生理学实验指导-第一篇:第三章

第三章  机能实验常用器械和仪器

第一节   常用手术器械

一、哺乳类手术器械

（一)手术刀

手术刀  用于切割各种软组织，也可用于切割软骨。手术刀由刀片和刀柄组成。根据不同的手术要求，可选用形状、大小不同的刀片，用血管钳夹持安装刀片，勿以手持安装伤及手指。常用执刀方法有4种（图3- 1)。

1、执弓式：手执刀柄的方式类似于执小提琴弓，动作范围大且灵活，适于作腹部、颈部和股部的皮肤切口。

2、握持式：手执刀柄的方式类似于执西餐刀具，用于切割较长的皮肤切口、大块组织或截肢。

3、执笔式：以执笔的方式手执刀柄，动作灵巧精细，适于小切口或切割细小的组织，如眼部手术、颈部手术。

4、反挑式：以执笔的方式手执刀柄，但刀刃朝上，用开向上挑开组织，以免误伤深部组织。

  1执弓式 2 握持式

3执笔式4反挑式

   图4-1 执刀方法

  图4-2  执剪法 图4-3执镊法

（二)手术剪

手术剪可分为普通手术剪和眼科剪两大类，根据剪刀前端形状不同可分为圆头剪、尖剪，直剪、弯剪，此外，还有长短之分。

弯手术剪用于给动物剪毛，直手术用于剪皮肤、脂肪、肌肉以及血管、神经等组织。眼科剪常用于血管、输尿管剪口以便插管或剪神经、脏器包膜，不能用于剪皮肤、肌肉和骨骼。

执剪的方法是以拇指和无名指分别插入剪柄环，中指紧靠无名指前的柄环外，食指轻压在剪柄和剪刀交界处。

（三)止血钳

止血钳可分为大小、弯直、无齿、有齿等类型。根据不同的止血部位和组织，选用不同类型的止血钳。

图4-4  直、弯止血

直止血钳和无齿止血钳主要用浅表手术部位止血或组织分离。弯止血钳主要用于较深的手术部位或内脏止血，有齿止血钳不宜夹持血管、神经和脆弱组织，以免造成组织损伤。小巧的蚊式止血钳适于小血管止血、分离小血管和神经干周围的结缔组织，不宜钳夹皮肤、大块或坚硬的组织。

止血钳的执钳方式与手术剪相同。  

（四)镊子

  镊子有大小、弯直、无齿、有齿之分。根据手术需要选择不同类型。

无齿镊用于夹捏皮下组织、脂肪组织、粘膜组织和血管。有齿镊适用于夹捏皮肤、筋膜、肌腱等坚韧的组织，不宜夹捏血管、神经干和内脏等软组织。小巧的眼科镊适于分离血管、神经干或夹镊细小软组织。

执镊方式类似于执毛笔，以拇指对食指和中指

（五)动脉夹 图3-5 动脉

动脉夹  有大小之分。根据动脉的粗组或手术操作空间大小选用。用于夹闭动脉阻断血流，以便插动脉导管。

（六)玻璃分针

玻璃分针用于钝性分离的周围组织，暴露血管和神经干。

各种插管与导管

各种插管与导管以玻璃管拉制成的“Y”和“┣”形气管插管有大小之分。可根据动物气管直径大小选择。急性动物实验时 图4-6 玻璃分针

插入气管，以保持呼吸通畅。以粗细不同的塑

料管和玻璃管制成的导管，可作动脉、静脉、淋巴管、输尿管插管。

二、 两栖类手术器械

（一)剪刀

普通大粗剪用于剪皮肤、肌肉和骨骼等粗硬组织。眼科剪用于剪血管、神经、心外膜等细软组织，不能用于剪粗硬组织。

（二)金属探针

用于破坏蛙类的脑和脊髓组织。

（三)镊子 图4-7金属探针

  大有齿镊用于剥脱蛙皮、夹捏肌肉和骨骼。眼科镊用于分离血管、神经或夹捏细小的软组织，不可直接夹捏或牵拉血管和神经。

（四)蛙子术板 

以木框相嵌玻璃板制成，用于对蛙进行固定，以便解剖和实验。可图钉或大头针将蛙肢体固定在蛙手术板的木框上。

（五)玻璃分针 

用于钝性分离血管和神经干的周围组织，暴露血管和神经干。

 （六)蛙心夹 

用于夹住蛙心尖部位，夹尾孔穿线与张力换能器相连，以描记蛙心舒缩活动。

（七)锌铜弓 

制备神经肌肉标本时用于对标本施加刺激，以判断神经分支支配哪束肌肉或检查其兴奋性。

  图4-8 锌铜弓

  （金海燕)

