机能实验学教学大纲.docx
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机能实验学教学大纲
医学机能实验学教学大纲
ExperimentsofMedicalFunctionScience
（供五年制临床医学、医学影像学、麻醉学和全科医学本科专业使用）
一、前言
医学机能实验学是一门基础医学的主干学科，是以人体功能观察和动物实验为手段，研究人体机能活动的规律，探讨疾病发生的原因和条件，疾病发展过程中功能和代谢的变化，是医学生必须掌握的一门基础医学课程。
同时，医学机能实验学又是一门综合性和交叉性的学科，它不仅与解剖学、组织学、遗传学、免疫学、生理学、生物化学、病理学等密切相关，而且与临床各科密切相关，是连接基础医学与临床医学的一门桥梁性学科。
医学机能实验学的教学过程包括理论讲授和动物实验观察，通过课程学习使学生熟悉医学基本理论，巩固医学基本知识，掌握医学基本实验技能。
医学机能实验学由基本实验技术、基本实验、综合性实验和设计性实验四个部分组成。
1、基本实验技术：
讲述医学机能实验学的常用技术和方法，培养学生的实际动手能力，培养学生爱护动物，重视伦理问题，理解其人文背景及文化价值。
2、基本实验：
基本实验是验证基本理论的实验，以培养学生的实际动手能力和掌握基本知识点为目的。
3、综合性实验：
综合运用生理学、病理生理学、药理学的基本理论，通过教师命题设计，探讨人体机能活动规律和在疾病状态或药物干预下机体的变化规律，培养学生观察、记录、收集、整理实验数据和动手的能力。
4、设计性实验：
在教师指导下，学生自主选题，自主设计实验，归纳分析实验结果，最后得出恰如其分的结论，并完成实验设计报告。
培养学生具有自主学习和终身学习的能力，掌握科学实验的有关知识与方法，理解科学实验在医学研究中的重要作用；结合实验设计，能用一门外语阅读医学文献，能够独立利用图书馆研究医学问题及获取新的知识和信息；同时，培养学生具有团队合作精神，具有创新意识，具有分析批判精神，具有科学态度。
在教学中采用以问题为中心和虚拟实验的教学模式，通过临床病例的综合分析和虚拟实验引入，加深学生对基础医学理论知识点的理解，培养学生将所学知识灵活运用于解决临床实际问题的能力。
此外，在讲授过程中，从培养目的要求出发，做到理论教学内容精练实用，注重形态与功能的结合、基础与临床的结合、理论与实际的结合，介绍国内外医学的新进展，反映现代医学科学和技术的新成就。
本大纲与科学出版社出版，张晓主编的普通高等教育“十二五”规划教材《医学机能实验学》配套使用，适用于五年制临床医学、医学影像学、麻醉学和全科医学专业本科生的教学。
划横线部分为要求学生重点掌握的内容，其他为一般熟悉和一般了解内容，总学时为54学时。
医学机能实验学为考试课，考核方式采用课堂提问、实验报告、实验设计以及理论笔试等方式进行，总评成绩组成为：
课堂提问和实验报告15％，实验设计占15％，操作技能考核占20％，理论课考核占50％。
各章学时分配
章节
内容
学时数
第一章
医学机能实验学概述；机能实验设计的原理与方法
5
第二章
基本实验技术
5
第三章
刺激强度和刺激频率对骨骼肌收缩的影响
3
第四章
呼吸运动的调节
4
第五章
消化道平滑肌的生理特性和药物影响
4
第六章
心血管活动的调节
5
第七章
尿生成的影响因素
5
第八章
实验性缺氧和肺水肿
5
第九章
休克的模型复制与解救
5
第十章
设计性实验
5
第十一章
实验性肝性脑病
4
实验技能考核
4
总计
54
第一章绪论
目的要求
1．掌握：
医学机能实验学的概念，机能实验设计的基本原理和方法，机能实验设计的基本原则。
2．熟悉：
医学机能实验学的任务、地位、研究内容、研究方法。
3．了解：
