实验动物学课件总结(5)

注：表中氨浓度指标为动态指标。1）一般采用全新风，保证动物室有足够的新鲜空气。如果先期去除了粉尘颗粒物和有毒有害气体，不排除使用循环空气的可能，但再循环空气仅限于同一单元，新鲜空气不得少于50%，并保证供风的温、湿度参数。2）单走廊设施必须保证饲育室、实验室压强最高。3）此处动物实验设备系指动物饲养和实验时，保障动物所处的局部环境应达到本环境指标的设备。

十六、工艺对设施区域设置的要求 1 区域布局

1.1 前区的设置:包括办公室、维修室、库房、饲料室、一般走廊。 1.2 饲育区的设置

1.2.1 繁育、生产区：包括隔离检疫室、缓冲间、育种室、扩大群饲育室、生产群饲育室、待发室、清洁物品贮藏室、清洁走廊、污物走廊。

1.2.2 动物实验区：包括缓冲间、实验饲育间、清洁物品贮藏室、清洁走廊、污物走廊。 1.2.3 辅助区：包括仓库、洗刷间、废弃物品存放处理间（设备）、密闭式实验动物尸体冷藏存放间（设备）、机械设备室、淋浴间、工作人员休息室。 2 其他设施设备

2.1 屏障环境和隔离环境均应在压强变化相交处设有缓冲设置。 2.2 动物实验区的设施应与饲养繁育系统分开设置。 2.3 有关放射性实验操作应参照GB4792实施。

2.4 带烈性传染性、致癌、使用剧毒物质的动物实验，均应在负压隔离设施或有严格防护的设备内操作。此类设施（设备）须具有特殊的传递系统，确保在动态传递过程中与外界环境的绝对隔离，排出气体和废物须经无害化处理。应体现“人、动物、环境” 的三保护原则。 3 设施与设备

3.1 在实验环境中设置设备时，其设备性能和指标，均须与环境设施指标要求相一致(表1、表2)。

3.2 不同实验要求的正压、负压设备，必须达到环境设施的指标，方能取得相应的证书。 十七、废弃物及动物尸体处理

1.废弃物应作无害化处理并应达到GB8978的要求。

2.动物尸体应立即焚烧处理，其排放物应达到医院污物焚烧排放规定要求。 十八、实验动物环境对实验动物及动物实验的影响

实验动物环境条件对动物的健康和质量以及对动物实验结果有直接的影响，清洁级以上的实验动物，环境条件要求严格，环境指标要求恒定，动物质量有保证。动物实验结果会出现一致性、可靠性和可重复性，也使同类型的实验数据具有可比较的意义。

影响实验动物的环境因素很多，这里主要阐述实验动物饲养室内的环境因素对实验动物的影响，例如温度、湿度、气流和速度、噪声、光照度、空气中的微生物和颗粒物等。 1.温度(Temperature)

a.环境温度缓慢地变化，在一定范围内机体可以自行调节而适应。但气温变化过大或过急对动物的健康将产生不良影响。

b.温度对实验动物的影响表现在生殖、泌乳、机体抵抗力、形态、新陈代谢、实验反应性等方面。

c.温度对生殖的影响： 一般哺乳类实验动物，当温度过低时，常导致性周期的推迟,而当温度超过30℃时，雄性动物出现睾丸萎缩或形成精子的能力下降; 雌性动物出现性周期的紊乱,泌乳能力降低或拒绝哺乳等。如金黄地鼠，当温度低于18℃时,可发生吃仔现象；13℃时，可引起幼鼠死亡；临近4℃时，经短时间即可进入冬眠。 d.温度对机体抵抗力的影响：温度过高或过低都能导致机体抵抗力降低而患病。大鼠在31℃、鸡在35℃高温应激作用下,出现需氧菌(葡萄球菌属、链球菌属、肠杆菌属、棒状杆菌属)菌群的增加,鸡还出现厌氧菌的消化道链球菌、梭状芽胞杆菌属增加的现象。将BALB/c小鼠从22℃环境移到12℃环境内，其白细胞数发生变化，与免疫反应有关的血液及脾脏中Ｂ和Ｔ细胞的比率亦出现明显变动，免疫功能的异常与疾病发生关系很大。

