第五篇实验动物环境科学及环境质量演示文稿

第五篇实验动物环境科学及环境质量演示文稿当前1页，总共165页。（优选）第五篇实验动物环境科学及环境质量当前2页，总共165页。环境因素对实验动物的影响影响实验动物的各种环境因素及控制实验动物设施实验动物应激当前3页，总共165页。5.1环境因素对实验动物的影响

实验动物较长时间甚至终生被限制在一个极其有限的环境范围内生活。为了使实验动物能够正常生长、发育、繁殖和进行良好的实验处理，正确认识环境因素对实验动物的影响十分重要。当前4页，总共165页。实验动物环境科学概述动物实验结果，在很大程度上受遗传因素与环境因素的影响。然而，遗传因素是先天的，对从事动物实验的人员而言，环境因素却显得极为重要。但事实上，至今仍很少有人对动物实验环境加以重视和关心。在描述实验动物的论文中，记述动物本身，以及饲养等环境条件，有的甚至是错误的。当前5页，总共165页。实验动物是外源化合物作用的对象，又是外源化合物最终表达的主体，外源化合物需经动物体内代谢起作用。环境因素不仅影响实验动物，同时也影响外源化合物。给予途径影响化合物在动物体内的代谢和其最终表达。当前6页，总共165页。影响动物实验结果主要因素之间关系基因型（genotype）

↓

←发育环境（Developmentalenvironment）表现型（Phenotype）

↓←生存环境（Livingenvironment）演出型（Dramatype）

↓

←实验环境（Experimentenvironment）实验结果(Result)当前7页，总共165页。动物实验结果与环境因素关系式R＝动物实验结果可靠性A＝种的共同反应B＝品系特有反应C＝个体反应(差异)D＝环境影响E＝实验误差ABC＝属于遗传因素，D＝与结果呈正相关R=(A+B+C)D+E当前8页，总共165页。环境因素的重要性不论是自然因素，还是人为因素都不是孤立的，而是互相联系而产生影响的。环境因素有“有利”和“有害”作用两个方面。因此实验动物环境因素控制的原则是，充分利用和创造那些有利的因素，消除和防止那些有害因素，以保证实验动物的健康和达到实验利用的目的。当前9页，总共165页。不重视环境的惨痛教训(内部资料)当前10页，总共165页。例1.南方某省药检所：测检“水解蛋白注射液”做过敏试验中，发现对照组豚鼠也出现类过敏现象。邀请全国15个单位会检，并与其它地区的制品对比，结果又发现了类过敏反应；最后又在四个地区进行交叉试验，其它省区均为阴性，说明实验动物有问题。此次事件造成直、间接损失300余万元。

当前11页，总共165页。例2.哈尔滨医科大学

XX副校长去日本交流“克山病”的论文引起了日本医学界的重视。但了解到所用的动物来历不清，动物实验条件的不可控性，该学术论文被认为是：“实验结果的科学性不够”。当前12页，总共165页。举例3.原第一军医大学88年，休克微循环专家赵克森教授以及博士、硕士论文投寄到国外在犬、羊、兔等品种(系)上屡屡受歧视。当前13页，总共165页。举例4.某生物制品所我国自行生产的鸡马立克氏病弱毒疫苗出口，但因我们的疫苗生产污染有鸡白血病病毒，而不被对方接受。当前14页，总共165页。举例5.中科院XX动物研究所十多年前是中国最大的恒河猴养殖出口基地，但由于经费紧张，环境条件无法改善，出口恒河猴被查出有eblar、EB等病毒等。而顺德实验动物灵长类实验动物中心则由科委主管的小企业一跃成为我国最大的恒河猴出口基地之一。当前15页，总共165页。举例7.化工部新农药研制实验动物不标准、实验条件不规范，使得可重复性差，LD50结果有2～3倍之差，因而无法进行结构与毒性关系的深入研究。有些药物如“多菌灵”虽然是高效低毒，但不能向外国专利局申请登记。当前16页，总共165页。举例8.医科院肿瘤所杨XX教授，从事肿瘤研究30多年来积累、保存了各种可移植肿瘤瘤株20多个品种，由于过去实验动物环境较差，冬天温度不够，改用硬气，有一次硬气阀门失灵、漏气，全部动物被蒸死，30多年心血毁于一旦。当前17页，总共165页。举例9.影响较大的是80年代初，航天医学模拟人在失重和飞行器中的生物学研究，在北京市郊买的不合格的狗，成果出来后在国际上有名的杂志上发表文章，结果被拒。造成极大损失和浪费。当前18页，总共165页。

没有合格的实验动物，不在标准化的环境中从事动物实验，医学生命科学研究就无从谈起。当前19页，总共165页。专门研究实验动物生存及管理过程与人工环境之间相互关系的科学。即研究实验动物机体以外的各种人工(非人工)环境因素与实验动物健康，繁育、生存水平相互关系的规律的科学。