医学机能实验学的发展简史。
教学内容
1、概述通过理论讲解，学习医学机能实验学的概念、任务、地位、研究内容、主要研究方法和手段，以及与医学机能实验学的发展简史。
2、机能实验设计的基本原理和方法结合机能实验设计和科研论文讲授实验设计的基本原理和基本方法。
专业设计的三大要素：
实验因素、实验对象、实验效应），统计设计的三大原则：
对照性原则、随机性原则、可重复性原则。
实验动物选择的方法和原则。
基本实验方法的原理和选择。
通过教师命题设计和学生自选题目设计，开展探索性实验的教学，培养学生的科学创新精神和初步的科研能力。
培养学生设计实验的基本能力，学会对实验结果的分析归纳、逻辑推理、得出结论与实验报告的正确书写的基本技能，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的科学思维能力。
第二章基本实验技术
目的要求
1．掌握：
BL-410/420生物实验系统的原理与使用方法；常用实验动物的捉取、固定与给药方法；实验动物的麻醉方法、气管插管方法、动静脉插管方法、尿管插管方法、输尿管插管方法。
2．熟悉：
颈部和腹部手术操作的基本技术，常用仪器设备与手术器械的使用方法，实验动物取血法和处死的方法。
3．了解：
实验动物的去毛、编号、去毛、取血和处死方法。
教学内容
1、生物信号采集系统通过理论讲解和实际演示，学习生物信号的分类，BL-420生物信号采集处理系统的组成、原理和使用方法，以及动物手术器械和常用仪器的正确使用方法。
2、动物实验的基本知识结合具体实验讲解实验动物的概念、常用实验动物的主要生物学特性及应用、动物实验在医学研究中的意义。
3、动物实验基本操作技术通过理论讲解、播放视频、示教和分组操作练习，学习常用手术器械的使用方法，实验动物的捉拿、固定和给药方法，颈部手术基本操作技术（剪毛、皮肤切口、组织分离、气管插管、血管和神经的分离、颈总动脉插管、颈外静脉插管），腹部手术基本操作技术（十二指肠插管、输尿管插管、尿道插管术、股动、静脉插管）；通过自主学习，了解实验动物的去毛、编号、去毛、取血和处死方法。
4、虚拟实验：
（1）家兔的基本实验虚拟操作，本实验包括术前准备、颈部手术、腹部手术和腹股沟手术，重点掌握气管插管，颈动脉插管，输尿管插管等手术操作。
（2）大鼠手术基本操作虚拟实验，本实验包括抓取与固定、给药方法、麻醉、取血和处死，重点掌握大鼠的抓取和固定，灌胃法，尾静脉注射法，脊髓脱臼法等。
（3）蟾蜍的基本实验虚拟操作，本实验包括术前准备、离体心脏制备、神经肌肉标本制备和神经干标本制备，重点中我坐骨神经-腓肠肌标本制备。
第三章刺激强度和刺激频率对骨骼肌收缩的影响
目的要求
1．掌握：
蛙类动物坐骨神经—腓肠肌标本的制备方法，电刺激强度和电刺激频率改变对骨骼肌收缩形式的影响及机制。
2．熟悉：
动作电位的概念、兴奋性、阈值、阈强度的概念。
3．了解：
动作电位产生的离子机制。
教学内容
1、刺激对骨骼肌收缩的影响通过理论讲解、实验观察和小组讨论，学习动作电位的概念、兴奋性、阈值、阈强度的概念，动作电位形成的离子机制、特点、影响因素和传导，骨骼肌的兴奋—收缩耦联过程，骨骼肌收缩的外部表现，影响骨骼肌收缩效能的因素，电刺激强度或电刺激频率改变对腓肠肌收缩的影响（肌肉收缩幅度，肌肉收缩张力曲线，肌肉的单收缩和强直收缩）。
第四章呼吸运动的调节
目的要求
1．掌握：
通过实验掌握呼吸的化学感受性反射过程，缺氧、二氧化碳增多和血中酸性物质增多对呼吸运动的影响及机制，家兔呼吸运动的记录方法。
2．熟悉：
延髓对呼吸运动的调节，呼吸的机械感受性反射。
3．了解：
肺通气的结构基础。
教学内容
1、呼吸运动通过实验掌握呼吸的三个基本过程，肺通气的结构基础（呼吸肌、呼吸道、胸膜腔）。
