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书名:药理学实验教程(第2版)
定价:35.0
ISBN:9787030584144
作者:闵清
版次:1
出版时间:2018-08
内容提要:
本实验教程由四个章节和附录组成。**章为药理学实验概述,主要介绍药理学实验的目的、要求、设计方法,实验结果的整理和实验报告的撰写。第二章为药理学实验动物操作基本技术。第三章为药理学实验,包括基础验证性实验及创新性实验,共 40 个实验。第四章为综合能力训练。附录主要包含常用药理学实验仪器的使用方法、体表面积计算法与药物剂量换算法、常用实验室液体的配置、随机数字表等四部分内容。
目录:
目 录
**章 药理学实验概述 1
第二章 药理学实验动物操作基本技术 12
第三章 药理学实验 25
实验一 不同因素对药物作用的影响 25
实验二 药动学参数的测定 27
实验三 药物血浆半衰期的测定 32
实验四 药效学参数的测定 36
实验五 有机磷酸酯类药物中毒及解救 41
实验六 传出神经系统药物对家兔瞳孔的作用 42
实验七 传出神经系统药物对家兔腺体分泌的影响 44
实验八 传出神经系统药物对麻醉家兔血压的影响 45
实验九 传出神经系统药物对离体肠平滑肌的作用 46
实验十 N2 受体阻断药对骨骼肌的松弛作用 47
实验十一 局部麻醉药对神经传导作用的影响 48
实验十二 烟碱对小鼠的毒性作用 49
实验十三 巴比妥类药物的抗惊厥作用 49
实验十四 氯丙嗪的镇静、镇吐与降温作用 50
实验十五 药物的镇痛作用 52
实验十六 吗啡急性中毒所致呼吸抑制的解救 55
实验十七 利多卡因的抗心律失常作用 56
实验十八 普萘洛尔对肾上腺素所致心动过速的**作用 57
实验十九 维拉帕米对心肌缺血再灌注损伤大鼠的影响 58
实验二十 尼莫地平对脑缺血再灌注损伤大鼠的保护作用 60
实验二十一 强心苷对家兔心衰的**作用、毒性反应及中毒解救 61
实验二十二 药物对家兔急性右心衰竭的**作用 62
实验二十三 药物的促凝和抗凝作用 63
实验二十四 药物对小鼠的抗缺氧作用 64
实验二十五 呋塞米对麻醉家兔的利尿作用 65
实验二十六 药物对小鼠小肠蠕动的影响 67
实验二十七 可待因的镇咳作用 68
实验二十八 药物对家兔的祛痰作用 68
实验二十九 糖皮质激素的抗炎作用 69
实验三十 缩宫素对离体子宫平滑肌的兴奋作用 71
实验三十一 药物对糖尿病大鼠的降糖作用 73
实验三十二 链霉素中毒及其解救 74
实验三十三 安慰剂的药理效应 75
实验三十四 磺胺噻唑钠的组织分布测定 76
实验三十五 乙酰化酶活性测定及乙酰化类型的分布 78
实验三十六 药物的小肠吸收实验 80
实验三十七 对乙酰氨基酚片溶出实验 84
实验三十八 磺胺嘧啶尿液浓度测定 86
实验三十九 综合性实验 87
实验四十 设计性实验 89
第四章 综合能力训练 91
附录一 常用药理学实验仪器的使用方法 112
附录二 体表面积计算法与药物剂量换算法 126
附录三 常用实验室液体的配置 130
附录四 随机数字表 137
在线试读:
**章 药理学实验概述
一、药理学实验的目的
药理学实验课的目的在于通过实验使学生掌握药理学实验的基本方法,了解获得药理学知识的科学途径,验证药理学中的重要理论,更牢固地掌握药理学的基本概念、基本知识和基本操作技能。
药理学实验课更高层次的目的在于培养学生的能力,实验课是培养学生发现问题、分析问题和解决问题的重要课程。几乎所有药理学知识都是通过实验——有目的的科学实验而得到的,我们上实验课,就是要了解前辈科学家们是怎样提出问题、分析问题并*终设计出科学的实验来验证或解决问题。也就是说,我们上实验课的目的是教会学生一种方法,一种科学的方法,一种获取知识的新手段。能否通过实验课培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,是我们实验课成败的关键,对医学生来说,能否通过实验课培养自己严肃认真和实事求是的科学态度,使自己具有初步的科研能力,是能否成才的关键问题。
二、药理学实验的要求
为达到上述药理学实验目的,实验课学生必须做到下列几项要求。
1. 实验前
(1)仔细阅读实验指导,了解实验目的、要求、方法和操作步骤,领会其设计原理。
(2)对实验中所用的药物,要了解其药理作用,并明白该药物在本实验中的意义,预测给动物用药后可能出现的情况。
(3)结合实验内容,复习有关药理学和生理学等方面的理论知识。
2. 实验时
(1)将实验器材妥善安排,正确装置。
(2)严格按照实验指导上的步骤进行操作,准确计算药量,防止出现意外差错。
(3)认真、细致地观察实验过程中出现的现象,准确记录药物反应的出现时间、表现及发展进程。联系课堂讲授内容进行思考。
(4)注意节约实验材料。
3. 实验后
(1)及时整理实验结果,保存好原始记录,并写出实验报告。
(2)清洁实验器材,保持室内卫生,存活或死亡的动物分送至指定地点。
三、实验结果的整理和实验报告的撰写
