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| 《医学机能实验学》 |
| 作者:朱启文、李亘松、赵润英、滕伟禹、朱刚、孙慧哲、潘秀丹 |
| 出版社：科学出版社 |
出版日期：2012/6/1 |
| ISBN：9787030346940 |
定价： 45.00元 |
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内容推荐
本教材以实验现象为起点，在紧密结合临床实践的真实案例基础上，全面系统地叙述基本能力训练、经典实验、虚拟实验、人类疾病动物模型复制、人体机能学实验、综合实验、病例讨论、探索性实验、实验结果统计学处理。新增中医病症与治法的动物病理模型、运动生理学、康复医学、心理疾病、ICU病例讨论，体现了转化医学对机能实验学教学的要求。
医学机能实验学适于医学院校各专业本科生使用，也可供其他层次相关专业选用。
作者简介
朱启文、李亘松、赵润英、滕伟禹、朱刚、孙慧哲、潘秀丹
目录
第一篇 机能学实验基本知识、技术和方法
第一章 绪论
第一节 机能实验学的教学内容和教学目标
第二节 机能学实验的学习要求
第三节 机能学实验结果的观察、记录与处理
第四节 机能学实验报告的写作
第二章 机能学实验常用仪器及器件
第一节 生物信号采集与处理系统
第二节 换能器
第三节 RB-200智能热板仪
第四节 HW-400S恒温平滑肌槽
第五节 HX-100E小动物呼吸机
第六节 PV-200足趾容积测量仪
第七节 ECG-90lA型心电图机
第八节 KDC-40低速离心机
第九节 ZRY-100在/离体蟾蜍心脏恒压灌流实验装置
第十节 V-1100可见分光光度计
第十一节 OPTITMCCA便携式血气分析仪
第十二节 LBY-NJ4四通道任选式血小板聚集仪
第十三节 LBY-N6K自动血液流变仪
第十四节 RT-1904C半自动生化分析仪
第十五节 PE-6800VET全自动动物血细胞分析仪
第十六节 MT-100尿液分析仪
第三章 实验动物基本知识
第一节 实验动物的分类
第二节 实验动物的选择
第三节 实验动物的捉拿与固定方法
第四节 实验动物的编号方法
第五节 实验动物的麻醉
第六节 实验动物的给药方法
第七节 实验动物的备皮方法
第八节 实验动物体液的采集方法
第九节 实验动物的处死方法
第十节 实验动物生理指标正常值
第十一节 实验动物药物剂量的换算
第四章 动物实验基本操作技术和方法
第一节 动物实验常用手术器械及使用方法
第二节 动物实验常用的手术方法
第三节 动物实验标本制备方法
第四节 人类疾病动物模型的复制方法
第五节 动物实验常用生理溶液的配制方法
第五章 相关学科的实验技术与方法
第一节 细胞与组织的可视技术
第二节 免疫组织化学与免疫细胞化学
第三节 分子生物学常用实验方法
第四节 血氨的检测
第五节 心肌酶的测定
第二篇 机能学实验项目
第六章 机能学基础性试验
第一节 循环系统
第二节 呼吸系统
第三节 神经系统
第四节 消化系统
第五节 内分泌系统
第六节 血液系统
第七节 泌尿生殖系统
第八节 运动系统
第九节 感官系统
第十节 其他
第七章 人体机能实验
第八章 虚拟实验室系统
第一节 建立虚拟实验室的意义
第二节 虚拟实验室建设方案
第三节 教学型虚拟实验室建设的发展方向
第四节 VBL-100虚拟实验室系统在医学院校中应用
第九章 探索性试验
第一节 探索性试验的性质和目的
第二节 探索性试验的实施过程
第三节 探索性试验的实验设计
第三篇 科研基础知识
第十章 文献检索
第十一章 医学生物学科研究思维方法与创新
第十二章 实验设计
第十三章 实验结果统计学处理
第一节 实验结果统计学处理的意义
第二节 统计学中的几个基本概念
第三节 医学机能学常用的统计学方法