2、呼吸中枢通过实验熟悉呼吸运动的基本中枢延髓对呼吸运动的调节。
3、呼吸的反射性调节结合临床病例，通过理论讲解和实验观察学习呼吸的化学感受性反射（化学感受器，CO2、H+和O2对呼吸的影响及相互关系），家兔呼吸运动的记录方法。
通过实验观察和小组讨论学习呼吸的机械感受性反射（肺牵张反射，呼吸肌本体感受性反射，肺毛细血管旁J感受器引起的呼吸反射，防御性呼吸反射）。
4、虚拟实验：
呼吸功能调节实验，本实验通过模拟气道阻力与死腔气量增加。
吸入氮气和二氧化碳、酸与碱的中毒等因素，观察分析多种因素对呼吸运动的影响，以及呼吸运动改变时血气变化与心血管系统的相应改变。
第五章消化道平滑肌的生理特性和药物影响
目的要求：
1．掌握：
消化道平滑肌的一般特性，家兔离体肠肌标本的制作方法。
2．熟悉：
药物和化学物质对家兔离体肠管平滑肌特性的影响及机制。
3．了解：
胃肠功能障碍。
教学内容：
1、消化道平滑肌的生理特性和药物影响通过理论讲解和实验观察，学习消化道平滑肌的一般生理特性（兴奋性，收缩性，自动节律性，静息膜电位，慢波电位，动作电位）以及离体肠肌标本的制作方法。
通过实验观察和小组讨论，学习药物和化学物质（乙酰胆碱、肾上腺素、毛果芸香碱、阿托品盐酸溶液、氢氧化钠溶液）对家兔离体肠肌收缩活动的影响及机制。
2、胃肠功能障碍通过自主学习了解胃肠功能障碍的主要表现、对机体的影响及防治原则。
3、药物对离体肠的作用
4、虚拟实验：
肠道平滑肌受体动力学实验，本实验通过观察消化道平滑肌慢波、快波与自发收缩之间的关系以及理化因素对消化道平滑肌生理和电生理特性的影响，加深消化道平滑肌特性的理解。
第六章心血管活动的调节
目的要求
1．掌握：
心血管活动的神经调节机制（交感神经、迷走神经、颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射），心血管活动的体液调节机制（肾上腺素和去甲肾上腺素），家兔血压的直接测量方法。
2．熟悉：
动脉血压的概念、形成及影响因素，交感缩血管神经的作用，心血管中枢的概念。
3．了解：
心血管中枢，局部血流调节和动脉血压的长期调节。
教学内容
1、动脉血压通过自主学习熟悉动脉血压的概念、形成、正常值和影响动脉血压的因素。
2、心血管活动的调节通过理论讲解、实验观察和小组讨论，学习心脏和血管的神经支配（心交感神经和心迷走神经对心肌生物电活动和收缩功能的影响，交感缩血管神经的作用，心血管中枢，心血管反射（颈动脉窦和主动脉弓压力感受性反射，心肺感受器引起的心血管反射，颈动脉体和主动脉体化学感受性反射），体液因素对心血管活动影响（肾素-血管紧张素系统、肾上腺素和去甲肾上腺素、血管升压素、激肽释放酶-激肽系统心房钠尿肽等），家兔动脉血压的直接测量方法。
3、通过自主学习了解局部血流调节和动脉血压的长期调节。
4、虚拟实验：
（1）离体心脏灌流实验，本实验通过观察内环境理化因素对心脏正常节律性性活动的影响，学习离体蛙心灌流法。
（2）心血管活动调节综合实验，本实验学习哺乳动物动脉血压的直接测量方法，以动脉血压和心率为指标，观察神经体液因素对心血管活动的影响。
第七章尿生成的调节
目的要求
1．掌握：
通过实验掌握各种因素对尿生成的影响及机制；
2．熟悉：
尿生成实验方法和技术。
教学内容
1、通过实验掌握各种因素对尿生成的影响及机制；
2、尿生成实验方法和技术。
3、虚拟实验：
影响尿生成的实验，本实验观察神经、体液及药物等各种因素对尿生成的影响，以加深对肾脏生理的理解。
第八章 实验性缺氧和肺水肿
目的要求
1．掌握：
水肿的概念、水肿发生的基本机制，实验性肺水肿的复制方法。
缺氧的概念；常用血氧指标的概念、意义及其正常值；四种单纯性缺氧的概念、原因、发生机制和血氧变化的特点；急性缺氧模型的复制方法与解救。