e.温度对动物形态方面的影响：低温环境下繁殖饲养的小鼠其尾长明显缩短；大鼠在10 ℃

繁殖时其尾长比在30℃条件下约短2cm;喜玛拉雅兔在20℃时,耳、尾、鼻和四肢尖端长白毛,10℃时则长黑毛。

f.温度对动物实验的影响：环境温度不同常使同种动物实验出现不同结果，如不同温度下饲养的小鼠对药物的半数致死量LD50可产生显著差异。环境温度还对药物的急性毒性试验,致癌、致畸、致突变试验，微生物感染试验和免疫试验等动物实验结果产生影响。

g.温度对动物行为和生理机能的影响：温度可使动物的姿式、摄食量、饮水量、母性行为、心跳、呼吸、新陈代谢等出现相应改变。在4℃以下,单饲小鼠摄食量比同样温度下5只一组群饲小鼠高30％。寒冷环境,动物出现立毛寒颤，蜷缩成团。炎热天气,动物饮水量增加,地鼠呈“大”字型睡眠，狗张口伸舌，呼吸加快，喘气明显。小鼠发生流涎现象。 2.湿度(Humidity)

湿度是指大气中的水分含量。按每立方米空气中实际含水量(克)表示时称为绝对湿度；空气中实有含水量占同等温度下饱和含水量的百分比值则称为相对湿度。实验动物相对湿度国标要求在40～70％之间。

空气相对湿度对动物机体热调节有密切关系。高温、高湿的环境对动物的热调节极为不利，同时相对湿度过高，微生物易于繁殖，饲料和垫料易霉变，动物室空气中的细菌数与氨浓度也明显增加,容易引起动物的呼吸系统疾病。湿度过低,可导致尘土飞扬，对动物健康不利。在温度为27℃，湿度在40％以下时，大鼠可发生尾部的环状坏死症(ringtail)。有的报道认为在笼中加入垫料或在饲料中添加一定量的脂肪可以防止此病发生。在低湿的环境下，大鼠和小鼠的摄食量、饮水量都略有增加。有时还发生乳母咬仔现象，仔鼠发育不良，体重增长停滞。

3.气流、速度及换气次数(Air current、speed and ventilation)

a.人类一般可感觉的气流速度为0.2-0.25m/s,而实验动物的气流以0.1-0.2m/s为最佳。在饲养室内保持一定的气流和速度，不仅可使温度、湿度及化学物质组成保持一致,而且有利于将污浊气体排出室外。

b.气流和速度与动物体热的扩散有很大关系。气流、速度、温度、湿度均不是各自以单一的因素对动物产生影响，而是在互相关联状态下影响动物。当室内气温较高时，气流有利于对流散热，对动物有良好作用。当室温较低时，气流使动物的散热量增加，加剧寒冷的影响。由于大多数实验动物体型较小，体重与体表面积的比值较大，因此对气流和风速更加敏感。气流速度过小,空气流通不良,动物缺氧,室内臭气充斥，散热困难,造成不舒适感，甚至发生疾病和窒息。气流速度过大，动物体表散热量大，动物摄食量增加。

c.适当的换气次数可以为动物提供充足的新鲜空气。但换气次数过多，则会让动物大量消耗体能以弥补因空气快速流动引起的热量损失。中国药品生物制品检定所在我国较早地开展了屏障内饲养高级实验动物的探索。开始时，由于设计人员只考虑洁净度的要求，而使换气次数＞100次/小时。动物虽未受到感染，但幼仔不能存活或发育不良。孙靖与钟品仁两位教授经仔细研究后找到了问题的症结,在把换气次数降到35次/小时左右时，试验结果立即好转。国家标准规定：屏障环境换气次数在10-20次/小时，隔离环境20~50次/小时。

d.病原微生物随空气流动而四处散播。动物设施内各区域的静压状况决定了空气流动方向。在屏障系统中，因静压不同，空气流动方向是从清洁区向污染区流动，动物室内处于正压高于室外；而在污染或放射性实验室，为了不让室内微生物或放射性物质扩散出去，室内处于负压，低于室外。 4.噪声