第四节 统计表与统计图的制作
第十四章 机能学实验研究论文的撰写
在线试读部分章节
第一篇机能学实验基本知识、技术和方法
第一章绪 论
第一节机能实验学的教学内容和教学目标
认识生命、认识人体自身，是医学研究的根本。人体是多细胞构成的独特组织体系，其从生到死的过程同样也是独特的。人体能以恰当的活动，尤其是以运动的方式对外界的影响(刺激)做出反应，以适应其赖以生存的环境。借助各种科学方法观察和分析人体，可以从不同的层次(细胞、器官、系统等) ，不同的侧面(形态、功能、环境等)来进行观察和分析。机能实验学正是从人体功能方面探讨正常或疾病状态下以及在药物干预下，人体(或动物体)机能活动、代谢变化的机制和规律的科学。
机能实验学是医学及医学相关专业医学生的必修课，其基本理论和基本实验方法与技术源于生理学、病理生理学和药理学等医学基础课程，此外课程知识还涉及统计学、动物学、计算机等学科的理论及相关的实验方法、实验研究和实验技术，是一门跨学科的、需要学生动手实践的综合性课程。
(一) 机能实验学课程教学内容
1.机能实验学基本理论机能实验学基本理论包括实验动物基本知识，常用仪器的原理和使用方法，机能实验学基本方法和技术，实验数据的采集和统计处理，机能实验学研究的基本步骤，实验报告写作的要求和格式。这部分内容通过课堂教学与自学相结合的形式进行。
2.基础性和综合性实验内容基础性和综合性实验内容涉及离体组织、器官实验，整体动物实验。基础实验主要安排一些单一因素、单一观察指标的实验，教学重点是学习和训练机能实验学动物实验的基本方法、技能、仪器使用，学习实验数据的记录、统计和实验报告的撰写方法。综合性实验主要安排多因素、多观察指标的实验，教学重点是强化实验操作、掌握实验方法、实验结果的统计分析和规范的实验报告写作。
3.探索性或设计性实验内容探索性或设计性实验内容是在完成基础性和综合性实验教学、学生已具备了机能实验学的基本能力之后，由老师指定或学生自选课题方向，并在老师的指导下，学生完成查阅资料、实验没计、实验准备、实验、实验数据的统计分析及实验论文的撰写。
(二) 机能实验学课程教学目标
机能实验学的教学目标，主要是掌握基本的实验技能、获得探索未知的能力，其次是验证和巩固所学的理论知识。理论教学和实践教学是高等教育的两个基本手段。虽说理论是知识的结晶，但理论终究也只是二手知识，而通过实践得到的是一手知识。经过大学本科的学习，尤其是医学生，倘若只有二手知识，没有通过实验得到的一手知识的能力，永远跟在别人后面，学的再好，也只能是仅掌握二手知识的人才。所以，实验课的目的绝不单纯是验证理论，而是要传授真知和探索未知的能力。
(1) 在掌握基本理论、基本知识、基本技能的基础上，培养学生理论联系实际的能力，通过实验初步掌握常用仪器的使用，学会观察、记录、分析实验结果及书写实验报告的基本方法，了解获得知识的科学方法和手段。
(2) 通过基础、综合实验教学，融会贯通多学科知识和技能，培养学生的动手能力和观察、分析、解决问题的综合能力，尤其是要培养学生开拓创新和团结协作的精神。
(3) 通过探索性或设计性实验教学，使学生了解机能实验学研究从文献检索、实验设计、科学实验、实验数据的统计分析到论文撰写的基本程序，为学生今后接触临床和从事科学研究奠定坚实的理论和实践基础。
第二节机能学实验的学习要求
在实验教学中，教师要特别注意要求学生实事求是、严格地进行实验，要以严谨的科学态度和严密的逻辑思维方法观察和分析实验现象和实验结果。学生应具有严谨的工作作风和团结协作的合作精神。
实验室是进行机能实验学教学的重要场所，为保障完成机能实验学教学目标，学生必须熟知实验室各项管理规定和规章制度，并严格遵守。此外还必须遵守并做到以下的要求。
(一) 实验课前要求
机能实验学所用实验仪器设备操作比较复杂，实验动物的手术、标本制备技术难度较高，实验时间较长，处理因素多，干扰因素常会影响实验结果。课前充分的准备工作是实验顺利进行和获得良好实验结果的重要保证。课前的准备工作要求如下：
