机能学实验教学大纲
课程名称：机能学实验
英文名称：experiments of functional science 实验学时：124
适用对象：医学、药学本科生 指导教材及参考书： 指导教材：《医用机能实验教程》（第一版） 赵华主编 科学出版社 2003年 参考书： 1. 《生理学》（第六版）姚泰主编 人民卫生出版社 2004年。
2. 《生理学实验指导》 姚运伟主编 河南医科大学出版社 1996年。 3．《病理生理学》（第六版），金惠铭、王建枝主编，人民卫生出版社，2004年 4．《医用机能实验教程》（七年制用），赵华、杨世杰主编，科学出版社，2004年 5．《Pathophysiology 》，王建枝、金惠铭主编，人民卫生出版社，2005年 6．《药理学》杨宝峰主编 人民卫生出版社 2004年第六版
主要仪器设备： BL-410/BL-420生物机能实验系统，PowerLab/4ST系统，蛙类和哺乳类动物手术器械，张力和压力换能器，电刺激器，刺激电极和引导电极，，屏蔽笼和屏蔽盒，RM-6000四道生理记录仪，BI-2000医学图像分析系统，EOS-880半自动生化分析仪，A VL-OPTI 血气分析仪，722-分光光度计，小鼠多功能活动仪，恒温平滑肌槽，动物呼吸机，足跖容积测量仪等。
执笔人：李扬 葛敬岩 陈立 陈霞 石卓 关凤英 李晶 杨世杰
一、课程性质、目的与任务
机能学实验是研究生物正常功能、疾病发生及药物作用机制的综合性实践课程，它以动物实验为主要手段，采用离体和在体实验的实验方法，利用急性分离、离体灌流、气管插管、动脉插管、记录神经干放电等实验技术，从整体和器官水平上研究生物的生理功能；复制临床常见疾病的动物模型，研究疾病发生、发展规律以及药物的作用及其机制，将生理学、病理生理学及药理学实验有机融合，形成以器官系统教学为主线的机能学实验。
机能学实验的目的和任务是通过验证性实验使学生掌握机能学常用的基本实验技术，验证所学的基本理论知识；通过设计性实验，使学生了解机能学实验研究的设计思路，培养学生运用知识能力、创新能力和团结协作精神，充分发挥学生主观能动性；通过综合性实验使学生在实验设计、实验过程的观察和结果分析中进一步提高独立分析问题和解决问题的能力，培养学生的初步科研意识，为今后从事科学研究打下坚实的基础。
二、教学基本要求
机能学实验研究生物正常功能的实验主要以动物为研究对象，以学生为主体。主要根据生理学理论内容进行选题，实验内容基本上覆盖于各个系统，对重点的章节的实验内容的选择上要侧重。实验的基本类型主要包括验证性实验、演示性实验、设计性实验和综合性实验，其中设计性实验和综合性实验占整个实验教学中的80%以上。通过教师示教、观看实验教学录象以及学生自己动手操作等实验教学环节，使学生掌握生理学实验的目的和原理；掌握机能学实验的基本技术，动物的麻醉，实验动物模型及标本的制备以及常用机
能学仪器及器材的使用；掌握计算机对实验数据的采集及结果处理，通过书写实验报告，对实验结果进行讨论、分析，培养学生分析问题、解决问题的能力。
机能学实验复制动物病理模型主要是综合观察病理状态下，机体机能代谢的改变及临床表现，并分析各指标发生机制及相互之间关系及影响。所开设的实验通过对模型复制、指标观察、机制分析等多环节的训练，使同学们掌握从事科学研究的基本手段，了解实验设计的基本思路；通过自主设计实验，为学生提供自己动脑和动手的空间，培养学生的创新能力、综合分析问题及解决问题的能力，为今后的科研、临床工作奠定基础。
