本書以實驗現象為起點,在緊密結合臨床實踐的真實案例基礎上,全面系統地敘述基本能力訓練、經典實驗、虛擬實驗、人類疾病動物模型復制、人體機能學實驗、綜合實驗、病例討論、探索性實驗、實驗結果統計學處理。 新增中醫病癥與治法的動物病理模型、運動生理學、康復醫學、心理疾病、 ICU病例討論,體現了轉化醫學對機能實驗學教學的要求。 《醫學機能實驗學》適于醫學院校各專業本科生使用,也可供其他層次相關專業選用。
《醫學機能實驗學》由朱啟文主編,是將機能實驗教學按照轉化醫學要求的實驗教學模式,借鑒國內外同類教材的編寫模式編寫而成,我們力求做到體系創新、理念創新及編寫精美。需要指出,本教材是在2009版《機能實驗學》的基礎上,結合“全球醫學教育最低基本要求”和“本科醫學教育國際標準”兩個國際醫學教育標準的要求,進行了大幅度的改寫而成,本版教材更加注重轉化醫學的理念在全教材的貫穿。旨在建立以學習興趣、能力培養為主線,多模塊、多層次、相互銜接的實驗教學體系,與理論教學既聯系又相對獨立,實現基礎與臨床、經典與現代的有機結合是我們編寫本教材的初衷。
第一篇 機能學實驗基本知識、技術和方法
第一章 緒論
第一節 機能實驗學的教學內容和教學目標
第二節 機能學實驗的學習要求
第三節 機能學實驗結果的觀察、記錄與處理
第四節 機能學實驗報告的寫作
第二章 機能學實驗常用儀器及器件
第一節 生物信號采集與處理系統
第二節 換能器
第三節 RB-200智能熱板儀
第四節 HW-400S恒溫平滑肌槽
第五節 HX-100E小動物呼吸機
第六節 PV-200足趾容積測量儀
第七節 ECG-901A型心電圖機
第八節 KDC-40低速離心機
第九節 ZRY-100在/離體蟾蜍心臟恒壓灌流實驗裝置
第十節 V-1100可見分光光度計
第十一節 OPrrITMCCA便攜式血氣分析儀
第十二節 LBY-NJ4四通道任選式血小板聚集儀
第十三節 L,BY-N6K自動血液流變儀
第十四節 RT-1904C半自動生化分析儀
第十五節 PE-6800VET全自動動物血細胞分析儀
第十六節 MT-100尿液分析儀
第三章 實驗動物基本知識
第一節 實驗動物的分類
第二節 實驗動物的選擇
第三節 實驗動物的捉拿與固定方法
第四節 實驗動物的編號方法
第五節 實驗動物的麻醉
第六節 實驗動物的給藥方法
第七節 實驗動物的備皮方法
第八節 實驗動物體液的采集方法
第九節 實驗動物的處死方法
第十節 實驗動物生理指標正常值
第十一節 實驗動物藥物劑量的換算
第四章 動物實驗基本操作技術和方法
第一節 動物實驗常用手術器械及使用方法
第二節 動物實驗常用的手術方法
第三節 動物實驗標本制備方法
第四節 人類疾病動物模型的復制方法
第五節 動物實驗常用生理溶液的配制方法
第五章 相關學科的實驗技術與方法
第一節 細胞與組織的可視技術
第二節 免疫組織化學與免疫細胞化學
第三節 分子生物學常用實驗方法
第四節 血氨的檢測
第五節 心肌酶的測定
第二篇 機能學實驗項目
第六章 機能學基礎性試驗
第一節 循環系統
第二節 呼吸系統
第三節 神經系統
第四節 消化系統
第五節 內分泌系統
第六節 血液系統
第七節 泌尿生殖系統
第八節 運動系統
第九節 感官系統
第十節 其他
第七章 人體機能實驗
第八章 虛擬實驗室系統
第一節 建立虛擬實驗室的意義
第二節 虛擬實驗室建設方案
第三節 教學型虛擬實驗室建設的發展方向
第四節 ⅦL_100虛擬實驗室系統在醫學院校中應用
第九章 探索性試驗
第一節 探索性試驗的性質和目的
第二節 探索性試驗的實施過程
