《机能实验学》教学大纲

《机能实验学》教学大纲（适用专业七年制临床、影像、临床病理等专业）【前言】机能实验学是一门研究生物正常机能、疾病发生机制和药物作用规律的实验学科，机能实验课是继承和发展了生理学、药理学、病理生理学和生物化学实验课程的核心内容，强调学科之间的交叉，注重学生创新能力的培养。学习机能实验学，掌握机能实验学的基本规律，训练医学实验的基本技能，培养科学的思维方式，为后续课程、临床实践和科学研究打下坚实的基础。本实验分为生物正常机能、药物作用规律、疾病模型及机制和生物化学实验几个部分，囊括基础实验、综合实验和自设计实验。通过学习：（1）了解机能学实验的基本方法和常用仪器装置；（2）学习和掌握机能实验学的基本技能、基本操作，了解现代生物技术；（3）认识人体及其他生物体的正常功能代谢、疾病模型复制、药物作用基本规律及常用的分子生物学研究手段；（4）培养学生科学研究的基本素质、客观地对事物进行观察、比较、分析和综合的能力，以及独立思考、解决实际问题的能力。【教学时间分配】章节内容讲授见习第一章生物的正常机能实验一基本知识与技能Ⅰ/坐骨神经-腓肠肌标本制备/神经对各种刺激的反应/单收缩，复合收缩5学时实验二神经干动作电位、传导速度和不应期测定及药物的影响5学时实验三蛙心灌流5学时实验四蛙心起搏点，期前收缩/反射弧的分析5学时实验五呼吸综合实验5学时实验六影响尿生成的因素5学时实验七自设计实验10学时第二章药物的作用规律实验一基本知识与技能Ⅱ5学时实验二氨茶碱的血药浓度测定及药动学研究5学时实验三动脉血压综合实验5学时实验四ED50的测定/镇痛实验5学时实验五抗高血压药物对动物血压的影响5学时实验六体外孵育的小白鼠肝脏切片对戊巴比妥钠的代谢作用/抗惊厥实验6学时实验七强心苷和高钾的心脏毒性和利多卡因抗心律失常作用＋传出神经系统药物对家兔瞳孔的作用5学时实验八实验操作考试5学时第三章疾病的模型与机制实验一缺氧5学时实验二水肿5学时实验三急性右心衰竭5学时注：见习学时为实验课学时。机能实验学Ⅰ第一章生物的正常机能实验一基本知识与技能Ⅰ/坐骨神经-腓肠肌标本制备/神经对各种刺激的反应/单收缩，复合收缩【教学目的与要求】一、掌握各种手术器械的使用规则、电子刺激器和记录仪的参数选择。二、掌握坐骨神经-腓肠肌标本的制作。用不同频率的电脉冲刺激神经肌肉标本，观察单收缩和各种形式的复合收缩反应，使学生熟悉细胞兴奋性的概念及刺激与反应间的关系。要求每人均要制作一标本并进行实验观察、分析。三、熟悉离体动物实验基本方法和原理，了解机能学实验课的目的和基本方法、实验室规则及注意事项，电生理仪器的原理和使用方法，MD-2000微机化实验教学系统的基本原理及操作。【教学时数】5学时一、实验原理、操作讲解20-30min二、学生实验操作140-160min三、实验总结20-30min【教学内容】一、基本知识与技能Ⅰ二、坐骨神经-腓肠肌标本制备三、神经对各种刺激的反应四、单收缩，复合收缩【教学方法】一、多媒体幻灯二、示教实验二神经干动作电位、传导速度和不应期测定及药物的影响【教学目的与要求】一、掌握神经干标本的制备。熟悉测定动作电位的传导速度及不应期的方法，了解双相动作电位及单相动作电位发生的异同之处。同时观察局麻药对动作电位传导的影响。二、熟悉应用计算机采样及处理生物信号，了解生物电信号的提取及记录方法。三、通过教师讲解、录像带显示实验步骤、学生亲手操作以及最后师生共同总结讨论，使学生对细胞生物电知识有一较全面的认识。【教学时数】5学时一、实验原理、操作讲解20-30min二、学生实验操作140-160min三、实验总结20-30min【教学内容】一、坐骨神经干标本制备二、神经干动作电位、传导速度和不应期测定三、局麻药对动作电位传导的影响【教学方法】一、多媒体幻灯二、录像实验三蛙心灌流【教学目的与要求】一、掌握离体蛙心制备及灌流的实验方法，熟悉换能器的作用及使用规则。制备离体蛙心及灌流，观察心脏的自律性，分析几种体液因素对心脏的作用。二、通过计算机记录心脏的收缩曲线，用不同的生理盐溶液（正常、低Ca2+、高Ca2+、高K+、）以及不同的药物（Ach、Adr）对心脏进行灌流，观察心率、心律、心肌收缩及舒张的变化。三、了解不同的生理盐溶液以及不同的药物对心脏功能的影响。