实验动物环境科学当前20页，总共165页。实验动物环境科学

同时依据这些规律制定出各种适应环境的卫生要求和工程要求的技术标准，提出有效利用、保护和改善环境因素的理论和措施，并通过法律、法规的实施，达到稳定地提高实验动物质量和动物实验结果的可靠性，促进科学的进一步发展。实验动物环境科学是现代实验动物科学的重要组成部分。当前21页，总共165页。（1）实验动物环境工程学实验动物设施与经济实验动物设施内空气的控制实验动物设施内各建筑要素与环境相互关系研究范畴当前22页，总共165页。(2)实验动物环境卫生学①实验动物与环境应激的相互关系②环境因素与实验动物的应激③环境应激对实验动物的影响④实验动物与人类健康当前23页，总共165页。⑤设施、环境与动物卫生健康及生存水平关系⑥实验动物运输的卫生学⑦良好/不良环境对实验动物健康、行为活动影响⑧环境与实验动物疾病、病原的关系当前24页，总共165页。(3)实验动物环境监测与评估各种实验动物环境因素的技术标准(最适标准)实验动物环境监测方法与手段实验动物环境因素的综合评估当前25页，总共165页。

环境对实验动物的影响特点1综合影响2作用的条件3品系和个体差异当前26页，总共165页。1综合影响环境对实验动物的影响，不可能是单一因素的影响，而是多种因素综合作用，如：气温、气湿、气流等因素均可影响到动物的体温调节。所以在评价一个饲养室的环境条件时，应将各种因素综合加以考虑。当前27页，总共165页。作用的条件环境对实验动物的影响，不一定很快表现出来，必须具备一定的条件，才能对动物产生一定的影响，这些条件是：接触机会（接触的季节、动物的生理状态、抗病力等）接触形式（传播途径）接触时间（持续时间）接触强度（传染范围、传染力）。当前28页，总共165页。传染病的传播传染源，如患病动物，排泄物、尸体、垫料和用具等。传播途径，直接传染（垂直感染和水平感染）和间接传染（非生物媒介和生物媒介）易感动物，某种病原体侵入易感动物才能致病，如果进入对其有抗性的动物，就不可能发病。当前29页，总共165页。3品系和个体差异与实验动物本身的特性，个体差异、不同的品系、年龄及不同的级别等，也有很大关系。当前30页，总共165页。综合现代实验动物科学对环境的认识，我们认为，构成完整的实验动物环境科学应围绕着六个主要子系统。即：①.物理环境系统②.化学环境系统③.生物环境系统④.设施环境系统⑤.管理环境系统⑥.营养环境系统上述各环境子系统动态平衡，才得的维持实验动物的质量.影响实验动物的环境因素当前31页，总共165页。5.2影响实验动物的各种环境因素及控制

物理因素对实验动物的影响化学因素对实验动物动物的影响生物环境因素对实验动物的影响设施环境因素对实验动物的影响管理环境因素对实验动物的影响营养因素对实验动物的影响当前32页，总共165页。主要包括：①环境设施内温度(初级+次级)(Temperature)②相对湿度(Humidity)③气流(Airflow)④气压(Atmosphericpressure)⑤光照度(Illumination）⑥噪声(Noise)等。5.2.1物理环境因素当前33页，总共165页。在实验动物的环境系统中，物理环境子系统稳定性最低，处于动态平衡状态，一旦失衡，将导致实验动物的应激反应。严重的可导致死亡。在物理环境子系统中，环境温度对实验动物影响最大，作用强度最明显。除噪声和气压外，其它因子都和温度发生联系而产生影响，因而，应将温度因子放在各因子的首位。当前34页，总共165页。温度对实验动物适应反应哺乳类实验动物产热方式与人类相似，在一定温度范围内可保持体温的相对稳定的生理调节能力。但也有进行冬眠的动物。如仓鼠类、黄鼠类等。产热量、基础代谢、体温和环境有一定相关关系。基础代谢最少时期的环境温度称之为温度中性区。临界温度:动物的体温失去恒常性而开始上升或下降时温度段。

5.2.1.1温度的影响当前35页，总共165页。各种实验动物监界温度与最适温度中性区（1）种别临界温度低温高温最适温度小鼠各种实验动物监界温度与最适温度中性区（1）103720-33大鼠-103228-30豚鼠-153230-31家兔-293220-30猫-403624-2818-30犬-8042-5818-2当前36页，总共165页。各种实验动物监界温度与最适温度中性区（2）种别临界温度低温高温最适温度恒河猴属-203827-30绵羊–803232山羊-694020-30猪-40300-20鸽-204220-30鸡-253219-29当前37页，总共165页。在动物行为和生理机能方面

