第五篇實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境科學(xué)及環(huán)境質(zhì)量課件

1、第五篇實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境科學(xué)及環(huán)境質(zhì)量學(xué)習(xí)要點(diǎn)1、理解并掌握實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境的基本概念和影響實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境的因素；2、熟悉各類實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施特征；3、了解各類實(shí)驗(yàn)動物飼養(yǎng)的輔助設(shè)施和設(shè)備。 4、理解實(shí)驗(yàn)動物應(yīng)激的產(chǎn)生、特點(diǎn)及預(yù)防環(huán)境因素對實(shí)驗(yàn)動物的影響影響實(shí)驗(yàn)動物的各種環(huán)境因素及控制實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施實(shí)驗(yàn)動物應(yīng)激5.1 環(huán)境因素對實(shí)驗(yàn)動物的影響實(shí)驗(yàn)動物較長時(shí)間甚至終生被限制在一個(gè)極其有限的環(huán)境范圍內(nèi)生活。為了使實(shí)驗(yàn)動物能夠正常生長、發(fā)育、繁殖和進(jìn)行良好的實(shí)驗(yàn)處理，正確認(rèn)識環(huán)境因素對實(shí)驗(yàn)動物的影響十分重要。實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境科學(xué)概述動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在很大程度上受遺傳因素與環(huán)境因素的影響。然而，遺傳因素是先天的，對從事動物實(shí)

2、驗(yàn)的人員而言，環(huán)境因素卻顯得極為重要。但事實(shí)上，至今仍很少有人對動物實(shí)驗(yàn)環(huán)境加以重視和關(guān)心。在描述實(shí)驗(yàn)動物的論文中，記述動物本身，以及飼養(yǎng)等環(huán)境條件，有的甚至是錯誤的。實(shí)驗(yàn)動物是外源化合物作用的對象，又是外源化合物最終表達(dá)的主體，外源化合物需經(jīng)動物體內(nèi)代謝起作用。環(huán)境因素不僅影響實(shí)驗(yàn)動物，同時(shí)也影響外源化合物。給予途徑影響化合物在動物體內(nèi)的代謝和其最終表達(dá)。影響動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果主要因素之間關(guān)系基因型（genotype） 發(fā)育環(huán)境（Developmental environment）表現(xiàn)型（Phenotype） 生存環(huán)境（Living environment）演出型（Dramatype） 實(shí)驗(yàn)環(huán)境（

3、Experiment environment）實(shí)驗(yàn)結(jié)果(Result)動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果與環(huán)境因素關(guān)系式R動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠性A種的共同反應(yīng)B品系特有反應(yīng)C個(gè)體反應(yīng)(差異)D環(huán)境影響E實(shí)驗(yàn)誤差A(yù)BC屬于遺傳因素，D與結(jié)果呈正相關(guān)R=(A+B+C)D+E環(huán)境因素的重要性 不論是自然因素，還是人為因素都不是孤立的，而是互相聯(lián)系而產(chǎn)生影響的。環(huán)境因素有“有利”和“有害”作用兩個(gè)方面。因此實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境因素控制的原則是，充分利用和創(chuàng)造那些有利的因素，消除和防止那些有害因素，以保證實(shí)驗(yàn)動物的健康和達(dá)到實(shí)驗(yàn)利用的目的。 不重視環(huán)境的慘痛教訓(xùn)(內(nèi)部資料)例1.南方某省藥檢所：測檢“水解蛋白注射液”做過敏試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)對

4、照組豚鼠也出現(xiàn)類過敏現(xiàn)象。邀請全國15個(gè)單位會檢，并與其它地區(qū)的制品對比，結(jié)果又發(fā)現(xiàn)了類過敏反應(yīng)；最后又在四個(gè)地區(qū)進(jìn)行交叉試驗(yàn)，其它省區(qū)均為陰性，說明實(shí)驗(yàn)動物有問題。此次事件造成直、間接損失300余萬元。 例2.哈爾濱醫(yī)科大學(xué) XX副校長去日本交流“克山病”的論文引起了日本醫(yī)學(xué)界的重視。但了解到所用的動物來歷不清，動物實(shí)驗(yàn)條件的不可控性，該學(xué)術(shù)論文被認(rèn)為是：“實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性不夠”。舉例3.原第一軍醫(yī)大學(xué)88年，休克微循環(huán)專家趙克森教授以及博士、碩士論文投寄到國外在犬、羊、兔等品種(系)上屢屢受歧視。 舉例4.某生物制品所我國自行生產(chǎn)的雞馬立克氏病弱毒疫苗出口，但因我們的疫苗生產(chǎn)污染有雞白血病

5、病毒，而不被對方接受。舉例5.中科院XX動物研究所十多年前是中國最大的恒河猴養(yǎng)殖出口基地，但由于經(jīng)費(fèi)緊張，環(huán)境條件無法改善，出口恒河猴被查出有eblar、EB等病毒等。而順德實(shí)驗(yàn)動物靈長類實(shí)驗(yàn)動物中心則由科委主管的小企業(yè)一躍成為我國最大的恒河猴出口基地之一。舉例7.化工部新農(nóng)藥研制實(shí)驗(yàn)動物不標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)驗(yàn)條件不規(guī)范，使得可重復(fù)性差，LD50結(jié)果有23倍之差，因而無法進(jìn)行結(jié)構(gòu)與毒性關(guān)系的深入研究。有些藥物如“多菌靈”雖然是高效低毒，但不能向外國專利局申請登記。舉例8.醫(yī)科院腫瘤所楊XX教授，從事腫瘤研究30多年來積累、保存了各種可移植腫瘤瘤株20多個(gè)品種，由于過去實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境較差，冬天溫度不夠，改用