1.实验方面的准备要上好机能实验学实验课，必须有备而来、有足够的求知欲望。应该仔细阅读实验教材，了解本次实验的目的和要求，理解实验原理，熟悉实验步骤、操作程序、记录项目和注意事项。注意和估计实验中可能发生的误差，并制订防止误差的措施。预备出本次实验的原始记录和结果数据的记录准备。
附：原始记录项目原始记录项目① 实验名称、实验日期、时间、环境温度、实验成员。② 受试对象动物种类、品系、编号、性别、体重、健康状况、离体器官名称。③ 实验仪器主要仪器名称、规格型号、生产厂商。④ 实验药物或试剂名称，来源(厂商、剂型、规格、含量和批号) 。⑤ 实验方法分组，动物处理(麻醉、手术、刺激、给药途径、剂量、时间和间隔) 。⑥ 实验观察指标指标名称、单位、指标测量方法、数据形式，记录曲线的标注。⑦ 实验结果原始数据记录表格、统计数据表格、坐标图、直方图等。⑧ 处理实验数据的表示方法，统计方法与结果判定标准。
特别要提醒的是，要达到某种目的可能有众多方法，如何选择就是能力的体现。比如要了解心脏的功能，就实验方法而言，可以应用在体或离体模型、可以是急性或慢性实验，这就要根据你的目的和条件来取舍，这就是能力自我提高的过程。因此，充分理解实验原理和为什么要选择相应的实验方法与步骤，尤为重要。
2.理论方面的准备
(1) 按照课程进度，预习或复习相关理论知识，通过查阅有关文献和书籍，预测该实验各项步骤可能得到的结果，对预期的实验结果做出合理的解释，对可能出现的意外有相应的对策，并写出预习报告。
(2) 在进行探索性或设计性实验前，要预先根据实验目的和设计要求认真写出设计的实验方案。
(二) 实验课中要求
1.严格遵守实验室的所有规章制度必须按规定的时间参加实验课。进入实验室需穿好工作服。实验组成员应明确分工、密切配合。严格按仪器设备的操作规程和步骤进行实验。不得随意动用与本次实验无关的仪器设备。不得进行任何与实验无关的或非法的活动。严禁在计算机上玩游戏、做个人文件、随意启动其他程序。注意安全，严防触电、火灾、被动物咬伤及中毒事故的发生。
2.重视掌握本次实验方法和技能实验课上重点在于掌握本次实验方法和技能的适用性及其目的与效果的判断。要认真听取老师的讲解，比较自己的准备差异；注意观察示教操作，特别注意老师指出的实验注意事项。
3.认真仔细的观察实验中出现的现象仔细耐心地观察实验中出现的现象，要做到随时如实、准确、正确地记录实验结果并联系理论加以分析和思考，不可单凭记忆，以免发生错误或遗漏，严禁篡改实验数据和结果。实验中出现问题尽量独立解决，不要过分依赖老师；出现非预期结果，要及时分析其原因，条件许可时应该验证之。
4.其他实验时要尊重实验动物生命，善待实验动物，严禁无麻醉下进行各种手术操作。
实验时不得随意浪费动物标本、器材、药品和试剂。能重复利用的器材，如纱布、缝合针、试管、导管和针头等，应洗净再用。
(三) 实验课后要求
(1) 实验完毕后，应及时切断电源，关闭水、气、门、窗。将所用仪器设备、实验手术器械等进行清理、摆好和如数归还。如有损坏或缺少应立即报告指导教师。
(2) 按规定妥善处理实验后的动物和标本，放至指定的地点，不得随地乱丢。实验废物不得乱倒、乱扔，尤其是强酸、强碱试剂或具有放射性的液体或污物，动物皮毛、组织器官、纸屑等不得倒入水槽内，应统一放置在指定容器和地点。
(3) 实验结束，各实验组将实验桌、手术台等清理干净；值日生轮流负责实验室的清洁卫生工作，以保证实验室环境的整洁卫生，经指导教师检查验收后，方可离开。
(4) 按实验课要求整理实验记录，独立分析实验结果，认真讨论和撰写实验报告并及时交老师批阅。不得抄袭他人实验结果和实验报告。
第三节机能学实验结果的观察、记录与处理
