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1、第七章 影响实验动物和动物实验的因素,第一节 影响动物实验效果的动物因素,一、种属因素（一）不同种属动物对同一致病因素的易感性不同，甚至对一种动物是致命的病原体，对另一种动物可能完全无害。在研究醋酸棉酚对雄性动物生殖功能的影响时，不同种类动物的反应很不一样，如小鼠对醋酸棉酚很不敏感，不宜选用。而大鼠和地鼠对醋酸棉酚就很敏感，很适用。（二）选择不同种属动物做出的实验结果有很大差异。由于不同种属动物的药物代谢动力学不同，对药物反应性不同，而药效也不同。,1、吸收过程的差异：如大鼠吸收碘非常快，兔和豚鼠吸收很慢，二者对碘的吸收有差异；2、排泄过程的差异：如大鼠体内的巴比妥3d内可排出90以上，而鸡7
2、d内仅排出33。3、代谢过程的差异：如璜胺药和异烟肼在犬体内不能乙酰化，多以原型从尿排出；在兔和豚鼠内能够乙酰化，多以乙酰化形式随尿排出。乙酰化后不但失去了药理活性，而且不良反应也增加。可见这两种药物对不同种属动物的药效和毒性都有差别。（三）不同种属动物对药物的反应也有差异，大鼠、小鼠、豚鼠和兔对催吐药不产生呕吐反应，而猫、犬、人则容易产生呕吐。,二、品系同一种属不同品系动物，对同一刺激的反应有很大差异。例如DBA/2小鼠100可发生听源性癫痫发作；BALB/cAnN小鼠对放射线极敏感；C57L/N小鼠对疟原虫易感；STR/N小鼠对牙周病易感；C57BL小鼠对肾上腺皮质激素（以嗜伊红细胞为指标
3、）的敏感性比DBA小鼠高12倍。对微生物的感染，不同品系之间也有很大差异。三、年龄和体重年龄是动物的一个重要的生物量。一般来讲，幼年动物比成年动物敏感。一般动物实验设计应选成年动物。,实验动物年龄和体重一般呈正相关。常用几种成年实验动物的年龄、体重和寿命可参看表。,表成年动物的年龄、体重和寿命比较,四、性别不同性别动物对同一药物的敏感性差异较大，对各种刺激的反应也不尽一致。科研工作中一般优先选雄性动物或雌雄各一半做实验。五、生理状态在一般实验研究中不宜采用怀孕动物。六、健康情况一般情况下，健康动物对药物的耐受量比有病的动物要大，所以有病动物比较容易于中毒死亡。健康动物对各种刺激的耐受性一般比不
4、健康、有病的动物要强，而且实验结果稳定，因此一定要选用健康动物进行实验，患有疾病或者处于衰竭、饥饿、寒冷、炎热等条件下的动物，均会影响实验结果。,第二节 影响动物实验的环境因素,一、实验动物环境的定义人工控制的，供实验动物繁殖、生长的特定场所及有关条件，即围绕实验动物的所有事物的总和，称实验动物环境。实验动物环境包括外环境和内环境。（一）实验动物外环境是指实验动物和动物实验设施以外的环境。（二）实验动物内环境是指依科研要求和人们的意愿，将实验动物的生长、繁殖或活动限定在某种特定的人工场所范围内。内环境又分为小环境和大环境。,二、影响动物实验效果的环境因素动物的性状表现主要由遗传因素和环境因素决
5、定。动物试验处理的反应可用此式表示：R（ABC）DE。式中：R实验动物的总反应；A实验动物种的共同反应；B动物品种及品系特有的反应；C动物个体反应（个体差异）；D环境的影响（包括实验处理）；E实验误差。可见：A、B、C是实验动物本身的反应，遗传因素起决定性作用；D是环境因素，它与动物的总反应R呈正相关，并起主要作用。,三、环境因素的分类（一）气候因素包括温度、湿度、气流、风速、换气次数等。（二）理化因素包括臭气、二氧化碳、粉尘、噪声、照度、消毒剂、有害化学物质等。（三）生物因素包括动物饲养密度、微生物、与人和其他动物的关系。,四、各种环境因素对动物实验效果的影响（一）温度：当环境温度过低时，常
6、导致哺乳类实验动物性周期的推迟，而温度越过30时，雄性动物则出现睾丸萎缩，产生精子的功能下降。实验环境温度过高或过低，都能导致机能抵抗力下降，影响实验结果的正确性，甚至造成动物死亡。随着气温的升高，小鼠的脉搏数、呼吸数和发热量都直线下降。（二）湿度当环境湿度达到饱和状态时（即高温、高湿的情况下），动物体的蒸发收到抑制，容易引起代谢紊乱，使动物机体抵抗力下降，发病率增加。在高湿的情况下，有利于病原微生物和寄生虫的生长繁殖，垫料与饲料易发生霉变。对动物的健康不利。在低湿的情况下，大、小鼠的哺乳母鼠常发生拒哺乳或吃仔鼠现象，甚至仔鼠发育不良。,低湿使室内灰尘飞扬，容易引起动物呼吸道疾病。当温度为27