第三節 探索性試驗的實驗設計
第三篇 科研基礎知識
第十章 文獻檢索
第十一章 醫學生物學科研究思維方法與創新
第十二章 實驗設計
第十三章 實驗結果統計學處理
第一節 實驗結果統計學處理的意義
第二節 統計學中的幾個基本概念
第三節 醫學機能學常用的統計學方法
第四節 統計表與統計圖的制作
第十四章 機能學實驗研究論文的撰寫
第一篇 機能學實驗基本知識、技術和方法
第一章 緒論
第一節 機能實驗學的教學內容和教學目標
認識生命、認識人體自身,是醫學研究的根本。人體是多細胞構成的獨特組織體系,其從生到死的過程同樣也是獨特的。人體能以恰當的活動,尤其是以運動的方式對外界的影響(刺激)做出反應,以適應其賴以生存的環境。借助各種科學方法觀察和分析人體,可以從不同的層次(細胞、器官、系統等),不同的側面(形態、功能、環境等)來進行觀察和分析。機能實驗學正是從人體功能方面探討正常或疾病狀態下以及在藥物干預下,人體(或動物體)機能活動、代謝變化的機制和規律的科學。機能實驗學是醫學及醫學相關專業醫學生的必修課,其基本理論和基本實驗方法與技術源于生理學、病理生理學和藥理學等醫學基礎課程,此外課程知識還涉及統計學、動物學、計算機等學科的理論及相關的實驗方法、實驗研究和實驗技術,是一門跨學科的、需要學生動手實踐的綜合性課程。(一)機能實驗學課程教學內容1.機能實驗學基本理論 機能實驗學基本理論包括實驗動物基本知識,常用儀器的原理和使用方法,機能實驗學基本方法和技術,實驗數據的采集和統計處理,機能實驗學研究的基本步驟,實驗報告寫作的要求和格式。這部分內容通過課堂教學與自學相結合的形式進行。2.基礎性和綜合性實驗內容 基礎性和綜合性實驗內容涉及離體組織、器官實驗,整體動物實驗。基礎實驗主要安排一些單一因素、單一觀察指標的實驗,教學重點是學習和訓練機能實驗學動物實驗的基本方法、技能、儀器使用,學習實驗數據的記錄、統計和實驗報告的撰寫方法。綜合性實驗主要安排多因素、多觀察指標的實驗,教學重點是強化實驗操作、掌握實驗方法、實驗結果的統計分析和規范的實驗報告寫作。3.探索性或設計性實驗內容 探索性或設計性實驗內容是在完成基礎性和綜合性實驗教學、學生已具備了機能實驗學的基本能力之后,由老師指定或學生自選課題方向,并在老師的指導下,學生完成查閱資料、實驗沒計、實驗準備、實驗、實驗數據的統計分析及實驗論文的撰寫。(二)機能實驗學課程教學目標機能實驗學的教學目標,主要是掌握基本的實驗技能、獲得探索未知的能力,其次是驗證和鞏固所學的理論知識。理論教學和實踐教學是高等教育的兩個基本手段。雖說理論是知識的結晶,但理論終究也只是二手知識,而通過實踐得到的是一手知識。經過大學本科的學習,尤其是醫學生,倘若只有二手知識,沒有通過實驗得到的一手知識的能力,永遠跟在別人后面,學的再好,也只能是僅掌握二手知識的人才。所以,實驗課的目的絕不單純是驗證理論,而是要傳授真知和探索未知的能力。
(1)在掌握基本理論、基本知識、基本技能的基礎上,培養學生理論聯系實際的能力,通過實驗初步掌握常用儀器的使用,學會觀察、記錄、分析實驗結果及書寫實驗報告的基本方法,了解獲得知識的科學方法和手段。
(2)通過基礎、綜合實驗教學,融會貫通多學科知識和技能,培養學生的動手能力和觀察、分析、解決問題的綜合能力,尤其是要培養學生開拓創新和團結協作的精神。
(3)通過探索性或設計性實驗教學,使學生了解機能實驗學研究從文獻檢索、實驗設計、科學實驗、實驗數據的統計分析到論文撰寫的基本程序,為學生今后接觸臨床和從事科學研究奠定堅實的理論和實踐基礎。
