实验动物环境控制课件.ppt
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- 实验 动物 环境 控制 课件
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1、实验动物环境控制研究生本次课所掌握内容空气洁净度颗粒物污染通风与换气光照噪音病原微生物居住环境环境因素对实验动物影响垫料、饲料、饮水器 环境因素对实验动物的影响 环境控制的重要性 基因型 发育环境 表现型 周围环境 演出型 实验动物在人工环境中生长、繁殖和接受实验处理,特定场所及其周围空间为实验动物环境。生物医学研究中,要得到准确、可靠实验数据,要避免环境因素对动物的生理生化活动不利影响,创造一个良好的实验动物环境。环境造成了实验动物赖以生存的条件,环境条件改变时,严重影响动物实验效果。动物性状表现主要由遗传因素和环境因素决定。动物基因型受环境影响,决定其表现型;而表现型又受到动物邻近环境影响
2、而出现反应型。求得动物实验结果重复性好,要求反应型(即供实验用的动物)稳定,决定反应型遗传背景和环境条件加以控制。环境因素对实验动物影响,环境因素具有“有利”和“有害”作用两个方面:环境因素是实验动物生存必要条件,动物通过新陈代谢同周围环境不断地进行物质和能量的交换,同时动物经常接受外界环境刺激产生免疫反应增强体质,促进生长,实验动物在舒适环境中才能正常生长、发育、繁育和用于实验。环境因素对动物机体有害的各种因素,动物在有害因素作用下,产生保护性反应或通过适应来消除或减轻这些有害因素作用,“有害”情况过一定水平,就会使动物机体不能忍受,产生直接或间接危害,动物各种功能失调,引起各种疾病甚至死亡
3、。实验动物环境控制原则,充分利用和创造那些对实验动物有利因素,消除和防止有害因素,保证实验动物健康和达到实验利用目的。小鼠1520 2022 222 2224大鼠18221822 222 23豚鼠15201720 222 2l25家兔15201521 18土2 23猫15202122 222 24犬152022以下 182 24(幼)动物种类国内英国“欧洲”手册日本猴类2024202222224摄取食量作为耗能量的指标,单只饲养在铁丝笼内的小鼠,在28以下摄食量随温度下降而线性增加,群养在1216之间或32时,大鼠的红细胞数、白细胞数及红细胞压积升高,血浆蛋白、血尿素氮、ALP、GOT和GPT
4、在1216时增加。在毒性试验中,环境温度急剧改变,机体的生理机能就会发生急剧变化,甚至明显影响动物对药物的毒性反应。空气中湿度是指大气中水分含量,按每立方米实际含水量(g)表示,称为绝对湿度;空气中实际含水量占同等温度下饱和含水量的百分比值,称为相对湿度。相对湿度对动物机体热调节有密切关系,当环境温度与体温接近,动物通过蒸发作用放散体热,环境湿度达到饱和状态时(即高温、高湿情况下),动物体蒸发受到抑制,容易引起代谢紊乱,动物机体抵抗力下降,发病率增加。高湿情况下有利于病原微生物和寄生虫生长繁殖,垫料与饲料易发生霉变,对动物健康不利。低湿情况下,大、小鼠的哺乳母鼠常发生拒哺乳或吃仔鼠现象,仔鼠发
5、育不良;低湿使室内灰尘飞扬,容易引起动物呼吸道疾病。多数动物不耐低温,低温、干燥环境下大鼠容易发生表现尾根部坏死、溃烂坏尾症,死亡率高。动物在高温、高湿情况下,易发生某些传染性和非传染性疾病。新捕获猴类,要求较高的湿度和温度,南美产的绒猴尤为如此。实验动物,相对湿度控制在4070之间,505最好。猫喜欢干燥环境,适于较低湿度。气流及风速气流大小与体热散发有关。气流速度过小,空气流通不良,室内充满臭气,对流散热困难,易造成疾病发生,甚至死亡;气流速度过大,动物体表散量增加,同样危及健康。对于风速国内有明确的规定,应控制在1.31.8cms,冷气开放时取下限,暖气开放时取上限。病原微生物随空气流动
