病理生理学教学试验介绍

病理生理学教学实验介绍

一、病理生理学实验的性质

病理生理学既是一门理论性较强的学科，又使一门实践性较强的学科。病理生理学实验主要在动物身上进行。通过人为的方法造成与人类疾病相似的病理过程或疾病（即疾病模型的复制），观察患病动物的代谢和机能的变化，从而全面地了解疾病发展的整个过程或其中某些重要环节。

在不影响病人康复，有利于疾病诊治的原则下，病理生理学也可以对病人进行临床观察性研究。

为了在实验和临床观察中创造促进康复，消除疾病发生的条件，病理生理学也进行实验性治疗的研究。通过实验研究，探究疾病发生、

发展与转规的规律及其发生机制.因此病理生理学教学实验是本科教学中的一个重要环节。

二、病理生理学实验的种类

病理生理学实验可分为急性实验和慢性实验两类。这两类实验都是医学实验中所需要的，各有其优缺点。为了配合理论课教学和根据实际条件，本教材所选用的实验都是在短时间内就可以完成的急性动物实验。

三、病理生理学实验的目的和任务

病理生理学教学实验的主要目的是培养医学生具有初步进行实验研究疾病的技能，通过教学实验达到：

1、进一步掌握常用的生理学和生物化学实验方法，以及分析实验结果和书写实验报告的方法。

2、掌握复制疾病的实验动物模型的一般原则和方法。 3、通过实验教学，帮助同学加深对基础理论和基础知识的了解和掌握。

四、如何上好病理生理学实验课

（一）实验课前

1、作好预习，明确实验目的，了解实验方法和操作步骤，做到心中有数。

2、结合实验，复习有关的理论内容。 3、检查实验仪器和药品是否完好、齐全。

（二）实验课时

1、认真听取老师的前言，特别是本次实验的目的、主要操作步骤及注意事项等。

2、分工负责，密切配合。通过实验课，应使每位同学都得到一定的技能训练。

3、实验过程中要胆大心细，规范操作。

4、认真、全面和敏锐地观察实验现象，准确、及时和客观地记录实验结果。

5、积极主动思考，力求理解每个实验步骤和每个实验结果的意义。

（三）实验课后

1、清洗、整理、检查实验仪器并妥善安放器材药品，做好实验室的清洁卫生。

2、整理、分析实验结果，书写实验报告。

五、实验报告写作要求及格式

实验报告的书写是一项重要的基本技能训练，它可以初步地培养和锻炼学生的逻辑思维能力、综合分析能力和文字表达能力，是科学论文写作的基础。因此，参加实验的每位学生，均应及时认真地书写实验报告。书写内容应实事求是，分析全面具体，文字简练通顺，誉写清楚整洁。

实验报告的格式如下： （一）本次实验题目 （二）主要操作者及合作者 （三）实验日期（年、月、日） （四）动物（种类、雌雄和体重） （五）实验目的

（六）实验步骤：只写主要操作步骤，不要照抄实习指导，要简明扼要。

（七）实验结果：包括实验所得到的原始资料（如血压、呼吸曲线，测得的生化指标等），动物的反应状态，实验现象的描述，实验数据的处理等。

对于实验结果的表述，一般有三种方法：

1、文字叙述：用简练的医学术语客观地描述实验现象和结果，描述要有时间顺序以及各项指标时序关系。

2、图表：用表格或坐标图的方式使实验结果突出、清晰，便于相互比较，尤其适合于分组较多、各组观察指标一致的实验，使组间异同一目了然。

3、曲线图：应用记录食品描记出的曲线图（如血压、呼吸曲线和心电图等），使这些指标的变化趋势形象生动、直观明了。 在实验报告中，可任选其中一种或三种方法并用，以得到最佳效果。

（八）讨论（分析）：

根据已知的理论知识对所得到的实验结果进行解释和分析，如果所得到的实验结果和预期的结果一致，那么它可以验证什么理论？本次实验结果有什么意义？不能用已知的理论或生活经验硬套在实验结果上，更不能由于所得到的实验结果与预期的结果或理论不符而随意取舍甚至修改实验结果，这时应该分析其异常的原因或者本次实验失败的原因，不要简单地复述课本上的理论而缺乏自己思考的内容。另外，也可以写一些本次实验的心得以及提出一些问题或建议等。

（九）结论：

结论不是具体实验结果的罗列，也不是对今后研究的展望而是针对这一实验所能验证的概念、原则或理论的简明总结，是从实验结果中归纳出的一般性、概括性的判断，要简练、准确、严谨、客观。

附一 实验报告格式

题目

主要操作者： 实验日期：

合 作 者： 动 物：

[实验目的] [实验步骤] [实验结果]