整理实验结果和撰写实验报告是培养学生观察能力和综合分析能力的重要方法,对自己所完成的实验进行科学总结,是实验课*重要的目的之一。通过认真地、科学地总结,可使我们把实验过程中获得的感性认识提高到理性认识,明确该实验已证明的问题及已取得的成果、实验中尚未解决的问题或发现的新问题,以及实验设计中或操作中的优缺点等,这些十分重要。实验报告反映了学生的实验水平及理论水平。实验报告也是向他人提供研究经验及供人日后查阅的重要资料,可以为毕业后开展科研工作打下良好的基础。因此,应该充分认识到在校学习期间掌握这一项科学研究工作中关键性工序的重要性。
(一)实验结果的整理
实验结束以后应对原始记录进行整理和分析。药理实验结果有测量资料(如血压值、心率、瞳孔大小、体温变化、生化测定数据和作用时间等),计数资料(如阳性反应或阴性反应、死亡或存活数等),描记曲线,心电图,脑电图,照片和现象记录等。凡属测量资料和计数资料,均应以恰当的单位和准确的数值作定量的表示,不能笼统提示。必要时应作统计处理,以保证结论有较大的可靠性,尽可能将有关数据列成表格或绘制统计图,使主要结果有重点地表达出来,以便阅读、比较和分析。做表格时,要设计出*能反映动物变化的记录表,记录单个动物的表现时,一般将观察项目列在表内左侧,由上而下逐项填写,而将实验中出现的变化,按照时间顺序,由左至右逐格填写。
将多个或多组动物实验结果统计时,一般将动物分组的组别列于表左侧,而将观察记录逐项列于表右侧。绘图时,应在纵轴和横轴上画出数值刻度,表明单位。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。如果不是连续性变化,也可用柱形图表示。凡有曲线记录的实验,应及时在曲线图上标注说明,包括实验题目,实验动物的种类、性别、体重、给药量和其他实验条件等。对较长的曲线记录,可选取有典型变化的段落,剪下后粘贴保存。这里需要注意的是必须以绝对客观的态度来进行裁剪工作,不论预期内的结果或预期外的结果,均应留样。
(二)实验报告的撰写
每次实验后应写好报告,交负责教师批阅。实验报告要求结构完整、条理分明、用词规范、详略得当、措辞注意科学性和逻辑性。一般包括下列内容。
1. 实验题目 一般应包括实验药物、实验动物、实验主要内容等,如“普萘洛尔对麻醉犬的降压作用分析”、“普鲁卡因肌内注射对小鼠的局麻作用及中毒抢救”、“奎尼丁抗电诱发的蛙心心律失常的作用”等。
2. 实验目的 说明本次实验的目的、实验的意义所在,如了解药物有什么作用、掌握什么实验技能等。
3. 实验材料 包括以下三个方面。
(1)实验动物:写出本次实验所用动物种类、性别、体重、数量。
(2)实验药品:列出本次试验所用药品、试剂的名称、浓度、剂量。
(3)实验器材:写出本次实验所用主要使用仪器,手术器材、玻璃器材可不写。
4. 实验方法 要详细、步骤清晰,使别人能看懂、能重复。如果实验方法临时有所变动,或者发生操作技术方面的问题,影响观察的可靠性时,应作详细说明。
5. 实验结果 可用文字,也可用表格或图示多种方法表示,是实验报告中重要的部分。必须绝对保证其真实性。应随时将实验中观察到的现象在草稿本上记录,实验告一段落后立即进行整理,不可单凭记忆或搁置长时间后再作整理,否则易致遗漏或差错。实验报告上一般只列经过归纳、整理的结果。但原始记录应予保存备查。
6. 讨论 应针对实验中所观察到的现象与结果,联系课堂讲授的理论知识进行分析和讨论。不能离开实验结果空谈理论。要判断实验结果是否为预期的,如果属于非预期的,则应该分析其可能原因。讨论的描述一般是首先描述在实验中所观察到的现象,然后对此现象提出自己的看法或推论,*后参照教科书和文献资料对出现这些现象的机制进行分析,如实验观察到用药后动物出现了什么现象,提示该药可能具有什么药理作用,文献曾报道该药可对什么受体有作用。因此,可初步推测该药的这种药理作用可能与其作用于什么受体有关。
7. 结论 用简短的一两句话,总结实验是否达到预期的目的,实验观察药物作用的结果有无预期的药理作用。实验结论是从实验结果归纳出来的概括性判断,也就是对本实验所能说明的问题、验证的概念或理论的简要总结。不必再在结论中重述具体结果。未获证据的理论分析不能写入结论。
四、药理学实验的设计
(一)药理学实验设计的基本要素
科研立题后,从题目中通常可反映出研究内容的三个要素:处理因素、受试对象、实验效应,如表1-1 所示。
1. 处理因素(study factor) 是指对实验对象施加的某种外部干预。处理因素可以是物理因素,如电刺激、温度、射线、外伤、手术等;可以是化学因素,如药物、毒物、营养物、缺氧等;也可以是生物因素,如细菌、病毒、真菌等。处理实验对象的目的有两个,一是复制人类疾病的动物模型,观察其发病机制;二是进行实验**,观察药物或其他**手段的疗效。
(1)确定主要处理因素:根据所提出假设的目的和可能性,实验主要处理因素可确定为单因素或多因素。一次实验的处理因素不宜过多,否则会分组过多,受试对象增多,实验时难以控制。而处理因素过少又难以提高实验广度、深度和效率。
(2)确定因素的强度:处理因素的强度是因素的量的大小,如电刺激强度、药物剂量等。处理的强度适当,同一因素有时可以设置几个不同的强度,如一种药设几个剂量(处理因素的水平也不要过多)。