2．熟悉：
水、电解质的生理功能；体液容量及渗透压的调节；水肿的特点及对机体的影响；氧离曲线及其影响因素；低张性缺氧时中枢神经系统的变化、组织细胞的代偿反应和损伤性变化。
3．了解：
正常人体液的容量与分布；体液的电解质成分和渗透压；水钠代谢紊乱的分类。
各类型缺氧产生的原因；缺氧的防治原则。
教学内容
1、缺氧概述通过理论讲解学习缺氧的概念，常用血氧指标的概念、意义及其正常值，以及氧离曲线的影响因素。
2、缺氧的类型、原因和发生机制通过典型病例分析和理论讲解，学习四种单纯型缺氧（低张性缺氧、血液性缺氧、循环性缺氧和组织性缺氧）的概念、原因、发生机制和血氧变化特点，以及急性缺氧模型的复制方法。
3、缺氧对机体的影响通过实验观察和小组讨论，学习低张性缺氧时机体的器官功能代谢变化（呼吸系统、循环系统、血液系统、中枢神经系统、组织细胞），
4、缺氧的治疗通过理论讲解和小组讨论学习缺氧的防治原则。
5、正常血钠性容量过多（水肿）通过理论讲解、实验观察和小组讨论，学习水肿和积水的概念，水肿发生的基本机制、水肿的特点、水肿对机体的影响、肺水肿的发生机制和实验性肺水肿模型的复制方法。
第九章休克的模型复制与解救
目的要求
1．掌握：
休克的概念，休克发生的始动环节和分类，失血性休克发生发展的微循环机制，失血性休克动物模型的复制方法。
2．熟悉：
休克对机体代谢及重要器官功能的影响及其基本临床表现，几种常见休克的特点；多器官功能障碍综合征（MODS）的概念和分型。
3．了解：
休克发生发展的细胞分子机制；休克的原因和防治原则；MODS的发展过程。
教学内容
1、概述通过理论讲解学习休克的概念，休克的常见原因，休克发生的始动环节和分类。
2、休克的发生发展机制 结合临床病例，通过理论讲解、实验观察和小组讨论，学习休克发生的微循环机制（休克代偿期的微循环变化特点、临床表现、代偿机制，休克失代偿期的微循环变化特点、临床表现、失代偿机制；休克难治期的微循环变化特点、临床表现、晚期难治的机制），学习失血性休克动物模型的复制方法。
通过自主学习，熟悉休克发生的细胞分子机制（细胞损伤，血管内皮细胞改变使微血管通透性增加，炎症介质的泛滥，细胞内信号转导通路的活化）。
3、休克时机体代谢与功能变化在教师指导下，通过实验观察和小组讨论，熟悉休克引起的物质代谢紊乱、水电解质与酸碱平衡紊乱和器官功能受损，了解休克的防治原则。
4、通过理论讲解和自主学习，熟悉几种常见休克的特点（失血性休克、感染性休克、过敏性休克、心源性休克）。
5、MODS通过自主学习，掌握MODS的概念和分型，熟悉MODS的发展过程和各器官功能和代谢的变化，MODS的防治原则。
6、虚拟实验：
家兔失血性休克
第十章设计性实验
目的要求
1．掌握：
设计性实验的基本原理和方法。
2．熟悉：
实验设计的概念、基本要素和基本原则，实验结果的记录、分析和讨论。
3．了解：
科研论文的撰写，探索实验的注意事项。
教学内容
1、实验设计实验设计的概念、基本要素（受试对象、处理因素、实验效应）、基本原则（随机、重复和对照）。
2、设计性实验的基本方法和步骤设计性实验的选题（在教师的指导下选题和学生自主选题），设计性实验的设计（专业设计、统计设计和实验动物设计），设计性实验的实施（实验设计方案的答辩，实验材料的准备，实验结果的记录，数据的分析和讨论，实验设计报告或实验论文的撰写）。
3、设计性实验的注意事项选题应有创新性、科学性和可行性，实验结果记录应准确，论文撰写应规范。
第十一章实验性肝性脑病
目的要求
1．掌握：
肝功能不全的概念；肝性脑病的概念，肝性脑病的发生机制，实验性肝性脑病模型的复制方法。
2．熟悉：
正常肝脏功能，肝功能不全的原因；肝性脑病的分类、临床分期和诱因；肝功能不全综合征时机体的功能代谢变化。
3．了解：