第二节 生物信号采集处理系统

生物信号采集处理系统是机能学实验常用仪器，配用不同的换能器和电极，可以对张力（心肌、骨骼肌收缩)、压力（动脉血压、心室内压、中心静脉压、胃肠道内压)及生物电信号（心电、神经干动作电位)等进行测量和记录。此系统由三部分设备构成：

1.  生物放大器  

对换能器和电极输入的微电信号进行放大；

2.  数据采集卡 

采集生物放大器输入的电信号并输出到计算机；

3.  计算机及打印机  

接收数据采集卡输入的数据，经专用软件程序处理后，以图形显示实验记录。国内常用的生物信号采集处理系统型号有PcLab、McLab、BL-310、BL-420和PowerLAB等，其使用操作方法大同小异，现以PcLab和BL-420为例介绍操作方法。

第三节 PcLab操作方法

一、在机能实验中，按以下步骤操作。

1．开机—→双击“PCLAB图标”—→打开PCLAB主界面。

2．点击“文件”下的“打开配置”，选择要做的实验配置打开。

3．然后点击界面的菜单栏中“设置”的“题头文档窗”—→输入信息。

4．点击“开始”键开始做实验。

5．实验结束后—→先停止实验—→点击 “处理窗”—→点击“文件”下的“打印预览“打印”即可。

注意：在实验过程中，请同学们不要变动PCLAB采样窗中的其他设置。

二、Pclab软件窗口界面功能的简单介绍

标准窗口配置如下图：

界面自上而下为：

1．标题栏

用于提示实验名称、存盘文件路径、文件名及包含“缩小”、“扩大”、“关闭”按钮。

2．菜单栏

用于按操作功能不同，分类选择操作。包含如下主菜单名称：

（1)文件：包括所有的文件操作。如打开、存盘、打印、退出等。

（2)编辑：包括所有对信号图形的编辑功能。如剪切、拷贝、粘贴等。

（3)处理：包括所有对信号图形的采样后处理功能。如FFT运算、直方图、数字滤波等。

（4)视图：对界面上主要可视部分显示与否进行切换。

（5)设置：对系统运行有关的设置功能进行选择。

（6)实验：对已完成定制实验配置的具体教学与科研实验项目进行选择。

（7)窗口：提供一些有关窗口操作的功能。

（8)帮助：包括在线帮助，版权信息与公司网址链接。

3．快捷工具栏：

提供7组22个最常用的快捷工具按钮，只要鼠标箭头指向该按钮，单击鼠标左键，即可进入操作。从左至右它们分别是：

第一组５个文件操作按钮：新建、打开、存盘、打印、打印预览。

第二组４个编辑操作按钮：剪切、拷贝、粘贴、撤消。

第三组3个设置操作按钮：采样条件设置、刺激器参数调整栏显示开关、记时器清零。

第四组3个计算操作按钮：观察、测量、数据入表。

第五组4个处理操作按钮：采样窗切换开关，处理窗、数据窗、Excel开关。

第六组１个画图操作按钮：打开画图栏。

第七组1个帮助操作按钮：打开在线帮助窗。

这４个采样窗分别为通道１（ＣＨ１)、通道２（ＣＨ２)、通道３（ＣＨ３)、通道４（ＣＨ４)、分别对应放大器上的输入１、输入２、输入３、输入４。

每个采样窗分三个部分：

显示通道号，放大倍数及放大器增益调节按钮。

第二部分为采样窗的中部白色显示区：采样时动态显示信号形，

处理时静态显示所有波形曲线。中部灰线为零线。