6、,动物设施内各区域静压状况(正压、负压)决定了空气流动方向。在双走廊SPF设施中空气流动方向是从清洁走廊饲育室污物走廊、一更室设施外,室内处于正压。污染或放射性实验动物室,防止微生物和放射性物质扩散,室内必须处于负压。国际标准规定设施内压力梯度为2050Pa。饲养室送风口和排风口气流较大,布置动物笼架、笼具时应尽量避开风口。空气洁净度动物饲养室和观察室内空气中漂浮着颗粒物(微生物多附着在颗粒物上)与有害气体,对动物机体可造成不同程度的危害,可干扰动物实验过程。气体污染动物粪尿等排泄物发酵分解产生污物种类很多,氨、甲基硫醇、硫化氢、硫化甲基、三甲氨、苯乙烯、乙醛和二硫化甲基等。规定不同种类动物室
7、内恶臭物质浓度,氨是污染物质中浓度最高的一种,各种动物饲养室均可测出。氨浓度判断饲养室污染状况监测指标:动物饲养室温度上升、动物饲养密度增加、通风条件不良、排泄物和垫料未及时清除,饲养室氨浓度急剧上升。氨作为一种刺激性气体,浓度升高,刺激动物眼结膜、鼻腔黏膜和呼吸道黏膜引起流泪、咳嗽,严重者产生急性肺水肿引起动物死亡。长期处于高浓度氨环境下,实验动物上呼吸道出现慢性炎症,动物失去使用价值。硫化氢(H2S)具强烈臭鸡蛋味有毒气体,空气中含0.0001-0.0002即能觉察,动物粪便和肠中产生臭气中含H2S。吸入H2S在呼吸道中生成Na2S,组织中失去Na,即黏膜受刺激生化基础。H2S刺激神经。当
8、温度增高时会增加H2S毒性,室内H2S和NH3均易诱发家兔鼻炎。雄性小鼠汗腺分泌臭气,招致雌性小鼠性周期紊乱。颗粒物污染 动物饲养室空气中颗粒物来源有两途径,室外空气经过滤处理不当直接带入,动物皮毛、皮屑、饲料和垫料等往往可以被气流携带或动物活动扬起在空气中漂浮,形成颗粒物污染。粉尘颗粒对动物危害随颗粒大小而不同。颗粒大的在空气中漂浮时间短,影响程度小;颗粒小在空气中漂浮时间长,影响程度大。粉尘对动物机体影响5um以下粉尘,小颗粒粉尘,经呼吸道吸入到达细支气管与肺泡而引起呼吸道疾病。颗粒物除本身对动物产生不良影响,成为微生物载体,各种微生物粒子包括细菌、病毒和寄生虫等带人饲养室。饲养清洁级以上
9、实验动物设施,对进入饲养环境空气须经有效过滤使空气达到一定洁净度。要求饲养无特定病原体动物环境空气洁净度达到10000级,清洁级动物饲养环境应达到100000级。净化洁净度按美国宇航局生物净化室标准,以每立方英尺空气中含0.5um以上粒子累积个数进行分类为100级1000级和100000级。通风和换气动物室通风换气,供给动物新鲜空气,除去室内恶臭物质;排出动物呼吸、照明和机械运转产生的余热;稀释粉尘和空气中浮游微生物,使C02减少到最低程度。通风换气量根据动物代谢量来估计。一般动物室换气以换气次数来衡量,即每室空气lh需换几次,一般规定1020次/h。换气次数越高,空气越新鲜,换气次数增加导致
10、能量损失增加,环境维持费用增加,一般控制在适当次数。光照 光照对实验动物生理机能有重要调节作用,可见光对实验动物影响表现在生殖和行为。利用人工控制照明调节生殖过程,包括发情、排卵、交配、分娩、泌乳和育仔等。持续黑暗条件下抑制大鼠的生殖过程,使卵巢减轻;持续光照,则过度刺激生殖系统,产生连续发情,大、小鼠出现永久性阴道角化,多数卵泡达到排卵前期,不形成黄体。光照过强会导动物做窝性差,甚至出现吃仔和拒哺乳。强光照出现视网膜退行性变化,白色大鼠在540980Lux照度下持续65d,角膜完全变性。小鼠性周期在20Lx以下为5d,200Lx时有规律地表现4d;大鼠明暗各为12h时发情周期稳定在4d;22
11、h照明、2h黑暗时表现连续照明15d左右时间内可连续发情。不同颜色光对动物影响也不同,蓝色光照下大鼠性成熟比红色光照下大鼠早,卵巢和子宫较大,红色光照下大鼠泌乳能力强。完全依靠灯光照明动物设施中,采用人工照明要求光源分布合理,饲养室和实验室每一场所都有均匀光照。要求距地面0.8lm处,照度达到150300Lx。工作人员操作、观察动物提供方便。按照动物昼夜活动和休眠规律,光照采用明、暗交替形式。明暗交替比为12:12h、13:1lh和14:10h,光线以柔和为佳。噪音影响 频率高、音压大、冲击性强声音称为噪音。噪音可引起动物紧张,使动物受到刺激。短暂噪音引起动物行为和生理反应。豚鼠特别怕噪音,导
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