环境温度对动物行为和生理机能影响极为明显。温度可使动物的姿势、摄食量、饮水量、母性行为、心跳、呼吸、新陈代谢等出现相应改变。实验动物品种(系)、年龄、性别、活动状态的不同引起的产热差异是明显的。通常实验动物的摄食量，随环境温度升高而降低，即与温度存在明显的负相关系。当前38页，总共165页。在4℃以下，单饲小鼠摄食量比同样温度下5只一组群饲小鼠高30%。寒冷环境，动物出现立毛寒颤，蜷缩成团。炎热天气，动物饮水量增加，地鼠呈“大”字型睡眠，狗张口伸舌，呼吸加快，喘气明显。小鼠发生流涎现象。大、小鼠、兔、犬等实验动物随着温度的升高，心跳、呼吸数也升高，超过35℃时，则心跳明显减少，在15-25℃时显正相关。当前39页，总共165页。小鼠在体温下降至34℃时，心跳开始增加，其后逐渐减少。体温上升至40℃时，心跳开始减少，升至40℃以上时心跳增加。体热的散发：生物体的散热大部分是通过皮肤传导、对流、辐射及蒸发和通过呼吸道的蒸发进行的，粪尿散热仅占5%，犬无汗腺靠呼吸道蒸发为主。当前40页，总共165页。机体抵抗力方面：温度过高或过低动物抵抗力下降，易患病，甚至动物死亡，影响实验结果。将BALB/c小鼠从22℃环境移到12℃环境内，其白细胞数发生变化，与免疫反应有关的血液及脾脏中B和T细胞的比率亦出现明显变动，免疫功能的异常与疾病发生关系很大。当前41页，总共165页。温度对繁育的影响：气温过低或过高，导致雌性动物性周期紊乱。高温使雄性睾丸副睾萎缩，精子形成能力降低，甚至出现睾丸萎缩。低温时实验动物性周期延迟，小鼠在21℃时繁殖3代，而-3℃时繁殖2代。在整体高温环境中：胚胎吸收。当前42页，总共165页。高温环境引起不同实验动物先天性缺陷

大鼠35℃以上，8-10天，无眼畸形，9天后齿缺陷，10天后：无脑畸形。12天，趾缺陷，13天腭裂，并趾或短趾，脑积水。40℃时，50%以上胚胎发生畸变。当前43页，总共165页。小鼠：妊娠暴露于43℃温度下，10天50%以上后裔严重脊椎畸形；每天暴露1小时组，妊娠第7天，无颌，面部发育不良。若每天暴露20h(lecyk,1969)（Pennycuk1965)母体死率高，流产，胚胎吸收率高于50%。当前44页，总共165页。家兔：妊娠第6、7天，注射煮沸牛奶引起发热后(Brinshade1957)母体温度升高1-2.2℃，胎儿发生皮下，脑脊膜出血，脑膨出小头、肝、肢缺陷。当前45页，总共165页。恒河猴：母体温度升至41℃持续1h/天(妊娠25-50天)连续5天，发生子代骨骼异常，行为异常(Poswillo,1974)妊娠21-46天，母体温度升高3.5-3.8℃，1h/天×4天，胎儿吸收，流产、死胎、眼、骨骼、肾上腺、肾、心脏畸形。当前46页，总共165页。动物形态方面：低温环境下繁殖饲养的小鼠其尾长明显缩短；大鼠在10℃繁殖时其尾长比在30℃条件下约短2cm；喜马拉雅兔在20℃时，耳、尾、鼻、和四肢尖端长白毛，10℃时则长黑毛。当前47页，总共165页。动物实验方面环境温度不同常使同种动物实验出现不同结果。不同气温条件下，药品和化学品对实验动物的毒性有较大的差异。对毒性实验、免疫实验、微生物感染实验结果产生影响。当前48页，总共165页。有人比较了58种化学物在8℃、26℃和36℃不同温度下对大鼠LD50的影响，结果表明，有55种化学物在36℃时毒性最大，在26℃时毒性最小。不同动物，甚至在同种动物的不同品系之间，其最适温度也是不同的。当前49页，总共165页。环境温度的改变可引起不同程度的生理、生化系统和机体内环境稳定系统的改变，从而引起某些生理情况(通气、循环、体液、中间代谢、机体防御系统状态等)的改变，并影响外源性化合物的吸收、代谢、排泄等。动物饲养室的温度应控制在各种动物最适温度±3℃范围内。常用的几种实验动物对20~27℃的温度范围都能适应。当前50页，总共165页。湿度对实验动物的影响是伴随温度的改变而改变的。空气相对湿度对动物热调节有密切关系。当气温与动物体温接近时，动物只能通过蒸发作用散热。高温、高湿的环境对动物热调节不利。湿度过高易发生传染病，微生物易繁殖，饲料和垫料易霉变。5.2.1.2相对湿度的影响当前51页，总共165页。湿度过低(如低于40%)则易尘灰飞扬，对动物健康不利。而某毒物如HCl、NO和H2S在高湿条件下的刺激性增加，SO2甚至可转变为SO3和H2SO4。尤其要考虑环境湿度对挥发性化合物和通过皮肤、呼吸道途径染毒的化合物实验结果的影响。当前52页，总共165页。一般实验动物，相对湿度在40%~70%之间是完全能适应的，以50%~60%最好，但猫适于较低的湿度。小鼠在相对湿度的＜40%时，易发生干尾症和变态反应性疾病。仙台病毒，脊髓灰质炎病毒，腺病毒4.7型，均在高温环境下发病率升高。(VenDerVeen,1972)低温时哺乳母鼠易发生吃仔现象，仔鼠发育不良，体重增长停滞。