a.噪声一般是指频率高、声压大，带有冲击性或具有复杂波形，给人或动物带来心理或生理不利影响的声音。一般标准要求控制在60分贝以下。

b.噪声的来源主要有施工噪声、交通噪声、动物房空调及通风设备产生的噪声和动物自身产

生的噪声等。

c.噪声可对实验动物产生许多影响：噪声可妨碍受精卵着床，使动物繁殖率下降；突然的噪声可引起豚鼠流产，噪声过强或持续不断诱使母鼠咬死仔鼠或吃掉幼仔；噪声使动物兴奋和控制失去平衡及部分神经细胞受损，实验小鼠在持续性噪声的环境中可产生烦躁不安和食欲减退,DBA小鼠可发生听源性痉挛；噪声可使小鼠的血糖、肾上腺素、心跳数、呼吸数和血压明显增加。有人试验发现，在给小鼠抽血化验血糖时，在电钻打孔发出的强噪声下，前后采血，其血糖值有明显差异。 5.照明(Illumination)

可见光线对动物机体有多种功能。但照度过强或过暗，时间过长或过短，对实验动物都不利。 a.大鼠在2000lx，照射几小时就出现视网膜障碍，连续暴露2天尚有恢复的可能，如果暴露8天以上就不能恢复，即使在60lx照度下，连续照射13周,大鼠也会出现视网膜的退行性变化。国标规定大小鼠的动物照度15~20lx。

b. 波长和灯光颜色可影响小鼠的自发行为,在蓝、绿、白色光下最低，而在红色与黑暗中最大。大鼠的阴道开口以蓝色照明比红色照明要早3天。

c.照明时间,以12小时照明、12小时黑暗大鼠的发情实验可呈现最稳定的4日性周期。如以16小时照明，8小时黑暗则呈现5日性周期或更长。若以22小时照明,2小时黑暗，则性周期长短不一，极不规律，或连续发情或不能繁殖。

6.空气中的微生物、粉尘和有害气体(biological purification) 饲养室空气中飘浮着颗粒物和有害气体、微生物多附着在颗粒物上，它们对动物机体可造成不同程度的危害，也可能干扰动物实验。实验动物室内空气除受附近地区大气污染的影响外,实验动物本身也产生许多污染物,动物的粪尿及垫料如不及时更换清除，将发酵分解产生恶臭气味。在饲养室内进行消毒、灭虫或对动物作实验处理过程所使用的药物或化学品都有可能造成饲养室内空气污染，还有饲料、垫料及动物毛和皮屑也可污染饲养环境而对实验动物产生影响。屏障环境要求空气洁净度达到10000级，隔离环境达到100级。 a.有害气体

动物室中的有害气体,主要指对人产生不愉快气味或可能破坏生活环境的恶臭物质。它们包括氨气、甲基硫醇、硫化氢等，氨气是这些污染物中浓度最高的一种，各种动物室中均可测出。甲基硫醇和硫化氢在狗、猴和猫的饲养室能检测到。为判明饲养室污染状况，常以氨作为监测指标。氨气作为一种刺激气体，它既是粪便的直接产物，也是粪便在细菌作用下的间接产物。它的产生与实验动物饲养密度成正比，与笼内垫料更换次数成反比关系。当其浓度增高时，可刺激动物眼结膜、鼻腔粘膜和呼吸道粘膜而引起流泪、咳嗽，严重者甚至产生急性肺水肿而致动物死亡。在200±50ppm氨环境下，饲养4天的大鼠，其气管粘膜可出现急性炎症病变，饲养8天可出现气管粘膜纤毛消失，浸出液增加和管壁变厚等现象。 b.粉尘

动物饲养室空气中粉尘的来源主要有两个途径,其一为室外空气未经过滤处理直接带入，其二是动物体表被毛、皮屑、饲料和垫料等材料的碎屑往往可以被气流携带或动物活动扬起而在空气中悬浮形成粉尘颗粒物。这些颗粒物可引起实验动物或饲养人员的变态反应或哮喘病。颗粒物除本身对动物产生不良反应外，还是各种病原微生物的载体。 c.微生物