第三部分为采样窗最右侧的“右显示控制区”如图：用来显示Y轴刻度、采样通道内容、单位。控制基线调节，Y轴方向波形压缩、扩展，定标操作，时实滤波模式及参数选择。

5．X轴显示控制区，如图：

用来动态显示采样时间（X轴)，打标记，波形曲线的X轴拖动控制，X轴方向波形压缩、扩展控制。

6．采样控制开关，如图：用于开始采样，

停止采样，及采样存盘控制。

7．刺激器控制栏，如图：

用于选择刺激器发出刺激的模式，刺激启动开关及刺激参数的实时调整。

8．最下部为提示栏：

从左至右为：鼠标指向提示区，当前状态提示区，相对时间、绝对时间（系统时间)提示区。

三、鼠标操作

在Pclab生物信号采集处理系统的图形界面上，一般情况下只要在界面上滑动鼠标箭头到相应的操作位置上，单击左键即可完成操作。但也有以下一些特殊的操作，特说明如下：

1．主菜单操作：当鼠标箭头指向主菜单栏后，按下鼠标左键（不要抬起)继续滑动至所选项目再抬起，完成操作。

2．工具栏提示操作：当鼠标箭头指向工具栏按钮时，点击左键，显示该工具栏功能。

3.滚动条操作：鼠标箭头指向滚动条，按下左键（不要抬起)拖动鼠标可快速完成曲线图形X或Y轴方向定位。

4.采样窗“右显示控制区”特殊操作：此时鼠标箭头在不同位置有不同变化：

5.在采样窗中部选择图形的操作：

在停止采样并准备处理图形数据时，将鼠标箭头移至要选图形的左部，按下鼠标左键不放开，并向右拖至要选图形的右部，放开鼠标左键，所选部分变为兰色，表示该段波形图被选中，系统会将此部分的图形数据按要求进行一定的处理。

注意：若要几个通道一起选，只需将鼠标箭头移至X轴时间显示区，拖动选中即可。

四、信号采集软件的设置操作

1.  采样条件设备：将鼠标箭头移至快捷工具栏中“采样条件设置”按钮上，（或从“设置”主菜单下选“采样条件设置”子菜单)，单击鼠标左键，打开采样条件设置窗，（见图3-10)

通用设置栏中有三个下拉选择窗：显示模式，采样间隔，触发方式。

2．显示模式设备：显示模式设置有三个选项—— 记忆示波，连续记录，慢扫描示波。

（1)“记忆示波”方式：用来记录变化快，频率高的生物信号。如：电生理实验中的神经干动作电位，AP传导速度，心室肌动作电位等。扫描线的方向是由左至右，一屏一屏的记录，与传统示波器相一致。它的采样间隔选项从最快1ms至10μs,6档可选。(注意：在10μs档即100KHZ采样频率只允许单窗口运行)一般上述典型实验选在25μs或50μs即可。触发方式的选择取决于实验中有无刺激并是否要求刺激与采样同步工作。若无刺激或有刺激并不要求同步记录，则选“自动触发”（即无触发，自动采样)。否则应选“刺激器触发”。

（2)“连续记录”方式：用来记录变化较慢，频率较低的生物信号。如电生理实验中的血压，呼吸，心电、张力等，扫描线的方向是由右向左，连续滚动，与传统仪器的二导记录仪相一致。它的采样间隔从最慢50ms至最快10μs，12档可选。（注意：在10μs档即100KHZ采样频率只允许单窗口运行。)一般上述典型实验选在1ms到10ms之间即可。此时无触发方式选择。

（3)“慢扫描示波”方式：这种记录方式非常灵活，可以从最慢50ms到最快10μs记录各种生物信号。扫描线是从左向右，按屏幕刷新，其特点是与传统的监护仪相一致，当作某些实验无法确定用何种显示模式时，可以选慢扫描示波方式。此时无触发方式选择。