机能学实验研究药物作用及其作用机制主要是在建立常用实验动物模型的基础上，应用药物预防或治疗，通过实验加深对药理学专业各知识点的理解；同时通过设计性实验、综合性实验及自主设计性实验使学生熟悉实验设计的基本思路和基本过程，包括动物及离体器官等观察对象的选择、药物剂量的确定、实验条件的准备、药理作用及毒性观测指标的选择，初步培养学生独立进行实验研究的能力与信心。
三、教学内容及要求：
（一）正常生理功能实验
1. 掌握生理学各个实验的目的、原理，熟练掌握主要实验仪器和器械的使用方法。 2. 熟练掌握每个自做实验的基本操作步骤，了解教师示范实验的步骤。
3. 能够结合理论课内容，对各个实验的现象和结果进行讨论和分析，书写出规范的实验报告。
（二）复制疾病动物模型
1．组织液生成的影响因素及水肿的形成
掌握蛙或蟾蜍腹主动脉插管，制作下肢水肿模型。通过实验结果分析组织液生成的影响因素及相互关系；熟悉灌流装置的调节；了解兔耳水肿的模型制作。
2．实验性酸碱平衡紊乱
掌握复制各种单纯型酸碱平衡紊乱的方法，解释其血气变化的机制；熟悉血气分析仪的使用；了解动脉套针的应用和注意事项。
3．病例讨论
结合病理生理学理论，对常见的病理过程能够给出正确的诊断，并分析其发生机制。 4．缺氧
掌握低张性缺氧、血液性缺氧的模型复制。分析急性缺氧过程中机体的代偿适应性变化及机制；熟悉小白鼠腹腔注射方法；了解CO 发生装置、再吸入式缺氧瓶的使用。
5．大鼠应激性胃溃疡
掌握大鼠应激模型的制作方法，分析胃粘膜变化的机制；熟悉溃疡指数的判定；了解恒温水浴锅的使用。
6．失血性休克模型复制及抗休克药物作用的观察 掌握失血性休克病理模型的复制（犬或家兔），分析血流动力学、血液流变学、微循环、心肌酶类、血气、血氧、血电解质等指标改变的机制；抗休克药物的作用机制；熟悉经股动脉插入心导管的方法；了解半自动生化分析仪，医学图像分析系统，离心机等的使用。
7．心衰模型的复制和心功能改变的机制分析
掌握家兔动脉插管、气管插管的方法，通过过度增加心脏前、后负荷复制急性心力衰竭的病理模型，分析心力衰竭的发病机制及机体代偿变化；熟悉插入心导管的方法；了解静脉给药方法。
8．呼吸衰竭
掌握通过延长气道、缩窄气道口径、增加气道内液体等复制呼吸衰竭模型的方法，分
析呼吸衰竭的发生机制；熟悉处死动物，摘取肺脏，计算肺系数。
（三）药物作用及其机制实验
1．通过实验《影响药效学因素的观察》掌握药理实验常用动物（小鼠、大鼠、家兔和犬）的捉拿、固定及给药方法。
2．通过各实验熟悉常用药理实验仪器的使用方法，包括RM-6000四道生理记录仪、BL-420机能实验系统、动物呼吸机、半自动生化分析仪、BI-2000图象分析仪、恒温平滑肌槽、722-分光光度计、打孔器、小鼠多功能活动仪、足跖容积测量仪等。
3．了解药理学实验的设计思路，掌握几种常用药物模型的建立方法：如致痛模型、激怒反应模型、心衰模型及炎症模型等。
4．通过《影响药效学因素的观察》、《药代动力学参数》及《药物半数致死量LD 50测定》等实验，加深对时-量曲线、量-效曲线、半衰期、半数致死量等药理专业知识点的理解。
5．通过实验观察药物的药理作用，验证理论课知识。 6．通过实验《有机磷酸酯类中毒及解救》，掌握药物中毒及其解救方法；通过实验《药物对兔心功能的影响及药物安全性指标的测定》观察药物的药理作用、不良反应及毒性，并掌握解救方法。
7．通过实验《消化道平滑肌生理特性及药物对平滑肌收缩的影响》，掌握离体器官实验的必须条件和实验方法。
