《医学实验动物学》04-第四章-实验动物的环境控制课件.ppt

1、医学实验动物学第四章 通过人工培育和人工改造通过人工培育和人工改造,对动物对动物携带的携带的微生物微生物,及其及其遗传质量遗传质量和和营养状营养状况况，饲育环境等实行控制饲育环境等实行控制，来源清楚，来源清楚，遗传背景明确；提供适用于科学研究遗传背景明确；提供适用于科学研究,教学教学,生产生产,检定以及其他科学实验的检定以及其他科学实验的动动物物。一、微生物和寄生虫学分类回顾微生物级别英文名称缩写饲育环境要求普通动物CONVENTIONAL CONVENTIONAL ANIMALSANIMALSCVCV开放环境清洁动物CLEAN ANIMALSCLEAN ANIMALSCLCL（MF)MF)屏

2、障环境、层流架、IVC无特定病原体动物SPECIFIC PATHGENSPECIFIC PATHGENFREEFREESPFSPF(DF)屏障环境、层流架、IVC无菌动物及悉生动物GERM FREE ANDGERM FREE ANDGNOTOBIOTICGNOTOBIOTICGFGF、GNGN隔离环境（隔离器）实验动物微生物学分类模拟图实验动物微生物学分类模拟图人兽共患病原体动物传染病原体影响实验微生物所有微生物已知微生物 普通级动物普通级动物 清洁级动物清洁级动物 SPF级动物级动物无菌动物无菌动物 悉生动物悉生动物二、实验动物环境因素的内容1、实验动物生活环境的改变2、实验动物环境因素分类

3、3、动物实验中环境控制的意义 1 1、实验动物生活环境的改变实验动物生活环境的改变 野生 驯化 家养 品种品系育成 实验动物 生活环境的主要变化有：1 长时间（终生）限定在一个有限的空间内生活。长时间（终生）限定在一个有限的空间内生活。不能选择环境，只能依赖环境。不能选择环境，只能依赖环境。2 营养完全由人来提供。食物和饮水数量、质量对营养完全由人来提供。食物和饮水数量、质量对 生长繁殖甚至生存关系极大。生长繁殖甚至生存关系极大。3 品系的育成、近交纯化，动物对环境适应能力、品系的育成、近交纯化，动物对环境适应能力、应变能力大大减弱。应变能力大大减弱。4.各类免疫缺陷动物必须在特殊的生活环境下

4、才能正各类免疫缺陷动物必须在特殊的生活环境下才能正 常生活、繁育和进行实验。常生活、繁育和进行实验。动物动物饮水瓶饮水瓶饲饲 料料30cm20cm15cm 2、实验动物环境因素分类 广义环境因素指：广义环境因素指：动物个体（群体）生命过程动物个体（群体）生命过程中除了遗传以外的一切因素或称中除了遗传以外的一切因素或称外部条件。外部条件。1.1.物理因素物理因素 2.2.化学因素化学因素 3.3.生物因素生物因素 4.4.居住因素居住因素具体可分为具体可分为 物理因素 温度、湿度、温度、湿度、气流速度、光照、噪声、气流速度、光照、噪声、换气次数和空气洁净度。换气次数和空气洁净度。化学因素-营养（

5、饲料、饮水）、空气质地、消毒剂、杀虫剂等。生物因素生物因素-同种同种 生物、异种生物。生物、异种生物。居住因素 房舍、房舍、笼具笼具、垫料、供食器、供水器等。3 3、动物实验中、动物实验中环境控制的意义环境控制的意义1 遗传型 表现型 演出型 实验结果 种种品种品种品系品系胚胎期胚胎期哺乳期哺乳期环境环境饲养饲养生活生活环境环境实验实验处理处理2LA对实验处理的反应经验公式对实验处理的反应经验公式 R R实验总反应实验总反应 A A动物种类特有反应动物种类特有反应B B品种（品系）特有反应品种（品系）特有反应C C动物个体反应动物个体反应 D D环境因素影响环境因素影响 E E实验误差实验误差