6、硬氣，有一次硬氣閥門失靈、漏氣，全部動物被蒸死，30多年心血?dú)в谝坏?。舉例9.影響較大的是80年代初，航天醫(yī)學(xué)模擬人在失重和飛行器中的生物學(xué)研究，在北京市郊買的不合格的狗，成果出來后在國際上有名的雜志上發(fā)表文章，結(jié)果被拒。造成極大損失和浪費(fèi)。 沒有合格的實(shí)驗(yàn)動物，不在標(biāo)準(zhǔn)化的環(huán)境中從事動物實(shí)驗(yàn)，醫(yī)學(xué)生命科學(xué)研究就無從談起。專門研究實(shí)驗(yàn)動物生存及管理過程與人工環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)。即研究實(shí)驗(yàn)動物機(jī)體以外的各種人工(非人工)環(huán)境因素與實(shí)驗(yàn)動物健康，繁育、生存水平相互關(guān)系的規(guī)律的科學(xué)。 實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境科學(xué) 同時(shí)依據(jù)這些規(guī)律制定出各種適應(yīng)環(huán)境的衛(wèi)生要求和工程要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提出有效利用

7、、保護(hù)和改善環(huán)境因素的理論和措施，并通過法律、法規(guī)的實(shí)施，達(dá)到穩(wěn)定地提高實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)量和動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，促進(jìn)科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境科學(xué)是現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)的重要組成部分。（1）實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境工程學(xué)實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施與經(jīng)濟(jì)實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施內(nèi)空氣的控制實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施內(nèi)各建筑要素與環(huán)境相互關(guān)系研究范疇(2)實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境衛(wèi)生學(xué)實(shí)驗(yàn)動物與環(huán)境應(yīng)激的相互關(guān)系環(huán)境因素與實(shí)驗(yàn)動物的應(yīng)激環(huán)境應(yīng)激對實(shí)驗(yàn)動物的影響實(shí)驗(yàn)動物與人類健康設(shè)施、環(huán)境與動物衛(wèi)生健康及生存水平關(guān)系實(shí)驗(yàn)動物運(yùn)輸?shù)男l(wèi)生學(xué)良好/不良環(huán)境對實(shí)驗(yàn)動物健康、行為活動影響環(huán)境與實(shí)驗(yàn)動物疾病、病原的關(guān)系(3)實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境監(jiān)測與評估各種實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境因素的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(

8、最適標(biāo)準(zhǔn))實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境監(jiān)測方法與手段實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境因素的綜合評估 環(huán)境對實(shí)驗(yàn)動物的影響特點(diǎn)1 綜合影響2 作用的條件3 品系和個(gè)體差異1 綜合影響環(huán)境對實(shí)驗(yàn)動物的影響，不可能是單一因素的影響，而是多種因素綜合作用，如：氣溫、氣濕、氣流等因素均可影響到動物的體溫調(diào)節(jié)。所以在評價(jià)一個(gè)飼養(yǎng)室的環(huán)境條件時(shí)，應(yīng)將各種因素綜合加以考慮。作用的條件環(huán)境對實(shí)驗(yàn)動物的影響，不一定很快表現(xiàn)出來，必須具備一定的條件，才能對動物產(chǎn)生一定的影響，這些條件是：接觸機(jī)會（接觸的季節(jié)、動物的生理狀態(tài)、抗病力等）接觸形式（傳播途徑）接觸時(shí)間（持續(xù)時(shí)間）接觸強(qiáng)度（傳染范圍、傳染力）。傳染病的傳播傳染源，如患病動物，排泄物、尸體、墊

9、料和用具等。傳播途徑，直接傳染（垂直感染和水平感染）和間接傳染（非生物媒介和生物媒介）易感動物，某種病原體侵入易感動物才能致病，如果進(jìn)入對其有抗性的動物，就不可能發(fā)病。3 品系和個(gè)體差異與實(shí)驗(yàn)動物本身的特性，個(gè)體差異、不同的品系、年齡及不同的級別等，也有很大關(guān)系。綜合現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)對環(huán)境的認(rèn)識，我們認(rèn)為，構(gòu)成完整的實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境科學(xué)應(yīng)圍繞著六個(gè)主要子系統(tǒng)。即：.物理環(huán)境系統(tǒng).化學(xué)環(huán)境系統(tǒng).生物環(huán)境系統(tǒng).設(shè)施環(huán)境系統(tǒng).管理環(huán)境系統(tǒng).營養(yǎng)環(huán)境系統(tǒng)上述各環(huán)境子系統(tǒng)動態(tài)平衡，才得的維持實(shí)驗(yàn)動物的質(zhì)量.影響實(shí)驗(yàn)動物的環(huán)境因素5.2 影響實(shí)驗(yàn)動物的各種環(huán)境因素及控制物理因素對實(shí)驗(yàn)動物的影響化學(xué)因素對實(shí)驗(yàn)動

10、物動物的影響生物環(huán)境因素對實(shí)驗(yàn)動物的影響設(shè)施環(huán)境因素對實(shí)驗(yàn)動物的影響管理環(huán)境因素對實(shí)驗(yàn)動物的影響營養(yǎng)因素對實(shí)驗(yàn)動物的影響主要包括： 環(huán)境設(shè)施內(nèi)溫度(初級+次級)(Temperature)相對濕度(Humidity)氣流(Airflow)氣壓(Atmospheric pressure)光照度(Illumination）噪聲(Noise)等。5.2.1 物理環(huán)境因素在實(shí)驗(yàn)動物的環(huán)境系統(tǒng)中，物理環(huán)境子系統(tǒng)穩(wěn)定性最低，處于動態(tài)平衡狀態(tài)，一旦失衡，將導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)動物的應(yīng)激反應(yīng)。嚴(yán)重的可導(dǎo)致死亡。在物理環(huán)境子系統(tǒng)中，環(huán)境溫度對實(shí)驗(yàn)動物影響最大，作用強(qiáng)度最明顯。除噪聲和氣壓外，其它因子都和溫度發(fā)生聯(lián)系而產(chǎn)生影響