【教学时数】5学时一、实验原理、操作讲解20-30min二、学生实验操作140-160min三、实验总结20-30min【教学内容】一、离体蛙心制备及灌流二、心脏收缩曲线记录三、生理盐溶液及药物对心功能的影响【教学方法】一、多媒体幻灯二、示教实验四蛙心起搏点，期前收缩/反射弧的分析【教学目的与要求】一、掌握脊蟾蜍标本的制备。观察心脏起搏点和不同部位的自律性。二、通过在心脏活动的不同时期给予一次刺激所发生的反应，来阐明心肌兴奋性的特点，以及心脏兴奋性与其舒缩活动间的相对关系和生理意义。三、用硫酸刺激皮肤引发脊蛙的屈肌反射，通过观察去除感受器、切断神经通路、破坏神经中枢以及不同部位的电刺激所引起的生理效应，熟悉反射弧的完整性与反射活动的关系。【教学时数】5学时一、实验原理、操作讲解20-30min二、学生实验操作140-160min三、实验总结20-30min【教学内容】一、脊蟾蜍标本制备二、心脏起搏点三、期前收缩/反射弧分析【教学方法】一、多媒体幻灯二、示教实验五呼吸综合实验【教学目的与要求】一、掌握哺乳类动物手术操作实验方法。二、用气管插管描记法记录家兔呼吸运动曲线，依次观察吸入气中CO2浓度增加、缺O2、气道不完全阻塞、耳缘静脉注射乳酸以及切断迷走神经后呼吸运动的变化。掌握这些因素对呼吸运动的影响及其机制。【教学时数】5学时一、实验原理、操作讲解20-30min二、学生实验操作140-160min三、实验总结20-30min【教学内容】一、哺乳类动物手术操作二、气管插管记录呼吸曲线三、吸入CO2、缺O2、气道阻力改变对呼吸的影响四、药物注射及切断迷走神经后呼吸的变化【教学方法】一、多媒体幻灯二、示教实验六影响尿生成的因素【教学目的与要求】采用输尿管插管导尿法，观察静注生理盐水（增大血容量）、去甲肾上腺素、高渗葡萄糖、速尿及垂体后叶素对尿生成的影响，掌握这些因素影响尿生成的机制。【教学时数】5学时一、实验原理、操作讲解20-30min二、学生实验操作140-160min三、实验总结20-30min【教学内容】一、输尿管插管导尿二、尿生成的影响因素及机制【教学方法】一、多媒体幻灯二、示教实验七自设计实验【教学目的与要求】教师提前3周讲解实验设计的意义、内容和方法的基本知识。学生（4人/组）自行查阅资料、选择课题、设计实验路线和方法，并写出实验设计书。三、学生集体讨论，启迪他们的思维、开拓其知识面，使学生对科学研究的思路和方法有一定的了解，培养其自主学习能力。四、有条件者，可选择一些切实可行的实验付诸实施。【教学时数】10学时一、教师实验设计讲解40-60min二、学生准备实验设计材料180-200min三、学生讲解、讨论实验100-120min四、教师总结分析40-60min【教学内容】一、教师讲解实验设计的基本知识二、学生自行查阅资料、选择课题、设计实验路线，撰写设计书三、学生集体讨论，教师点评【教学方法】多媒体幻灯课堂讨论第二章药物的作用规律实验一基本知识与技能Ⅱ【教学目的与要求】一、结合机能实验学多媒体录像掌握动物实验的基础知识。二、掌握实验报告及处方的书写。三、掌握小鼠的捉拿和给药方式。采用不同给药剂量或不同给药途径，观察药物药理效应的改变，使学生明确药物剂量和给药途径对药物效应的影响。要求每人必须掌握小鼠的捉拿和3种不同的给药方式。【教学时数】5学时一、观看教学录像30min二、实验原理、操作讲解20-30min三、学生实验操作110-130min四、实验总结20-30min【教学内容】一、动物实验基础知识二、实验报告及处方书写三、小鼠的捉拿和给药四、药物剂量和给药途径对药效的影响【教学方法】一、多媒体幻灯二、教学录像实验二氨茶碱的血药浓度测定及药动学研究【教学目的与要求】一、学习并掌握氨茶碱血药浓度的紫外测定方法，验证其药动学模型。了解茶碱的萃取原理，掌握萃取方法。二、掌握754型紫外分光光度计的使用方法。三、熟悉茶碱标准曲线的制备方法，通过标准曲线反算出相应时间点的血药浓度，并利用CAPP软件描点作图，判断氨茶碱在体内代谢的房室模型。【教学时数】5学时一、实验原理、操作讲解20-30min二、学生实验操作140-160min三、实验总结20-30min【教学内容】一、氨茶碱萃取及血药浓度紫外测定二、754型紫外分光光度计使用三、茶碱标准曲线制备及CAPP软件描点作图【教学方法】一、多媒体幻灯二、示教实验三动脉血压综合实验【教学目的与要求】一、了解决定动脉血压形成和稳定的三个方面：心脏泵血、外周阻力和循环血量。二、掌握实验兔动脉插管的实验方法，通过动脉插管法直接记录动脉血压，观察神经、体液因素对血压的调节及药物对麻醉动物的降压作用。