用鼠标箭头移至“连续记录”处，单击左键可进行项目选择。

3．通道选择：在要保留的通道号前单击鼠标左键，打一“√”，否则单击去掉“√”，不保留该通道。

注意：

“显示通道内容设置”在此我们暂不涉及。按“确定”退出采样条件设置窗，进入主界面。

4．定义通道采样内容：将鼠标箭头移至要定义通道的“右显示控制区”，在显示“通用(mv)”处鼠标箭头变成“小手”，此时单击鼠标左键出现下拉菜单。

拖动鼠标至要选内容再单击鼠标左键一次，采样通道内容标签则由“通用（mv)”改成所选内容，如：“神经放电”、“张力”等。

注意：若有多个通道，则应逐一定义。

5．开始采样：将鼠标箭头移至“开始”按钮，单击鼠标左键，采样窗中即有扫描线出现，并随外部信号变化，显示起伏波形。

注意：

如果在触发方式中选定了刺激器触发，则应当在主界面中点击“刺激”按钮，启动刺激器，即可开始同步采样。

6．时实调整采样参数：为使采样波形达到最好，即最有利于观察的状态，可以在采样过程中时实按以下步骤调节各部分：

（1)点击X轴压缩或扩展按钮，使扫描线滚动速度适合观察。

（2)点击各通道放大器增益按钮，将信号幅度放大至适当程度。

（3)同时配合Y轴压缩或扩展，使图形大小适中。

（4)若采样曲线中有干扰出现,如50HZ或其他干扰信号,可将鼠标箭头移至当前要操作的通道右“显示控制区”中：“全通”位置处,按下PC机键盘的Ctrl键,同时单击鼠标右键,依次出现：低通滤波——“上限40HZ?平滑滤波——“3点平滑”，全通——无滤波，三种模式。按需要选定后，放开键盘Ctrl键。

选定滤波模式后按下述办法改变滤波参数：单击鼠标左键:低通滤波的转折频率值由最低10HZ依次上升至最高1KHZ。平滑滤波的平滑点数由最低3点到最高10点。

注意：

A、低通滤波适合于滤除含有某种固定频率的周期性干扰信号。例如：50HZ干扰应选低通滤波转折频率为40HZ。

B、平滑滤波适合于滤除那些无固定频率的非周期性高频干扰。例如：张力传感器弹性体的高频干扰。一般选取规律平滑点越少高频失真越少，同时高频干扰也越明显，反之平滑滤波点越多，高频失真越多，高频干扰也越小。

经过以上调整后所采信号波形应越来越好。既达到实验观测的目的。

五、刺激器的设置与调整说明

为了方便电生理实验，Pclab系统内置了一个由软件程控的刺激器，该刺激器所提供的功能，性能指标，完全满足实验要求，且工作稳定，可靠。恒压源设计，刺激电压不因被刺激对象阻抗变化而变化。刺激效果十分理想。在对采样条件设置完成后，即可对刺激器进行设置，以便实现实验要求，步骤如下：

1．将鼠标箭头移至刺激栏最左侧的按钮，单击鼠标左键（不放开)拉出刺式显示菜单，其中有：单刺激、串刺激、主周期刺激、自动间隔调节，自动幅度调节，自动波宽调节、自动频率调节等模式。（其中“记忆示波”显示方式可以使用所有刺激模式，而记录仪和“慢扫描示波”只能选择其中几项。)选择其中一种刺激模式，放开鼠标左键，完成选择。

2．启动采样：按下刺激按钮，刺激信号由放大器刺激输出端输出。如是刺激器触发模式，只要按下刺激按钮，采样即开始。如不是刺激器触发模式，则应先按下“开始”按钮启动采样，需要刺激时再按下刺激按钮，启动刺激。

3．调整刺激参数：一种方法是用鼠标点击参数项的上下箭头，增大或减小参数使之适合实验需要。另一种方法是直接用键盘改变参数，好处是快速直接。以达到刺激最佳效果。

注：刺激参数说明：

频率：每秒输出脉冲的个数。

脉冲数：单位周期（时程)中脉冲的个数。

增量：可为正或负值，单位可以是（ms)、（v)、(HZ)表示某些参数的增加或减少。

注：刺激模式选择参考单刺激可以——做神经干动作电位、AP传导速度的测定等实验。

串刺激——同上。

主周期刺激——同上。

自动间隔调节——可以做不应期测定等实验。

自动幅度调节——同上。

自动波宽调节——可以做阈值测定等实验。

自动频率调节——可以做阈值收缩等实验。

结束刺激时再单击“刺激”按钮或“停止”按钮，系统停止刺激或采样刺激同时停止。

六、添加实验标记操作介绍

为了在长时程实验和改变实验条件时添一些有内容的记号，方便以后分析数据，Pclab提供了动态添加实验标记的功能，利用好这一功能，对采样结束后进一步分析数据，处理结果，乃至出实验报告都有很大的帮助。