当前53页，总共165页。各种实验动物的湿度基准值当前54页，总共165页。5.2.1.3光照的影响当前55页，总共165页。

1、动物的视觉动物眼视网膜表层，分布有感觉弱光的视杆细胞和感觉昼光与颜色的视锥细胞。视杆细胞及视锥细胞的数量、密度和分布因动物的种类不同而异。一般鸟类的视锥细胞占优势，因而出现夜盲眼。与此相反，啮齿动物是视杆细胞占优势，成为夜视动物。但是啮齿动物容易受强光损害，辨别颜色的能力较差，特别对红色无辨别能力。当前56页，总共165页。

绵羊、猪、犬及啮齿类动物对颜色无分辨能力。人、猴、猫的锥状细胞与杆状细胞的比较，辨色、区别明暗能力方面优于其它动物。当前57页，总共165页。照明对实验动物的影响2-1调节动物生理活动2-2产生视觉效应2-3杀菌作用2-4营养作用当前58页，总共165页。2-1调节生理和产生视觉能节律性调节动物生理活动,特别是神经内分泌功能,使动物表现出有节律的昼夜和季节性的周期性变化80～85%的环境信息，是通过视觉器官传入CNS,使机体能对环境信息作出积极的相应的反应。当前59页，总共165页。-2杀菌与营养日光中波长较短的紫外线（<350nm),，对环境和动物体表具有杀菌或抑菌作用。动物体表组织内的7-脱氢胆固醇在紫外线的作用下能转变成维生素D3，被直接吸收到循环系统，调节钙、磷代谢。当前60页，总共165页。光强对实验动物的影响3-1对生殖的影响3-2对视网膜的影响当前61页，总共165页。3-1对生殖的影响长期连续的光照条件在大鼠和小鼠可发生持久性阴道角化，卵巢中形成多数达到排卵前期的滤泡，而无黄体形成。持续黑暗条件，大鼠生殖生理就会受到抑制，卵巢、子宫的重量会下降；不同性别的动物对光照的敏感性也有差别，一般都是雌性大于雄性。在其它条件不变的情况下，维持恒定的光照条件，可使大多数动物生殖生理发生季节性变化完全消失；当前62页，总共165页。3-2对视网膜影响大鼠在2000lux，连续光照条件数小时会出现视网膜障碍，弱光60lux，持续13周，也会出现视网膜病变当前63页，总共165页。4人工光照与自然光照长期经验表明，人工光照并不亚于自然光源，人工光照更有利于控制，能够调节整个生殖过程，包括发情、排卵、交配、妊娠、分娩、泌乳等。人工光照的缺点是点状光源，光流分布不均匀。上下笼层受光差别很大，最大可差80倍，且视网膜病变与光照条件有明显的正比关系。当前64页，总共165页。5波长对实验动物的影响波长和灯光颜色可影响小鼠的发情行为、大鼠的生殖道开口；以蓝色（λ=450nm）照明比红色（λ=700nm）照明要早3天。有资料报道，不同光谱，无论红、黄、青、紫光谱，对动物生殖功能来说，都与白光一致。当前65页，总共165页。6照明时间对实验动物的影响以12小时照明和12小时黑暗，大鼠的发情实验可呈现最稳定的4日周期;如以16小时照明，8小时黑暗则呈现5日性周期或更长。若以22小时照明，2小时黑暗，则性周期长短不一，极不规律，或连续发情或不能繁殖。家兔在冬天，如维持25℃的环境和延长光照，就明显提高其繁殖力。豚鼠对光照条件改变的感应性较弱，延长光照时间对其性活动周期无明显影响。当前66页，总共165页。7、照度标准(GB/T14925-94)工作照度：150-300Lux，照明周期：12/12当前67页，总共165页。美国实验动物设施标准：1076-1345Lux。欧洲动物设施标准：光源垂直下方距地面1m：300-450Lux日本实验动物设施标准：光源垂直下方距地面40-85cm：150-300Lux当前68页，总共165页。噪声和振动对实验动物的生殖生理能产生较大影响，尤其对一些敏感型体质的动物。噪声与振动的控制标准：≤60dB。5.2.1.4噪声与振动的影响当前69页，总共165页。噪声的来源3-1交通噪声，机动车马达，鸣笛等，所产生的噪声量约在65～100dB。3-2工业噪声，指工厂的机器，电锯等，约75～130dB。施工噪声，约75～95dB。3-3社会噪声，商品广告，组合音响，游行锣鼓等，约60～80dB。3-4动物室噪声，来源于空调机在制冷过程中，风机转动的声音。一般低于60dB。当前70页，总共165页。对生产繁育的影响：环境噪声可使动物的繁殖率下降，妊娠中断，妨碍受精卵的着床。有许多实验结果都证明了这一点。不同噪音强度对豚鼠流产率的影响。阴道栓确认后18天，给85dB刺激，产出率为98%，阴道栓确认后当天，给85dB刺激，产出率为60%，母鼠咬死仔鼠。咬杀率33%，临产前给85dB，咬杀率67%。当前71页，总共165页。

