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1、动物生理学实验总论动物生理学实验总论实验目的实验目的l初步掌握实验的基本操作技术初步掌握实验的基本操作技术l了解获得生理学知识的方法了解获得生理学知识的方法l验证、巩固所学的基本理论验证、巩固所学的基本理论l培养观察、比较、分析、综合及独立思考培养观察、比较、分析、综合及独立思考的能力的能力实验要求实验要求l总要求：总要求：l严肃的工作态度严肃的工作态度l严格的要求严格的要求l严密的思维方式严密的思维方式l实事求是的工作作风实事求是的工作作风具体要求具体要求l实验前：实验前：预习、了解本次实验的目的、要求、步骤、操作预习、了解本次实验的目的、要求、步骤、操作方法方法结合实验的内容，复习有关理论
2、，便于分析实验结合实验的内容，复习有关理论，便于分析实验中出现的现象中出现的现象预测各步骤应得结果、可能出现的误差预测各步骤应得结果、可能出现的误差l实验时：实验时：器材要力求放整齐，桌面整洁，做到有条不紊器材要力求放整齐，桌面整洁，做到有条不紊按照实验步骤，认真严肃地操作，注意保护实验动按照实验步骤，认真严肃地操作，注意保护实验动物标本、节约器材和药品物标本、节约器材和药品仔细、耐心地观察出现的现象，随时记录并思考，仔细、耐心地观察出现的现象，随时记录并思考，例如：发生什么现象？为什么？它有什么生理意义例如：发生什么现象？为什么？它有什么生理意义？l实验后：实验后：洗涤、擦净、清点、整理；如
3、有损失、丢失，须报洗涤、擦净、清点、整理；如有损失、丢失，须报告；临时借的物品要还告；临时借的物品要还整理实验记录，作实验报告并按时交整理实验记录，作实验报告并按时交 PCLAB系统系统 介绍介绍lPCLAB系统的工作原理系统的工作原理 l系统由硬件与软件两大部分组成（如图）。l硬件主要完成对各种生物电信号(如心电、肌电)与非电生物信号(如血压、张力、呼吸)的采集，并对采集到的信号进行处理和放大，进而对信号进行模/数转换，使之进入计算机。l软件主要用来对已经数字化了的生物信号进行显示、记录、存储、处理及打印输出，同时对系统各部分进行控制，与操作者进行人机对话。PCLAB系统的基本操作系统的基本
4、操作l1.硬件的前面板介绍：硬件的前面板介绍：l电源开关：电源开关：用来打开或关闭硬件设备，注意在采样过程中不要关闭此电源。l通道通道14：为生物信号输入通道的端口。其中，生物电信号通过输入导线由此直接输入计算机，而非生物电信号还需先通过换能器再通过输入导线由此输入计算机。1.硬件的前面板介绍：硬件的前面板介绍：l刺激输出：刺激输出：经刺激输出导线与刺激电极相连后，刺激器的刺激电流可由此发出并作用于生物体上。刺激参数可预先设定。软件界面的主要功能介绍软件界面的主要功能介绍l一一.标题栏标题栏:用于提示实验名称、文件存盘路径、文件名等。l二二.菜单栏菜单栏:（*代表该命令还位于快捷工具栏，简单的
5、命令或不常用的命令均略去介绍。）“文件文件”菜单：菜单：l新建实验新建实验*：指进行一个新实验前，将软件采样条件按实验要求配置好，为采样做准备。l点击即出现一对话框，提供包括生理学实验、病理学实验、药理学实验、运动生理学实验和自定义实验五类的许多实验模板，从中选择对应的实验名称；“确定”后，弹出一对话框，输入参加人员、动物名称、动物体重等实验信息（用于打印实验结果的题头），即可开始进行采样。l打开实验打开实验*：指打开一个保存起来的实验结果，默认路径为C:Program filesPclab-UE Userdata“文件文件”菜单：菜单：l实验记录保存：实验记录保存：是针对实验中出现的稳定而平