(3)处理因素的标准化:处理因素在整个实验过程中应保持不变,否则会影响实验结果的评价。例如,电刺激的强度(电压或电流、持续时间、频率等)和药物的质量(来源、纯度、生产厂家、批号、配制方法等)应一致。
(4)重视非处理因素:非处理因素(干扰因素)可能会影响实验结果,应加以控制,如动物的年龄、性别、饲养环境,离体实验时的恒温或灌流条件等。
2. 受试对象(study subjects) 包括动物和人。
(1)实验动物:随着科学技术的发展,无损伤技术、遥控技术和微量技术等现代化检测技术使某些实验直接在人体上进行的可能性越来越大,但基于人道和安全等原因,往往用动物作为实验对象。
1)动物实验的道德责任
A. 凡使用实验动物的实验室应配备相应的专职或兼职技术人员负责实验动物的管理工作。工作人员应接受专业培训,自觉遵守实验动物管理的各项制度,熟悉、掌握操作规程。
B. 为了增进实验动物的敏感性、准确性和实验结果的可重复性,医学实验必须使用合格动物并使之逐步达到标准化。拒绝已经死亡或患传染病的动物进实验室。
C. 应当在麻醉下进行动物外科操作,严禁在不使用麻醉剂下使用肌肉松弛剂进行实验。
D. 必须爱护实验动物,不得戏弄或虐待。对处死后的动物或动物的器官组织应按照实验室规定做适当处理,不可随便乱抛乱弃。
2)选择动物复制人类疾病模型的要点
A. 根据实验的要求,动物的生物学特征要接近人类而又经济易得。
B. 动物的种属及其生理、生化特点适合于复制稳定可靠的疾病模型,如家兔适合做发热模型,而不宜做休克模型;犬不宜做发热模型,而适合做休克模型。
C. 动物的品系和等级应符合研究要求,一般以用纯系动物为好。
D. 动物的健康和营养状况良好。
E. 动物的年龄、体重、性别等尽可能一致,以减少个体差异。
3)动物特征:实验动物是供研究使用的,应该有明确生物学特征、清楚的遗传和微生物背景。
A. 微生物背景:分为Ⅰ级动物(普通动物)、Ⅱ级动物(清洁动物)、Ⅲ级动物(无特异性动物)、Ⅳ级动物(无菌动物)。
B. 遗传背景:有近交系动物(纯种动物)、突变系动物和系统杂交动物。
C. 饲料控制:包括营养素要求、合理加工和无发霉变质等。
D. 设备标准化:如饲养环境的温度、湿度、空气清洁度和噪声控制等。
4)实验动物的选择
A. 小鼠:繁殖力强,价廉,易于饲养,广泛用于需要大量动物的实验。例如,药物筛选实验、急性毒性实验;镇痛、抗感染、抗肿瘤、避孕实验;生物制品和遗传性疾病研究等。
B. 大鼠:在医学研究中,用量仅次于小鼠,如心血管系统、神经系统、内分泌系统及长期毒性实验、致畸实验;免疫学、关节炎实验、肿瘤学研究等。
C. 蛙:用于神经肌肉系统和心血管系统实验等。
D. 豚鼠:用于过敏、抗感染实验等。
E. 兔:用于心血管实验、离体耳实验、发热实验、生殖生理研究等。
F. 猫:用于神经系统实验、呕吐实验等。
G. 猪:用于烧伤实验、肿瘤实验、心血管系统实验、泌尿系统实验等。
H. 犬:用于神经系统、心血管系统、消化系统和毒性实验及外科实验等。
I. 非人灵长类:本类动物具有许多与人类相似的生物学特征,科研广泛应用的是猕猴属的猴,用于避孕实验、镇痛药耐受性、传染病及心血管疾病研究等。同一药物对不同动物的同一器官系统的效应可以不同,如吗啡对人、猴、犬、兔的中枢神经系统产生抑制效应,而对虎、猫、小鼠的中枢神经系统则引起兴奋。
(2)人:人体实验,是以人体为对象,采取实验手段,有效地对人体进行观察和研究的行为过程。人体实验是医学发展到实验医学后遇到的新课题,常常涉及道德和法律问题。1946 年,《赫尔辛基宣言》问世,规定了人体实验的道德原则。主要内容包括以下四条。
1)医学目的的原则:医学的目的在于防病治病,全心全意为人民健康服务。人体实验使医学知识建立在科学的基础之上,对于医学的发展和人类的健康有重要意义。人体实验的目的必须与医学的目的相一致,通过人体实验研究疾病发生的原因和发病机制,提高预防和诊疗技术水平,从而更好地为人类的健康利益服务,任何以医学科研为名而进行的离开医学目的的人体实验,都是不道德的,是不被允许的。要保证人体实验的严肃性和科学性,实验前要进行论证,并经过上级有关部门批准后才能实施。
2)维护受试者利益原则:人体实验必须以维护受试者利益为前提和出发点,其内容包括:①实验前要反复权衡利弊,充分估计实验中可能发生的问题和困难并制订有关措施。必须先经过动物实验获取无危害的符合科学的良好效果后再做人体实验,不能只顾医学科研而牺牲患者的根本利益。②在实验过程中要有充分的安全措施,以保证受试者身心受到的不良影响减少到*低限度;实验中一旦出现严重意外要立即终止实验。③实验必须由具有相当学术水平的医学科研工作者和丰富经验的实验室人员共同参与或在其指导、监督下进行。
3)知情同意原则:包括知情和同意两个方面。受试者及其家属在实验前有权了解实验的目的、方法、预期好处和潜在危险,在知情以后表示同意接受人体实验并履行承诺手续,才能实施人体实验。受试者随时都有权撤销其承诺。任何采取欺骗性、强迫性或半强迫性手段而实施的人体实验,或利用经济诱惑而取得“同意”的做法,都是违背医学科研道德的,因此是应当绝对禁止的。