肝性脑病的防治原则。
教学内容
1、概述通过理论讲解学习正常肝脏功能，肝功能不全的概念、肝功能不全的原因和分类。
2、肝性脑病结合临床病例，通过理论讲解、实验观察和小组讨论学习肝性脑病的概念、分类及临床分期，肝性脑病发生机制的氨中毒学说（氨的正常代谢，肝功能不全时血氨升高的原因、氨对脑的毒性作用），肝性脑病的假性神经递质学说、血浆氨基酸失衡学说、γ-氨基丁酸（GABA）学说，其他神经毒质的作用，急性实验性肝性脑病模型的复制方法。
通过和自主学习，熟悉肝性脑病的常见诱因（增加毒性物质来源的因素，与毒性产物协同作用的因素，增大肝脏负荷或损害的因素，抑制中枢神经功能的因素），了解肝性脑病的防治原则。
实验技能考核
目的要求
考核学生的基本实验技能。
教学内容
1、生物信号采集系统的原理与使用方法。
2、常用仪器设备与手术器械的使用方法。
3、常用实验动物和动物实验操作技术和方法。
常用专业英文词汇表
机能实验学pathophyysiology
综合征syndrome
疾病disease
自稳homeostasis
病因学etiology
诱因precipitatingfactor
发病学pathogenesis
转归prognosis
康复rehabilitation
死亡death
脑死亡braindeath
细胞内液intracellularfluid（ICF）
细胞外液extracellularfluid（ECF）
水肿edema
积水hydrops
全身性水肿anasarca
局部性水肿localedema
肾小球滤过分数filtrationfraction（FF）
漏出液transudate
渗出液exudate
显性水肿frankedema
隐性水肿recessiveedema
低钾血症hypokalemia
缺钾potassiumdeficiency
超极化阻滞hyperpolarizedblocking
高钾血症hyperkalemia
去极化阻滞depolarizedblocking
酸碱平衡acid-basebalance
酸碱平衡紊乱acid-basedisturbance
挥发酸volatileacid
固定酸fixedacid
CO2麻醉carbondioxidenarcosis
碳酸酐酶carbonicanhydrase（CA）
远端酸化作用distalacidification
代谢性酸中毒metabolicacidosis
呼吸性酸中毒respiratoryacidosis
代谢性碱中毒metabolicalkalosis
呼吸性碱中毒respiratoryalkalosis
Ⅱ型肾小管性酸中毒renaltubularacidosis-Ⅱ
乳酸酸中毒Lacticacidosis
酮症酸中毒keto-acidosis
慢性阻塞性肺部疾患chronicobstructive
pulmonarydisease（COPD）
实际碳酸氢盐AB
缓冲碱BB
碱剩余BE
阴离子间隙AG
缺氧hypoxia
动脉血氧分压PaO2
静脉血氧分压PvO2
血氧容量CO2max
血红蛋白Hb
血氧含量CO2
血红蛋白氧饱和度SO2
低张性缺氧hypotonichypoxia
乏氧性缺氧hypoxichypoxia
大气性缺氧atmospherichypoxia
呼吸性缺氧respiratoryhypoxia
低张性低氧血症hypotonichypoxemia
发绀cyanosis
血液性缺氧hemichypoxia
贫血性缺氧anemichypoxia
碳氧血红蛋白HbCO
高铁血红蛋白HbFe3+OH
等张性缺氧isotonichypoxia
等张性低氧血症isotonichypoxemia
循环性缺氧circulatoryhypoxia