11、，因而，應(yīng)將溫度因子放在各因子的首位。溫度對實(shí)驗(yàn)動物適應(yīng)反應(yīng)哺乳類實(shí)驗(yàn)動物產(chǎn)熱方式與人類相似，在一定溫度范圍內(nèi)可保持體溫的相對穩(wěn)定的生理調(diào)節(jié)能力。但也有進(jìn)行冬眠的動物。如倉鼠類、黃鼠類等。產(chǎn)熱量、基礎(chǔ)代謝、體溫和環(huán)境有一定相關(guān)關(guān)系。基礎(chǔ)代謝最少時(shí)期的環(huán)境溫度稱之為溫度中性區(qū)。臨界溫度:動物的體溫失去恒常性而開始上升或下降時(shí)溫度段。 5.2.1.1 溫度的影響各種實(shí)驗(yàn)動物監(jiān)界溫度與最適溫度中性區(qū)（1）種別臨界溫度低溫高溫最適溫度小鼠各種實(shí)驗(yàn)動物監(jiān)界溫度與最適溫度中性區(qū)（1）103720-33大鼠-103228-30豚鼠-153230-31家兔-293220-30貓-403624-2818-30犬

12、-8042-5818-2各種實(shí)驗(yàn)動物監(jiān)界溫度與最適溫度中性區(qū)（2）種別臨界溫度低溫高溫最適溫度恒河猴屬-203827-30綿羊803232山羊-694020-30豬-40300-20鴿-204220-30雞-253219-29在動物行為和生理機(jī)能方面環(huán)境溫度對動物行為和生理機(jī)能影響極為明顯。溫度可使動物的姿勢、攝食量、飲水量、母性行為、心跳、呼吸、新陳代謝等出現(xiàn)相應(yīng)改變。實(shí)驗(yàn)動物品種(系)、年齡、性別、活動狀態(tài)的不同引起的產(chǎn)熱差異是明顯的。通常實(shí)驗(yàn)動物的攝食量，隨環(huán)境溫度升高而降低，即與溫度存在明顯的負(fù)相關(guān)系。在4以下，單飼小鼠攝食量比同樣溫度下5只一組群飼小鼠高30%。寒冷環(huán)境，動物出現(xiàn)立毛

13、寒顫，蜷縮成團(tuán)。炎熱天氣，動物飲水量增加，地鼠呈“大”字型睡眠，狗張口伸舌，呼吸加快，喘氣明顯。小鼠發(fā)生流涎現(xiàn)象。大、小鼠、兔、犬等實(shí)驗(yàn)動物隨著溫度的升高，心跳、呼吸數(shù)也升高，超過35時(shí)，則心跳明顯減少，在15-25時(shí)顯正相關(guān)。小鼠在體溫下降至34時(shí)，心跳開始增加，其后逐漸減少。體溫上升至40時(shí)，心跳開始減少，升至40以上時(shí)心跳增加。體熱的散發(fā)：生物體的散熱大部分是通過皮膚傳導(dǎo)、對流、輻射及蒸發(fā)和通過呼吸道的蒸發(fā)進(jìn)行的，糞尿散熱僅占5%，犬無汗腺靠呼吸道蒸發(fā)為主。 機(jī)體抵抗力方面： 溫度過高或過低動物抵抗力下降，易患病，甚至動物死亡，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。將BALB/c小鼠從22環(huán)境移到12 環(huán)境內(nèi)，

14、其白細(xì)胞數(shù)發(fā)生變化，與免疫反應(yīng)有關(guān)的血液及脾臟中B和T細(xì)胞的比率亦出現(xiàn)明顯變動，免疫功能的異常與疾病發(fā)生關(guān)系很大。溫度對繁育的影響：氣溫過低或過高，導(dǎo)致雌性動物性周期紊亂。高溫使雄性睪丸副睪萎縮，精子形成能力降低，甚至出現(xiàn)睪丸萎縮。低溫時(shí)實(shí)驗(yàn)動物性周期延遲，小鼠在21 時(shí)繁殖3代，而-3時(shí)繁殖2代。在整體高溫環(huán)境中：胚胎吸收。高溫環(huán)境引起不同實(shí)驗(yàn)動物先天性缺陷 大鼠35以上，8-10天，無眼畸形，9天后齒缺陷，10天后：無腦畸形。12天，趾缺陷，13天腭裂，并趾或短趾，腦積水。40時(shí)，50%以上胚胎發(fā)生畸變。小鼠 ：妊娠暴露于43溫度下，10天50%以上后裔嚴(yán)重脊椎畸形；每天暴露1小時(shí)組，妊娠

15、第7天，無頜，面部發(fā)育不良。若每天暴露20h(lecyk,1969)（Penny cuk 1965)母體死率高，流產(chǎn)，胚胎吸收率高于50%。家兔：妊娠第6、7天，注射煮沸牛奶引起發(fā)熱后(Brinshade 1957)母體溫度升高1-2.2，胎兒發(fā)生皮下，腦脊膜出血，腦膨出小頭、肝、肢缺陷。恒河猴：母體溫度升至41持續(xù)1h/天(妊娠25-50天)連續(xù)5天，發(fā)生子代骨骼異常，行為異常(Poswillo,1974)妊娠21-46天，母體溫度升高3.5-3.8，1h/天4天，胎兒吸收，流產(chǎn)、死胎、眼、骨骼、腎上腺、腎、心臟畸形。動物形態(tài)方面： 低溫環(huán)境下繁殖飼養(yǎng)的小鼠其尾長明顯縮短；大鼠在10繁殖時(shí)其

