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1、药理学实验设计与基本知识l实实验验：科科学学上上为为阐阐明明某某一一现现象象,而而创创造造特特定定的条件的条件,以便观察它的变化和结果的过程以便观察它的变化和结果的过程l实实验验设设计计：根根据据目目的的和和条条件件，结结合合统统计计学学要要求求，针针对对实实验验研研究究的的全全过过程程，做做出出计计划划安安排。排。l好好的的实实验验设设计计较较少少的的人人力力、物物力力和和时时间间，获获得得丰丰富富、可可靠靠资资料料，把把误误差差减减少少到到最最少少，保证成果资料正确。保证成果资料正确。一、实验设计的基本原则 l对照原则对照原则(control)l随机化原则随机化原则(randomizati
2、on)l重复原则重复原则(replication)目的：目的：显露处理因素的效应；显露处理因素的效应；排除非实验因素的影响，消除排除非实验因素的影响，消除实验误差实验误差 保证实验结果的可比性和实验保证实验结果的可比性和实验结论的正确性结论的正确性（一）对照原则 常用对照方法：1、正常对照：是指在实验中采用及实验组相同的条、正常对照：是指在实验中采用及实验组相同的条 件，但不加实验因素的对照组。件，但不加实验因素的对照组。2、阳性对照：是指选用及受试品近似且已知的有效药、阳性对照：是指选用及受试品近似且已知的有效药 物作对照。物作对照。3、自身对照：在同一受试个体上进行处理前后的比、自身对照：
3、在同一受试个体上进行处理前后的比 较，或者两种处理一前一后的比较。较，或者两种处理一前一后的比较。4、模型对照：复制疾病模型，及实验组进行比较。、模型对照：复制疾病模型，及实验组进行比较。5、溶剂对照：当受试品需要在特殊溶剂中溶解时应设、溶剂对照：当受试品需要在特殊溶剂中溶解时应设 立溶剂对照组，以排除溶剂对实验结果立溶剂对照组，以排除溶剂对实验结果 的影响。的影响。随机化（随机化（randomization）是指按照机遇）是指按照机遇的原则进行抽样或分组，使各受试对象被的原则进行抽样或分组，使各受试对象被分配到各组的机会均等，而不受主观因素分配到各组的机会均等，而不受主观因素的影响。的影响。
4、随机化的方法有抽签法、抛硬币法、随随机化的方法有抽签法、抛硬币法、随机数字表等。机数字表等。（二）随机化原则（二）随机化原则(1)(1)编编号号：将将n n个个受受试试对对象象编编号号，动动物物可可按按体体重重大大小小，患者可按就诊顺序。患者可按就诊顺序。(2)(2)取取随随机机数数：可可从从随随机机数数字字表表或或计计算算器器或或计计算算机机获获得得。每每个个受受试试对对象象获获得得的的随随机机数数可可是是一一位位数数，也也可是两位数或三位数，一般要求及可是两位数或三位数，一般要求及n n的位数相同。的位数相同。(3)(3)确确定定组组别别：根根据据受受试试对对象象获获得得的的随随机机数数决
5、决定定受受试试对对象象在在哪哪一一组组。分分两两组组可可按按随随机机数数的的奇奇偶偶；分分k k组组可按随机数除以可按随机数除以k k后的余数进行分组。后的余数进行分组。随机数字表法 Sample：试试将将同同性性别别、体体重重相相近近的的30只只动动物物分到分到A、B、C三组。三组。先先将将动动物物按按体体重重编编号号，再再从从随随机机数数字字表表中中任任一一行行如如第第16行行最最左左开开始始连连续续取取30个个两两位位数数字字。最最后后将将这这30个个两两位位数数字字分分别别除除以以3，余数余数0、1、2分别对应于分别对应于A、B、C三组三组 编号编号123566789101112131