4)实验对照原理:为保证实验结果的客观性,人体实验必须正确设置对照组,并注意对照组和实验组的齐同性和可比性,一般采用随机化分组的方法。实验对照组的操作方法主要是安慰剂和双盲剂,二者相互交联,必须严格限制在不损害受试者利益的范围之内。
3. 实验效应(experimental effect) 是反映实验对象在经过处理前后发生生理或病理变化的客观指标。其与实验方法有密切关系。
(1)实验方法:按性质可将实验方法分为功能学、生化学和形态学方法等;按学科可分为生理方法、生物化学方法、毒理学和免疫学方法等;按范围可分为整体方法(应用清醒动物、麻醉动物、病理模型动物的方法)、局部分析法;按水平可分为整体、器官、细胞、亚细胞、分子等;按时间可分为急性、慢性实验,前者又分为在体和离体实验。
(2)实验指标(检测指标):是指在实验中用于反映研究对象中某些可被检测仪检测或研究者感知的特征或现象。实验指标选择的基本条件如下所示。
1)特异性:指标应能特异性地反映某一特定的现象而不至于与其他现象相混淆。如研究心律失常和心肌缺血应用心电图做指标。研究心功能不全,以室内压变化和心排血量作为指标比用心电图做指标好。特异性低的指标容易造成“假阳性”。
2)客观性:应避免受主观因素干扰造成误差。尽可能选用具体数字或图形表示客观指标,如心电图、脑电图、血压、心率、室内压、血液生化指标等;而疼痛、饥饿、疲倦、全身不适、咳嗽等症状和研究者目测等主观指标则较差。
3)灵敏度:指处理因素引起某种变化的灵敏程度,灵敏高的指标能使微小效应显示出来。灵敏度低的指标可使本应出现的变化不出现,造成“假阴性”。
4)精确度:包括精密度和准确度。精密度指重复观察时观察值与其均值的接近程度,其差值属随机误差。准确度指观察值与其真实值的接近程度,主要受系统误差的影响。实
验指标要求既精密又准确。
5)重现性:指在相同条件下所测指标的结果可以重现。重现性高的指标一般意味着误差小,能较真实地反映实际情况。为提高重现性,需注意仪器的稳定性,减少操作误差控制实验动物的功能状态和实验条件。
6)可行性:指研究者的技术水平和实验室的设备条件能够完成本实验指标测定。
7)认可性:指现成指标必须有文献依据,自己创立的指标必须经过专门的实验鉴定,方被认可。
实验资料可以分为计量资料(measurement data)(量反应,又称graded response)和计数资料(enumeration data)(质反应,all-or-none response)。有连续量变的资料为计量资料,如血压、尿量、检验值、收缩力、身高、体重、体温等。计量实验效率较高,实验要求的例数可较少,其统计主要为均数和标准差,常用t 检验或F 检验。只有出现与否(全或无,阳性或阴性)的资料为计数资料,如有效或无效、死与活等,其实验效率较低,要求的例数较多,其统计描述主要为率,统计检验主要为χ2 检验。
另一种为等级资料,如病理改变的程度?、+、++、+++、++++(“?”为正常,“++++”为病变*严重);也有人把药物的疗效分为?(无效)、+(显效)、++(有效)、+++(治愈),等级资料一般可归入计数资料。计数资料的“数”也是一种量表达,计数资料不意味着是定性研究的资料。
(二)药理学实验设计的基本原则
实验设计三大原则是对照(control)、随机、重复。这些原则是为了避免和减少实验误差及取得实验可靠结论所必须和始终遵循的。
1. 对照原则 要比较就要有对照,以确定处理因素对实验指标的影响,如无对照就不可能说明问题。实验分组可分为处理组和对照组。对照原则要求处理组和对照组除处理因素以外,其他可能影响实验的因素应力求一致。对有自然痊愈倾向的疾病研究尤其要有对照,心理因素影响药物疗效时也必须有对照。对照形式有以下几种。
(1)空白对照:指不对受试对象做任何处理。严格地说,这种对照组与处理组缺乏“齐同”。例如,处理因素是给药,除用药外,还有给药操作如注射的差异,因此,这种对照通常少用。
(2)假处理对照:经过同样的麻醉、注射,甚至进行假手术,但不用药或不进行关键的处理。假处理所用液体的pH、渗透压、溶媒等均与处理组相同,因而可比性好。在做药物实验时,常将动物做成一定的病理模型,然后才用药,不用药的做模型组,这对于评价药物的作用是必需的。
(3)安慰剂对照:安慰剂是一种在形状、颜色、气味等方面均与药物相同而不含主药的制剂。安慰剂通过心理因素对患者产生“药效”,对某些疾病如头痛、神经官能症等可以产生30%~50%的疗效。安慰剂也可产生“不良反应”,如嗜睡、乏力、头晕等。在新药研究中,应尽量采用双盲法,即患者及医务人员均不能分辨**药品和对照品(安慰剂),以确定其真实疗效。安慰剂在新药临床研究双盲对照中极为重要,可用以排除假阳性疗效或假阳性不良反应。研究者应掌握用药组和安慰剂对照组的患者,必要时采用适当措施,以保证患者的安全。
(4)历史对照:用以往的研究结果或文献资料作为对照。在进行*症、狂犬病等难治性疾病的疗效研究时可采用此法。例如,某病以往治愈率为0,而现用新药有2 例治愈,则可认为是一种有效药。但一般疾病不应使用此法,因为不同时代的医疗水平和病情等不同,干扰因素又不易控制。