[讨论] [结论]

六、常用动物实验的基本操作技术

（一）家兔的捉拿与固定

家兔是病理生理学实验常用的大动物，多用于急性实验，也用于慢性实验。家兔的抗空气感染力强，术后不易感染。但家兔系草食动物，在消化系统方面与人相差很远，此外家兔缺乏咳嗽和呕吐反射，所以不适于这些问题的研究。另外家兔心血管系统比较脆弱，常在手术时易反射性衰竭。

兔自笼内取出时，应用拇指与其它四指抓住其部皮肤，提离笼底，再以另一手托住其臀部，将其重心承托在掌上（图1）。切忌提其免试耳或某一肢体，强行从笼中拖出，以防兔爪抓伤。

图1 家兔捉拿法

兔的固定常用背位交叉固定法。可用于急性实验，如颈、胸、腹部手术以及观察描记血压、呼吸等。先在兔四肢绑好固定带（前肢固定于腕关节上，后肢固定于踝关节以上），然后将兔仰卧位放在兔台上，将两前肢的固定带在背部交叉后分别压住对侧前肢的前臂，然后将固定带绑紧于兔台两侧边的金属框上，然后将兔两腿分开将后肢绑紧于兔台另一端两侧的金属框上，最后用兔头夹将兔的头部固定（图2）。要做到固定牢，体位正。

图2 兔台固定

（二）大白鼠的捉拿与固定

大白鼠的繁殖力和抵抗力强于其它实验动物，适用于营养、维生素及肿瘤等方面的研究。由于大白鼠价格较便宜，所以某些实验（如缺氧、失血性休克等），可以用大白鼠代替家兔而不影响实验结果，但实验技术的操作难度较家兔略大。

大白鼠被激怒后易咬人，所以在实验前应尽量避免刺激它，捕捉时最好戴着棉手套捉拿而不用止血钳钳夹其皮肤。先捉住鼠的尾巴，将其从鼠笼提出置于实验台上，左手将大鼠压住，食指放在左前肢前，中指放在左前肢后，拇指置于右前肢前，将头部和上肢固定在手中，再用手掌和其余手指的力量将鼠身握住，用右手拉住其尾部，将尾部拉紧，即可过行腹腔注射等（图3），也可以用一手抓其颈部皮肤，另一手拉紧其尾部将其短时固定。若要作手术，则需在大白鼠全麻后行鼠板固定。

图3 大白鼠固定与腹腔注射法 （1）大白鼠固定法 （2）腹腔注射法

（三）小白鼠的捉拿与固定

由于小白鼠繁殖周期短，产仔多，生长快，饲料消耗少，价格低廉，温顺易捉，操作方便，又能复制出多种疾病模型，因此在医学实验中被广泛使用，在病理生理学实验中，主要用于病因学等实验。 小白鼠较大白鼠温和，一般不需戴手套捕捉，但也要提防被它咬伤。可用右手抓住鼠尾将其从笼中提出并置于鼠笼，将鼠尾略向后拉，然后以左手拇指与食指夹住颈后部皮肤，使鼠离开鼠笼，用左手无名指和小指压住鼠尾及后肢，小鼠即被固定，此时可用右手进行技术操

作，如腹腔注射等（图4）。时间较长的固定，则用棉线将小鼠固定于小鼠板上。

（四）家兔的颈部手术

包括气管、颈总动脉和颈外静脉的暴露、分离和插管。

图4 小白鼠固定与腹腔注射法 （1）小白鼠固定法 （2）腹腔注射法

手术步骤：

1、兔称重、固定和剪毛：兔称重后背位交叉固定于兔台上，用粗剪剪去颈部毛。剪毛时要以左手把颈部皮肤绷紧（将皮肤提起反而易剪破皮肤），剪下的毛要放入盛毛盒内。

2、麻醉：在颈部正中线皮下注入10 g/L（1%）普鲁卡因3-4ml行局部浸润麻醉（不要将麻醉药注入肌肉内），麻醉范围要略大于手术切口范围。也可根据实验要求行全身麻醉，一般选用200g/L（20%）乌拉坦（氨基甲酸乙酯），自兔耳缘静脉缓慢注入，剂量5ml/kg。当动物呼吸变深、变慢、角膜反射迟钝、四肢无力、腹松软无紧张时，即表明动物已完全麻醉。