6、415161718192021222324251034743738636964736614698637162332616804560111410952977424676242811457204253323732270736075124517989733167662276656502671073290797853135538585988975414104125685992696966827310503729315571210142188264981765555956356438548246223162430990061844325323830130306162277943949544354821
7、737932378873520964384263491647844217533157245506887704744767217633502583921206768630163785916955567199810507175128673580744395238799332112342978645607825242074438155100134299660279541057608632440947279654491746096290528477270802734328111818079246441716580979838619620676500310552364050512266238977584
8、160744998311463224201485884510937288711323424064748297777781074532140832989407729385791075145236281995509226119700567631388022025353866042045315378594351283395008304234079688544206879835852948391670291712134033203826138951037417763713040774211930175662183735968350877597122593477033240354977746448018
9、9949572277884295457216643616000443186679947724219019160815047233271434094559346849127207344599277295142031169332435027898719201537004952856660443868881180随机数字表随机数字表重复是指在相同实验条件下进行多次研重复是指在相同实验条件下进行多次研究或多次观察。究或多次观察。重复原则包括两个含义：重复原则包括两个含义：一是实验必须有足够的样本数或例一是实验必须有足够的样本数或例数，在一次实验中有充分的重复；数，在一次实验中有充分的重复；二是要使实验
10、结果可靠，必须多次二是要使实验结果可靠，必须多次重复实验。也就是说，实验要有一定的次重复实验。也就是说，实验要有一定的次数。数。（三）重复原则（三）重复原则 实验目的和意义实验目的和意义实验材料和试剂实验材料和试剂实验对象实验对象实验方法和步骤实验方法和步骤实验结果预测实验结果预测数据处理、统计分析数据处理、统计分析二、实验设计的内容二、实验设计的内容 明确本实验确立的理论依据、研究目的、明确本实验确立的理论依据、研究目的、研究的必要性和可行性，指出拟解决的研究的必要性和可行性，指出拟解决的中心问题。中心问题。（一）实验目的和意义（一）实验目的和意义（二）实验材料和试剂（二）实验材料和试剂 写
11、明实验中需要的仪器、材料、写明实验中需要的仪器、材料、试剂的品种、规格和数量。试剂的品种、规格和数量。（三）实验对象（三）实验对象 或称研究对象是处理因素作用的客体，或称研究对象是处理因素作用的客体，是根据研究目的确定的研究总体。是根据研究目的确定的研究总体。研究目的不同研究目的不同,医学研究的对象可以医学研究的对象可以是人、动物和植物，也可以是某个器是人、动物和植物，也可以是某个器官、细胞和血清等生物材料。官、细胞和血清等生物材料。常用动物：小白鼠、大白鼠、家兔、常用动物：小白鼠、大白鼠、家兔、蟾蜍、豚鼠、猫和狗。可根据实验内蟾蜍、豚鼠、猫和狗。可根据实验内容及观察指标的不同进行选择。容及观