(5)自身对照:对照与处理在同一受试对象中进行,如以给药前的血压值作为对照。
定价:35.0
ISBN:9787030584144
作者:闵清
版次:1
出版时间:2018-08
内容提要:
本实验教程由四个章节和附录组成。**章为药理学实验概述,主要介绍药理学实验的目的、要求、设计方法,实验结果的整理和实验报告的撰写。第二章为药理学实验动物操作基本技术。第三章为药理学实验,包括基础验证性实验及创新性实验,共 40 个实验。第四章为综合能力训练。附录主要包含常用药理学实验仪器的使用方法、体表面积计算法与药物剂量换算法、常用实验室液体的配置、随机数字表等四部分内容。
目录:
目 录
**章 药理学实验概述 1
第二章 药理学实验动物操作基本技术 12
第三章 药理学实验 25
实验一 不同因素对药物作用的影响 25
实验二 药动学参数的测定 27
实验三 药物血浆半衰期的测定 32
实验四 药效学参数的测定 36
实验五 有机磷酸酯类药物中毒及解救 41
实验六 传出神经系统药物对家兔瞳孔的作用 42
实验七 传出神经系统药物对家兔腺体分泌的影响 44
实验八 传出神经系统药物对麻醉家兔血压的影响 45
实验九 传出神经系统药物对离体肠平滑肌的作用 46
实验十 N2 受体阻断药对骨骼肌的松弛作用 47
实验十一 局部麻醉药对神经传导作用的影响 48
实验十二 烟碱对小鼠的毒性作用 49
实验十三 巴比妥类药物的抗惊厥作用 49
实验十四 氯丙嗪的镇静、镇吐与降温作用 50
实验十五 药物的镇痛作用 52
实验十六 吗啡急性中毒所致呼吸抑制的解救 55
实验十七 利多卡因的抗心律失常作用 56
实验十八 普萘洛尔对肾上腺素所致心动过速的**作用 57
实验十九 维拉帕米对心肌缺血再灌注损伤大鼠的影响 58
实验二十 尼莫地平对脑缺血再灌注损伤大鼠的保护作用 60
实验二十一 强心苷对家兔心衰的**作用、毒性反应及中毒解救 61
实验二十二 药物对家兔急性右心衰竭的**作用 62
实验二十三 药物的促凝和抗凝作用 63
实验二十四 药物对小鼠的抗缺氧作用 64
实验二十五 呋塞米对麻醉家兔的利尿作用 65
实验二十六 药物对小鼠小肠蠕动的影响 67
实验二十七 可待因的镇咳作用 68
实验二十八 药物对家兔的祛痰作用 68
实验二十九 糖皮质激素的抗炎作用 69
实验三十 缩宫素对离体子宫平滑肌的兴奋作用 71
实验三十一 药物对糖尿病大鼠的降糖作用 73
实验三十二 链霉素中毒及其解救 74
实验三十三 安慰剂的药理效应 75
实验三十四 磺胺噻唑钠的组织分布测定 76
实验三十五 乙酰化酶活性测定及乙酰化类型的分布 78
实验三十六 药物的小肠吸收实验 80
实验三十七 对乙酰氨基酚片溶出实验 84
实验三十八 磺胺嘧啶尿液浓度测定 86
实验三十九 综合性实验 87
实验四十 设计性实验 89
第四章 综合能力训练 91
附录一 常用药理学实验仪器的使用方法 112
附录二 体表面积计算法与药物剂量换算法 126
附录三 常用实验室液体的配置 130
附录四 随机数字表 137
在线试读:
**章 药理学实验概述
一、药理学实验的目的
药理学实验课的目的在于通过实验使学生掌握药理学实验的基本方法,了解获得药理学知识的科学途径,验证药理学中的重要理论,更牢固地掌握药理学的基本概念、基本知识和基本操作技能。
药理学实验课更高层次的目的在于培养学生的能力,实验课是培养学生发现问题、分析问题和解决问题的重要课程。几乎所有药理学知识都是通过实验——有目的的科学实验而得到的,我们上实验课,就是要了解前辈科学家们是怎样提出问题、分析问题并*终设计出科学的实验来验证或解决问题。也就是说,我们上实验课的目的是教会学生一种方法,一种科学的方法,一种获取知识的新手段。能否通过实验课培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,是我们实验课成败的关键,对医学生来说,能否通过实验课培养自己严肃认真和实事求是的科学态度,使自己具有初步的科研能力,是能否成才的关键问题。
二、药理学实验的要求
为达到上述药理学实验目的,实验课学生必须做到下列几项要求。
1. 实验前
(1)仔细阅读实验指导,了解实验目的、要求、方法和操作步骤,领会其设计原理。
(2)对实验中所用的药物,要了解其药理作用,并明白该药物在本实验中的意义,预测给动物用药后可能出现的情况。
(3)结合实验内容,复习有关药理学和生理学等方面的理论知识。
2. 实验时
(1)将实验器材妥善安排,正确装置。
(2)严格按照实验指导上的步骤进行操作,准确计算药量,防止出现意外差错。
(3)认真、细致地观察实验过程中出现的现象,准确记录药物反应的出现时间、表现及发展进程。联系课堂讲授内容进行思考。
(4)注意节约实验材料。
3. 实验后
(1)及时整理实验结果,保存好原始记录,并写出实验报告。
(2)清洁实验器材,保持室内卫生,存活或死亡的动物分送至指定地点。
三、实验结果的整理和实验报告的撰写