6、滑的波形进行保存的。当出现较好的波形或需要记录的波形后，按下快捷工具栏的“记录记录”按钮，从此刻开始的波形将会被记录起来，直到再次单击此按钮停止记录为止。在采样过程中可多次通过此按钮来记录数据。停止采样后，通过快捷工具栏的“存盘存盘”按钮或菜单栏的“文件文件”“实验记录保存实验记录保存”即可将这些记录下来的实验片断保存到指定的文件中。“文件文件”菜单：菜单：l所有实验数据保存：所有实验数据保存：指从开始采样就对整个实验过程中所采集的全部波形数据进行保存，其目的是在实验结束后可再实现实验过程。保存机制同Word和Excel。l停止采样后，选择菜单栏中的该命令即可；l在每次关闭Pclab软件时提示
7、的对话框中输入文件名即可。“文件文件”菜单：菜单：l所选数据另存为所选数据另存为*：指对做完的实验未来得及通过“记录保存”而采取的事后保存。所涂黑的波形进行保存。对采样后的波形进行涂黑，按快捷工具栏的“选存”按钮，弹出对话框，输入文件名即可；接下来若再涂黑，按“选存”，该段涂黑波形就会与前段涂黑波形自动保存在同一个文件名下。“文件文件”菜单：菜单：l打印设置打印设置l打印预览打印预览*l打印打印l退出退出2“编辑编辑”菜单：菜单：l取消取消*l复制复制*：将选择的波形复制到剪切板，从而以图片的格式可在其它应用程序中粘贴。l清除清除3“视图视图”菜单：菜单：l工具栏：工具栏：指显示或隐藏“快捷工
8、具栏”。l计算结果面板计算结果面板l控制面板：控制面板：指显示或隐藏控制面板；当软硬件参数已调整适当后，可关闭控制面板来增大采样窗的可视面积。l网格：网格：指显示或隐藏采样窗中的背景网格。l显示零线：显示零线：指显示或隐藏零线。3“视图视图”菜单：菜单：l单窗显示：单窗显示：使各个通道的波形能在一个窗口里显示以便作比较。先在左边选择通道，然后拉右边的滚动条上下调整。l刺激预览：刺激预览：将所要输出刺激的脉冲个数、波宽、幅度、间隔等参数通过平面坐标的形式显示出来；键盘的空格键为快捷键。l当前通道信号反相：当前通道信号反相：通常由于电极接反或必要的场合。l锁定锁定3“视图视图”菜单：菜单：l清除屏
9、幕：清除屏幕：指清除采样窗内的所有波形，但同时右边的控制面板的参数不发生变化；相当于传统仪器中的归零。l心电网格显示：心电网格显示：选择后心电通道显示标准的心电网格线，以便于直接观察心电图结果。l显示当前数据点：显示当前数据点：选择后，随着鼠标的左右移动，4个通道同时显示各通道所在纵坐标的位置，以便于观察信号的同步性。l菜单切换菜单切换4“设置设置”菜单菜单:l工作方式选择：工作方式选择：包括两项功能：l数据采样数据采样*：是主要用途，可对生物信号进行采样。l波形回放波形回放*：打开已存储的实验数据后，默认为此方式，即重新显示采样数据并进行处理，同时快捷工具栏上的“采样”按钮就变为“回放”按钮
10、。l注意：注意：打开已存储的实验数据后，若选择“数据采样”，就会接着原来的数据继续采样。4“设置设置”菜单菜单:l保存模板实验：保存模板实验：将当前软件采样条件的配置保存起来，作为实验模板供以后重复使用。下次再做该类实验时即可在“新建实验”的对话框中选择该实验名称，系统就自动将软件采样条件配置好。l采样条件：采样条件：主要是设置采样的频率、显示方式、触发方式和通道个数等，这些对于一个实验来说是非常关键的，因此在做实验之前都要设置妥当。若已通过“新建实验”选定实验模板，则无需此操作。采样条件：采样条件：l显示方式：显示方式：lA“示波器示波器”方式：方式：用于记录变化快、频率高的生物信号，如神经
