《动物生理学实验》课程教学大纲
课程代码：
课程负责人：马文涛
课程中文名称：动物生理学实验
课程英文名称：Experiments of animal physiology
课程类别：选修
课程学分数：1
课程学时数：36
授课对象：三年级本科生
本课程的前导课程：动物生物学 动物生理学
一、 教学目的（黑体五号）
动物生理学实验属专业实验课。本课程教学借鉴较权威和详尽的高等医科院校中所开设的人体及动物生理学实验课程的相关内容，进行适当的重点选择、内容修改和增加综合性实验，形成了比较完善的教学体系。通过本课程的教学，使学生掌握动物生理学实验的基本方法和原理，提高分析问题和解决问题的能力，为从事相关领域的科学研究工作打下基础。
二、 教学要求（黑体五号）
通过本课程的学习和实践，使学生熟悉动物生理学实验的相关原理，要求学生掌握动物生理学标本制备、手术、生理信号记录和分析的基本方法，重点掌握两栖类动物和哺乳动物生理学实验的基本实验技术。本实验课程采用多媒体讲解示教，全套计算机系统自动化实验的方式进行教学。调动教学双方的主观能动性，让学生和教师共同讨论理论和实验问题。把学生实际动手能力和分析问题的能力放在成绩评定的重要地位。
三、 课程内容与学时分配
课程内容与学时分配表
内 容 |
学 时 |
动物生理学机能实验自动化记录系统的使用 |
4 |
蛙腓肠肌标本的制备，刺激强度与骨骼肌反应的关系 |
4 |
刺激频率与骨骼肌反应的关系，坐骨神经干标本的制备 |
4 |
双相和单相神经干动作电位，神经干动作电位传导速度测定 |
4 |
期前收缩和代偿间歇，蛙心收缩与心电图同步记录，蛙心起博点观察 |
4 |
蛙心灌流 |
4 |
哺乳动物的麻醉和手术操作 |
4 |
家兔心血管活动的调节 |
4 |
家兔呼吸运动的调节 |
4 |
实验一 动物生理学机能实验自动化记录系统的使用
[目的要求] 熟悉动物生理学机能实验自动化记录系统，学会信号引入、数据存储、数据分析、图形标记、结果打印等基本操作。
[实验原理] 本实验系统将原始的生物机能信号进行放大、滤波等处理，然后对处理的信号通过模数转换并输入到计算机；再通过计算机对这些数字信号进行显示、存储、处理和分析，最后打印结果。
[实验内容] 动物生理学机能实验自动化记录系统的使用。
[实验材料和用品] BL－410生物机能实验自动化记录系统；张力换能器。
实验二 刺激强度与骨骼肌反应的关系
[目的要求] 学习蛙腓肠肌标本的制备；观察不同刺激强度对骨骼肌收缩的影响。
[实验原理] 骨骼肌是一种可兴奋组织，当受到刺激时可产生兴奋而收缩。骨骼肌由兴奋性不同的肌纤维组成。在刺激持续时间和刺激强度变化率不变的情况下，刚能引起其中兴奋性高的肌纤维收缩的刺激强度称为“阈强度”；随者强度的增大，较多的肌纤维兴奋，肌肉收缩反应加强，当所有肌纤维兴奋收缩后，再加大刺激强度，肌肉收缩反应也不会增大，引起肌肉出现最大收缩强度的最小刺激强度称为最适强度。
[实验内容] 蛙腓肠肌标本的制备；刺激强度与骨骼肌反应的关系。
[实验材料和用品] 青蛙；BL－410生物机能实验自动化记录系统；刺激电极；张力换能器；蛙类手术器械；任氏液。
实验三 刺激频率与骨骼肌反应的关系
[目的要求] 观察不同刺激频率引起骨骼肌收缩的形式和特征。
[实验原理] 骨骼肌在受到较低频率的刺激时，其每次收缩反应都能在下一次刺激到来前完成，表现为分别独立的“单收缩”；频率增大到一定值时，每次反应的舒张期尚未结束就受到了下一次刺激，结果产生锯齿状的融合收缩形式，称为“不完全强直收缩”；频率进一步增大时，每次反应的收缩期未结束就受到了下一次刺激，结果完全不出现舒张期，称为“完全强直收缩”。
[实验内容] 单收缩、复合收缩、强直收缩。
[实验材料和用品] 青蛙；BL－410生物机能实验自动化记录系统；刺激电极；张力换能器；蛙类手术器械；任氏液。
实验四 神经干动作电位
[目的要求] 学习蛙坐骨神经干标本的制备；了解神经干动作电位的特征；了解测定神经兴奋传导速度的基本原理和方法。
[实验原理] 神经纤维的兴奋表现为动作电位的产生和传导。神经的兴奋部位对于未兴奋部位来说呈负电位，这种电位差可以用电极加以引导显示和记录在计算机中。通过在神经干两个不同部位记录这种电位差，测定此两个部位的距离和动作电位经过它们的时间，即可计算出神经干动作电位的传导速度(传导速度＝电极距离差/动作电位时间差)。