整理实验结果和撰写实验报告是培养学生观察能力和综合分析能力的重要方法,对自己所完成的实验进行科学总结,是实验课*重要的目的之一。通过认真地、科学地总结,可使我们把实验过程中获得的感性认识提高到理性认识,明确该实验已证明的问题及已取得的成果、实验中尚未解决的问题或发现的新问题,以及实验设计中或操作中的优缺点等,这些十分重要。实验报告反映了学生的实验水平及理论水平。实验报告也是向他人提供研究经验及供人日后查阅的重要资料,可以为毕业后开展科研工作打下良好的基础。因此,应该充分认识到在校学习期间掌握这一项科学研究工作中关键性工序的重要性。
(一)实验结果的整理
实验结束以后应对原始记录进行整理和分析。药理实验结果有测量资料(如血压值、心率、瞳孔大小、体温变化、生化测定数据和作用时间等),计数资料(如阳性反应或阴性反应、死亡或存活数等),描记曲线,心电图,脑电图,照片和现象记录等。凡属测量资料和计数资料,均应以恰当的单位和准确的数值作定量的表示,不能笼统提示。必要时应作统计处理,以保证结论有较大的可靠性,尽可能将有关数据列成表格或绘制统计图,使主要结果有重点地表达出来,以便阅读、比较和分析。做表格时,要设计出*能反映动物变化的记录表,记录单个动物的表现时,一般将观察项目列在表内左侧,由上而下逐项填写,而将实验中出现的变化,按照时间顺序,由左至右逐格填写。
将多个或多组动物实验结果统计时,一般将动物分组的组别列于表左侧,而将观察记录逐项列于表右侧。绘图时,应在纵轴和横轴上画出数值刻度,表明单位。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。如果不是连续性变化,也可用柱形图表示。凡有曲线记录的实验,应及时在曲线图上标注说明,包括实验题目,实验动物的种类、性别、体重、给药量和其他实验条件等。对较长的曲线记录,可选取有典型变化的段落,剪下后粘贴保存。这里需要注意的是必须以绝对客观的态度来进行裁剪工作,不论预期内的结果或预期外的结果,均应留样。
(二)实验报告的撰写
每次实验后应写好报告,交负责教师批阅。实验报告要求结构完整、条理分明、用词规范、详略得当、措辞注意科学性和逻辑性。一般包括下列内容。
1. 实验题目 一般应包括实验药物、实验动物、实验主要内容等,如“普萘洛尔对麻醉犬的降压作用分析”、“普鲁卡因肌内注射对小鼠的局麻作用及中毒抢救”、“奎尼丁抗电诱发的蛙心心律失常的作用”等。
2. 实验目的 说明本次实验的目的、实验的意义所在,如了解药物有什么作用、掌握什么实验技能等。
3. 实验材料 包括以下三个方面。
(1)实验动物:写出本次实验所用动物种类、性别、体重、数量。
(2)实验药品:列出本次试验所用药品、试剂的名称、浓度、剂量。
(3)实验器材:写出本次实验所用主要使用仪器,手术器材、玻璃器材可不写。
4. 实验方法 要详细、步骤清晰,使别人能看懂、能重复。如果实验方法临时有所变动,或者发生操作技术方面的问题,影响观察的可靠性时,应作详细说明。
5. 实验结果 可用文字,也可用表格或图示多种方法表示,是实验报告中重要的部分。必须绝对保证其真实性。应随时将实验中观察到的现象在草稿本上记录,实验告一段落后立即进行整理,不可单凭记忆或搁置长时间后再作整理,否则易致遗漏或差错。实验报告上一般只列经过归纳、整理的结果。但原始记录应予保存备查。
6. 讨论 应针对实验中所观察到的现象与结果,联系课堂讲授的理论知识进行分析和讨论。不能离开实验结果空谈理论。要判断实验结果是否为预期的,如果属于非预期的,则应该分析其可能原因。讨论的描述一般是首先描述在实验中所观察到的现象,然后对此现象提出自己的看法或推论,*后参照教科书和文献资料对出现这些现象的机制进行分析,如实验观察到用药后动物出现了什么现象,提示该药可能具有什么药理作用,文献曾报道该药可对什么受体有作用。因此,可初步推测该药的这种药理作用可能与其作用于什么受体有关。
7. 结论 用简短的一两句话,总结实验是否达到预期的目的,实验观察药物作用的结果有无预期的药理作用。实验结论是从实验结果归纳出来的概括性判断,也就是对本实验所能说明的问题、验证的概念或理论的简要总结。不必再在结论中重述具体结果。未获证据的理论分析不能写入结论。
四、药理学实验的设计
(一)药理学实验设计的基本要素
科研立题后,从题目中通常可反映出研究内容的三个要素:处理因素、受试对象、实验效应,如表1-1 所示。
1. 处理因素(study factor) 是指对实验对象施加的某种外部干预。处理因素可以是物理因素,如电刺激、温度、射线、外伤、手术等;可以是化学因素,如药物、毒物、营养物、缺氧等;也可以是生物因素,如细菌、病毒、真菌等。处理实验对象的目的有两个,一是复制人类疾病的动物模型,观察其发病机制;二是进行实验**,观察药物或其他**手段的疗效。
(1)确定主要处理因素:根据所提出假设的目的和可能性,实验主要处理因素可确定为单因素或多因素。一次实验的处理因素不宜过多,否则会分组过多,受试对象增多,实验时难以控制。而处理因素过少又难以提高实验广度、深度和效率。
(2)确定因素的强度:处理因素的强度是因素的量的大小,如电刺激强度、药物剂量等。处理的强度适当,同一因素有时可以设置几个不同的强度,如一种药设几个剂量(处理因素的水平也不要过多)。