其它影响噪声过强或持续不断会出现母鼠咬死或吃掉仔鼠的现象噪音可使动物出现心跳加快，血压不稳，有升高趋势，其肾上腺素分泌明显增加，嗜酸性细胞相对值减少，白细胞总数增多消化系统出现胃功能紊乱，摄食量增加，而体重反而减少当前72页，总共165页。品系差异在实验动物中，豚鼠对噪音更为敏感，轻微的音响，即可引起不安和骚动，引起孕鼠流产，或母鼠放弃哺乳等。也有报道在动物室附近放有洗衣机、制冰机发出的超声波有时也能使发育中的小鼠死亡。当前73页，总共165页。对实验结果的影响：除正常应激反应外，主要对交感神经影响最大。电钻施工：给小鼠采血测血糖：明显升高。投入镇静剂，能降低对声音的感受性。一般而言：噪音使小鼠发生的细胞、免疫机能改变，大鼠发生高血压，心脏肥大，肾上腺皮质不同上升。当前74页，总共165页。振动导致小鼠消化吸收障碍，大鼠消化器官分泌机能的障碍，肝糖原和抗坏血酸水平升高。循环：血压↑/心率↑内分泌：尿中肾上腺素↑血清中Mg2+↑胆固醇↑细胞中：Na+血管紧张肽原↓酶活性↓免疫：功能↓代谢：早期促能量储备；长期：抑制能量代谢。消化：胃肠功能减弱当前75页，总共165页。气流与风速对实验动物的影响气流是设施内空气的流动，是决定动物初级环境温度与散热的主要因素。在温度恒定的前提下，给动物加大风速，其体温呈下降趋势，通过对流，辐射或体表蒸发的体热扩散，增大风速，采食量也增加。风速是决定实验动物设施内次级环境静压大小的重要因素。5.2.1.5气流与风速的影响当前76页，总共165页。气流与风速的标准亚屏系统0.18m/s；屏障系统0.18m/s；隔离系统0.18m/s；压差：20-50Pa。当前77页，总共165页。5.2.2化学因素对实验动物的影响实验动物设施内由于产生各种各样的化学物质诸如NH3、H2S、SO2、CO2、CO、氮氧化物，粉尘微粒等。这类因子在实验动物环境中占有很重要的地位。当前78页，总共165页。粉尘：空气中浮游的微粒总称为空气气溶胶(aerosol)。对实验动物环境影响最大的就是粉尘颗粒。动物被毛、浮皮屑、饲料渣、垫料渣、排泄物等是主要尘源。5.2.2.1空气洁净度的影响当前79页，总共165页。空气净化的原理细菌的直径一般来说在0.3～30μm，细菌往往依附在粉尘上呈较大的颗粒或粉尘。所以说空气净化是通过防尘来实现的。对动物影响较大的粉尘主要是>0.5μm。一般来说只要滤过>1μm的粉尘，就能达到除菌的目的。当前80页，总共165页。粉尘对实验动物的影响①粉尘可引起实验动物或饲养人员的变态反应或哮喘病。②动物室内粉尘超标时经呼吸道进入动物体内，到细支气管和肺泡能引起呼吸道疾病；③粉尘落在动物身上，与皮肤上的分泌物、被毛、皮屑、微生物等混合在一起，使动物散热能力下降。当前81页，总共165页。大鼠、豚鼠、兔的毛，皮屑可成为眼鼻症状的过敏原(具有抗原性)；大小鼠的尿蛋白是致敏原。大鼠垫料和大鼠尿与气喘症相关性极强。当前82页，总共165页。次级环境中，空气里有害气体种类有许多，其中有4000余种是可察觉的。目前研究结果看，影响最大的是NH3和H2S，甲基硫醇，三甲胺，硫化甲基等5种。5.2.2.2空气中化学有害气体的影响当前83页，总共165页。监测指标空气中的氨含量是衡量空气质量的重要指标；在卫生管理方面，一般以氨的含量作为指标，单位一般为：<14mg/m3或<20ppm或<1.18mmol/L。当前84页，总共165页。氨对实验动物的主要影响NH3的来源主要是与实验动物初级环境中饲养密度，垫料更换频率，饲料蛋白质成分直接相关。饮水量也有关。当前85页，总共165页。影响的动物种类：主要是大小鼠、豚鼠。影响的主要方面：对呼吸道的刺激作用。诱发某些呼吸道疾病。肺炎支原体感染(50ppm)，中耳炎等。使呼吸器官的粘膜产生异常或炎症。当前86页，总共165页。在200ppm氨环境下饲养4天，大鼠的气管粘膜可出现急性炎症病变。饲养8天可出现气管粘膜纤毛消失，形成气管表面膜渗出液增加和管壁变厚等现象。放置4～6周可发生严重的鼻炎或支气管炎或合并支原体肺炎。当前87页，总共165页。动物室中氨的含量对动物的影响当前88页，总共165页。硫化氢对实验动物的主要影响影响的动物种类：主要是犬、猫、兔。实验动物环境中H2S主要有饲料中含硫物质转化而来。犬、猫、猴等灵长类动物环境中H2S浓度比大小鼠要高。当前89页，总共165页。影响的主要方面：对呼吸道及粘膜的刺激作用。植物神经功能紊乱。影响氧代谢，能结合氧化型细胞色素氧化酶中的三价铁。→缺氧。严重的可造成呼吸中枢麻痹，窒息死亡。(＞200～500ppm)当前90页，总共165页。动物室中的恶臭气体当前91页，总共165页。5.2.3生物环境因素对实验动物的影响当前92页，总共165页。实验动物生物环境子系统主要包括两类：一是非自身生物因子:病原微生物，体内外寄生虫等。二是实验动物自身“心理”，群体、行为等因子。前者较相对稳定，并与管理方式、水平、条件呈相关关系。但也存在个体、差异影响。后者则个体差异、群体、种(系)差异较大，这部分内容也是最容易被忽视而影响实验结果的内容。人类同样存在此类影响：围手术期心理应激，精神应激等自身生物环境因素，就是一个例证。当前93页，总共165页。实验动物的社会因素1种内关系实验动物一旦有2只以上在一起，就形成了动物社会，就会产生动物个体间的优劣关系。实验动物的社会地位可简单地分为：直线型(Linertype)专制型(despotictype)当前94页，总共165页。直线型(Linertype)：第一位统治第二位(包括以下),第二位统治第3位(含以下),猴、犬、鸡、猪属于此类。(A→B→C→D式)。专制型(despotictype)：首领处于其它动物优先地位，首领以下间很少争斗。大、小鼠、猫等属于此类。同一笼内饲养雄性大、小鼠时可观察到。这种社会关系决定了实验动物应激刺激域的水平。当前95页，总共165页。种间的关系将小鼠与猫置于同一室内靠近饲养，小鼠性周期马上紊乱。支气管败血杆菌引起豚鼠支气管炎，但兔子则隐性带菌，若将二者饲养于一室，兔子就很快会发病。BALB/c系雌性小鼠与同系或异系雄鼠接近，有50%发生妊娠中止反应。当前96页，总共165页。实验动物与人的关系有经验的从事实验动物管理的工作人员，能从所饲养的实验动物行为上分析出饲养管理者的性格。认真操作与马虎应付的人饲养的动物质量有明显的区别。