为了了解生命的某些规律，必须设计特定的实验，按照随机、均衡的原则选取符合条件的动物或标本(实验对象) ；通过改变作用于实验对象的某些实验条件(实验因素) ，观察实验对象的某些生命活动的变化(实验效应或指标)来分析总结并做出正确的判断。以上三者即为实验的三个基本要素。施加的实验因素引起了什么现象？ 这当然就是看实验指标的变化(请思考，实验指标能够包含所有实验现象吗？) 。首先要确定为什么加这样的因素？ 预计应该得到什么样的结果；其次要注意控制哪些实验条件，在实验过程中，这些实验条件应始终保持一致，这体现的是实验的对照原则。通过对实验现象的分析和思考以及查找并学习相关知识，深入认识生命现象，窥探出现象的内在规律，这是从现象到本质的思辨过程，也许就有新的知识点(你自己的!) 。
(一) 实验的原始资料
通过实验得到的原始记录和结果数据统称为原始资料，是实验证据和实验结论的依据。一般包括数据资料及图形资料两大类。计量资料是以数值大小来表示某事物变化的程度，例如心率、血压值、血流量、呼吸频率、尿量、血糖浓度、神经冲动频率等。这类资料可用测量仪器获得，也可通过测量实验描记的曲线而得到。计数资料是清点数目所得到的结果，例如动物存活或死亡的数目、阳性反应或阴性反应的数目等。非单次实验的原始资料，尤其要注意的是原始记录和结果数据的相互对应，避免混淆。
(二) 实验数据的处理与实验结果表达
蕴涵在原始资料中的实验结果有时并不是能够直接为人所认识的，需要对实验的原始资料进行适当的整理加工，必要时应该进行统计学分析，才能够揭示其本质内容。对原始资料的表示主要有图示法、表格法和文字描述法。图示法和表格法要有题目、序号和说明。
(1) 图示表示实验结果包括实验的照片、绘图和仪器描绘曲线。如果是坐标图，应在纵轴和横轴上列出数值表示，标明单位。一般以纵轴表示反应强度，横轴表示时间或药物剂量，并在图的下方注明实验条件。非连续性的变化，也可用柱形图表示。对较长的曲线，可选取出现典型变化的段落，进行剪贴。
(2) 用表格表示实验结果时，应事先制出完善的表格。一般将观察项目列在表内左侧，自上而下逐项填写，表内右侧可按时间或数量变化的顺序或不同的观察指标，由左至右逐格写入相应的结果数据。
(3) 实验结果以文字描述时，要注意时间概念和顺序上的先后层次，文字要精炼规范。
(三) 实验数据的统计分析与判断
重复是防止偶然性掩盖必然性的措施。如果我们以人体作为实验对象，那么所有的人即为实验的总体，而我们仅能够对有限的若干人进行实验，这些人就成为实验样本。要使实验结果和结论能够可靠地适用所有人，则必须按有关方法估计实验所需样本含量，这就是实验的重复原则，即不能以单次实验来以偏概全。必须在取得一定数量样本的原始资料后，进行统计学处理后，实验数据才成为实验结果，才具有一定的可靠性，才在一定条件下有意义。机能实验学所开展的实验多为前人所完成的实验，具备一定的科学性，因此学生实验时大多只做一次。但要注意前人所完成的实验也不一定就是真理，要有创造性思维，善于观察和发现，多思考、多质疑。
要知道，即便是极为经典的实验，也是在极其严格的实验条件下进行的，目前还没有什么实验能够达到单一因素的地步，还不能精确到使隐藏在现象后面本质暴露出来的精度，都有可能出现当前理论不能解释的结果。
(四) 实验结果的分析
实验结束后必须及时对实验中所得到的结果进行科学的整理分析，不论是预期结果还是非预期结果，均应以客观的态度实事求是地整理表达，分析其产生的原因或机制，得出正确的解释和结论。
第四节机能学实验报告的写作
(一) 撰写实验报告的意义
撰写实验报告是机能实验学课程的一项基本训练。通过实验报告的写作，可以熟悉撰写科学论文的基本格式和方法，通过应用学过的有关理论知识或查阅的有关文献资料，对实验结果进行分析和解释，从而得出实验的结论，使学生应用知识，独立思考，分析、综合和概括问题的能力以及书写能力得到提高，为今后撰写科学论文打下良好的基础。