2．实验标记内容的编辑：当系统开始采样运行时，X轴滚动条即变为一个空白的标记添加栏，实验人员可实时添入标记内容，并点击标记按钮随时送到时间轴上。

3．实验标记内容的显示、修改及删除：若要显示已加入的实验标记内容，待系统停止采样后将鼠标箭头移至要显示的标记上，按住鼠标左键不放，标记内容（包括时间，编辑内容)就显示出来，若要修改标记内容，则用鼠标左键双击标记，打开实验标记编辑窗。

单击选择要修改的项目，在编辑栏中修改内容，按“Del”键则可以删除标记，点击返回，退出“标记编辑”窗。

七、传感器（换能器)定标方法

传感器（换能器)是一种将动脉血压、静脉血压、心室内压、张力等非电生物信号转变为电信号的一种装置，由于非电信号实际值（新值)与通过信号后转换成的电信号测量值（原值)不同，所以在实验前要求对传感器进行定标。下面以普通压力传感器（动脉血压测量)为例，介绍定标的操作步骤：

1．压力传感器连接好各种管路（见动物动脉血压记录实验连接方法)并将传感器充满肝素生理盐水，排尽气泡最后将压力传感器与仪器连接。

2．打开“采样条件”设置，确定各种参数：连续记录、采样间隔一毫秒、放大倍数500倍，硬件面板设为直流、任意通道（以一通道为例)。

3．开始采样，在压力传感器压力为零前提下，调整扫描线与零线重合。

4．给压力传感器一定压力（如120mmHg)采样，待扫描线上升平稳一小段时间后，停止采样。

5．在上升后的扫描线任一平稳处点击鼠标，出现亮蓝线，然后将鼠标移至右侧“血压（mmHg)”处，单击右键，出现对话框，输入Pclab，进入定标窗口。在新值处输入实际值（120.00mmHg)确定即可。

6．打开“文件”菜单，点击“保存配置”，输入名称。将上述配置保存到下次做实验时，则无需定标。

注意：

（1)整个压力传递通道必须密封良好，不可漏气。

（2)未接传感器前，当扫描线与零线有偏差，用软件调零。传感器接好后，若偏差较大，则用传感器本身的调零螺丝调零。

（3)定标的实际值量程尽可能大，保证准确性。

（4)定标后通道固定、传感器专用，通道左侧物理放大倍数固定，不可再调。若想对图形进一步观察，可以使用右侧的隐含图标对图形放大或对图形缩小。

八、实验结果的存盘和文件与编辑操作

当停止采样，实验暂告一段落时，最重要的是如何保存与处理以波形曲线为表现形式的大量数据。以下分别说明文件的存盘，编辑、处理及打印输出。

Pclab生物信号采集处理系统的文件处理方法：

1．自动命名存盘机制：为保证在任何情况下不丢失数据，只要启动采样（在所有情况下)，系统自动在C：＼program files＼Pclab＼data子目录下生成一个Tempfile.add的临时文件，此文件将所有本次采集数据全部保留。（本次是指：不关闭当前界面，或进行新建文件操作)停止后采样再次启动，数据向后接续，连采连存。为保证本次数据不丢失，在关闭系统或进行新建文件操作前应将Tempfile.add临时文件另存为其他文件名，否则下次采样本次数据将被新数据覆盖。

注：如果打开一个已存盘文件后启动采样，数据同样向后接续，多采多接。

当系统采样时，如果用户觉得本段数据很好，值得保留时，即可按下“存盘”按钮，此时系统自动命名临时记数文件Temp000.add，作为第一个保留文件。此后采样时再按下该按钮，系统依次生成Temp001.add、Temp002.add 、厖等临时记数文件。这些文件都作为用户的有选择数据文件保存。停止采样后，最好也另存为其他文件名，防止忘记或丢失其中的内容。最大临时记数文件文件编号为Temp999.add。  过后不用，用户可以自行删除这些临时文件。