空气中的微生物主要是指致病性和非致病性微生物。 实验动物设施中主要通过测定细菌和真菌来反映微生物学的清洁度指标。动物设施中细菌的产生及数量多少与动物放置密度、笼具构造、垫料使用情况以及与空调机有关的温、湿度、换气次数等有很大关系。空气中致病性微生物多数通过附着在颗粒物上与粉尘粒子一起对实验动物产生危害。 以下内容主要讲实验动物环境监测和设施的维护

十九、实验动物环境监测的项目

新建或改建的实验动物设施竣工启用前，须向所属的实验动物管理部门申请进行环境设施的检测，检测合格方能投入使用。实验动物设施是连续运行的，各种环境因素一直处在变动之中，也需要经常性的监测和维护。对实验动物设施的环境条件，国家有标准化的规定，检测项目包括温度、相对湿度、气流速度、梯度压差、空气洁净度、空气落菌数、氨浓度、噪声、照度和换气量等。

1.空气落菌数：是检测空气生物洁净度的指标，用血琼培养基，置于被检房舍的空间，暴露30分钟后，计算培养基上的落菌数。

2.尘埃粒子测定：是空气洁净级别的指标，10-20平米的房间布点3-5个，用专用仪器测定，数据作统计分析。

3.温度、湿度测定：包括日温差、温湿度的均匀性等。 4.气流速度测定：使动物处在合理的风速区域。

5.换气次数：测定送风口或出风口的风速，然后参照风口面积和房间容积计算。 二十、实验动物设施的维护

1.空气过滤系统的维护：系统中有初效（efficiency particulate air filter )、中效(middle efficiency particulate airfilter)和高效三级过滤(high efficiency particulate airfilter )，过滤材料在工作时会沾染粉尘，逐渐造成堵塞，而影响设施内的空气质量。初效过滤材料应2至3个月更换一次，过滤材料经清洗、干燥，可重复使用;中效材料3至18个月更换一次，经清洗、干燥也可重复使用;高效材料一般1—3年更换一次，一般不重复使用。材料更换的次数取决于空气使用量和周围空气的质量。勤换初效和中效材料，可减少对高效材料的更换，因为更换高效过滤材料会在一定时间内造成设施内环境因素的不稳定。 （1）更换高效过滤器的操作规程

a.关闭夹层高效过滤器的进风口阀门。 b.密封屏障区内进封口。

c.拧开夹层内的高效过滤器螺钉，取出旧的高效过滤器。 d.清除高效通道网内的灰尘，喷2%的过氧乙酸100ml/每个。 e.内侧封胶后，更换新的高效过滤器。拧紧螺钉，外侧再封胶。 f.半小时后，打开夹层对应房间的进风口阀门。

2.空调系统的维护：空调系统主要控制温、湿度两个重要的环境指标，空调的热交换部件要经常清洗，并要经常检查制冷剂有否泄漏，自动控温装置是否有效。

3.灭菌系统的维护：注意高压灭菌装置和饮水灭菌系统是否有效，要经常监测。此外，还有传递窗的紫外线灭菌是否有效，传递渡槽的消毒液要及时更换等一些日常的维护工作也不能忽视。总之做好设施的维护工作，反映了设施的管理工作水平，要健全制度，建立岗位责任，在管理上下功夫。

第七讲 动物实验替代方法 一、动物福利

动物福利在英文中常见两种表达： 1. well-being: 康乐（健康、快乐）

动物自身感受的状态，或“心里愉快”的程度。康乐更偏重强调动物的内在感受。 2.welfare:福利

动物福利则偏重强调人们对动物康乐所采取的态度以及实施的有效措施。

动物福利的目的是为了动物的康乐，而动物康乐的状态有反映了动物福利条件的状况。可以说，动物福利是保证动物康乐的外部条件，当外部条件无法满足动物康乐时，就标志着动物福利的恶化。

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