素的影响而造成较大的误差。
3)重现性 • 一般来说,客观性指标在相同条件下可以重现,重现性高的指标一般意味着无偏性或偏性小,误差小,从而较正确的反映实际情况。重现性小可能与仪器稳定性、操作误差,受试动物的机能状态和实验环境条件影响有关。若非这些因素影响而重现性小的指标不宜采用。 • 4)灵敏性 • 指标测量的技术方法或仪器灵敏是极其重要的。方法不灵敏,该测出的变化测不出来,就会得出“假阴性结果”,仪器不精密,所获阴性数值不真实。目前常用的分光光度计,放射免疫法等,因为灵敏度较高常被采用。 • 5)技术和设备的可能性 • 尽量选用即灵敏客观,又切合本单位和研究者技术和设备实际的指标。 • 6)指标选定必须有依据 • 现成(定型)指标,必须有文献依据:自己创立的指标必须经过专门的实验鉴定。
4.指标观察和记录:观察和记录在科学实验活动中,占有十分重要的地位,为了正确地观察和记录,实验记录时要严谨、细致、实事求是,力戒主观偏性。要重视原始记录、在实验设计中应预先规定或设计好原始记录方式。原始记录时要及时、完整、正确和整洁,严禁撕页或涂改。4.指标观察和记录:观察和记录在科学实验活动中,占有十分重要的地位,为了正确地观察和记录,实验记录时要严谨、细致、实事求是,力戒主观偏性。要重视原始记录、在实验设计中应预先规定或设计好原始记录方式。原始记录时要及时、完整、正确和整洁,严禁撕页或涂改。 • 原始记录不管是什么记录方式都必需写明实验目、实验对象、实验方法、实验条件、实验者、实验日期、记录好观察测量的结果和数据
对照可分为: ①同体对照:即同一动物实验前后(或施加特定影响的前后)获得的结果及数据作对照。这种对照可以最大限度地减少抽样误差。 ②异体对照:在动物实验中,一般是选用体重相近,性别相同者进行配对或分组。 ③空白对照:指不给任何处理的对照。但在大多数情况下,都必须给对照组一个与实验组条件相同但不加特定影响的处理。 ④资料对照:即以文献资料或历史的、他地的、他人的资料作为对照。但由于时间、地点和条件不同,差异相当大,动物实验一般不采用。
(2)随机化(randomization) • 随机不是随便而是随机遇而定,也就是指被研究的样本是总体中任意抽取的,即在抽取时要使每一样本有同等机会被抽取,随机抽样是缩小抽样误差的基本方法。 • 在实验中,对照组与实验组除某种特定处理因素不同外,其他非特定因素最好是完全一样,均衡。事实上完全一致和绝对均衡是不可能的,只做到基本上的一致和均衡,这主要通过随机抽样来完成。 • 随机抽样方法很多,如抽签法、模球法。也可查随机数字来确定,详细方法请参考有关书刊。
(3)重复(replication) 每一实验应有足够的例数和重复数。样本所含的数目越大或重复的次数越多,则越能反映机遇变异的客观真实情况,因此重复可反映实验结果的可靠性,但是样本例数很多或实验重复次数很大,非但在实验上有一定困难而且也是不必要的,实验设计就是要使样本的重复次数减少到不影响实验结果的最小限度。 实验结果的重现率至少要超过95%,这样做出假阳性的错误判断的可能性小于5%(P<0.05)。如果一定数量的样本就能获得P<0.05水平的实验,当然要比过量样本获得 P<0.05的实验更可取。决定样本的例数取决于: ①处理效果大小,效果越明显所需重复数越小; ②实验误差,误差越小所需样本数减少; ③抽样误差,样本的个体差越小,反映越一致,所需样本数就小; ④资料性质,计数资料样本数要多些,计量资料则相应减少。