6、 环境控制是实验动物标准化环境控制是实验动物标准化的主要内容之一。的主要内容之一。控制环境的基本原则是：充控制环境的基本原则是：充分利用或创造那些对实验动物分利用或创造那些对实验动物有利的因素，尽量消除或防止有利的因素，尽量消除或防止那些有害因素。那些有害因素。第二节第二节环境对动物实验的影响环境对动物实验的影响一、物理环境两种环境温度对药物的两种环境温度对药物的LD50影响影响（mg/kg）温度（温度（）26.726.715.515.5药药物物名名苯异丙胺苯异丙胺90.090.0197.0197.0盐酸脱氧麻盐酸脱氧麻黄碱黄碱33.233.2111.0111.0麻黄碱麻黄碱56.556.54

7、77.1477.1 A.A.环境温度下降至动物必须提高代谢率、环境温度下降至动物必须提高代谢率、增加产热来维持体温恒定时的温度；增加产热来维持体温恒定时的温度；B.B.环境温度上升，机体散热受阻，物理环境温度上升，机体散热受阻，物理调节不能维持正常体温恒定，体内蓄热，调节不能维持正常体温恒定，体内蓄热，体温升高时的温度。体温升高时的温度。也称也称“过高温度过高温度”。等热区：等热区：也称舒适区。恒温动物主要靠物也称舒适区。恒温动物主要靠物理调节（散热）维持正常体温恒定理调节（散热）维持正常体温恒定时的时的温度区域温度区域。对不同动物进行环。对不同动物进行环境温度调节，要求将温度控制在境温度调节

8、，要求将温度控制在“等热区等热区”以内。以内。高低温温度计高低温温度计最低最低最高最高水银面回复按钮 项 目指 标小鼠大鼠豚鼠地鼠犬猴猫兔小型猪普通屏障隔离普通屏障隔离温度，温度，18-2920-2616-2820-26日温差日温差，-4-4相对湿度，%40-70换气次数，次/h8-1010-2020-508-1010-2020-50气流速度，m/s0.1-0.2压强梯度，Pa-20-50100-150-20-50100-150空气洁净度，级-10000100-10000100落下菌数，个/皿 303无检出303无检出氨浓度，mg/m3 14噪声，dB 60lx工作照度150-300动物照度1

9、5-20100-200明暗交替时间，h12/12或10/14）2、湿 度 绝对湿度单位体积空气中水汽含量（克单位体积空气中水汽含量（克/立立方米）。绝对湿度等于空气中水蒸汽的密度。方米）。绝对湿度等于空气中水蒸汽的密度。“容纳性容纳性”与温度、气压有关。与温度、气压有关。饱和湿度在一定温度和气压下，单位体积空在一定温度和气压下，单位体积空气中最多可容纳水汽量（克气中最多可容纳水汽量（克/立方米）。立方米）。绝对湿度绝对湿度 相对湿度（%）=100%饱和湿度饱和湿度 实际水汽压实际水汽压 =100%饱和水汽压饱和水汽压 湿度对动物实验的影响湿度对动物实验的影响1.1.饲料霉变饲料霉变2.2.微生

10、物、寄生虫容易孳生繁衍微生物、寄生虫容易孳生繁衍3.3.影响动物健康影响动物健康 环尾症环尾症4.4.影响实验结果影响实验结果湿度与温度共同影响动物实验湿度的测量和相对湿度计湿度的测量和相对湿度计 干湿球相对湿度计干湿球相对湿度计 毛发相对湿度计毛发相对湿度计干湿球相对湿度计干湿球相对湿度计干球干球湿球湿球盛水槽盛水槽）项 目 指 标小鼠大鼠豚鼠地鼠犬猴猫兔小型猪普通屏障隔离普通屏障隔离温度，18-2920-2616-2820-26日温差，-4-4相对湿度相对湿度%40-70换气次数，次/h8-1010-2020-508-1010-2020-50气流速度，m/s0.1-0.2压强梯度，Pa-2

11、0-50100-150-20-50100-150空气洁净度，级-10000100-10000100落下菌数，个/皿 303无检出303无检出氨浓度，mg/m3 14噪声，dB 60lx工作照度150-300动物照度15-20100-200明暗交替时间，h12/12或10/14 3、气 流 来源：温差；通风；门窗启闭；人员进出。温差；通风；门窗启闭；人员进出。气流对实验动物的影响：气流方向、速度主要影响动物散热。气流方向、速度主要影响动物散热。寒冷天气，未经恒温的气流过大会加寒冷天气，未经恒温的气流过大会加剧寒冷；适宜气流可以驱散动物周围的不洁或剧寒冷；适宜气流可以驱散动物周围的不洁或有害气体，