当前97页，总共165页。因此，实验动物与人之间通过饲养管理操作，实验处理或施加因素处理过程中，对实验结果影响很大。有学者(Chance1956)指出，卵巢重量的变异系数因笼箱大小、饲养只数、动物换笼次数，实验者出现的次数而变化。当前98页，总共165页。实验鼠：给我换个美女实验员！

当前99页，总共165页。5.2.4设施环境因素对实验动物的影响当前100页，总共165页。一般而言，设施环境主要有：设施的墙体，地面的隔热性能；空间及维护结构的密闭性，人工可控程度，采光能力，排水能力，空调方式，笼架具结构，材质，实用性，安全性导热性等。这一环境因素由于所处的地理位置，气候状况，实验动物品种(系)、设施类型等，用途各异，对实验动物的影响程度相对较稳定。当前101页，总共165页。设施环境因素对非实验动物专业人员而言，不太重要，但是其中笼架具和垫料对实验动物的影响应有所了解。当前102页，总共165页。饲养用笼具的材质和构造对小鼠和大鼠的实验结果发生影响。CCl4实验中，铁丝笼组比玻璃缸组体重大，肝功与组织学检查变化小。用吗啡、戊巴比妥致大鼠死亡实验中，铁丝网底组比木板底组低。裸鼠的摄食量，铁丝笼网底组比塑料笼组增加17%。当前103页，总共165页。长期使用创花做垫料的大小鼠自然发生组织肿瘤比率比非刨花组高出3～5倍。谷上等人把Wistar大鼠雌雄各25只分别用金属丝笼和塑料笼饲养(4周～24月龄)，死亡率以塑料笼组为高，肝和肾肿大，血清胆固醇和磷脂水平均高出许多。目前，垫料的处理已采用高压灭菌或Co60照射灭菌，减轻了影响。当前104页，总共165页。5.2.5管理环境因素对实验动物的影响当前105页，总共165页。该子系统是指经常性管理实验动物生产繁育的操作措施，以及动物实验的操作方式等SOP(StandardOperationPractice)形成的环境。近年来对动物实验中，施加因素、强度对实验动物的影响已引起人们的高度重视。5.2.5管理环境因素当前106页，总共165页。这是一个相对稳定的系统。主要包括：