2．文件的打开与编辑：Pclab系统可以在不采样时静态的打开已存盘文件，浏览观察曲线，并进行编辑、测量、观察处理。

（1)打开文件：将鼠标箭头移至快捷工具栏中“打开文件”栏，单击鼠标左键打开文件对话框，选择文件名，单击打开按钮，即可打开已存文件。

（2)编辑曲线：在已打开文件的曲线中，按鼠标选中曲线操作后，即可对已选曲线段进行剪切、拷贝、粘贴，及另存为其他文件名，这有利于删除无用数据，保存有用数据，节约硬盘空间。对曲线的多段选择，则可按下键盘上的“CTRL”键不放开，同时多次拖动鼠标选中不同段曲线，最后另存为其他文件名，也是一种十分方便，快捷的编辑曲线图形的方法。

（3)一般图形数据的计算处理与打印：

为了打印出曲线图形，并进而按实验内容计算出一些必要的数据，例如：心率、收缩压、舒张压等。Pclab提供了简单易行的方法，具体操作办法如下：

第一步：用鼠标在图形上拖动选中一段，（此段图形颜色变蓝)如右图：

第二步：点击快捷工具栏上的处理窗快捷按钮,此时Pclab由采样窗切换到处理窗内，并立即将所选中曲线及按采样内容计算的数据显示在窗体的一部分。

此时如要打印，可点击快捷工具栏上的打印快捷按钮，即可从打印机输出，qd你所见到的采样窗的曲线与数据。

第三步：如果需要输出打印多个相同的图形数据，可点击快捷工具栏上的打印预览快捷按钮，进入打印预览选择窗。

可进行多至图/文四分打印选择，是否彩色打印机，图形及数据放置位置等选择，一旦选定，即可打印输出。这种打印多份相同图形数据的功能，使实验小组的每个同学都可同时得到。

九、实验连接方法

（一)心电记录实验连接方法（如图3-11所示)

图3-12

图3-11

（二)动物动脉血压记录实验连接方法（如图3-12所示)

 图3-12  

参见：动物动脉血压、心电及呼吸的记录、实验。

（三)减压神经和膈神经放电记录实验连接方法（如图3-13所示)

  图3-13

参见：兔减压神经放电与心电记录实验。

（四)神经干动作电位的引导实验连接方法（如图3-14所示)

  图3-14

参见：神经干动作电位的引导实验。

十、典型生理学实验

（一)   神经干动作电位的引导实验

图3-15

1.器材

Pclab生物信号采集处理系统，输入接线、刺激输出线（Pclab随机配置)、神经屏蔽合。

2.连接实验装置：

放大器面板按钮调整。

（1)输入2、输入4：按下上部小方开关，置于AC（交流)位置。

（2)S→R按钮，放在按下位置，4通道可观察刺激波形。

（3)正负按钮：放在按下位置，输出正极性刺激波形。

3.软件设置：

（1)点击快捷工具栏上的“采样条件设置”快捷按钮，打开“采样条件设置”如下：

显示模式----记忆示波采样间隔----25μs触发方式----刺激器触发采样窗口----2、4

通道。

如图3-16所示。

（2)点击确定后，界面如下图：

（3)鼠标移至“通用(mv)”处单击左键改变第二通道采样内容，选择“神经干AP（mv)”，选择第四通道为“刺激标记（mv)”。选择刺激模式为“主周期”方式，刺激器参数为：周期（s)：1、数目：1个、幅度：1v、波宽：0.5ms、延时：10ms、方式：连续。