三、通过急性失血性休克动物模型的复制，观察休克前后动物血压和呼吸的变化规律。【教学时数】5学时一、实验原理、操作讲解20-30min二、学生实验操作140-160min三、实验总结20-30min【教学内容】一、兔动脉插管记录动脉血压二、神经、体液因素对血压的调节三、药物对麻醉动物的降压作用四、复制急性失血性休克动物模型【教学方法】一、多媒体幻灯二、示教实验四ED50的测定/镇痛实验【教学目的与要求】一、认识生物个体差异，了解测定药物戊巴比妥钠ED50的方法、原理及意义。二、了解质反应的量效关系，掌握评价戊巴比妥钠的安全性的方法。三、掌握均衡随机分组法，并熟悉应用Bliss软件计算ED50。四、用醋酸刺激引发小鼠产生扭体反应，通过观察评价阿司匹林的镇痛效果，熟悉非甾体抗炎药的作用机制。【教学时数】5学时一、实验原理、操作讲解20-30min二、学生实验操作140-160min三、实验总结20-30min【教学内容】一、药物戊巴比妥钠ED50测定二、Bliss软件计算ED50三、阿司匹林对醋酸刺激的镇痛效果【教学方法】一、多媒体幻灯二、示教实验五抗高血压药物对动物血压的影响【教学目的与要求】一、学习抗高血压药物的急性实验方法，观察药物对麻醉动物的降压作用。二、掌握实验兔动脉插管的手术操作方法。三、用动脉插管描记法记录家兔血压曲线，依次观察阻断右侧颈总动脉、静注去甲肾上腺素、静注尼群地平及静注可乐定后血压的变化。掌握这些因素对实验兔血压的影响及其机制。【教学时数】5学时一、实验原理、操作讲解20-30min二、学生实验操作140-160min三、实验总结20-30min【教学内容】一、兔动脉插管记录动脉血压二、抗高血压药物对麻醉兔血压的影响【教学方法】一、多媒体幻灯二、示教实验六体外孵育的小白鼠肝脏切片对戊巴比妥钠的代谢作用/抗惊厥实验【教学目的与要求】一、通过正常和TAA损伤致肝细胞损伤的肝组织与戊巴比妥钠体外孵育，以睡眠开始及维持时间为指标，了解肝脏对戊巴比妥钠的代谢作用。二、了解大剂量中枢兴奋药尼可刹米的中毒表现－－惊厥，并观察巴比妥类的抗惊厥作用。【教学时数】6学时一、实验原理、操作讲解20-30min二、学生实验操作180-200min三、实验总结20-30min【教学内容】一、腹腔注射TAA制备肝损伤小鼠二、正常和TAA损伤小鼠肝脏体外孵育，观察肝脏对戊巴比妥钠的代谢三、巴比妥类抗惊厥作用【教学方法】一、多媒体幻灯二、示教实验七强心苷和高钾的心脏毒性和利多卡因抗心律失常作用/传出神经系统药物对家兔瞳孔的作用【教学目的与要求】一、分别采用静注过量强心苷，静注氯化钾观察过量强心苷和氯化钾的致心律失常作用。二、采用利多卡因进行救治，观察利多卡因的抗心律失常作用，并明确其中的作用机制。三、观察阿托品和毛果芸香碱对兔瞳孔的影响。【教学时数】5学时一、实验原理、操作讲解20-30min二、学生实验操作140-160min三、实验总结20-30min【教学内容】一、强心苷和高钾的心脏毒性二、利多卡因抗心律失常作用三、阿托品和毛果芸香碱对兔瞳孔的作用【教学方法】一、多媒体幻灯二、示教第三章疾病的模型与机制实验一缺氧【教学目的与要求】一、三种类型缺氧的实验性复制。掌握三种类型缺氧的复制方法，观察乏氧性、血液性、组织性缺氧过程中机体的呼吸功能、全身状态及皮肤粘膜颜色的改变，并阐明其发生机理。二、药物的作用对耗氧量的影响。分别给小鼠腹腔注射苯甲酸钠咖啡因、氯/异丙嗪混合液等,观察并掌握在不同药物影响下机体的耗氧特征，了解条件因素在缺氧发生中的重要性和临床应用冬眠疗法的意义。【教学时数】5学时一、实验原理、操作讲解20-30min二、学生实验操作140-160min三、实验总结20-30min【教学内容】一、复制三种缺氧的模型二、不同药物影响下机体的耗氧量【教学方法】一、多媒体幻灯二、示教实验二水肿【教学目的与要求】一、体外脉管灌流系统的制备。在破坏脑脊髓的蟾蜍身上，制备脉管灌流系统，掌握脉管灌流系统的制备方法。二、通过结扎躯干、从主动脉灌入右旋糖苷和组织胺，观察毛细血管血压、血浆胶体渗透压、微血管通透性的改变以及淋巴回流受阻等因素在水肿发生中的作用，并掌握其作用机制。【教学时数】5学时一、实验原理、操作讲解20-30min二、学生实验操作140-160min三、实验总结20-30min【教学内容】一、制备体外脉管灌流系统二、不同因素对组织间液生成量的