第二節 機能學實驗的學習要求
在實驗教學中,教師要特別注意要求學生實事求是、嚴格地進行實驗,要以嚴謹的科學態度和嚴密的邏輯思維方法觀察和分析實驗現象和實驗結果。學生應具有嚴謹的工作作風和團結協作的合作精神。
實驗室是進行機能實驗學教學的重要場所,為保障完成機能實驗學教學目標,學生必須熟知實驗室各項管理規定和規章制度,并嚴格遵守。此外還必須遵守并做到以下的要求。(一)實驗課前要求機能實驗學所用實驗儀器設備操作比較復雜,實驗動物的手術、標本制備技術難度較高,實驗時間較長,處理因素多,干擾因素常會影響實驗結果。課前充分的準備工作是實驗順利進行和獲得良好實驗結果的重要保證。課前的準備工作要求如下:
1.實驗方面的準備 要上好機能實驗學實驗課,必須有備而來、有足夠的求知欲望。應該仔細閱讀實驗教材,了解本次實驗的目的和要求,理解實驗原理,熟悉實驗步驟、操作程序、記錄項目和注意事項。注意和估計實驗中可能發生的誤差,并制訂防止誤差的措施。預備出本次實驗的原始記錄和結果數據的記錄準備。
附:原始記錄項目原始記錄項目實驗名稱、實驗日期、時間、環境溫度、實驗成員。②受試對象動物種類、品系、編號、性別、體重、健康狀況、離體器官名稱。③實驗儀器主要儀器名稱、規格型號、生產廠商。④實驗藥物或試劑名稱,來源(廠商、劑型、規格、含量和批號)。⑤實驗方法分組,動物處理(麻醉、手術、刺激、給藥途徑、劑量、時間和間隔)。⑥實驗觀察指標指標名稱、單位、指標測量方法、數據形式,記錄曲線的標注。⑦實驗結果原始數據記錄表格、統計數據表格、坐標圖、直方圖等。⑧處理實驗數據的表示方法,統計方法與結果判定標準。
特別要提醒的是,要達到某種目的可能有眾多方法,如何選擇就是能力的體現。比如要了解心臟的功能,就實驗方法而言,可以應用在體或離體模型、可以是急性或慢性實驗,這就要根據你的目的和條件來取舍,這就是能力自我提高的過程。因此,充分理解實驗原理和為什么要選擇相應的實驗方法與步驟,尤為重要。
2.理論方面的準備
(1)按照課程進度,預習或復習相關理論知識,通過查閱有關文獻和書籍,預測該實驗各項步驟可能得到的結果,對預期的實驗結果做出合理的解釋,對可能出現的意外有相應的對策,并寫出預習報告。
(2)在進行探索性或設計性實驗前,要預先根據實驗目的和設計要求認真寫出設計的實驗方案。
(二)實驗課中要求
1.嚴格遵守實驗室的所有規章制度 必須按規定的時間參加實驗課。進入實驗室需穿好工作服。實驗組成員應明確分工、密切配合。嚴格按儀器設備的操作規程和步驟進行實驗。不得隨意動用與本次實驗無關的儀器設備。不得進行任何與實驗無關的或非法的活動。嚴禁在計算機上玩游戲、做個人文件、隨意啟動其他程序。注意安全,嚴防觸電、火災、被動物咬傷及中毒事故的發生。
2.重視掌握本次實驗方法和技能 實驗課上重點在于掌握本次實驗方法和技能的適用性及其目的與效果的判斷。要認真聽取老師的講解,比較自己的準備差異;注意觀察示教操作,特別注意老師指出的實驗注意事項。
3.認真仔細的觀察實驗中出現的現象 仔細耐心地觀察實驗中出現的現象,要做到隨時如實、準確、正確地記錄實驗結果并聯系理論加以分析和思考,不可單憑記憶,以免發生錯誤或遺漏,嚴禁篡改實驗數據和結果。實驗中出現問題盡量獨立解決,不要過分依賴老師;出現非預期結果,要及時分析其原因,條件許可時應該驗證之。
4.其他 實驗時要尊重實驗動物生命,善待實驗動物,嚴禁無麻醉下進行各種手術操作。
實驗時不得隨意浪費動物標本、器材、藥品和試劑。能重復利用的器材,如紗布、縫合針、試管、導管和針頭等,應洗凈再用。