3、皮肤切口：术者左手撑平兔皮肤，右手持手术刀，以提琴弓式或餐刀式作颈部正中线皮肤切口（不要伤及皮下肌肉组织），切口要

正。切口范围：上起甲状软骨，下达胸骨上缘。兔皮肤切口亦可不用手术刀而用手术剪沿正中线剪开。

4、暴露分离气管并进行插管（图5）：气管插管的目的主要是为了辅助呼吸、连接缺氧瓶以及描记呼吸曲线等。(1)、兔称重、固定和剪毛：兔称重后背位交叉固定于兔台上，用粗剪剪去颈部毛。剪毛时要以左手把颈部皮肤绷紧（将皮肤提起反而易剪破皮肤），剪下的毛要放入盛毛盒内。

(2)、麻醉：在颈部正中线皮下注入10 g/L（1%）普鲁卡因3-4ml行局部浸润麻醉（不要将麻醉药注入肌肉内），麻醉范围要略大于手术切口范围。也可根据实验要求行全身麻醉，一般选用200g/L（20%）乌拉坦（氨基甲酸乙酯），自兔耳缘静脉缓慢注入，剂量5ml/kg。当动物呼吸变深、变慢、角膜反射迟钝、四肢无力、腹松软无紧张时，即表明动物已完全麻醉。

(3)、皮肤切口：术者左手撑平兔皮肤，右手持手术刀，以提琴弓式或餐刀式作颈部正中线皮肤切口（不要伤及皮下肌肉组织），切口要正。切口范围：上起甲状软骨，下达胸骨上缘。兔皮肤切口亦可不用手术刀而用手术剪沿正中线剪开。

(4)、暴露分离气管并进行插管（图5）：气管插管的目的主要是为了辅助呼吸、连接缺氧瓶以及描记呼吸曲线等。

图5 兔气管插管法

（1）气管的暴露和分离：切开皮肤后，对气管、血管和神经的分离应用分析钳或镊子进行钝性分离，只有在确认没有血管的情况下才允许用剪刀剪断肌肉组织钝性分离皮下组织，暴露颈部肌肉，分开颈部正中肌群即可看到气管。在甲状腺下1~1.5cm处，用分析钳将气管后的软组织稍加分离（注意切忌粗暴操作以免气管充血），在气管下穿一条较粗的线备结扎固定气管插管之用，小心勿伤及甲状腺及气管两侧后方的静脉。

（2）气管插管：在甲状腺以下约1-2cm处用手术剪将气管软骨环节横剪一口，剪开气管口径约一半以上，向肺方向插入Y形气管插管，用已穿好的粗线扎紧后，再在插管的侧管上打结，以防插管脱出。选择离甲状腺稍远部位的软骨环作气管切口，其主要目的是为了远离营养甲状腺的血管以防止出血。如仍有出血，可用纱布压迫片刻，同时将兔台后部抬高，使兔头位低下，以防血液流人气管造成窒息，出血停止后再作插管。在气管插管的过程中应随时注意观察动物的呼吸变化。

5、颈总动脉的分离及插管：颈总动脉插管主要是用来测量动脉压和放血。

（1）颈总动脉的分离：颈总动脉位于气管两侧的深部（图6），一般先分离气管再分离颈总动脉。用左手拇，食指捏住切口一侧的皮肤及其深部各层的软组织，将颈部内层翻出，分离侧面斜行的胸锁乳突肌，暴露气管旁侧深出的血管神经鞘，细心分离鞘膜，辨认颈总动

脉（其特点是搏动明显，粉红色,壁韧），小心将颈总动脉从血管神经艄中分离出来，长约3-4cm，下穿两根细线备结扎固定插管用。

图6 兔颈部气管、血管和神经分布

（2）导管的准备：取长短适当的塑料管或硅胶管（也可用玻璃插管），插入端剪成斜面，另一端插入粗细适当的钝针头，针座上连接三通活塞，三通活塞和生理记录仪的压力传感器相连。用盛有稀肝素生理盐水（20U/m1）的注射器插入三通活塞，将肝素生理盐水充满导管（导管内不能有气泡），关闭活塞。

（3）肝素化：自兔耳缘静脉注入3g/L肝素，剂量5ml/kg，使动物肝素化以抗凝血。一般按此剂量，于5~6h内可保证抗凝效果。

注意：一定要在气管、血管（包括颈总动脉和颈外静脉）分离完成后， 血管插管进行之前进行肝素化。

（4）颈总动脉插管（图7）：将颈总动脉下的一根线尽量向脑端（远心端）结扎，近心端动脉则用动脉夹夹住，中间形成一段长约2~3cm的动脉盲管（注意：只有在动脉盲管的情况下才允许进行动脉剪开和插管！）。插管时，以左手拇指及中指轻拉脑端的 结扎线头，食指轻扶血管，右手持眼科剪，使剪刀与血管呈45°角，在紧靠远心端结扎处向心方向剪开动脉壁的一半，放下 眼科剪，拿起事先已准备好的动脉插管向心方向插入动脉内，将导管送入约2cm，用另一细线扎紧并在侧管上打结固定。如插管有困难，可有眼科镊夹住入剪开的动脉开口，轻轻提起，便于导管插入。在整个实验过程中，要时刻照看动脉导管勿使其脱出。（开始时家兔的固定一定要牢固，否则在实验中因动物挣扎易使插管脱出，同时可用胶布将插管与兔头固定铁环固定在一起。）