11、干动作电位、心室肌动作电位等，扫描方向是从左向右，一屏一屏的记录，与传统的示波器一致。此时还需选择是“自动触自动触发发”或“刺激器触发刺激器触发*”，若为后者，则采样的启动与停止改由快捷工具栏的“刺激”按钮来控制。lB“记录仪记录仪”方式：方式：用于记录变化较慢、频率较低的生物信号，如张力、血压、呼吸、心电等，扫描方向是从右向左，连续滚动，与传统的二导记录仪相似。此时无触发方式可选。l实验实验:对已完成定制实验配置的具体教学与科研实验项目进行选择。l采样频率采样频率l通道个数通道个数4“设置设置”菜单菜单:l当前通道硬件调零：当前通道硬件调零：仅对直流信号才能进行调零。当接好换能器后开始采样，
12、若采样曲线稍微偏离零线，用此命令由硬件进行自动调零。若偏离较大就要用换能器本身的调零旋钮进行调节。l当前通道软件调零：当前通道软件调零：用此命令软件会自动把信号拉回零线，从直观上感觉与“硬件调零”相似，但并未真正控制到电位器，仅为软件模拟调零，减小偏离范围。l当前通道定标：当前通道定标：指的是换能器的定标。由于非电信号的实际值与通过信号转换后的电信号的测量值并不相同，在实验之前应对换能器进行定标。4“设置设置”菜单菜单:l刺激器设置：刺激器设置：通过此菜单栏的命令或快捷工具栏的“切换”按钮均可打开刺激器的设置面板，用于设置Pclab系统内含的刺激器的参数，包括刺激方式、幅度范围、延时、波宽、频
13、率等。l注意：在实验中设置刺激参数时，刺激强度和波宽应注意：在实验中设置刺激参数时，刺激强度和波宽应由小到大，逐渐增加，以免刺激过强损伤组织。由小到大，逐渐增加，以免刺激过强损伤组织。l参数设置好后，按下快捷工具栏的“刺激”按钮即可发出所需刺激。此外，还可任意选择在哪个通道显示相应的刺激幅度与波宽。4“设置设置”菜单菜单:l电极距离：电极距离：专指测神经动作电位的传导速度时两对记录电极间的神经长度；默认为2cm。l标准配置：标准配置：将软硬件重新调整到出厂时的标准配置状态。5“操作操作”菜单：菜单：l采样采样*：指开始采样或停止采样。l记录记录*：用法见前述“实验记录保存实验记录保存”。l刺激
14、刺激*：指刺激器的开或关。l切换切换*：指控制面板与刺激面板的相互替换。l测量：测量：指测量波形中某一点的X轴与Y轴的值。6“数据处理数据处理”菜单菜单l单点测量：单点测量：对当前通道进行测量。执行后当前通道会出现一条测量线，点击被测点即可在测量线上读出该点的时间值和采样值；单击另一通道即可测量另一通道的值。l区间测量区间测量：对当前通道进行两点间（区域）测量。执行后分别点击确定区域的起始端和终末端，然后上下移动鼠标到合适位置测量即可。l三快捷工具栏快捷工具栏:提供了最常用的工具按钮，依次为：新建，打开，记录存盘，选择存盘，打印预览，复制，取消，采样，记录，刺激，切换，区间测量，单点测量、锁定
15、。l四实时计算工具栏：四实时计算工具栏：提供实时计算数据的结果。五采样窗：五采样窗：l4个采样窗分别对应硬件前面板的个采样窗分别对应硬件前面板的4个采样通道，用于采样时的波个采样通道，用于采样时的波形显示、数据处理、标记、测量等，是主要的显示区域。每个采形显示、数据处理、标记、测量等，是主要的显示区域。每个采样窗又分为三部分样窗又分为三部分:l坐标区：指纵坐标轴，其刻度单位由面板中的通道功能决定。右坐标区：指纵坐标轴，其刻度单位由面板中的通道功能决定。右击此区域，在弹出的菜单中选择击此区域，在弹出的菜单中选择“增大刻度间距增大刻度间距”或或“减小刻度减小刻度间距间距”，即可改变刻度线的距离。，