居住因素、饲养密度、操作步骤、饲养方式、饲喂频率、垫料更换方式、时间等，这一系统无固定模式，主要依靠对实验动物的健康状况，繁育性能、实验结果等指标来评价。当前107页，总共165页。饲养方式圈养式栏圈式运动场式合并式笼架具式笼架式托盘式垫料式、吊架式架挂式壁挂式水洗方法简易式自动冲水式、人工控制环境方式屏障式隔离式.1、居住因素当前108页，总共165页。A=N(0.7W+6W)A=笼箱面积，N=饲养只数，W=小鼠体重实验动物的饲养密度影响到内分泌系统的功能。2、饲养密度当前109页，总共165页。有资料表明：饲养密度越大，饲料回报率就越低，同时肠道内需氧菌(葡萄等球菌、链球菌、肠杆菌、棒状杆菌)中有一至两种增加，厌氧菌(消化球菌、类杆菌的)有所增加。当前110页，总共165页。用AK小鼠研究白血病与密度关系时发现：单方饲养组生存时间比群居组短。这是由于群居小鼠使皮质酮分泌增加的结果。由此可知，饲养密度能引起不同的动物反映，但不能下结论单个饲养优/劣于群体饲养。因实验目的不同，故写报告时，必须写清饲养只数/笼。当前111页，总共165页。实验动物与人的关系在前面已经介绍过，能够引起实验结果的尽管已成为不争的事实，因此，建立一个良好的实验、饲育操作步骤就极为重要。这也是在长期的饲育和实验过程中积累的经验的总结。3、操作步骤的影响当前112页，总共165页。染毒途径

染毒途径不同，毒物的分布和吸收速度也不同。吸收多、吸收快，作用反应也大和快，染毒途径的吸收速度依次是：静脉吸收＞呼吸道吸收＞腹腔注射＞肌内注射＞皮下注射＞皮内注射＞经消化道吸收＞皮肤涂布吸收。如：敌百虫小鼠

经口LD50为：400~600mg/kg，经皮下注射LD50为：100~300mg/kg，经皮涂布LD50为：1700~1900mg/kg。

当前113页，总共165页。染毒时机和方式

给实验动物空腹染毒比胃内充盈时染毒毒物吸收较快，一定剂量的毒物混于饲料中喂饲，要比灌胃毒效反应慢、轻。相同剂量的毒物在一天内多次给予，比集中在短时间内一次给予时血中的浓度低得多，因此毒反应程度也轻。当前114页，总共165页。毒物的溶剂、助溶剂

在动物实验中，需要使用溶剂、助溶剂或赋形剂，将被检物质配成一定剂型后给予实验动物，某些溶剂、助溶剂可以影响毒物的毒性。如以乙醇作溶剂，小鼠皮下注射计算毒物的LD50时，乙醇本身对小鼠有毒作用，对照组动物注射0.5ml纯乙醇后亦全部死亡。有些溶剂与被检物发生化学反应，有可能改变被检物的毒性，或可能加速，减缓或阻碍毒物吸收、排泄而影响毒性反应结果。用蒸馏水与花生油二种溶剂浸泡啤酒花颗粒2个小时，用其滤液测定小鼠经口给药的LD50，结果水溶剂的LD50值为4000~6000mg/kg，而花生油溶剂的LD50为200~500mg/kg，相差10倍以上。当前115页，总共165页。给予毒物的浓度与体积

在动物实验中，最大一次给予量因动物而异，经口给予一般为体重的1%~2%，静脉注射鼠类为0.1~0.5ml，较大动物为2ml，皮下、肌内注入体积较大时，应把总量分成几份，注射在几个部位。体积过大，会引起胃肠功能紊乱，甚至死亡。相同剂量的毒物，由于稀释度不同，也可造成毒性的差异，一般认为浓溶液较稀溶液吸收快，毒作用强。当前116页，总共165页。麻醉深度

动物实验中要求麻醉深度要适度，而且在整个实验过程中要保持始终恒定。因此应区分实验要求和动物品种（系）而用不同麻醉剂，不能乱用麻醉剂。

麻醉过深：动物处于深度抑制，甚至濒死状态，动物各种正常反应受到抑制，那是不能做出可靠的实验结果的。

麻醉过浅：在动物身上进行手术或实验，将会引起强烈的疼痛刺激，使动物全身，特别是呼吸、循环功能发生改变，消化功能也会发生改变，如疼痛刺激会反射性的长时间中止胰腺的分泌，所以麻醉深度必须合适。在整个实验中保持麻醉深度的始终一致是非常必要的，因为麻醉深度的变动，会使实验结果产生前后不一致的变化，给实验结果带来了难以分析的误差。当前117页，总共165页。手术技巧

动物实验中除了要注意选择合适的实验动物，所用试剂要纯正，仪器要灵敏，方法要准确外，还必须注意手术技巧，即操作技术的熟练。手术熟练可以减少对动物的刺激，动物所受创伤、出血等就少，将会提高实验成功和实验结果的正确性。要达到动物手术操作熟练，必须要了解各种动物的特征，组织、器官的位置，神经、血管的走行特点，通过在动物身上反复实践，即可达到熟中生巧、操作自如。当前118页，总共165页。5.2.6营养因素对实验动物的影响当前119页，总共165页。