8．通过自主设计实验的设立，引导学生建立初步的科研观念与思路。
四、学时分配
（一）正常生理功能实验
序号 1
实验项目
内容提要
学时主要仪器分配
设备
实验地点
备注 必修
2
3
4
蛙类手术 了解机能实验教学的内容、实验的基本绪论
器械，锌铜坐骨神经-腓肠
弓 掌握蟾蜍的坐骨神经-腓肠肌标本的制
掌握兴奋与兴奋性、刺激与肌肉收缩等
骼肌收缩的影掌握单收缩、复合收缩和强直收缩及其生
物机能实
验系统，蛙掌握记录单收缩、复合收缩和强直收缩
类手术器
械，张力换熟悉高渗甘油选择性阻断神经-骨骼肌
能器
掌握神经干动作电位的引导、传导速度生 物机能实经兴奋传导速验系统，蛙不应期的测定
类手术器熟悉蟾蜍坐骨神经动作电位的波形、潜
械，神经标本屏蔽盒
了解神经兴奋传导速度测定的基本原
种离子及药物掌握离体蛙心灌流方法和记录离体蛙心生
物机能实离体蛙心的影
++2+
验系统，机 掌握K 、Na 、Ca 三种离子、去甲肾上
械-电换能K 对
器，蛙类手
术器械
必修
必修
必修
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
恒压贮液 必修 输出量的影响掌握改变心率和心室前、后负荷及心肌瓶，水检压
计，蛙类手了解在体蟾蜍心脏的灌流方法及心输出
术器械
血管活动的神掌握牵拉和夹闭颈总动脉、刺激减压神生 必修
物机能实体液调节和减验系统，哺（附有乳动物手
术器械，压
力换能器熟悉实验的基本操作步骤。
了解减压神经放电的记录方法。
肌生物学特性掌握正常心肌收缩曲线、期前收缩和代生 必修
物机能实 验系统，张
熟悉蛙心室肌细胞动作电位波形、心电
蛙类手术
器械 了解蛙心正常起搏点窦房结的自律性和
掌握增加吸入气中CO 2浓度、增大无效生 必修
物机能实验系统，哺乳动物手
术器械，张熟悉呼吸运动调节实验的基本操作步
力换能器
哺乳动物 必修 肺顺应性的测掌握肺泡表面张力的产生原理以及肺泡
负压检压胸内负压的测掌握胸内负压的产生原理和测定方法。
计 了解离体肺顺应性的测定原理和方法。
录象片 必修 胆汁分泌的掌握静脉注射葡萄糖、NE 、利尿药、大量生理盐水以及刺激迷走神经对节和尿生成的、
掌握盐酸、胰泌素、胆汁以及刺激迷走了解尿液、胰液和胆汁分泌的的实验记
熟悉耳蜗微音器电位的产生原理，了解生 必修
物机能实验系统，涂
漆绝缘不掌握牵拉肌腱导致肌梭放电产生的原
锈钢电极了解视网膜电图的测定方法、波形及其
蛙类手术 必修 射弧分析及脊了解反射弧各个部分组成在脊蛙屈肌反器械，电刺 激器
了解反射时测定的方法。
必修 掌握大量失血时机体产生哪些代偿性反
掌握剧烈运动后机体各系统的活动产生
（二）复制疾病动物模型
序号
实验项目
内容提要
学时
主要仪器
实验
备注
分配
1
设 备地点
必修
2
3
4
5
6
7
通过4学时实验中心 组织液生成的影将动脉插管插入蟾蜍或蛙腹主动脉，
观响因素及水肿的学生自行设计实验步骤和示教的方法，
手术器械察毛细血管血压、血浆胶体渗透压、毛细形成
等 血管通透性、淋巴回流等因素在水肿形成
中的作用。
缺氧 利用家兔、大鼠复制不同类型缺氧的动物4学时BL-410生实验中心
物机能实模型，观察急性缺氧过程中机体的代偿适
验系统，血应性变化，分析其发生机制。
常规手术器械等
大鼠应激性胃溃通过给予大鼠直立、冰箱冷储等方法，复4学时恒温水浴实验中心
锅，大鼠固疡 制应激的动物模型，观察应激状态下胃粘
定板，手术膜的变化并分析其机制。
器械等
失血性休克模型利用股动脉放血复制失血性休克病理模4学时RM-6000实验中心