（4)开始采样，点击“刺激”按钮，系统开始工作，适当调整放大倍数，X、Y轴压缩比，即可产生双向动作电位与刺激波形图并至最好观察形态。

 图3-16

 图3-17

注意：

  A、抬起放大器面板上，S→R按钮，并调整第四通道放大倍数，可在第四通道上观察到比第二通道在时间上稍有延迟的第二个动作电位，并可观察到神经兴奋传导速度。

  B、在刺激参数调整栏中，将刺激个数改2个，并适当增加间隔为：1s，即可观察到2个双向动作电位，即神经的2次兴奋。

4．文件存盘

按下“停止”按钮，选中菜单栏“文件”主菜单栏下的“另存为”，将当前波形曲线另外取文件名存至硬盘。

5．观察测量

按下快捷工具栏中的“观察”快捷键，出现并移动十字光标，即显示当前位置参数，即可测量波形的幅度，动作电位持续时间等数值。

6．计算打印：在动作电位波形的起止间拖动鼠标，选中图形，点击“处理窗”并打印。即可完成全部实验。

（二)动物动脉血压、心电及呼吸的记录、实验放大器面板按钮调整：

（1)输入3、输入4：按下上部小方开关，置于AC（交流)位置。

（2)S→R按钮：置抬起位置，4通道为正常信号输入。

（3) 输入2：抬起上部小方开关，置于DC（直流)位置。

2.软件设置：

图3-18

（1) 点击快捷工具栏上的“采样条件设置”快捷按钮，打开“采样条件”设置窗口，设定如下：

显示模式----连续记录，采样间隔----1ms，采样通道选择：2、3、4通道，如图3-19所示。

（2)点击确定后。

（3)选定各通道采样内容，第二通道为血压（mmHg)，第三通道为心电（mv)，第四通道为呼吸（g)。

3．为血压传感器定标如图3-20

（注意：本步骤必须在血压传感器接入动脉血管前进行)

(1) 按以下方法连接好传感器与水银检压或人体动脉血压测量计：

图3-19

如图3-20

（2)转动三通开关至1、2通，使血压换能器与大气相通，Pclab开始采样并将第二通道基线调至与零线相重合。然后接上注射器，向管内注射肝素生理盐水，使水银检压计逐渐升至某一固定压力值（如100mmHg)；保持采样一小段时间。

停止采样后出现如图3-21所示波形。  

（3)用鼠标点击波形曲线上升至平稳段的一点，然后移动鼠标至第二通道“右显示控制区”内“（mmHg)”处，单击鼠标右键，打开定标窗口；首先输入密码：“Pclab”,确定后进入定标窗口如图3-22。

在新值处填上水银检压计示出的压力值（如100mmHg)，确定后退出定标窗，完成定标。

(4) 转动三通开关至2、3通接入动脉血管，即可准备开始采集动脉血压信号。

A． 开始采样：

如图3-21

点击“开始”按钮，系统按记录仪模式描计血压、心电、呼吸三道波形曲线。用户可依当时动物的状态调整各通道的放大倍数及X、Y轴压缩比。特别是心电，如若有干扰信号，可选择低通滤波，（如：50HZ干扰 ，可选（低通)上限40HZ)，至信号理想为止。采样结束按“停止”键。

注意：  如图3-22

（1)由于三个通道的信号变化快慢差别较大，其中心电变化较快，而血压呼吸变化较慢。这时应调节X轴压缩比，调整观察状态，达到最佳效果。

 (2) 在采样过程中间，如果需要可暂时停止采样，再次采样时数据会自动接在上次采样之后，中间用一黑竖线隔开。如果需要存盘，可点击“观察”按钮，变为“存盘”，将理想波形曲线自动以Temp000.add,.Temp00l.add等文件名存入硬盘。