(二) 实验报告的格式
(三) 实验报告的内容及撰写要求
1.实验报告的标识项实验报告的标识项基本上位于实验报告的封面，主要是告知此份报告的基本属性。实验题目一般采用教材上的题目。主要操作者是指标本制作和仪器操作的主要完成人，执笔人为撰写本报告的人。
2.实验目的实验目的大致包括用什么方法、什么动物、什么实验技术进行动物模型的复制，确定的主要观察指标或项目。例如，在进行“高钾血症实验”时，其实验目的：学习掌握家兔高钾血症实验模型复制的方法，观察高钾血症动物心电图、血钾浓度的改变特征，观察葡萄糖胰岛素治疗家兔高钾血症的效果。
3.实验原理、材料方法这些项目如与教材相同，可以仅注明出处，如果有改进则必须详尽书写。实验材料改进时应该包括仪器和器材、实验对象、药品和试剂等。实验方法改进时需要写明实验方法、实验技术，详细说明实验技术路线(即实验步骤) 、观察指标的内容和实验数据的采集方法。对这一问题的交代要简明、扼要、清晰(详见上节) 。
4.实验结果根据实验目的，对原始记录进行系统化、条理化的整理、归类和统计学处理。其表达方式一般有三种：叙述式、表格式和简图式。
5.讨论讨论是运用所掌握的理论知识，通过分析推理，对实验中出现的实验现象和实验结果进行科学解释的过程。讨论一般要用实验结果来回答实验的目的是否已经达到，实验结果提示了哪些非预期的新问题，并分析其产生的可能原因。讨论要有根据，实事求是，符合逻辑。另外要注意的是，讨论要有明确的目的性，不必面面俱到。
6.结论结论是在讨论的基础上从实验归纳出的科学性、概括性的判断，也就是对实验所能验证的概念、原则或理论的简要总结。结论和实验目的是相互呼应的；未能充分验证的内容不能写入结论。概括、总结实验结果的论点或推论同时应注意简短，并符合逻辑。
7.参考文献标明参考文献是尊重他人劳动，表明了科学的严肃性和言之有据，也体现着自我劳动的艰辛：作为学生，你究竟掌握了多少相关的知识。
(中国医科大学李亘松)
第二章机能学实验常用仪器及器件
第一节生物信号采集与处理系统
生物信号可反映生物体的生命活动状态，因此，生物信号的采集与处理是生物科学研究的重要手段之一。
生物信号的表现形式具有多样性，如既有物理的声、光、电、力等类的变化；又有化学的浓度、气体分压、pH 等的变化，其特点是信号微弱、非线性、高内阻、干扰因素多等。这些特征对于生物信号的采集与处理的研究及运用十分重要。
传统的生物信号采集与处理系统是由功能不同的电子仪器及手工测量工具组合而成，如由前置放大器、示波器、记录仪、分割规、尺、计算器等构成。由于近年计算机工业的飞速发展，特别是微型计算机的广泛应用，以及计算机生物信号采集和处理软件的开发，使得经过放大的生物电信号输入计算机进行观察、测量、处理和储存成为可能，而且更为方便、精确。因此，生物信号采集与处理系统逐渐变为以计算机和相应软件为采集处理核心的数字化系统。
数字化生物信号采集、处理系统与传统的生物信号采集系统相比，生物信号的记录和分析的准确性、实时性、可靠性有了很大的提高。而且更多的参数可以灵活设置，并随时方便地改变，使采集的数据能够共享和进行复杂的多维处理，从而大大提高了系统的性能和实验质量，简化了实验过程。
一个完整的生物信号采集与处理系统一般包括生物信号的引导与换能、生物信号的调理与放大、生物信号的数字化与采集、生物信号的记录与处理四部分(图2-1) 。
生物电信号通过电极、非电生物信号通过传感器的引导与换能，输入到前置放大器，经过调理与放大的生物信号通过A/D 转换数字化后采集至计算机，通过计算机的处理、显示、分析、记录并存储所获得的生物信号。
本节主要介绍国内应用较为广泛的BL-420F 生物机能实验系统(图2-2)和PowerLab 生物信号采集与处理系统(图2-3)的操作。
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