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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
2、内可排出 90以上，而鸡 7d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
3、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）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 小 鼠 大 鼠 豚 鼠 兔 狗 成年日龄（ d） 65 90 85 110 90 120 120 180 250 360 成年体重（ g） 20 28 200 280 350 600 2000 3500 8000 1
4、5000 平均寿命（ y） 1 2 2 3 2 5 6 13 17 最高寿命（ y） 3 4 6 13 34 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
5、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 定。 动物试验处理的反应可用此式表示： R（ A B C） D E。 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
6、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
7、，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 、相对湿度 20 时，几乎所有大鼠都发
8、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 20 50Pa。 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
9、，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
10、次数越高，空气越新鲜，但换气次数增 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 540 980Lux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
11、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
12、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
13、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
14、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
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