16、即可改变刻度线的距离。l观察区：是采样窗最主要的部分，用来显示波形曲线、标记、刺观察区：是采样窗最主要的部分，用来显示波形曲线、标记、刺激标记、选择区域、测量线等信息。采样时可动态显示输入信号激标记、选择区域、测量线等信息。采样时可动态显示输入信号的波形，处理时则静态显示所有波形曲线。中心灰线为零线。的波形，处理时则静态显示所有波形曲线。中心灰线为零线。l滚动条：可对采样波形的位置进行上下调整以便于观察。滚动条：可对采样波形的位置进行上下调整以便于观察。l六时间轴：六时间轴：用于显示时间信息，在此区可同时选择多通道的同一时间段数据。l七状态栏：七状态栏：从左到右依次为：命令提示、状态提示、标记
17、提示、采样时间和硬件状态提示。八控制面板：八控制面板：l位于整个界面的最右侧，是各通道的提示中心，包括：l1通道功能：通道功能：指所采集样品的性质，如张力、血压、动作电位等l2输入范围：输入范围：即放大倍数，是对所采集的生物信号进行放大。l350Hz陷波：陷波：当采样曲线中有干扰出现，且这种干扰有一定频率的周期性时，通常为电源的干扰。八控制面板：八控制面板：l4时间常数：时间常数：有双重功能。控制交直流（即电信号与非电信号）。当采集非电信号时选择“直流”；当采集电信号时相当于高通滤波。l5纵向放缩：纵向放缩：对当前通道的波形进行纵向的拉伸或压缩；由于并没有对生物信号本身进行真正的放大或压缩，仅
18、为对采样后的波形进行人为的放大或压缩。这与“输入范围”是不同的。l6时间单位：时间单位：对当前通道的波形进行横向的拉伸或压缩，同时也对走纸速度进行调节。Pclab系统在生理学实验中的使用系统在生理学实验中的使用l一解剖标本，静置待用：一解剖标本，静置待用：注意保持标本活性，通常要浸润于生理盐水中或用蘸了生理盐水的湿棉花覆盖。二打开二打开Pclab软件，对实验条件进行软硬软件，对实验条件进行软硬件设置与调试：件设置与调试：l标准配置：标准配置：l点击“设置设置”“标准配置标准配置”，出现4个采样窗。按下“采样”按钮，各采样窗中间均有（彩色）信号线出现。由于此时并无真正的信号变化，故信号线应基本与
19、（灰色）零线重合。若两者并不重合，需进行调零设置，即点击“设置设置”“当前通道硬（软）件调零当前通道硬（软）件调零”。l注意：当系统发生混乱、无法正常采集信号时以及每次打开或关闭Pclab软件时必做此操作。采样条件设置：采样条件设置：l实验模板选择：实验模板选择：点击“文件文件”“新建实验新建实验”选择拟做的实验，自动进入该实验默认的界面，主要参数（采样条件）均已设置好。l导线及器材连接：导线及器材连接：l根据该界面提示的采样通道，将信号输入线的一端插入Pclab硬件面板上相应的通道，另一端则与记录电极（非电信号时则为换能器）相连，留待信号采集。需电刺激的实验，还应将刺激输出线的一端插入硬件面
20、板上的“刺激输出”，另一端则与刺激电极相连。l完成后除了尚未放置实验标本外，其余均与正式采样完全一样。采样条件设置：采样条件设置：l预采样及调整：预采样及调整：l 单击快捷工具栏的“采样采样”开始采样，在采样窗中即出现彩色的信号曲线。如果是刺激器触发，则通过点击快捷工具栏的“刺激刺激”启动刺激开始采样，即可在所设定的采样窗中观察到刺激电流的波形。若采样曲线的基线偏离零线，则通过“设置设置”“当前通道（软）硬件当前通道（软）硬件调零调零”进行调零。进行调零。三将标本置于实验器材上，开始实验三将标本置于实验器材上，开始实验l点击“切换切换”，原来的控制面板就变成刺激面板，可对刺激参数进行实时调整。点击“采样采样”或“刺激刺激”，开始进行采样。在采样中要适当调整输入范围、纵向放缩和时间单位等，即可获得采样曲线并可调整到最好的观察形态。l实验中要注意保持标本的活性，不要让标本长时间与实验中要注意保持标本的活性，不要让标本长时间与金属电极接触。金属电极接触。l 实验中要及时保存实验结果。l四四.重新标准配置，退出重新标准配置，退出PCLAB程序。程序。