药理学实验与学习指导

**部分　药理学实验指导 **章　药理学实验基本知识 一、药理学实验的基本目的 药理学实验的目的在于通过循序渐进的常规实验，验证药理学中的重要基本理论，使学生更牢固地掌握药理学理论知识，并掌握实验基本方法；通过综合实验了解较为先进的科研方法和技能，同时培养学生综合分析问题的能力；通过设计性实验，培养学生发现问题、思考问题、解决问题的科学思维及创新能力。药理学实验还培养学生对科学工作严肃的态度、严格的要求、严密的工作方法和实事求是的作风，使学生初步具备对事物观察、比较、综合和解决实际问题的能力。 二、药理学实验的要求 （一）实验前 1. 仔细阅读实验目的、实验步骤、实验基本要求和注意事项。 2. 充分掌握和理解理论知识，结合实验内容，清楚实验基本原理，避免出现差错和意外事故，预测实验中可能出现的情况和发生的问题并制订解决方案。 （二）实验时 1. 为营造良好的学习环境，不得大声喧哗，必须保持实验室安静整洁，实验器材的放置力求稳当、整齐、有条不紊。 2. 以严肃认真的态度按照实验步骤循序操作，准确计算给药量，节约药品，不得进行与实验无关的活动。要注意保护实验动物和标本，要爱护和尊重实验动物，避免与实验内容无关的活动。 3. 实验要认真，有条不紊，分工协作，发挥团队协作精神。仔细、耐心地观察实验中动物出现的各种反应，实事求是地记录现象和结果，并联系课堂讲授内容进行思考。 4. 实验时应独立操作或在教师指导下独立操作，强化训练实验操作基本方法和技能，克服依赖性高、动手能力差等困难。在实验过程中遇到疑难之处，先自己设法解决，如一时无法解决，应向指导教师说明情况，请求指导教师协助解决。对于贵重仪器，在未熟悉其性能之前，不可轻易调试。 5. 实验室内保持安静、整洁。用药后须用原瓶塞塞好，公用药品和器材不可随意挪动。 （三）实验后 1. 将实验用器材清洗擦干，清点整理后放到指定位置。如有损坏、缺少，应及时报告教师，临时借用的器械或物品，实验完成后，清点完毕交负责教师。 2. 存活的动物送回动物房，处死的动物及其他废物丢入指定处所，做好实验室的清洁卫生工作。 3. 认真整理实验记录，经过分析思考，撰写实验报告，按时交给指导教师评阅。 三、药理学实验结果的记录与报告 （一）实验记录 1. 实验记录是撰写实验报告的原始资料，应写在专用的实验记录本上。记录应做到条理分明、文字简练、字迹清楚，不得随意涂改、擦抹。实验课应养成认真写好实验记录的良好习惯。 2. 实验课前应认真预习，将实验名称、原理、实验方法和实验步骤等简明扼要地写在记录本上。 3. 实验过程中要仔细观察实验现象并做详细记录，记录应真实、及时、准确、完整。记录内容包括实验时间，试剂名称、规格和用量，实验方法和具体实验条件（温度、湿度、仪器名称型号等），操作关键步骤及注意事项，实验现象（正常的和异常的），数据和结果等。 4. 可根据实验内容和要求，在预习时事先设计好记录表格或流程图，实验中边观察边填写，应做到条理分明、整洁清楚，便于整理总结。写实验记录时要有严肃认真的态度，不能用任何方式改变或曲解原始结果，不论是预期结果还是非预期结果，均应实事求是地记录。 5. 实验中如发生错误或对实验结果存有怀疑，应如实记录，必要时应重做，不应将不可靠的结果当作正确结果。 （二）实验报告 书写实验报告是实验研究工作的基本功之一，有助于提高综合分析及逻辑思维能力，也可为撰写研究论文打下基础。实验结束后应根据实验结果和实验记录，及时认真撰写实验报告。完整的实验报告至少应包括以下部分： 1. 实验（编号）及实验题目 题目中应包含实验药物、实验动物和实验主要内容，做到简洁、明确、有概括性，字数不宜太多，如“戊巴比妥钠对小鼠催眠作用的半数有效量（ED50）测定”。 