四道记录综合分析心功能、血液粘度、复制及抗休克药型，
仪，生化分血气及血氧等多指标的变化及机物作用的观察 心肌酶、
析仪，血气制。对抗休克药物的机理进行讨论。
分析仪，心导管，手术器械等
后负荷复制急性心4学时RM-6000实验中心 心衰模型的复制通过过度增加心脏前、
四道记录重点观察心力衰竭时和心功能改变的力衰竭的病理模型，
仪，输液装各项心功能指标的变化，分析并讨论心力机制分析
置，，心导衰竭的发病机制及机体代偿变化。
管，手术器械等
呼吸衰竭 通过阻断呼吸运动关键环节的方法，复制4学时BL-410生实验中心
物机能实呼吸衰竭的病理模型，观察机体机能代谢
验系统，血的改变，并分析其机制，从而理解呼吸运
动的调节机制。
手术器械等
病例讨论 提供病例，进行分析讨论，给出正确的诊4学时 实验中心
断。通过训练，学时分配4
主要仪器设 备
实验 地点
必修
必修
必修
必修
必修
必修
（三）药物作用及其机制实验
序号1
实验项目
内容提要
备注
（1）影响药效学观察药物不同剂量对药物作用的影响；因素的观察；
观察不同给药途径对药物作用的影响；
（2）药物半数致了解药物半数致死量测定的意义、方法死量（LD 50）测定及计算过程；掌握小鼠灌胃、皮下注射和尾静脉注射的方法。
电子天平、实验中心 必修 注射器、灌胃器、BL-420机能实验系统。
2 药代动力学参数了解药物在动物体内的时-量关系并掌测定
握药代动力学参数的测算方法。
4 722-分光实验中心 必修 光度计、手术器械。
3 4
有机磷酸酯类中观察有机磷酸酯类中毒的症状及阿托毒及解救
品、解磷定的解救作用。
消化道平滑肌生观察不同浓度乙酰胆碱对家兔离体肠平
4 4
手术器械实验中心 必修
恒温平滑实验中心 必修
理特性及药物对滑肌的作用及阿托品对乙酰胆碱的拮抗平滑肌收缩的影作用，了解研究药物量效关系的实验方响
法，掌握BL-420生物机能实验系统的应用。
5
药物对兔心功能学习建立心衰模型的方法，熟悉四道生的影响及药物安理记录仪的使用方法，观察强心药物的全性指标的测定 药理作用、中毒表现，掌握药物安全性
指标的测定方法。
肌槽、BL-420机能实验系统。 四道生理记录仪、手术器械。
实验中心 必修
6 糖皮质激素的药学习建立炎症模型及溶血模型的方法，效学观察（一） 观察糖皮质激素的药理作用。
4 打孔器、离实验中心 必修 心机等。
7 糖皮质激素的药学习炎症模型的制备方法，熟悉足跖容效学观察（二）
积测量仪的使用方法，观察糖皮质激素
的药理作用。
4 足跖容积实验中心 必修 测量仪等。
8 药物对中枢抑制观察药物中枢性抑制作用及对动物激怒效应的观察（一）反应的拮抗作用。
药物对正常动物掌握观察正常动物心功能指标的方法，心功能等指标的并观察药物的作用。 影响
4 4
小鼠多功实验中心 必修 能活动仪。
动物呼吸 机、动物开 胸器、半自动生化分析仪。
9 药物对中枢抑制观察药物中枢性镇痛、镇静作用。 效应的观察（二）
学习建立动物急性心肌缺血模型的方
药物对心肌缺血法，了解心肌缺血时血压、血清酶学及动物的保护作用 心肌组织学的变化，观察药物对心肌缺
血动物的保护作用。
4 4
小鼠多功实验中心 必修 能活动仪、 热板仪等。动物呼吸机、动物开胸器、半自动生化分析仪、BI-2000图象分析仪。
10 考试 实验中心
考核方式：
实验课成绩根据学生的平时表现、实验技能的掌握情况、实验报告或实验论文以及实
验操作和实验理论考核等综合评价。每学期根据实际情况进行选择。