营养环境子系统包括数量因子和质量因子两部分指标。也是一个相对稳定的系统。①数量因子主要指饲料的营养成分：如总能量，粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分、必需氨基酸、微量元素、维生素等；5.2.6营养环境因素当前120页，总共165页。②质量因子指标主要有：饲料新鲜度、杂质率、均匀度硬度、适口性等。这部分环境因素对实验动物的影响曲线较平缓，相对比较稳定。当前121页，总共165页。做为实验动物的营养因素是指能满足动物维持正常的生长繁殖所需的各种养分的基本条件。具体地说就是指实验动物每天所摄入的能量(蛋白质、矿物质、维生素等的需要)。当前122页，总共165页。颗粒饲料：具有一定硬度的营养全价的颗粒状饲料。大小鼠、兔、地鼠等实验动物用。膨化饲料：用膨化法加工的全价饲料，犬、猫、猪、灵长类等实验动物常用。精制饲料：具有特殊营养成分的粉状饲料。有些特殊规定化学成分的饲料，用于营养学研究。实验动物饲料类型当前123页，总共165页。5.3实验动物设施开放系统屏障系统半屏障系统隔离系统当前124页，总共165页。一、开放系统开放系统是饲养普通级动物的设施。实验动物的生存环境直接与外界大气相通。饲料、饮水要符合卫生要求，垫料要消毒，有防野鼠、防虫设施。

开放系统并非不要求进行环境控制和微生物控制，在某种程度上对环境仍有一定的要求，只是变动范围较大。当前125页，总共165页。二、屏障系统屏障系统是用于饲养无特定病原体（SPF,specificpathogenfree）动物的封闭系统。屏障系统包括动物饲养区、动物接收区、动物试验区、管理区、清洗灭菌区、交通区等。进入屏障系统的工作人员、物料和动物必须采用单向流通路线（灭菌、淋浴、清洁走廊、动物房、从污染走廊出屏障系统），严格控制环境空气的进出。当前126页，总共165页。屏障系统基本要求3-1建筑设施3-2空气调节3-3消毒3-4工作人员3-5基本动线当前127页，总共165页。三、半屏障系统半屏障系统是饲养清洁级动物的设施。其结构和设备均与屏障系统设施基本相同。但空气洁净度等级低于屏障设施标准。当前128页，总共165页。四、隔离系统隔离系统用于饲养无菌(germfree)动物和悉生(Gnotobiotic)动物。该环境设施采用无菌隔离装置以保存无菌或无外来污染动物。隔离装置内的空气、饲料、水、垫料和设备均为无菌，动物和物料的动态传递须经特殊的传递系统，该系统既能保证与环境的绝对隔离，又能满足转运动物时保持内环境一致。

当前129页，总共165页。隔离系统基本要求3-1空气调节3-2密封性3-3空气过滤3-4耐酸浊4-5严格消毒当前130页，总共165页。各种实验动物设施示意图当前131页，总共165页。实验动物环境的设施标准当前132页，总共165页。常用实验动物笼具简介隔离器层流架代谢笼不锈钢笼架具屏障系统当前133页，总共165页。隔离器隔离器模式图当前134页，总共165页。负压隔离器普通隔离器大规模生产隔离器群当前135页，总共165页。屏障系统当前136页，总共165页。双扇模式给笼具提供高达

70到80ACH的经HEPA过滤的净气，经HEPA过滤的排气直接排入室内或者通过套管排入建筑的排气系统。笼子安静快捷地安放到笼架上。一个主机可以带

3-4个单面架或者2个双面架。当前137页，总共165页。IVC连接建筑系统模式笼架排气经由一个套管连接至建筑排气系统套管连接的作用在于抵消建筑排气系统不稳定的静态压力造成的影响至建筑排气系统套管房间空气IVC笼架SLIM主机排气管供气管当前138页，总共165页。层流架层流架示意图当前139页，总共165页。当前140页，总共165页。代谢笼当前141页，总共165页。钢笼架具当前142页，总共165页。当前143页，总共165页。为动物提供表达天性的自由当前144页，总共165页。当前145页，总共165页。不同动物,玩具不同当前146页，总共165页。5.4实验动物环境应激5.4.1应激的基本概念5.4.2应激反应的特点5.4.3环境应激对动物实验的影响5.4.4环境应激反应的诊断5.4.5实验动物环境应激的预防当前147页，总共165页。5.4.1应激的基本概念过度的环境刺激和精神压力对实验动物造成生理的行为的紧张状态”。或者说：当实验动物为克服环境的不利影响，必须在生理上，行为上作为异常的或极端的调整时的反应。凡能引起机体，呈现非特异紧张状态的环境刺激或致紧张因素，称其为应激源(Stressor)。当前148页，总共165页。应激反应:是指机体在受到各种内外环境因素刺激时所出现的非特异性全身反应。任何刺激，只要达到一定程度，除了引起与刺激因素直接相关的特异性变化外，还可引起一组与刺激因素的性质无关的全身性非特异反应。（如温度、噪音、毒物等）当前149页，总共165页。按发生应