低动力性缺氧hypokinetichypoxia
缺血性缺氧ischemichypoxia
淤血性缺氧congestivehypoxia
组织性缺氧histogenoushypoxia
潮式呼吸Cheyne-Stokesrespiration
周期性呼吸periodicbreathing
间停呼吸biot’sbreathing
血管紧张素ⅡAngⅡ
内皮素ET
一氧化碳NO
前列环素PGI2
缺氧诱导因子-1HIF-1
血管内皮生长因子VEGF
促红细胞生成素EPO
2,3二磷酸甘油酸2,3-DPG
甲状旁腺激素PTH
急性肾功能衰竭ARF
急性肾小管坏死ATN
慢性肾功能衰竭CRF
氮质血症azotemia
γ-氨基丁酸GABA
假性神经递质falseneurotransmitter
肝肾综合征hepatorenalsyndrome（HRS）
肾功能不全renalinsufficiency
肾素-血管紧张素-醛固酮系统RAAS
激肽释放酶-激肽-前列腺素系统KKPGS
健存肾单位学说intactnephronhypothesis
矫枉失衡学说trade-offypothesis
肝功能衰竭hepaticfailure
肝性脑病hepaticencephalopathy
抗利尿激素ADH
醛固酮ALD
心房肽atriopeptin
心房利钠肽atrialnatriuretic（ANP）
水通道蛋白aquaporins（AQP）
低钠血症hyponatremia
低容量性低钠血症hypovolemichyponatremia
低渗性脱水hypotonicdehydration
高容量性低钠血症hypervolemichyponatremia
水中毒waterintoxication
等容量性低钠血症isovolemichyponatremia
高钠血症hypernatremia
低容量性高钠血症hypovolemichypernatremia
低容量性高钠血症hypovolemichypernatremia
高渗性脱水hypertonicdehydration
高容量性高钠血症hypervolemichypernatremia等容量性高钠血症isovolemichypernatremia
等渗性脱水isotonicdehydration
视前区下丘脑前部POAH
调定点setpoint
内生性致热原EP
发热fever
过热hyperthermia
外致热原exogenouspyrogen
脂多糖LPS
白细胞介素-1IL-1
肿瘤坏死因子TNF
干扰素IFN
白细胞介素-6IL-6
巨嗜细胞炎症蛋白-1MIP-1
睫状神经营养因子CNTF
中杏仁核MAN
腹中膈VSA
终板血管器OVLT
前列腺素EPGE
环磷酸腺苷cAMP
二丁酰cAMPDb-cAMP
促肾上腺皮质激素释放素CRH
精氨酸加压素AVP
黑素细胞刺激素a-MSH
膜联蛋白A1lip-1
血小板thrombocyte
凝血酶thrombin
抗凝血酶ⅢAT-Ⅲ
组织因子TF
组织因子途径抑制物TFPI
血栓调节蛋白TM
组织型纤溶蛋白酶原激活物tPA
血管内皮细胞VEC
甘油二酯DG
弥散性血管内凝血diffuseintravascular
coagulation（DIC）
微血管病性溶血性贫血microangiopathic
hemolyticanemia
裂体细胞schistocyte
休克shock
失血性休克hemorrhagicshock
低容量性休克hypovolemicshock
血管源性休克vasogenicshock
心源性休克cardiogenicshock
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