12、察指标的不同进行选择。l对实验对象作严格的规定，以保证其同质性对实验对象作严格的规定，以保证其同质性(homogeneity)(homogeneity)和代表性和代表性 l 同质性：动物的种类、品系、年龄、同质性：动物的种类、品系、年龄、性别、体重、窝别和营养状况等。人群的性别、体重、窝别和营养状况等。人群的性别、年龄、民族、职业、文化程度和经性别、年龄、民族、职业、文化程度和经济状况、病情和病程等。济状况、病情和病程等。l 代表性：随机抽样代表性：随机抽样l受试对象应满足两个基本条件：一是对处理受试对象应满足两个基本条件：一是对处理因素敏感；二是反应必须稳定。因素敏感；二是反应必须稳定。l选
13、择受试对象应明确其纳入标准选择受试对象应明确其纳入标准(inclusion criteria)(inclusion criteria)和排除标准和排除标准(exclusion criteria)(exclusion criteria)。（四）实验方法和步骤（四）实验方法和步骤 1、实验分组、实验分组 根据实验内容的不同，选择不同根据实验内容的不同，选择不同的分组方法。的分组方法。正常组、阳性（药物）对照组、正常组、阳性（药物）对照组、实验组实验组 正常组、模型组、阳性（药物）正常组、模型组、阳性（药物）对照组、实验组对照组、实验组 2、观察指标及实验方法的选择、观察指标及实验方法的选择 适宜的
14、观察指标应具备下列基本条件：适宜的观察指标应具备下列基本条件：（1）特异性：即能特异性地代表所研究问）特异性：即能特异性地代表所研究问题的本质。题的本质。（2）客观性：尽量选择客观性指标，减少）客观性：尽量选择客观性指标，减少实验者主观因素对结果的影响。实验者主观因素对结果的影响。（3）稳定性：稳定性好的观察指标才能据）稳定性：稳定性好的观察指标才能据实反映实验结果，才真实可靠。实反映实验结果，才真实可靠。（4）可行性。）可行性。实验方法按照不同的分类方法有：实验方法按照不同的分类方法有：生物化学实验方法、免疫学实生物化学实验方法、免疫学实验方法、整体动物实验方法、离体验方法、整体动物实验方法
15、、离体实验方法、细胞水平实验方法等。实验方法、细胞水平实验方法等。动物整体实验：动物整体实验：在在动动物物身身上上复复制制人人类类疾疾病病模模型型.在在动动物物身身上上进进行行研研究究。可可严严格格控控制制条条件件，进进行行深深入入研研究。究。局局限限性性：种种属属差差异异（代代谢谢，意意识识），所所得得结论不能马上用于临床。还需要临床验证。结论不能马上用于临床。还需要临床验证。离体实验离体实验细细胞胞、组组织织体体外外培培养养。更更可可严严格格控控制制条条件件，进行深入研究。进行深入研究。局局限限性性：人人是是有有神神经经体体液液调调节节的的由由细细胞胞组组成成器器官官，进进而而系系统统，进
16、进而而形形成成一一个个有有机机的的整体。整体。人类疾病动物模型分类：人类疾病动物模型分类：（1）自发性：）自发性：如如自自发发性性高高血血压压大大鼠鼠，LDL受受体体缺缺陷陷高高胆胆固固醇醇血血症症家家兔兔。价价值值高高，价价格高。格高。（2）诱发性：）诱发性：可可以以任任意意复复制制（时时间间、数数量量），实实验验条条件件易易控控制制,，如如食食饵饵性性动动脉脉粥粥样样硬硬化化动动物物模模型型。结结扎扎冠冠状状动动脉脉复复制制急性心梗模型急性心梗模型（3）基因工程动物）基因工程动物 转基因（转基因（transgenic）动物）动物基因敲除（基因敲除（gene knockout）动物）动物基因
17、替换小鼠（基因替换小鼠（gene knockin）动物）动物实验方法的选择应遵循以下几点：实验方法的选择应遵循以下几点：（1）先进性：根据研究目的，在实）先进性：根据研究目的，在实验条件允许的范围内，尽量选择先验条件允许的范围内，尽量选择先进的实验方法。进的实验方法。（2）经典性：尽可能选择已得到大）经典性：尽可能选择已得到大家公认的、稳定可靠的实验方法。家公认的、稳定可靠的实验方法。（3）创新性：可对原有实验方法进）创新性：可对原有实验方法进行创新和改良，以达到本实验要求。行创新和改良，以达到本实验要求。（4）协同性：所选实验方法应相互）协同性：所选实验方法应相互补充、相互印证，能充分证明结