16、尾長比在30 條件下約短2cm；喜馬拉雅兔在20 時(shí)，耳、尾、鼻、和四肢尖端長白毛，10 時(shí)則長黑毛。 動物實(shí)驗(yàn)方面 環(huán)境溫度不同常使同種動物實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)不同結(jié)果。不同氣溫條件下，藥品和化學(xué)品對實(shí)驗(yàn)動物的毒性有較大的差異。對毒性實(shí)驗(yàn)、免疫實(shí)驗(yàn)、微生物感染實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。 有人比較了58種化學(xué)物在8、26和36不同溫度下對大鼠LD50的影響，結(jié)果表明，有55種化學(xué)物在36時(shí)毒性最大，在26時(shí)毒性最小。不同動物，甚至在同種動物的不同品系之間，其最適溫度也是不同的。環(huán)境溫度的改變可引起不同程度的生理、生化系統(tǒng)和機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定系統(tǒng)的改變，從而引起某些生理情況(通氣、循環(huán)、體液、中間代謝、機(jī)體防御系統(tǒng)狀態(tài)

17、等)的改變，并影響外源性化合物的吸收、代謝、排泄等。動物飼養(yǎng)室的溫度應(yīng)控制在各種動物最適溫度3范圍內(nèi)。常用的幾種實(shí)驗(yàn)動物對2027的溫度范圍都能適應(yīng)。濕度對實(shí)驗(yàn)動物的影響是伴隨溫度的改變而改變的?？諝庀鄬穸葘游餆嵴{(diào)節(jié)有密切關(guān)系。當(dāng)氣溫與動物體溫接近時(shí)，動物只能通過蒸發(fā)作用散熱。高溫、高濕的環(huán)境對動物熱調(diào)節(jié)不利。濕度過高易發(fā)生傳染病，微生物易繁殖，飼料和 墊料易霉變。5.2.1.2 相對濕度的影響濕度過低(如低于40%)則易塵灰飛揚(yáng)，對動物健康不利。而某毒物如HCl、NO和H2S在高濕條件下的刺激性增加，SO2甚至可轉(zhuǎn)變?yōu)镾O3和H2SO4。尤其要考慮環(huán)境濕度對揮發(fā)性化合物和通過皮膚、呼吸道

18、途徑染毒的化合物實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。 一般實(shí)驗(yàn)動物，相對濕度在40%70%之間是完全能適應(yīng)的，以50%60%最好，但貓適于較低的濕度。小鼠在相對濕度的40%時(shí)，易發(fā)生干尾癥和變態(tài)反應(yīng)性疾病。仙臺病毒，脊髓灰質(zhì)炎病毒，腺病毒4.7型，均在高溫環(huán)境下發(fā)病率升高。(Ven Der Veen,1972)低溫時(shí)哺乳母鼠易發(fā)生吃仔現(xiàn)象，仔鼠發(fā)育不良，體重增長停滯。 各種實(shí)驗(yàn)動物的濕度基準(zhǔn)值5.2.1.3光照的影響 1、動物的視覺動物眼視網(wǎng)膜表層，分布有感覺弱光的視桿細(xì)胞和感覺晝光與顏色的視錐細(xì)胞。視桿細(xì)胞及視錐細(xì)胞的數(shù)量、密度和分布因動物的種類不同而異。一般鳥類的視錐細(xì)胞占優(yōu)勢，因而出現(xiàn)夜盲眼。與此相反，嚙齒

19、動物是視桿細(xì)胞占優(yōu)勢，成為夜視動物。但是嚙齒動物容易受強(qiáng)光損害，辨別顏色的能力較差，特別對紅色無辨別能力。 綿羊、豬、犬及嚙齒類動物對顏色無分辨能力。人、猴、貓的錐狀細(xì)胞與桿狀細(xì)胞的比較，辨色、區(qū)別明暗能力方面優(yōu)于其它動物。照明對實(shí)驗(yàn)動物的影響2-1 調(diào)節(jié)動物生理活動2-2 產(chǎn)生視覺效應(yīng)2-3 殺菌作用2-4 營養(yǎng)作用2-1 調(diào)節(jié)生理和產(chǎn)生視覺能節(jié)律性調(diào)節(jié)動物生理活動,特別是神經(jīng)內(nèi)分泌功能,使動物表現(xiàn)出有節(jié)律的晝夜和季節(jié)性的周期性變化8085%的環(huán)境信息，是通過視覺器官傳入CNS,使機(jī)體能對環(huán)境信息作出積極的相應(yīng)的反應(yīng)。-2 殺菌與營養(yǎng)日光中波長較短的紫外線（0.5m。 一般來說只要濾過1m的

20、粉塵，就能達(dá)到除菌的目的。粉塵對實(shí)驗(yàn)動物的影響粉塵可引起實(shí)驗(yàn)動物或飼養(yǎng)人員的變態(tài)反應(yīng)或哮喘病。動物室內(nèi)粉塵超標(biāo)時(shí)經(jīng)呼吸道進(jìn)入動物體內(nèi)，到細(xì)支氣管和肺泡能引起呼吸道疾??；粉塵落在動物身上，與皮膚上的分泌物、被毛、皮屑、微生物等混合在一起，使動物散熱能力下降。大鼠、豚鼠、兔的毛，皮屑可成為眼鼻癥狀的過敏原(具有抗原性)；大小鼠的尿蛋白是致敏原。大鼠墊料和大鼠尿與氣喘癥相關(guān)性極強(qiáng)。次級環(huán)境中，空氣里有害氣體種類有許多，其中有4000余種是可察覺的。目前研究結(jié)果看，影響最大的是NH3和H2S，甲基硫醇，三甲胺，硫化甲基等5種。5.2.2.2 空氣中化學(xué)有害氣體的影響監(jiān)測指標(biāo)空氣中的氨含量是衡量空氣質(zhì)量