(3)处理因素的标准化:处理因素在整个实验过程中应保持不变,否则会影响实验结果的评价。例如,电刺激的强度(电压或电流、持续时间、频率等)和药物的质量(来源、纯度、生产厂家、批号、配制方法等)应一致。
(4)重视非处理因素:非处理因素(干扰因素)可能会影响实验结果,应加以控制,如动物的年龄、性别、饲养环境,离体实验时的恒温或灌流条件等。
2. 受试对象(study subjects) 包括动物和人。
(1)实验动物:随着科学技术的发展,无损伤技术、遥控技术和微量技术等现代化检测技术使某些实验直接在人体上进行的可能性越来越大,但基于人道和安全等原因,往往用动物作为实验对象。
1)动物实验的道德责任
A. 凡使用实验动物的实验室应配备相应的专职或兼职技术人员负责实验动物的管理工作。工作人员应接受专业培训,自觉遵守实验动物管理的各项制度,熟悉、掌握操作规程。
B. 为了增进实验动物的敏感性、准确性和实验结果的可重复性,医学实验必须使用合格动物并使之逐步达到标准化。拒绝已经死亡或患传染病的动物进实验室。
C. 应当在麻醉下进行动物外科操作,严禁在不使用麻醉剂下使用肌肉松弛剂进行实验。
D. 必须爱护实验动物,不得戏弄或虐待。对处死后的动物或动物的器官组织应按照实验室规定做适当处理,不可随便乱抛乱弃。
2)选择动物复制人类疾病模型的要点
A. 根据实验的要求,动物的生物学特征要接近人类而又经济易得。
B. 动物的种属及其生理、生化特点适合于复制稳定可靠的疾病模型,如家兔适合做发热模型,而不宜做休克模型;犬不宜做发热模型,而适合做休克模型。
C. 动物的品系和等级应符合研究要求,一般以用纯系动物为好。
D. 动物的健康和营养状况良好。
E. 动物的年龄、体重、性别等尽可能一致,以减少个体差异。
3)动物特征:实验动物是供研究使用的,应该有明确生物学特征、清楚的遗传和微生物背景。
A. 微生物背景:分为Ⅰ级动物(普通动物)、Ⅱ级动物(清洁动物)、Ⅲ级动物(无特异性动物)、Ⅳ级动物(无菌动物)。
B. 遗传背景:有近交系动物(纯种动物)、突变系动物和系统杂交动物。
C. 饲料控制:包括营养素要求、合理加工和无发霉变质等。
D. 设备标准化:如饲养环境的温度、湿度、空气清洁度和噪声控制等。
4)实验动物的选择
A. 小鼠:繁殖力强,价廉,易于饲养,广泛用于需要大量动物的实验。例如,药物筛选实验、急性毒性实验;镇痛、抗感染、抗肿瘤、避孕实验;生物制品和遗传性疾病研究等。
B. 大鼠:在医学研究中,用量仅次于小鼠,如心血管系统、神经系统、内分泌系统及长期毒性实验、致畸实验;免疫学、关节炎实验、肿瘤学研究等。
C. 蛙:用于神经肌肉系统和心血管系统实验等。
D. 豚鼠:用于过敏、抗感染实验等。
E. 兔:用于心血管实验、离体耳实验、发热实验、生殖生理研究等。
F. 猫:用于神经系统实验、呕吐实验等。
G. 猪:用于烧伤实验、肿瘤实验、心血管系统实验、泌尿系统实验等。
H. 犬:用于神经系统、心血管系统、消化系统和毒性实验及外科实验等。
I. 非人灵长类:本类动物具有许多与人类相似的生物学特征,科研广泛应用的是猕猴属的猴,用于避孕实验、镇痛药耐受性、传染病及心血管疾病研究等。同一药物对不同动物的同一器官系统的效应可以不同,如吗啡对人、猴、犬、兔的中枢神经系统产生抑制效应,而对虎、猫、小鼠的中枢神经系统则引起兴奋。
(2)人:人体实验,是以人体为对象,采取实验手段,有效地对人体进行观察和研究的行为过程。人体实验是医学发展到实验医学后遇到的新课题,常常涉及道德和法律问题。1946 年,《赫尔辛基宣言》问世,规定了人体实验的道德原则。主要内容包括以下四条。
1)医学目的的原则:医学的目的在于防病治病,全心全意为人民健康服务。人体实验使医学知识建立在科学的基础之上,对于医学的发展和人类的健康有重要意义。人体实验的目的必须与医学的目的相一致,通过人体实验研究疾病发生的原因和发病机制,提高预防和诊疗技术水平,从而更好地为人类的健康利益服务,任何以医学科研为名而进行的离开医学目的的人体实验,都是不道德的,是不被允许的。要保证人体实验的严肃性和科学性,实验前要进行论证,并经过上级有关部门批准后才能实施。
2)维护受试者利益原则:人体实验必须以维护受试者利益为前提和出发点,其内容包括:①实验前要反复权衡利弊,充分估计实验中可能发生的问题和困难并制订有关措施。必须先经过动物实验获取无危害的符合科学的良好效果后再做人体实验,不能只顾医学科研而牺牲患者的根本利益。②在实验过程中要有充分的安全措施,以保证受试者身心受到的不良影响减少到*低限度;实验中一旦出现严重意外要立即终止实验。③实验必须由具有相当学术水平的医学科研工作者和丰富经验的实验室人员共同参与或在其指导、监督下进行。
3)知情同意原则:包括知情和同意两个方面。受试者及其家属在实验前有权了解实验的目的、方法、预期好处和潜在危险,在知情以后表示同意接受人体实验并履行承诺手续,才能实施人体实验。受试者随时都有权撤销其承诺。任何采取欺骗性、强迫性或半强迫性手段而实施的人体实验,或利用经济诱惑而取得“同意”的做法,都是违背医学科研道德的,因此是应当绝对禁止的。