18、论。补充、相互印证，能充分证明结论。（五）实验结果预测（五）实验结果预测 根据所学知识对实验结果做出理论根据所学知识对实验结果做出理论上的判断，做到心中有数。上的判断，做到心中有数。（六）数据处理、统计分析（六）数据处理、统计分析 根据实验分组情况及实验方法，明根据实验分组情况及实验方法，明确用何种统计学方法进行数据处理。确用何种统计学方法进行数据处理。实验报告的书写实验报告的书写1、题目、题目2、目的、目的3、原理、原理4、材料：实验动物，器材，药品、材料：实验动物，器材，药品5、方法：用自己的语言简单扼要描述出来、方法：用自己的语言简单扼要描述出来6、结果：要求真实、清楚、结果：要求真实、
19、清楚7、讨论：将实验结果进行比较、分析；实、讨论：将实验结果进行比较、分析；实 验中有哪些不足之处；结果异常验中有哪些不足之处；结果异常 或失败原因或失败原因8、结论：将实验结果进行归纳总结，应带、结论：将实验结果进行归纳总结，应带 有提示性质。有提示性质。l（一）、动物的选择（一）、动物的选择l（二）、实验动物的编号（二）、实验动物的编号l（三）、麻醉药的选择（三）、麻醉药的选择l（四）、动物捉拿及固定方法（四）、动物捉拿及固定方法l（五）、动物的给药方法（五）、动物的给药方法1、小白鼠 l适用于需大量动物的实验，如某些药物的筛适用于需大量动物的实验，如某些药物的筛选，半数致死量的测定。也较
20、适用于避孕选，半数致死量的测定。也较适用于避孕药实验、抗炎镇痛药实验、中枢神经系统药实验、抗炎镇痛药实验、中枢神经系统药实验、抗肿瘤药及抗衰老药实验等。药实验、抗肿瘤药及抗衰老药实验等。2、大白鼠大白鼠 l比较适用于抗炎药物实验，血压测定、利胆、比较适用于抗炎药物实验，血压测定、利胆、利尿药实验，也可用于进行亚急性和慢性利尿药实验，也可用于进行亚急性和慢性毒性实验。毒性实验。3、豚鼠、豚鼠 l因其对组胺敏感，并易于致敏，故常被选用因其对组胺敏感，并易于致敏，故常被选用于抗过敏药、平喘药和抗组胺药的实验。于抗过敏药、平喘药和抗组胺药的实验。也常用于离体心脏、心房、肠管实验。又也常用于离体心脏、心
21、房、肠管实验。又因它对结核敏感，常用于抗结核病药的实因它对结核敏感，常用于抗结核病药的实验。验。4、家兔、家兔 l常用于观察研究脑电生理作用，药物对小肠常用于观察研究脑电生理作用，药物对小肠的作用。由于家兔体温变化敏感，也常用的作用。由于家兔体温变化敏感，也常用于体温实验，用于热原检查。于体温实验，用于热原检查。5、狗、狗 l狗是记录血压，呼吸最常用的大动物。还可狗是记录血压，呼吸最常用的大动物。还可利用狗做成胃瘘、肠瘘，以观察药物对胃利用狗做成胃瘘、肠瘘，以观察药物对胃肠蠕动和分泌的影响。在进行慢性毒性实肠蠕动和分泌的影响。在进行慢性毒性实验时，也常采用狗。验时，也常采用狗。l狗、兔等较大的
22、动物可用特制的铝质号码牌狗、兔等较大的动物可用特制的铝质号码牌固定在颈部或耳上。大鼠、小鼠如为白色固定在颈部或耳上。大鼠、小鼠如为白色可用黄色苦味酸在不同的体表标志上标记。可用黄色苦味酸在不同的体表标志上标记。l 局部麻醉：常采用局部麻醉：常采用2普鲁卡因做皮下浸润注普鲁卡因做皮下浸润注射，可用于局部手术。射，可用于局部手术。l 全身麻醉：全身麻醉：l 吸入麻醉：可将乙醚蘸在棉球上放入玻璃罩内，吸入麻醉：可将乙醚蘸在棉球上放入玻璃罩内，利用乙醚挥发的性质，经肺泡吸收，作用较快，利用乙醚挥发的性质，经肺泡吸收，作用较快，适用于小鼠、大鼠短时间麻醉。适用于小鼠、大鼠短时间麻醉。l 注射麻醉：常用戌