【实验动物】

小白鼠、新生鼠（3~5天）。 【药品与器材】

1%咖啡因，10%乌拉坦、生理盐水、钠石灰、啐冰块、热水、粗盐。

小白鼠缺氧瓶7个（其中磨口瓶4个、带有橡皮管的缺氧瓶3个）、温度计1支、500毫升烧杯2个、粗天平1台、100毫升量筒1个、1毫升注射器4个、青霉素小瓶1个。 【实验步骤与观察】

1、外界环境温度对缺氧耐受性的影响。

① 取500毫升烧杯两个，一个烧杯加入啐冰块及少许冷水，将水温调至0℃左右，如水温仍高，可加入少许粗盐促使水温下降，另一个烧杯中加入热水并调节水温为40℃左右。 ② 三个缺氧瓶中均装入钠石灰5克，盖瓶塞。

③ 称取体重相近小白鼠3只，分别放入三个缺氧瓶中，同时将瓶盖紧，使瓶严密封闭，计时，并立即将其中一个瓶置于0℃冰水烧杯中，另一个置于40℃左右的热水中，第三个置于室温环境中。 ④ 持续观察各鼠在瓶中活动情况，耳壳和尾部颜色，呼吸变化，待小白鼠死亡后计算存活时间，并立即从烧杯中取出缺氧瓶，置室温中平衡15分钟（勿打开瓶塞）。

⑤ 测定小白鼠的总耗氧量（采用负压原理），（原理及方法见附录）。 （附录） （一）原理：

小白鼠在密闭的缺氧瓶内，不断消耗氧气，而产生的CO2又被钠石灰吸收，瓶内氧分压逐渐降低产生负压。

当缺氧瓶与测耗氧量装置相连时，装置的移液管内液面因瓶内负压而上升，量筒内液面下降的毫升数即为消耗氧的总量。

（二）方法：

① 向量筒内充水至100ml刻度处，然后将玻璃管接头与缺氧瓶塞上的一个橡皮管相连。

② 打开上述像皮管的螺旋夹，此时，移液管内水平面上升移，而量筒内液面下降，稳定后，从量筒上读出液面下降的毫升数，即为小白鼠在存活时间内的总耗氧量（A）。 ③ 计算耗氧率（R）

R（毫升/克/分）=A÷体重（克）÷存活时间（分） 【注意事项】

1、实验中缺氧瓶一定要密闭

2、钠石灰勿在空气中暴露过久，以免失效。

3、在造成小白鼠缺氧的过程中，瓶外温度应持续恒定。 4、待动物死亡后，应将放入温水和冰水中的两只缺氧瓶子取出，在室温中平衡10～15分钟左右，再测总耗氧量。

2、神经系统机能状态对缺氧耐受性的影响。

① 称取体重相近的小白鼠3只，先给一只腹腔内注射10%乌拉坦（0.1毫升/10克体重）造成抑制状态后，另一只小鼠腹腔内注射1%咖啡因（0.1毫升/10克体重），造成兴奋状态，余下的一只腹腔内注射生理盐水（0.1毫升/10克体重）

② 待上述两鼠出现兴奋和抑制状态后，再将上述三只小白鼠分别装入缺氧瓶中（每只瓶中应装有5克钠石灰），同时将瓶塞塞紧密封、记时。

③ 持续观察各鼠在瓶中的活动情况和呼吸变化，注意何时死亡，记录其存活时间。

3、成年鼠及新生鼠对氧耐受性的影响

① 先取新生鼠一只放入青霉素小瓶内（防止被成年鼠咬伤）再放入磨口缺氧瓶中。然后取一只成年鼠，放入同一缺氧瓶中、密闭，记时。

② 观察两鼠的活动及呼吸情况，记录其存活时间，分析其存活时间为何不同。 【思考题】

1、何谓原因？何谓条件？ 2、本次实验有何意义？

实验三 水 肿

当血液和组织间液体的动态平衡失调时，组织液的生成量大于回量，过多的液体潴留在组织间隙或体腔则形成水肿或积液，血管内，外液体交换的平衡受以下因素的影响，①组织液生成力量与组织液回流力量对比，毛细血管压和组织间液胶体渗透压促进组织液的生成，血管胶体渗透压和组织间液流体静压促进组织液的回流，②毛细血管

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