12、并使室内温湿度均匀。有害气体，并使室内温湿度均匀。）项项 目目指 标小鼠大鼠豚鼠地鼠犬猴猫兔小型猪普通屏障隔离普通屏障隔离温度，18-2920-2616-2820-26日温差，-4-4相对湿度，%40-70换气次数，次/h8-1010-2020-508-1010-2020-50气流速度，气流速度，m/s0.1-0.2压强梯度，Pa-20-50100-150-20-50100-150空气洁净度，级-10000100-10000100落下菌数，个/皿 303无检出303无检出氨浓度，mg/m3 14噪声，dB 60lx工作照度150-300动物照度15-20100-200明暗交替时间，h12/12

13、或10/14 4、光 照 实验动物以人工光照为主。实验动物以人工光照为主。照度和照度单位：照度和照度单位：勒克司（勒克司（LX）-离离1国际烛光光源国际烛光光源1米远米远直角面的照度为直角面的照度为1LX。适宜的光照由照度、照明时间和波适宜的光照由照度、照明时间和波长来决定。长来决定。1m1Lx光光 照照 强强 度度 示示 意意 图图）项 目指 标小鼠大鼠豚鼠地鼠犬猴猫兔小型猪普通屏障隔离普通屏障隔离温度，18-2920-2616-2820-26日温差，-4-4相对湿度，%40-70换气次数，次/h8-1010-2020-508-1010-2020-50气流速度，m/s0.1-0.2压强梯度，

14、Pa-20-50100-150-20-50100-150空气洁净度，级-10000100-10000100落下菌数，个/皿 303无检出303无检出氨浓度，mg/m3 14噪声，dB 60lx工作照度工作照度150-300动物照度动物照度15-20100-200明暗交替时间，明暗交替时间，h12/12或或10/14 5、噪 声 来源：外界侵入；室内操作（实验、饲 养、通风空调等机械）。单位：A级分贝（dB）10P dB=20lg P0 P 实际声压；P0（基准声压）=2*10-5N/M2）项 目指 标小鼠大鼠豚鼠地鼠犬猴猫兔小型猪普通屏障隔离普通屏障隔离温度，18-2920-2616-2820

15、-26日温差，-4-4相对湿度，%40-70换气次数，次/h8-1010-2020-508-1010-2020-50气流速度，m/s0.1-0.2压强梯度，Pa-20-50100-150-20-50100-150空气洁净度，级-10000100-10000100落下菌数，个/皿 303无检出303无检出氨浓度，mg/m3 14噪声，噪声，dB 60lx工作照度150-300动物照度15-20100-200明暗交替时间，h12/12或10/146 6、换气次数和压力梯度、换气次数和压力梯度 实验动物室换气目的实验动物室换气目的：A.供给动物新鲜空气，一般同时带入适供给动物新鲜空气，一般同时带入适

16、宜的温湿度；宜的温湿度；B.驱除动物室内有害、不洁或有异味的驱除动物室内有害、不洁或有异味的污浊气体；污浊气体；C.保持压力梯度（正压或负压）。保持压力梯度（正压或负压）。换气次数（n/h）=风速（风速（m/s）进（排）风口总截面积进（排）风口总截面积3600室内总体积室内总体积）项 目指 标小鼠大鼠豚鼠地鼠犬猴猫兔小型猪普通屏障隔离普通屏障隔离温度，18-2920-2616-2820-26日温差，-4-4相对湿度，%40-70换气次数，次换气次数，次/h8-1010-2020-508-1010-2020-50气流速度，m/s0.1-0.2压强梯度，压强梯度，Pa-20-50100-150-2

17、0-50100-150空气洁净度，级-10000100-10000100落下菌数，个/皿 303无检出303无检出氨浓度，mg/m3 14噪声，dB 60lx工作照度150-300动物照度15-20100-200明暗交替时间，h12/12或10/14 7、空气洁净度 空气洁净度是衡量空气中尘埃颗粒浓度的计量单位。动物室内粉尘颗粒来源 A.外界空气带入；外界空气带入；B.动物和操作人员活动产生；动物和操作人员活动产生；C.饲料、垫料碎屑等。饲料、垫料碎屑等。空气洁净度计量单位空气洁净度计量单位 级级 每立方英尺空气中含有大于每立方英尺空气中含有大于等 于等 于 0.50.5 微 米 尘 埃 粒