23、巴比妥钠和乌拉坦。注射麻醉：常用戌巴比妥钠和乌拉坦。l 小白鼠小白鼠l右手抓住其尾部放在鼠笼盖铁纱网上，用左手拇指及食指沿其右手抓住其尾部放在鼠笼盖铁纱网上，用左手拇指及食指沿其背部向前抓起颈背部皮肤，并以左手的小指、无名指固定其尾背部向前抓起颈背部皮肤，并以左手的小指、无名指固定其尾部，便可将小鼠固定在手上。部，便可将小鼠固定在手上。l 大白鼠大白鼠l用右手提起尾部，放在粗糙面上，左手的拇指和食指捉其头部，用右手提起尾部，放在粗糙面上，左手的拇指和食指捉其头部，其余三指夹住背腹部即可固定。其余三指夹住背腹部即可固定。l 豚鼠豚鼠l豚鼠性情温和不咬人，用手握住躯干即可。、豚鼠性情温和不咬人，用
24、手握住躯干即可。、l 家兔家兔l可用一手抓住家兔颈背部皮肤，将兔提起，另一手托其臀部，可用一手抓住家兔颈背部皮肤，将兔提起，另一手托其臀部，使兔呈坐位姿势。在进行仰位手术操作时，可用绳带将其四肢使兔呈坐位姿势。在进行仰位手术操作时，可用绳带将其四肢仰位捆绑在兔手术台上。头部用兔头固定夹固定。仰位捆绑在兔手术台上。头部用兔头固定夹固定。1、小白鼠、小白鼠 l 灌胃法灌胃法(i.g.)：以左手固定小鼠后，使其腹部朝上，颈部伸：以左手固定小鼠后，使其腹部朝上，颈部伸直。右手持配有灌胃针头的注射器，自口角插入口腔，再从舌直。右手持配有灌胃针头的注射器，自口角插入口腔，再从舌面沿上腭进入食道。小鼠灌胃容
25、量一般为面沿上腭进入食道。小鼠灌胃容量一般为0.10.3m110g。l 腹腔注射腹腔注射(i.p.)：以左手固定小鼠，方法同灌胃，右手持注：以左手固定小鼠，方法同灌胃，右手持注射器，取射器，取30度角将针头从下腹部向头端刺入腹腔。进针部位不度角将针头从下腹部向头端刺入腹腔。进针部位不宜过高，刺入不宜太深，以免伤及内脏。小鼠腹腔注射量一般宜过高，刺入不宜太深，以免伤及内脏。小鼠腹腔注射量一般为为0.10.3mll0g。l 皮下注射皮下注射(s.c.)：用左手固定小鼠后，右手持注射器于拇指：用左手固定小鼠后，右手持注射器于拇指和食指捏起的皮肤处进针即可。和食指捏起的皮肤处进针即可。l 静脉注射静脉
26、注射(i.v.)：将小鼠置于特制的固定筒内或倒置大漏斗：将小鼠置于特制的固定筒内或倒置大漏斗下，让其尾部露出。用酒精或二甲苯涂擦尾部或将鼠尾下，让其尾部露出。用酒精或二甲苯涂擦尾部或将鼠尾50C热热水浸泡半分钟使血管扩张。左手拉尾端，右手持注射器将针头水浸泡半分钟使血管扩张。左手拉尾端，右手持注射器将针头刺入尾静脉，推入药液。刺入尾静脉，推入药液。2、家兔、家兔 l 灌胃：需两人合作进行。一人取坐位用两腿夹持兔身，左手握灌胃：需两人合作进行。一人取坐位用两腿夹持兔身，左手握家兔双耳，右手抓住两前肢。另一人将木制开口器横插家兔口内，家兔双耳，右手抓住两前肢。另一人将木制开口器横插家兔口内，压住舌
27、头并固定之。取压住舌头并固定之。取8号导尿管从开口器中部小孔插入食道。号导尿管从开口器中部小孔插入食道。插管时如误入气管会出现动物的挣扎和呼吸困难。当判明导尿插管时如误入气管会出现动物的挣扎和呼吸困难。当判明导尿管在食道以内后，用注射器接通导尿管将药液推入。管在食道以内后，用注射器接通导尿管将药液推入。l 皮下、腹腔注射：给药方法基本上同小鼠，唯针头可稍大，给皮下、腹腔注射：给药方法基本上同小鼠，唯针头可稍大，给药量小鼠可稍多。皮下及肌内为药量小鼠可稍多。皮下及肌内为0.51.0/mg，腹腔为，腹腔为1.05.0ml/mg。l 静脉注射：将家兔置固定箱内，拨去耳壳外缘的毛，选择一条静脉注射：将家兔置固定箱内，拨去耳壳外缘的毛，选择一条比较明显的耳缘静脉，用酒精棉球涂擦皮肤，使血管显露。用左比较明显的耳缘静脉，用酒精棉球涂擦皮肤，使血管显露。用左手拇指和中指捏住兔的耳尖部，食指垫在兔耳注射处的下面，右手拇指和中指捏住兔的耳尖部，食指垫在兔耳注射处的下面，右手持注射器，将针头从近耳尖处刺入，当确认针头在血管中后，手持注射器，将针头从近耳尖处刺入，当确认针头在血管中后，将药液推入。将药液推入。谢谢观赏谢谢观赏