21、的重要指標(biāo)；在衛(wèi)生管理方面，一般以氨的含量作為指標(biāo)，單位一般為：14mg/m3或20ppm或1.18mmol/L。氨對實(shí)驗(yàn)動物的主要影響NH3的來源主要是與實(shí)驗(yàn)動物初級環(huán)境中飼養(yǎng)密度，墊料更換頻率，飼料蛋白質(zhì)成分直接相關(guān)。飲水量也有關(guān)。 影響的動物種類：主要是大小鼠、豚鼠。影響的主要方面：對呼吸道的刺激作用。誘發(fā)某些呼吸道疾病。肺炎支原體感染(50ppm)，中耳炎等。使呼吸器官的粘膜產(chǎn)生異?；蜓装Y。在200ppm 氨環(huán)境下飼養(yǎng)4天，大鼠的氣管粘膜可出現(xiàn)急性炎癥病變。飼養(yǎng)8天可出現(xiàn)氣管粘膜纖毛消失，形成氣管表面膜滲出液增加和管壁變厚等現(xiàn)象。放置46周可發(fā)生嚴(yán)重的鼻炎或支氣管炎或合并支原體肺炎。動

22、物室中氨的含量對動物的影響硫化氫對實(shí)驗(yàn)動物的主要影響影響的動物種類：主要是犬、貓、兔。實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境中H2S主要有飼料中含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來。犬、貓、猴等靈長類動物環(huán)境中H2S濃度比大小鼠要高。影響的主要方面：對呼吸道及粘膜的刺激作用。植物神經(jīng)功能紊亂。影響氧代謝，能結(jié)合氧化型細(xì)胞色素氧化酶中的三價(jià)鐵。缺氧。嚴(yán)重的可造成呼吸中樞麻痹，窒息死亡。(200500ppm)動物室中的惡臭氣體5.2.3 生物環(huán)境因素對實(shí)驗(yàn)動物的影響實(shí)驗(yàn)動物生物環(huán)境子系統(tǒng)主要包括兩類：一是非自身生物因子:病原微生物，體內(nèi)外寄生蟲等。 二是實(shí)驗(yàn)動物自身“心理”，群體、行為等因子。前者較相對穩(wěn)定，并與管理方式、水平、條件呈相關(guān)關(guān)系

23、。但也存在個(gè)體、差異影響。后者則個(gè)體差異、群體、種(系)差異較大，這部分內(nèi)容也是最容易被忽視而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的內(nèi)容。人類同樣存在此類影響：圍手術(shù)期心理應(yīng)激，精神應(yīng)激等自身生物環(huán)境因素，就是一個(gè)例證。實(shí)驗(yàn)動物的社會因素1 種內(nèi)關(guān)系實(shí)驗(yàn)動物一旦有2只以上在一起，就形成了動物社會，就會產(chǎn)生動物個(gè)體間的優(yōu)劣關(guān)系。實(shí)驗(yàn)動物的社會地位可簡單地分為：直線型(Liner type)專制型(despotic type)直線型(Liner type)：第一位統(tǒng)治第二位(包括以下),第二位統(tǒng)治第3位(含以下),猴、犬、雞、豬屬于此類。(ABCD式)。專制型(despotic type)：首領(lǐng)處于其它動物優(yōu)先地位，首領(lǐng)

24、以下間很少爭斗。大、小鼠、貓等屬于此類。同一籠內(nèi)飼養(yǎng)雄性大、小鼠時(shí)可觀察到。這種社會關(guān)系決定了實(shí)驗(yàn)動物應(yīng)激刺激域的水平。 種間的關(guān)系將小鼠與貓置于同一室內(nèi)靠近飼養(yǎng)，小鼠性周期馬上紊亂。 支氣管敗血桿菌引起豚鼠支氣管炎，但兔子則隱性帶菌，若將二者飼養(yǎng)于一室，兔子就很快會發(fā)病。BALB/c系雌性小鼠與同系或異系雄鼠接近，有50%發(fā)生妊娠中止反應(yīng)。 實(shí)驗(yàn)動物與人的關(guān)系有經(jīng)驗(yàn)的從事實(shí)驗(yàn)動物管理的工作人員，能從所飼養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)動物行為上分析出飼養(yǎng)管理者的性格。認(rèn)真操作與馬虎應(yīng)付的人飼養(yǎng)的動物質(zhì)量有明顯的區(qū)別。 因此，實(shí)驗(yàn)動物與人之間通過飼養(yǎng)管理操作，實(shí)驗(yàn)處理或施加因素處理過程中，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響很大。有學(xué)者(

25、Chance 1956)指出，卵巢重量的變異系數(shù)因籠箱大小、飼養(yǎng)只數(shù)、動物換籠次數(shù)，實(shí)驗(yàn)者出現(xiàn)的次數(shù)而變化。實(shí)驗(yàn)鼠：給我換個(gè)美女實(shí)驗(yàn)員！5.2.4 設(shè)施環(huán)境因素對實(shí)驗(yàn)動物的影響一般而言，設(shè)施環(huán)境主要有：設(shè)施的墻體，地面的隔熱性能；空間及維護(hù)結(jié)構(gòu)的密閉性，人工可控程度，采光能力，排水能力，空調(diào)方式，籠架具結(jié)構(gòu)，材質(zhì)，實(shí)用性，安全性導(dǎo)熱性等。這一環(huán)境因素由于所處的地理位置，氣候狀況，實(shí)驗(yàn)動物品種(系)、設(shè)施類型等，用途各異，對實(shí)驗(yàn)動物的影響程度相對較穩(wěn)定。 設(shè)施環(huán)境因素對非實(shí)驗(yàn)動物專業(yè)人員而言，不太重要，但是其中籠架具和墊料對實(shí)驗(yàn)動物的影響應(yīng)有所了解。 飼養(yǎng)用籠具的材質(zhì)和構(gòu)造對小鼠和大鼠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