18、子 数微 米 尘 埃 粒 子 数（0.50.5尘埃粒子数尘埃粒子数/ft/ft3 3）。“级级”与国际单位的换算与国际单位的换算 国际单位：国际单位：0.50.5尘埃粒子数尘埃粒子数/升；升；1 ft1 ft3 3=28.3L 级级（0.50.5个个/ft/ft3 3）=个个/升升 28.3。主要是因为其可能携带或黏附各种微生物 防止粉尘颗粒侵入的主要方法 A A）根据不同动物微生物等级进行有效的空气过根据不同动物微生物等级进行有效的空气过滤；滤；B B）进入动物室的物品、器械按要求进行严格灭）进入动物室的物品、器械按要求进行严格灭菌；菌；C C）操作人员按要求必须穿戴工作衣帽鞋，风淋）操作人

19、员按要求必须穿戴工作衣帽鞋，风淋后进入；后进入；D D）室内及其它清洁区域经常用消毒液擦洗、喷）室内及其它清洁区域经常用消毒液擦洗、喷雾，降尘和杀灭微生物。雾，降尘和杀灭微生物。）项 目指 标小鼠大鼠豚鼠地鼠犬猴猫兔小型猪普通屏障隔离普通屏障隔离温度，18-2920-2616-2820-26日温差，-4-4相对湿度，%40-70换气次数，次/h8-1010-2020-508-1010-2020-50气流速度，m/s0.1-0.2压强梯度，Pa-20-50100-150-20-50100-150空气洁净度，级空气洁净度，级-10000100-10000100落下菌数，个落下菌数，个/皿皿 303

20、无检出303无检出氨浓度，mg/m3 14噪声，dB 60lx工作照度150-300动物照度15-20100-200明暗交替时间，h12/12或10/14实验实验动物国家标准动物国家标准GB12925-2010GB12925-2010静态静态下：下：清洁清洁级和级和SPFSPF动物屏障达到动物屏障达到7 7级（级（1000010000级）级）无菌动物免疫缺陷动物的隔离环境达到无菌动物免疫缺陷动物的隔离环境达到5 5级（级（100100级）级）二.化学因素（1）饲料与营养（下一讲详述）（2）饮水（下一讲详述）（3）空气质地（有害气体）：主要来源：动物粪、尿对室内空气的污染。特征指标：氨浓度（NH

21、3）A连续室内通风；连续或定时排气；B勤换饲养笼具、垫料，冲洗笼具。勤换饲养笼具、垫料，冲洗笼具。）项 目指 标小鼠大鼠豚鼠地鼠犬猴猫兔小型猪普通屏障隔离普通屏障隔离温度，18-2920-2616-2820-26日温差，-4-4相对湿度，%40-70换气次数，次/h8-1010-2020-508-1010-2020-50气流速度，m/s0.1-0.2压强梯度，Pa-20-50100-150-20-50100-150空气洁净度，级-10000100-10000100落下菌数，个/皿 303无检出303无检出氨浓度，氨浓度，mg/m3 14噪声，dB 60lx工作照度150-300动物照度15-2

22、0100-200明暗交替时间，h12/12或10/14 三、三、生生 物物 因因 素素 （1）种间影响：）种间影响：A生活习性影响；生活习性影响；B.疾病（共患传染病）影响。疾病（共患传染病）影响。（2 2）种内影响）种内影响：A群内地位群内地位 直线型直线型-猴、兔、犬；猴、兔、犬；专制型专制型-猫、鼠。猫、鼠。B.性别影响：雄性撕咬打斗等。性别影响：雄性撕咬打斗等。C.饲养密度影响：饲养密度影响：室（笼、盒）内饲养动物过多，室（笼、盒）内饲养动物过多，会造成局部温度过高，有害气体浓会造成局部温度过高，有害气体浓度增加并积聚不散，动物容易患病度增加并积聚不散，动物容易患病死亡，并导致打斗、撕咬。在有条死亡，并导致打斗、撕咬。在有条件的情况下，动物实验以单只盒件的情况下，动物实验以单只盒（笼）养为好，尤其是大动物、肿（笼）养为好，尤其是大动物、肿瘤接种动物和成年雄性动物瘤接种动物和成年雄性动物。