动物实验的环境控制.ppt
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1、Lecturer:Alex XieCell Phone: 13627003657Email: xbxbeesmsu.eduWeb: ,Science,Department of Laboratory Animal Science, Nanchang University,第五章 环境质量控制,实验动物质量控制 遗传质量控制 微生物质量控制 环境质量控制 营养质量控制,第一节 环境因素对实验动物的影响,一、实验动物环境控制的重要性 实验动物几乎终身被限制在一个极其有限的环境范围内生活,这种环境就成了实验动物赖以生存的条件。动物实验在实验前和实验中控制各种环境因素十分重要。甚至可以说没有环境控制就
2、没有动物实验。,genotype基因型 发育环境 developmental phenotype表现型 周围环境 proximate dramatype 演出型,1959年Russell和Burch提出的 影响实验结果的遗传和环境因素,动物对实验处理的反应可用以下公式表示: R = (A+B+C) D + E R:实验动物的总反应 A:动物种的共同反应 B:品种品系特有的反应 C:个体反应(个体差异) D:环境影响 E:实验误差 环境因素与动物的总反应呈正相关,要尽量减少D的变化,排除实验处理以外的影响。,二、实验动物环境因素的分类 1、气候因素:温度、湿度、气流、风速等; 2、理化因素:氧、
3、二氧化碳、粉尘、臭味、噪音、照度、杀虫剂、消毒剂、有害化学物质等;,3、居住因素:房屋、笼具、垫料等; 4、营养因素:饲料、水等; 5、生物因素: 同种生物因素:社会地位、势力范围、咬斗和饲养密度等 异种生物因素:微生物、人和其它动物的关系,环境对实验动物质量和动物试验结果的影响是多因素联合作用的结果。多种因素是共存的。所以在论述实验动物的环境时,应该按复合环境(environmental complex)状态加以考虑。,三、各种环境因素对实验动物质量和动物试验结果的影响 1、温度: 最适宜温度20-25,温差:3或4 温度对动物的影响: 新陈代谢:低温时新陈代谢增加,摄食增加 散热:除灵长类
4、,其他动物汗腺不发达或无汗腺,高温时散热困难,难以维持体温恒定 脏器重量:负相关 生殖:高温时雄性睾丸萎缩,精子活力下降;雌性动物性周期紊乱,泌乳下降 对动物实验的反应性,不同温度对药物LD50的影响(mg/kg) - 药物 15.5 26.7 - 苯异丙氨 197.0 90.0 盐酸脱氧麻黄碱 111.0 33.2 麻黄碱 477.1 565.0,表4-1 不同环境温度时戊巴比妥钠(95mg/kg) 腹腔注射导致大鼠死亡率比较,实验动物的温度标准范围:,2、湿度: 相对湿度, 实际水蒸气分压力 相对湿度(%) = - 100% 饱和水蒸气分压力 适宜的相对湿度是40%-70%。 高温高湿导致
5、机体蒸发散热受阻。高湿利于微生物繁殖和传播。 湿度过低可导致粉尘飞扬,而微生物主要附着在粉尘上,动物室内变态反应原的含量随湿度的下降而上升。 低湿,散热增加,产热增加,摄食增加 低湿,大鼠环尾症,3、气流与风速 换气次数,气流速度,压强梯度 气流速度和散热正相关,实验动物体表面积与体重的比值较大,对气流速度更敏感。 气流速度过大或气流直吹,动物体表散热过大。气流速度小,散热慢。0.1-0.2m/s 换气次数,洁净程度越高,要求换气次数越多。 屏障环境:10-20次/h 隔离环境: 20-50次/h. 压强梯度:洁净区高于污染区 合理组织气流和风速可调节室内温度和湿度,又可降低室内粉尘和有害气体
6、污染,控制传染病的流行。,4、光照 工作照度150300lx 动物照度1520lx 明暗交替时间12/12或10/14h 照度对动物的生殖生理和行为活动有较大影响 强光长时间照射引起角膜退行性变化,5、噪声 60dB以下 音域,人10002000Hz,小鼠10005000Hz。 引起小鼠听力性痉挛。 对生殖影响较大,如豚鼠流产。 引起动物呼吸、心跳、血压、肾上腺皮质激素等生理指标变化。,6、空气洁净状况 气体污染, 氨14mg/m3 有害气体,氨、甲基硫醇、硫化氢等 颗粒污染,100级,10000级,100000级 美国宇航局标准,每立方英尺空气中直径0.5微米以上粒子的个数。 粉尘颗粒,是变
7、应原,还是微生物的主要载体。,落下菌数,0(隔离环境),3(屏障环境),或30个/皿(普通环境) 在不饲养动物的状态下每510m2放置1个直径9cm的血琼脂培养皿,暴露30min培养48h的菌落数。,7、生物因素 动物社会因素和动物饲养密度 微生物 其它动物 实验人员,Male mice will fight when first co-mingled in a cage, and they need to be observed very closely during this time of establishing a social dominance hierarchy within
8、the group. Weak and non-aggressive animals might be injured or killed if not removed from the cage.,8、居住因素 包括实验动物室的建筑、饲养笼具、垫料、饮水器和给食器等。,动物试验设施环境指标:以屏障系统小鼠为例 温度:2025 换气次数:1020 次/h 日温差: 3 气流速度:0.10.2 m/s 相对湿度:4070% 压强梯度:2050 Pa 噪声: 60dB 空气洁净度:10000级 氨浓度: 14 mg/m3 落下细菌数: 3个/皿 照度:(工作)150300 lx (动物)1520
9、lx 昼夜明暗交替时间:12/12或10/14 小时 密度(20g):面积0.01m2,高度0.15m,第二节 实验动物设施,一、实验动物设施 laboratory animal facility,LAF 是进行实验动物饲养、保种维持、生产、实验研究、试验等设施的总称。包括实验动物繁育、生产设施和动物实验设施。,二、实验动物环境设施的分类 实验动物设施根据对饲养动物的空气净化程度分为三类。 开放系统(open system) 屏障系统(barrier system) 隔离系统(isolation system),实验动物中心屏障环境特点: 恒温(2026)恒湿(4070) 足够的换气次数(10
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- 动物 实验 试验 环境 控制 节制
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