26、發(fā)生影響。CCl4實(shí)驗(yàn)中，鐵絲籠組比玻璃缸組體重大，肝功與組織學(xué)檢查變化小。用嗎啡、戊巴比妥致大鼠死亡實(shí)驗(yàn)中，鐵絲網(wǎng)底組比木板底組低。裸鼠的攝食量，鐵絲籠網(wǎng)底組比塑料籠組增加17%。長期使用創(chuàng)花做墊料的大小鼠 自然發(fā)生組織腫瘤比率比非刨花組高出35倍。谷上等人把Wistar大鼠雌雄各25只分別用金屬絲籠和塑料籠飼養(yǎng)(4周24月齡)，死亡率以塑料籠組為高，肝和腎腫大，血清膽固醇和磷脂水平均高出許多。目前，墊料的處理已采用高壓滅菌或Co60照射滅菌，減輕了影響。5.2.5 管理環(huán)境因素對實(shí)驗(yàn)動物的影響該子系統(tǒng)是指經(jīng)常性管理實(shí)驗(yàn)動物生產(chǎn)繁育的操作措施，以及動物實(shí)驗(yàn)的操作方式等SOP( Standar

27、d Operation Practice)形成的環(huán)境。近年來對動物實(shí)驗(yàn)中，施加因素、強(qiáng)度對實(shí)驗(yàn)動物的影響已引起人們的高度重視。5.2.5 管理環(huán)境因素 這是一個(gè)相對穩(wěn)定的系統(tǒng)。主要包括： 居住因素、飼養(yǎng)密度、操作步驟、飼養(yǎng)方式、飼喂頻率、墊料更換方式、時(shí)間等，這一系統(tǒng)無固定模式，主要依靠對實(shí)驗(yàn)動物的健康狀況，繁育性能、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等指標(biāo)來評價(jià)。飼養(yǎng)方式圈養(yǎng)式 欄圈式 運(yùn)動場式 合并式 籠架具式 籠架式 托盤式 墊料式、吊架式 架掛式 壁掛式 水洗方法 簡易式 自動沖水式、人工控制環(huán)境方式 屏障式 隔離式. 1、居住因素A=N(0.7W+6W)A=籠箱面積，N=飼養(yǎng)只數(shù)，W=小鼠體重實(shí)驗(yàn)動物的飼養(yǎng)密

28、度影響到內(nèi)分泌系統(tǒng)的功能。2、飼養(yǎng)密度有資料表明：飼養(yǎng)密度越大，飼料回報(bào)率就越低，同時(shí)腸道內(nèi)需氧菌(葡萄等球菌、鏈球菌、腸桿菌、棒狀桿菌)中有一至兩種增加，厭氧菌(消化球菌、類桿菌的)有所增加。用AK小鼠研究白血病與密度關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)： 單方飼養(yǎng)組生存時(shí)間比群居組短。這是由于群居小鼠使皮質(zhì)酮分泌增加的結(jié)果。由此可知，飼養(yǎng)密度能引起不同的動物反映，但不能下結(jié)論單個(gè)飼養(yǎng)優(yōu)/劣于群體飼養(yǎng)。因?qū)嶒?yàn)?zāi)康牟煌?，故寫?bào)告時(shí)，必須寫清飼養(yǎng)只數(shù)/籠。實(shí)驗(yàn)動物與人的關(guān)系在前面已經(jīng)介紹過，能夠引起實(shí)驗(yàn)結(jié)果的盡管已成為不爭的事實(shí)，因此，建立一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)、飼育操作步驟就極為重要。這也是在長期的飼育和實(shí)驗(yàn)過程中積累的經(jīng)驗(yàn)的

29、總結(jié)。3、操作步驟的影響染毒途徑 染毒途徑不同，毒物的分布和吸收速度也不同。 吸收多、吸收快，作用反應(yīng)也大和快，染毒途徑的吸收速度依次是：靜脈吸收呼吸道吸收腹腔注射肌內(nèi)注射皮下注射皮內(nèi)注射經(jīng)消化道吸收皮膚涂布吸收。如：敵百蟲小鼠 經(jīng)口LD50為： 400600mg/kg， 經(jīng)皮下注射LD50為：100300mg/kg， 經(jīng)皮涂布LD50為： 17001900mg/kg。 染毒時(shí)機(jī)和方式 給實(shí)驗(yàn)動物空腹染毒比胃內(nèi)充盈時(shí)染毒毒物吸收較快，一定劑量的毒物混于飼料中喂飼，要比灌胃毒效反應(yīng)慢、輕。 相同劑量的毒物在一天內(nèi)多次給予，比集中在短時(shí)間內(nèi)一次給予時(shí)血中的濃度低得多，因此毒反應(yīng)程度也輕。毒物的溶劑

30、、助溶劑 在動物實(shí)驗(yàn)中，需要使用溶劑、助溶劑或賦形劑，將被檢物質(zhì)配成一定劑型后給予實(shí)驗(yàn)動物，某些溶劑、助溶劑可以影響毒物的毒性。 如以乙醇作溶劑，小鼠皮下注射計(jì)算毒物的LD50時(shí)，乙醇本身對小鼠有毒作用，對照組動物注射0.5ml純乙醇后亦全部死亡。 有些溶劑與被檢物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有可能改變被檢物的毒性，或可能加速，減緩或阻礙毒物吸收、排泄而影響毒性反應(yīng)結(jié)果。 用蒸餾水與花生油二種溶劑浸泡啤酒花顆粒2個(gè)小時(shí)，用其濾液測定小鼠經(jīng)口給藥的LD50，結(jié)果水溶劑的LD50值為40006000mg/kg，而花生油溶劑的LD50為200500mg/kg，相差10倍以上。給予毒物的濃度與體積 在動物實(shí)驗(yàn)中，最