4)实验对照原理:为保证实验结果的客观性,人体实验必须正确设置对照组,并注意对照组和实验组的齐同性和可比性,一般采用随机化分组的方法。实验对照组的操作方法主要是安慰剂和双盲剂,二者相互交联,必须严格限制在不损害受试者利益的范围之内。
3. 实验效应(experimental effect) 是反映实验对象在经过处理前后发生生理或病理变化的客观指标。其与实验方法有密切关系。
(1)实验方法:按性质可将实验方法分为功能学、生化学和形态学方法等;按学科可分为生理方法、生物化学方法、毒理学和免疫学方法等;按范围可分为整体方法(应用清醒动物、麻醉动物、病理模型动物的方法)、局部分析法;按水平可分为整体、器官、细胞、亚细胞、分子等;按时间可分为急性、慢性实验,前者又分为在体和离体实验。
(2)实验指标(检测指标):是指在实验中用于反映研究对象中某些可被检测仪检测或研究者感知的特征或现象。实验指标选择的基本条件如下所示。
1)特异性:指标应能特异性地反映某一特定的现象而不至于与其他现象相混淆。如研究心律失常和心肌缺血应用心电图做指标。研究心功能不全,以室内压变化和心排血量作为指标比用心电图做指标好。特异性低的指标容易造成“假阳性”。
2)客观性:应避免受主观因素干扰造成误差。尽可能选用具体数字或图形表示客观指标,如心电图、脑电图、血压、心率、室内压、血液生化指标等;而疼痛、饥饿、疲倦、全身不适、咳嗽等症状和研究者目测等主观指标则较差。
3)灵敏度:指处理因素引起某种变化的灵敏程度,灵敏高的指标能使微小效应显示出来。灵敏度低的指标可使本应出现的变化不出现,造成“假阴性”。
4)精确度:包括精密度和准确度。精密度指重复观察时观察值与其均值的接近程度,其差值属随机误差。准确度指观察值与其真实值的接近程度,主要受系统误差的影响。实
验指标要求既精密又准确。
5)重现性:指在相同条件下所测指标的结果可以重现。重现性高的指标一般意味着误差小,能较真实地反映实际情况。为提高重现性,需注意仪器的稳定性,减少操作误差控制实验动物的功能状态和实验条件。
6)可行性:指研究者的技术水平和实验室的设备条件能够完成本实验指标测定。
7)认可性:指现成指标必须有文献依据,自己创立的指标必须经过专门的实验鉴定,方被认可。
实验资料可以分为计量资料(measurement data)(量反应,又称graded response)和计数资料(enumeration data)(质反应,all-or-none response)。有连续量变的资料为计量资料,如血压、尿量、检验值、收缩力、身高、体重、体温等。计量实验效率较高,实验要求的例数可较少,其统计主要为均数和标准差,常用t 检验或F 检验。只有出现与否(全或无,阳性或阴性)的资料为计数资料,如有效或无效、死与活等,其实验效率较低,要求的例数较多,其统计描述主要为率,统计检验主要为χ2 检验。
另一种为等级资料,如病理改变的程度?、+、++、+++、++++(“?”为正常,“++++”为病变*严重);也有人把药物的疗效分为?(无效)、+(显效)、++(有效)、+++(治愈),等级资料一般可归入计数资料。计数资料的“数”也是一种量表达,计数资料不意味着是定性研究的资料。
(二)药理学实验设计的基本原则
实验设计三大原则是对照(control)、随机、重复。这些原则是为了避免和减少实验误差及取得实验可靠结论所必须和始终遵循的。
1. 对照原则 要比较就要有对照,以确定处理因素对实验指标的影响,如无对照就不可能说明问题。实验分组可分为处理组和对照组。对照原则要求处理组和对照组除处理因素以外,其他可能影响实验的因素应力求一致。对有自然痊愈倾向的疾病研究尤其要有对照,心理因素影响药物疗效时也必须有对照。对照形式有以下几种。
(1)空白对照:指不对受试对象做任何处理。严格地说,这种对照组与处理组缺乏“齐同”。例如,处理因素是给药,除用药外,还有给药操作如注射的差异,因此,这种对照通常少用。
(2)假处理对照:经过同样的麻醉、注射,甚至进行假手术,但不用药或不进行关键的处理。假处理所用液体的pH、渗透压、溶媒等均与处理组相同,因而可比性好。在做药物实验时,常将动物做成一定的病理模型,然后才用药,不用药的做模型组,这对于评价药物的作用是必需的。
(3)安慰剂对照:安慰剂是一种在形状、颜色、气味等方面均与药物相同而不含主药的制剂。安慰剂通过心理因素对患者产生“药效”,对某些疾病如头痛、神经官能症等可以产生30%~50%的疗效。安慰剂也可产生“不良反应”,如嗜睡、乏力、头晕等。在新药研究中,应尽量采用双盲法,即患者及医务人员均不能分辨**药品和对照品(安慰剂),以确定其真实疗效。安慰剂在新药临床研究双盲对照中极为重要,可用以排除假阳性疗效或假阳性不良反应。研究者应掌握用药组和安慰剂对照组的患者,必要时采用适当措施,以保证患者的安全。
(4)历史对照:用以往的研究结果或文献资料作为对照。在进行*症、狂犬病等难治性疾病的疗效研究时可采用此法。例如,某病以往治愈率为0,而现用新药有2 例治愈,则可认为是一种有效药。但一般疾病不应使用此法,因为不同时代的医疗水平和病情等不同,干扰因素又不易控制。
(5)自身对照:对照与处理在同一受试对象中进行,如以给药前的血压值作为对照。