2. 实验目的和要求 说明实验的目的、要求及意义所在。 3. 实验原理 简明扼要地叙述实验的原理。 4. 实验材料 包括以下四个方面。 （1）实验动物：列出实验所用实验动物的种类、品系、来源、体重、数量。 （2）实验试剂：列出实验所用试剂或药品的名称、货号、来源、浓度、剂量。 （3）实验耗材：列出实验所用耗材的名称、规格、来源。 （4）实验设备：列出实验所用设备的名称、型号、出厂日期、生产厂家等信息。 5. 实验方法及步骤 实验方法叙述要详细，步骤要清晰，对于一些实验中的关键操作，应注明操作条件和参数，便于他人参考和重复实验。 6. 实验结果 药理实验的结果可分为数据资料和图形资料，前者包括计量资料（如血压值、心率、生化数据等）和计数资料（如阳性反应数或阴性反应数，死亡数或存活数等）。对数据资料应以正确的单位和数值作定量的表示，必要时进行统计学处理，以保证结论有较大的可靠性。为便于分析比较，宜将实验数据根据每个实验的要求整理、归纳、计算、分析对比后用合适的图表形式进行展示（如标准曲线图、实验结果图/表等）。图表要有标题及适当的图注和说明。图形资料包括记录曲线、心电图、脑电图、照片等，整理时要做好标记，内容包括图形标题、时间、地点、室温、动物或标本、给药记号、药量及途径、主要仪器的工作条件等。对较长的曲线可适当裁剪粘贴，但不可漏掉有意义的曲线部分（包括预期及非预期的结果）。 7. 讨论 针对实验观测到的现象与结果，结合理论知识进行分析。一般先描述实验现象，对现象提出自己的看法和推论，然后参照文献资料对出现该现象的机制进行分析。讨论实验结果是否符合理论预期，若不符合预期，应分析其可能的原因。 8. 结论 针对实验中的现象和结果进行分析推理，得出实验结论。 （蒋云涛 曾广智） 四、药理学实验设计的基本原则 药理学是一门实验性学科，通过实验研究来认识药物作用的特点和规律，为研发新药和药物评价提供理论依据。因此，实验设计尤为关键，实验设计是针对实验全过程进行周密安排，制订研究的具体实施方案。好的实验设计能*大限度地减少实验误差，是获得精准可靠实验结论的保证。反之，如果实验设计存在缺陷，就可能造成不必要的浪费，甚至削弱研究结果的价值。实验设计需要兼顾专业设计和统计规划。专业设计需要从专业理论角度来选定具体的科研课题，提出假说，围绕假说制订技术路线和实验方案。专业设计的正确与否是科研成败的关键。专业设计要求把握实验设计的三要素，即处理因素、实验对象及实验效应。进行统计规划时，实验设计应符合对照、随机、重复的实验设计三大原则。下面将对实验设计要素和原则进行介绍。 （一）实验设计要素 1. 处理因素 根据研究的目的，人为施加给实验对象的因素称为处理因素或实验因素。处理因素可以是物理因素，如电刺激、温度、射线、手术等；可以是化学因素，如药物、毒物、缺氧等；也可以是生物因素，如细菌、病毒、真菌等。处理实验对象的目的有两个，一是复制人类疾病的动物模型，观察其发病机制；二是进行实验治疗，观察药物或其他治疗手段的疗效。对处理因素的把握，需要从以下几个方面来考虑。 （1）主要处理因素的确定：处理因素可以为单因素或者多因素。单因素实验仅观察单一因素（如药物）对实验对象作用前后的效应，研究设计简单，便于分析，但相对花费大，效率低。实际上，许多研究是多因素实验。多因素实验是指一次实验同时观察多种处理因素的效应，这种设计能节省时间与经费，其缺点是对实验方案要求高，结果分析难度大。一次实验的处理因素不宜过多，否则会分组过多，使受试对象增多，实施时难以控制；处理因素过少又难以提高实验广度、深度和效率。因此，理想方案需根据实验的目的和实施的可行性来确定关键处理因素，保障重要的处理因素和观测指标没有遗漏，并做好合理安排。 （2）处理因素的水平：处理因素不仅有数目的多少，还有程度水平之分，如电刺激强度、药物剂量等。处理因素水平的选取也是实验设计的重要内容。水平过于密集，实验次数就会增多，不仅不利于研究目的的实现，而且会浪费人力、物力和时间；相反，如果水平过于疏离，不同水平对结果的作用规律就不能真实地反映出来，易于得出错误的结论。在缺乏经验的前提下，应进行预实验或借鉴他人的经验，选取合适的处理因素水平。 （3）处理因素的标准化：处理因素在整个过程中应保持不变，否则会影响实验结果的评价。例如，电刺激的强度（电压或电流、持续时间、频率等）和药物的质量（来源、纯度、生产厂家、批号、配制方法等）应保持一致。 （4）注意非处理因素的干扰：非处理因素又称干扰因素。例如，在比较两种抗高血压药的疗效研究中，处理因素是两种治疗药物，干扰因素可能是年龄、性别等。因此，研究者需要明确各种可能的实验干扰因素，并通过制订严谨的实验方案，有效地预防和控制干扰因素对实验的影响。 2. 实验对象 根据实验对象的不同，药理学实验一般分为体外实验、整体动物实验及临床实验，实验对象分别为动物或人的离体标本（组织、细胞等）、整体动物及人体。选择何种实验对象应充分考虑实验目的、方法、观察指标及各种动物或标本的特点。 3. 实验效应 实验效应是反映处理因素作用强弱的指标，一般是处理前后发生生理或病理变化的客观指标。应尽可能地选用客观性强的指标，在仪器和实验试剂允许的条件下，保证客观指标的特异性和灵敏性。对于半客观或主观指标，一定要事先规定读取数值的严格标准。 （二）实验设计原则 实验设计的三大原则是对照、随机和重复。这些原则是为了避免和减少实验误差，以及取得可靠的实验结论所必须遵循的。 1. 对照原则 要比较就要有对照，以确定处理因素对实验指标的影响。对照原则要求处理组和对照组除了处理因素以外，非处理因素力求一致。对照一般分为阴性对照和阳性对照。 （1）阴性对照：凡是肯定不会出现预期结果的对照，称为阴性对照。根据不同实验设计的需要，阴性对照可分为空白对照、假处理对照（模型对照）、安慰剂对照、历史对照和自身对照等。只有设置阴性对照，才能确定处理因素对实验对象有无作用，以及作用的强弱。 1）空白对照：指不对受试对象做任何处理。 2）假处理对照（模型对照）：经过同样的麻醉、注射，甚至假手术过程，但不用药或不进行关键的处理。 3）安慰剂对照：安慰剂是一种除了主药以外，其他成分与受试药物完全一致的制剂。 4）历史对照：用以往的研究结果或文献资料做对照。 5）自身对照：对照组与处理组为同一受试对象，处理前的指标为自身对照。 （2）阳性对照：凡是肯定会出现预期结果的对照，称为阳性对照。药物实验中，通常用已上市的典型药物或标准品作为阳性对照，其目的是确定实验模型的可靠性，以及比较受试药物与上市药物的疗效。 2. 随机原则 药理学实验研究中，样本的生物个体差异是导致实验误差的主要原因。随机原则使每个实验对象在分组处理时具有相同的机会。随机化有两个作用，一是尽量使抽取的样本能够代表总体，减少抽样误差；二是使各样本的条件尽量一致，消除或减少组间的人为误差，从而使处理因素产生的效应更加客观，以便得出正确的实验结论。随机化的方法通常有抽签法、投币法、抓阄法、随机数字表法等。 3. 重复原则 由于个体差异和实验误差的存在，仅根据一次实验或一个样本所得的结果，不足以得出结论，需要进行重复实验。重复具有重现性和重复数两方面的含义。重现性是指实验结果能在相同条件下重复出来，在相同条件下，一般进行3次独立重复实验，对结果进行分析；重复数是每次实验要有足够的例数或样本数量，计数资料需要的样本数大于计量资料的样本数。通常情况下，对于小动物（小鼠、大鼠、鱼、蛙），每组的样