31、大一次給予量因動物而異，經(jīng)口給予一般為體重的1%2%，靜脈注射鼠類為0.10.5ml，較大動物為2ml，皮下、肌內(nèi)注入體積較大時(shí)，應(yīng)把總量分成幾份，注射在幾個(gè)部位。 體積過大，會引起胃腸功能紊亂，甚至死亡。相同劑量的毒物，由于稀釋度不同，也可造成毒性的差異，一般認(rèn)為濃溶液較稀溶液吸收快，毒作用強(qiáng)。麻醉深度 動物實(shí)驗(yàn)中要求麻醉深度要適度，而且在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中要保持始終恒定。因此應(yīng)區(qū)分實(shí)驗(yàn)要求和動物品種（系）而用不同麻醉劑，不能亂用麻醉劑。 麻醉過深：動物處于深度抑制，甚至瀕死狀態(tài)，動物各種正常反應(yīng)受到抑制，那是不能做出可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的。 麻醉過淺：在動物身上進(jìn)行手術(shù)或?qū)嶒?yàn)，將會引起強(qiáng)烈的疼痛刺激

32、，使動物全身，特別是呼吸、循環(huán)功能發(fā)生改變，消化功能也會發(fā)生改變，如疼痛刺激會反射性的長時(shí)間中止胰腺的分泌，所以麻醉深度必須合適。 在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中保持麻醉深度的始終一致是非常必要的，因?yàn)槁樽砩疃鹊淖儎樱瑫箤?shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生前后不一致的變化，給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來了難以分析的誤差。手術(shù)技巧 動物實(shí)驗(yàn)中除了要注意選擇合適的實(shí)驗(yàn)動物，所用試劑要純正，儀器要靈敏，方法要準(zhǔn)確外，還必須注意手術(shù)技巧，即操作技術(shù)的熟練。 手術(shù)熟練可以減少對動物的刺激，動物所受創(chuàng)傷、出血等就少，將會提高實(shí)驗(yàn)成功和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性。 要達(dá)到動物手術(shù)操作熟練，必須要了解各種動物的特征，組織、器官的位置，神經(jīng)、血管的走行特點(diǎn)，通過在動物身上反復(fù)

33、實(shí)踐，即可達(dá)到熟中生巧、操作自如。5.2.6 營養(yǎng)因素對實(shí)驗(yàn)動物的影響 營養(yǎng)環(huán)境子系統(tǒng)包括數(shù)量因子和質(zhì)量因子兩部分指標(biāo)。也是一個(gè)相對穩(wěn)定的系統(tǒng)。數(shù)量因子主要指飼料的營養(yǎng)成分：如總能量，粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、粗灰分、必需氨基酸、微量元素、維生素等；5.2.6 營養(yǎng)環(huán)境因素質(zhì)量因子指標(biāo)主要有：飼料新鮮度、雜質(zhì)率、均勻度硬度、適口性等。這部分環(huán)境因素對實(shí)驗(yàn)動物的影響曲線較平緩，相對比較穩(wěn)定。 做為實(shí)驗(yàn)動物的營養(yǎng)因素是指能滿足動物維持正常的生長繁殖所需的各種養(yǎng)分的基本條件。具體地說就是指實(shí)驗(yàn)動物每天所攝入的能量(蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素等的需要)。顆粒飼料：具有一定硬度的營養(yǎng)全價(jià)的顆粒狀飼料。大小鼠、

34、兔、地鼠等實(shí)驗(yàn)動物用。膨化飼料：用膨化法加工的全價(jià)飼料，犬、貓、豬、靈長類等實(shí)驗(yàn)動物常用。精制飼料：具有特殊營養(yǎng)成分的粉狀飼料。有些特殊規(guī)定化學(xué)成分的飼料，用于營養(yǎng)學(xué)研究。實(shí)驗(yàn)動物飼料類型5.3 實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施 開放系統(tǒng)屏障系統(tǒng)半屏障系統(tǒng)隔離系統(tǒng)一、開放系統(tǒng)開放系統(tǒng)是飼養(yǎng)普通級動物的設(shè)施。實(shí)驗(yàn)動物的生存環(huán)境直接與外界大氣相通。飼料、飲水要符合衛(wèi)生要求，墊料要消毒，有防野鼠、防蟲設(shè)施。 開放系統(tǒng)并非不要求進(jìn)行環(huán)境控制和微生物控制，在某種程度上對環(huán)境仍有一定的要求，只是變動范圍較大。二、屏障系統(tǒng)屏障系統(tǒng)是用于飼養(yǎng)無特定病原體（SPF, specific pathogen free）動物的封閉系統(tǒng)。屏

35、障系統(tǒng)包括動物飼養(yǎng)區(qū)、動物接收區(qū)、動物試驗(yàn)區(qū)、管理區(qū)、清洗滅菌區(qū)、交通區(qū)等。進(jìn)入屏障系統(tǒng)的工作人員、物料和動物必須采用單向流通路線（滅菌、淋浴、清潔走廊、動物房、從污染走廊出屏障系統(tǒng)），嚴(yán)格控制環(huán)境空氣的進(jìn)出。屏障系統(tǒng)基本要求3-1 建筑設(shè)施3-2 空氣調(diào)節(jié)3-3 消毒3-4 工作人員3-5 基本動線三、半屏障系統(tǒng)半屏障系統(tǒng)是飼養(yǎng)清潔級動物的設(shè)施。其結(jié)構(gòu)和設(shè)備均與屏障系統(tǒng)設(shè)施基本相同。但空氣潔凈度等級低于屏障設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)。四、隔離系統(tǒng)隔離系統(tǒng)用于飼養(yǎng)無菌(germ free)動物和悉生(Gnotobiotic)動物。該環(huán)境設(shè)施采用無菌隔離裝置以保存無菌或無外來污染動物。隔離裝置內(nèi)的空氣、飼料、水、