7、、相对湿度20时，几乎所有大鼠都发生环尾症。（三）气流和风流实验动物单位体重与体表面积的比值较大，气流速度过小，空气流通不畅，动物体表散热困难，就易患病，甚至死亡；气流速度过大，动物体表热量增加，同样危急健康。在双走廊SPF设施中，空气流动方向是从清洁走廊饲育室污物走廊、淋浴室设施外，室内处于正压。而在污染或放射性实验的动物房，为了防止微生物和放射性物质扩散，室内必须处于负压。国际上一般规定设施内的压力梯度为2050Pa。布置动物笼架、笼具时应尽量避开风口。,（四）空气洁净度1、气体污染动物粪尿等排泄物发酵分解产生的污物种类很多，其中氨浓度常是判断饲养室污染状况的监测指标。氨是一种刺激性气体，
8、当其浓度升高时，可刺激动物眼结膜、鼻腔黏膜和呼吸道黏膜而引起流泪、咳嗽，严重者甚至产生急性肺水肿而引起动物死亡。长期处于高浓度氨的环境下，实验动物上呼吸道可出现慢性炎症，使这些动物失去使用价值。2、颗粒物污染动物饲养间的空气中颗粒物的来源主要有两个途径：一种是室外空气未经过滤处理直接进入饲养室内；另一种是动物的皮毛、皮屑以及饲料、垫料等被气流携带在空气中漂浮，形成颗粒物污染。这种小颗粒，经呼吸道吸入体内后到达细支气管与肺泡而引起呼吸道疾病。,（五）通风与换气换气量的多少可以根据动物代谢量来定。但一般动物房的换气以换气次数来衡量，即每室的空气1h更换几次。虽然换气次数越高，空气越新鲜，但换气次数
9、增加势必导致能量的损失增加，所以一般控制在适当的次数。（六）光照光线对实验动物的影响主要表现在生理和行为活动。持续光照，则过度刺激生殖系统，产生连续发情，大、小鼠出现永久性阴道角化，有多数卵泡达到排卵前期，但不形成黄体。光照过强会导致雌性动物带仔能力差，甚至出现吃仔和哺乳不良现象。强光照还使动物出现视网膜退行性变化，白色大鼠仔540980Lux照度下持续65d，其角膜完全变性。,（七）音响噪声噪声可引起动物紧张，并使动物受到刺激。可引起孕鼠的流产或母鼠放弃哺育幼仔。噪声可造成动物听源性痉挛。（八）居住因素1、笼器具笼器具应选用标准的无毒、耐腐蚀、耐高压、易冲洗、易消毒灭菌的耐用材料制成，并应符
10、合动物生理生态及防逃逸的要求。各类动物所占笼具最小面积应符合国家标准要求。笼器具内外边角均应圆滑、无锐口。2、垫料垫料应使用标准的无毒、无异味、无油脂、吸湿性强，粉尘少的材料，经消毒或灭菌后使用。,3、饮水清洁级以上动物必须饮用经酸化无菌、高压灭菌或超滤去菌的水。（九）生物因素1、空气中的微生物空气中微生物的含量是实验动物环境检测的重要指标。2、社会因素和饲养密度实验动物社会因素是指在某个种属中，实验动物个体的优劣、社会地位及饲养密度等。饲养密度可对实验动物的社会造成明显影响。,第三节 影响动物实验效果的营养因素,第四节 影响动物实验效果的技术因素,一、动物的选择实验动物的选择原则（一）相似性
11、原则：在动物实验中，实验动物的选择通常依据对试验品的敏感程度，或试验品在体内的代谢转归与人体的相似性来确定。（二）差异性原则：实验动物对某些刺激的敏感性与人有差异，在实验中应予以注意。（三）易化原则：选择进化程度高或结构技能复杂的实验动物做模型，有时会使实验条件控制和实验结果获得变得相当困难。,（四）相容或相匹配原则：指实验条件应与实验动物等级相匹配。（五）可获性原则：在不影响实验质量的前提下，选择最易获得、最经济、最易饲养管理的实验动物。（六）重视性、均一性原则：要选择基因型一致或相似的实验动物。,二、实验季节性不同季节，动物的机体反应性有一定改变。家兔的放射敏感性在春夏两季升高，秋冬两季降
12、低。犬在春夏两季照射后的死亡率比秋冬两季为高。三、生物钟过程：机体的有些功能还有昼夜规律性变动。四、麻醉深度：不同的麻醉剂有不同的药理作用和副作用，应根据实验要求与动物种类而加以选择，,五、手术技巧手术熟练可以减少对动物的刺激，减少动物的创伤和出血，提高实验成功率和实验结果的正确性。六、实验用药物给药的途径、制剂和剂量是影响实验结果很重要的易俗。,动物实验设计一、动物实验设计应具备的条件动物实验设计的正确与否，取决于两个方面：一要熟识实验动物学及有关学科专业知识；二要符合统计学要求，而不仅仅在实验后作统计处理。二、动物实验设计的基本类型。（一）完全随机化设计将动物随机分配到处理组及对照组作实验
13、观察。先将动物按顺序编号，再用随机化工具，如查随机数字表，将动物分组。,（二）随机区组设计将一窝归为一区组，再将各区组动物随机分到处理组和对照组中。由于同窝动物在遗传、营养、微生物携带上的一致性都较高，而各区组内每只动物接受何种处理是随机的，所以随机区组设计的均衡性好，可减少误差，提高实验效率，统计分析也较简易。（三）配对设计实验动物个体之间差异较大时，可采用配对设计。即将个体差异较小的实验动物配成对子，每对中的两个对象随机分配给处理组和对照组。这样可使非实验因素对两组的影响较为接近，从而减少实验误差。,重点要掌握的内容,影响动物实验效果的动物因素有几种？实验动物环境的定义各种环境因素对动物实验效果造成如何影响？实验动物的选择原则动物实验设计的基本类型,