[实验内容] 坐骨神经干标本的制备；双相和单相神经干动作电位；神经干动作电位传导速度测定。
[实验材料和用品] 牛蛙；BL－410生物机能实验自动化记录系统；神经干标本屏蔽盒；刺激电极；引导电极；蛙类手术器械；任氏液。
实验五 期前收缩和代偿间歇
[目的要求] 通过观察外部电刺激对心肌活动的影响，了解心肌兴奋性的特征。
[实验原理] 心肌兴奋后的有效不应期特别长。在心脏收缩期和其舒张早期，外部刺激不能引起心肌的兴奋和收缩。在舒张中期后，外部刺激可引起一个提前于正常节律的收缩，称为“期前收缩”。期前收缩也有不应期，当正常起搏点的节律兴奋到达心室时，常常落在这个期前收缩的不应期中，因而不能引起心室的兴奋与收缩，这样，就会出现一个较长时间的间歇期，称为“代偿间歇”。
[实验内容] 期前收缩和代偿间歇；蛙心收缩与心电图同步记录；蛙心起博点观察。
[实验材料和用品] 牛蛙；BL－410生物机能实验自动化记录系统；刺激电极；引导电极；张力换能器；蛙类手术器械；任氏液。
实验六 蛙心灌流
[目的要求] 掌握离体蛙心灌流的方法；观察灌流液中几种离子浓度、肾上腺素、乙酰胆碱等因子对心脏活动的影响。
[实验原理] 由于心肌细胞的自动节律性特征，把离体蛙心保持在适宜的环境中，在一定时间内仍能产生节律性兴奋和收缩活动。这时，通过改变心室内灌流液中的成分，可以观察到不同体液因子对心脏活动的影响。这种影响在很大程度上反应了心脏在体情况下受体液调节时的规律活动。
[实验内容] 蛙心离体手术操作；蛙心灌流。
[实验材料和用品] 蟾蜍；BL－410生物机能实验自动化记录系统；张力换能器；蛙类手术器械；NaCl；CaCl2；KCl；去甲肾上腺素；乙酰胆碱；乳酸；NaHCO3。
实验七 哺乳动物的麻醉和手术操作
[目的要求] 学习哺乳动物麻醉和手术操作的基本方法。
[实验原理] 麻醉是哺乳动物手术操作的重要前提和基本步骤。通常的麻醉方法是通过耳缘静脉注射麻醉药。眼睑反射、肌张力和呼吸节律是判断麻醉程度的基本指标。麻醉药物不能过量，麻醉过程也不能过快，否则可能严重抑止动物的生命基本活动，而造成动物死亡。哺乳动物的基本手术操作的熟悉是后续实验的基础。
[实验内容] 哺乳动物的麻醉和颈部手术。
[实验材料和用品] 家兔；BL－410生物机能实验自动化记录系统；压力换能器；哺乳动物手术器械；肝素；氨基甲酸乙酯；。
实验八 家兔心血管活动的调节
[目的要求] 以动脉血压为指标，观察整体情况下心血管活动的神经体液调节。
[实验原理] 中枢神经系统通过反射调节心血管活动，改变心输出量及外周阻力，从而改变动脉血压。以颈动脉窦和主动脉弓命名的窦弓反射是主要的反射条件系统，又称减压反射或缓冲反射。位于此二部位的压力感受器感受动脉血压的变化，如果血压太高则通过传入神经将信号传到心血管中枢，加强减压反射，通过传出神经降低心输出量并增加外周阻力，从而降低血压；反之，如果血压过低，则引起减压反射的减弱，从而升高血压。
[实验内容] 观察刺激颈动脉窦、迷走神经、减压神经以及注射肾上腺素、去甲肾上腺素、乙酰胆碱等物质对家兔动脉血压的影响。
[实验材料和用品] 家兔；BL－410生物机能实验自动化记录系统；压力换能器；哺乳动物手术器械；肝素；氨基甲酸乙酯；去甲肾上腺素；肾上腺素；乙酰胆碱。
实验九 家兔呼吸运动的调节
[目的要求] 了解各种因素对呼吸运动的调节作用及其原理。
[实验原理] 哺乳动物呼吸运动的节律性主要来源于延髓和脑桥的中枢调节，同时也受到体内外各种刺激的影响。正常的节律性呼吸运动，以吸气为主动，呼气为被动，其中中枢吸气切断组织的参与起到了重要作用。在颈动脉窦和主动脉弓处有外周化学感受器，在延髓等中枢组织有中枢化学感受器，它们可以感受体液中H＋、CO2和O2浓度的变化，通过相应的反射调节呼吸肌的运动，从而保证机体的气体交换平衡。
[实验内容] 观察缺氧、二氧化碳增多和切断迷走神经等因素对家兔呼吸运动的影响。
[实验材料和用品] 家兔；BL－410生物机能实验自动化记录系统；张力换能器；哺乳动物手术器械；氨基甲酸乙酯；乳酸。
四、教材与参考书
教 材：刘少金，胡祁生主编，生理学实验指导（第1版），武汉大学出版社，2001。
参考书：王玢，左明雪主编，人体及动物生理学（第2版），高等教育出版社，2001。
五、考核方式
课堂纪律和清洁卫生10％；课堂提问和实验操作20％，实验结果10％；实验报告60％。