36、墊料和設(shè)備均為無菌，動物和物料的動態(tài)傳遞須經(jīng)特殊的傳遞系統(tǒng)，該系統(tǒng)既能保證與環(huán)境的絕對隔離，又能滿足轉(zhuǎn)運(yùn)動物時(shí)保持內(nèi)環(huán)境一致。 隔離系統(tǒng)基本要求3-1 空氣調(diào)節(jié)3-2 密封性3-3 空氣過濾3-4 耐酸濁4-5 嚴(yán)格消毒各種實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施示意圖實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境的設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)常用實(shí)驗(yàn)動物籠具簡介隔離器層流架代謝籠不銹鋼籠架具屏障系統(tǒng)隔離器隔離器模式圖負(fù)壓隔離器普通隔離器大規(guī)模生產(chǎn)隔離器群屏障系統(tǒng)雙扇模式給籠具提供高達(dá) 70 到80 ACH 的經(jīng)HEPA 過濾的凈氣，經(jīng)HEPA 過濾的排氣直接排入室內(nèi)或者通過套管排入建筑的排氣系統(tǒng)。籠子安靜快捷地安放到籠架上。一個(gè)主機(jī)可以帶 3-4 個(gè)單面架或者2 個(gè)雙面架

37、。IVC連接建筑系統(tǒng)模式籠架排氣經(jīng)由一個(gè)套管連接至建筑排氣系統(tǒng)套管連接的作用在于抵消建筑排氣系統(tǒng)不穩(wěn)定的靜態(tài)壓力造成的影響至建筑排氣系統(tǒng)套管房間空氣IVC籠架SLIM主機(jī)排氣管供氣管層流架層流架示意圖代謝籠鋼籠架具為動物提供表達(dá)天性的自由不同動物,玩具不同5.4 實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境應(yīng)激5.4.1 應(yīng)激的基本概念5.4.2 應(yīng)激反應(yīng)的特點(diǎn)5.4.3 環(huán)境應(yīng)激對動物實(shí)驗(yàn)的影響5.4.4 環(huán)境應(yīng)激反應(yīng)的診斷5.4.5 實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境應(yīng)激的預(yù)防5.4.1 應(yīng)激的基本概念過度的環(huán)境刺激和精神壓力對實(shí)驗(yàn)動物造成生理的行為的緊張狀態(tài)”?；蛘哒f：當(dāng)實(shí)驗(yàn)動物為克服環(huán)境的不利影響，必須在生理上，行為上作為異常的或極端的調(diào)

38、整時(shí)的反應(yīng)。凡能引起機(jī)體，呈現(xiàn)非特異緊張狀態(tài)的環(huán)境刺激或致緊張因素，稱其為應(yīng)激源(Stressor)。應(yīng)激反應(yīng):是指機(jī)體在受到各種內(nèi)外環(huán)境因素刺激時(shí)所出現(xiàn)的非特異性全身反應(yīng)。任何刺激，只要達(dá)到一定程度，除了引起與刺激因素直接相關(guān)的特異性變化外，還可引起一組與刺激因素的性質(zhì)無關(guān)的全身性非特異反應(yīng)。（如溫度、噪音、毒物等）按發(fā)生應(yīng)激的長短分急性應(yīng)激機(jī)體受到突然刺激發(fā)生的應(yīng)激。慢性應(yīng)激長期而持久的緊張狀態(tài)。按應(yīng)激的結(jié)果生理性應(yīng)激（良性應(yīng)激）機(jī)體適應(yīng)了外界刺激，并維持了機(jī)體的生理平衡。病理性應(yīng)激（惡性應(yīng)激）由于應(yīng)激而導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)一系列機(jī)能、代謝紊亂和結(jié)構(gòu)損傷，甚至發(fā)病。即應(yīng)激反應(yīng)過于強(qiáng)烈或持久，超過機(jī)

39、體負(fù)荷的限度，內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定性破壞，這意味著疾病的開始甚至死亡的到來。除疾病外，還有饑餓、溫度高低、運(yùn)輸震動、擁擠、噪音、恐懼焦慮、疲勞等均可引起。5.4.2 實(shí)驗(yàn)動物應(yīng)激反應(yīng)的特點(diǎn)(1)應(yīng)激反應(yīng)的非特異性。不同應(yīng)激源都能引起相對相同的應(yīng)激反應(yīng)；(2)應(yīng)激源的廣泛性。凡能引起應(yīng)激反應(yīng)的一切環(huán)境刺激；(3)應(yīng)激反應(yīng)的雙重性。對實(shí)驗(yàn)動物健康生長發(fā)育、繁殖免疫產(chǎn)生不利影響；動員機(jī)體全部防御機(jī)理保持內(nèi)環(huán)境平衡。(4)應(yīng)激反應(yīng)誘發(fā)實(shí)驗(yàn)動物過氧化損傷。 5. 4.3應(yīng)激反應(yīng)的主要表現(xiàn)(1)行為適應(yīng)性改變：急性應(yīng)激增強(qiáng)喚醒、覺醒意識，抑制進(jìn)食，繁殖和應(yīng)激反應(yīng)(2)身體的適應(yīng)性改變：氧和營養(yǎng)素直接至中樞系統(tǒng)和應(yīng)

40、激部位，改變心血管張力，增加血壓和心率和呼吸率，增加糖原分介和脂肪分解，加強(qiáng)毒性代謝產(chǎn)物的解毒，抑制炎癥/免疫反應(yīng)。 自由基、活性氧、活性氮基團(tuán)異?；钴S。形態(tài)學(xué)改變則主要以腎上腺腫大、淋巴結(jié)、脾臟萎縮，胃腸道急性潰瘍或糜爛等。5.4.4 環(huán)境應(yīng)激對實(shí)驗(yàn)動物的影響（1）制動應(yīng)激的影響。保定在椅子上的恒河猴與不保定的相比，血清乳酸脫氫酶總活性高出810倍。小型豬保定時(shí)，血漿皮質(zhì)醇濃度升高，這種變化與葡萄糖、尿素濃度變化相關(guān)聯(lián)。不同的保定方式對皮質(zhì)醇影響也不同，用脖繩保定與圍欄保定相比，前者血清中皮質(zhì)醇濃度明顯高于后者。(2)手術(shù)實(shí)驗(yàn)應(yīng)激的影響手術(shù)應(yīng)激損傷局部可釋放無機(jī)離子K+、H+、5-HT，前列腺素，花生四烯酸，緩解