(3) 变换心电输入线的三个端点可以测出标准I、Ⅱ、Ⅲ心电导联信号。

B．打标记：

C．观察测量：

采样停止后，按下快捷工具栏中的观察快捷键，用十字光标即可测量各点值。也可以按下快捷工具栏中的“测量”快捷键，用鼠标拖选要测量的曲线段，由测量窗得到各项测量参数，

D．打印输出：

为将三个波形曲线一次打印输出，可将鼠标移至时间显示区，拖动鼠标，选中要计算打印波形曲线，再点击“处理窗”，及打印快捷键，完成计算打印工作。

(三) 兔减压神经放电与心电记录实验

1．器材：Pclab生物信号采集处理系统，心电输入接线（Pclab随机配置)、双极银丝引导电极、动物手术台及机器等。

2．连接实验装置：

 如图3-23

开关，显示AC（系统)位置。

3．软件设置：

（1) 打开“采样条件设置”窗口，

设定如下：

显示模式：慢扫示波（或连续记录)，

采样间隔：25μs，采样通道选择：1、

3通道。如右图：

（2) 完成(界面如：神经干动作电

位的引导实验图的界面)。

（3)选择各通道采样内容：第一通道为“神经放电（mv)”，第三通道为“心电（mv)”。

4．开始采样：点击“开始”按钮，系统开始采样，适当调整各通道放大倍数及X、Y轴压缩比，即可观察到理想的波形曲线。如图3-24

注意：在观察到理想的减压神经放电波形曲线时，应在有源音箱中清晰的听到神经放电的声音，如声音太小不清楚，可适当调整音箱音量旋钮，放大音量，或适当加大第一通道的放大倍数。（一般在10000至20000倍即可)

5．观察测量

为观察与测量神经放电的直方图，首先用鼠标拖动选中一段（最好包括2个以上的放电束)放电波形曲线。然后点击菜单栏中的“处理”主菜单，再选中其中的“曲线导出中”的“添加序列直方图” （即频率直方图)或“幅度直方图”，即可打开添加曲线窗，显示出当前线段的序列或幅度直方图，（如图3-25所示)。

图3-25中有一条红线，是幅度分隔线，高于红线的幅度部分，则显示其直方图，将鼠标箭头移至红线之间时，箭头变为

双向箭头，按住鼠标左键，上下拖动红线，则下部直方图发

如图3-25  变化。  

6．打印输出

用鼠标拖动选中要打印的部分，点击处理窗快捷按钮，进入处理窗即可打印输出。

（陈 凯  金海燕)

第四节   BL-420操作方法

双击Windows操作系统桌面上的“BL-420生物机能实验系统” 图标即可启动BL-NewCentury程序。有四种方法可以启动BL-420系统。第一种方法是从BL-NewCentury软件的“输入信号”菜单中为需要采样与显示的通道设定相应的信号种类，然后从工具条中选择“启动波形显示”命令按钮；第二种方法是从“实验项目”菜单中选择自己需要的实验项目；第三种方法是选择工具条上的“打开上一次实验设置”按钮；另外，还可以通过BL-NewCentury软件“文件”菜单中的“打开配置”命令启动波形采样。

如图3-26  BL-NewCentury生物信号显示与处理软件主界面

BL-NewCentury生物信号显示与处理软件主界面从上到下依次主要分为：标题条、菜单条、工具条、波形显示窗口、数据滚动条及反演按钮区、状态条等6个部分；从左到右主要分为：标尺调节区、波形显示窗口和分时复用区三个部分。在标尺调节区的上方是刺激器调节区，其下方则是Mark标记区。分时复用区包括：控制参数调节区、显示参数调节区、通用信息显示区和专用信息显示区四个分区，它们分时占用屏幕右边相同的一块显示区域，您可以通过分时复用区顶端的4个切换按钮在这4个不同用途的区域之间进行切换。分时复用区的下方是特殊实验标记选择区。

表3-1  BL-NewCentury软件主界面上各部分功能一览表

（一)Mark标记选择区

的下面，是用于加强光标测量的一个标记，该标记单独存在没有意义，它只有

与测量光标配合使用时才能完成简单的两点测量功能。测量光标是用来测量波

Mark标记和圆形测量光标

在通道显示窗口的波形曲线上添加Mark标记有两种方法，一种是利用通道显示窗口快捷菜单中的“添加M标记命令”；二是使用鼠标在Mark标记区中选择然后拖放到指定波形曲线上，首先，将鼠标移动到Mark标记区，Mark标记区中的M字母将从蓝色变为红色，这时，按下鼠标左键，鼠标光标将从箭头变为箭头上方加一个M字母，参见图5-81。然后，在按住鼠标左键不放的情况下拖动Mark标记，将Mark标记拖放到任何一个有波形显示的通道显示窗口中的波形测量点上方，然后松开鼠标左键，这时，M字母将自动落到对应于这点x坐标的波形曲线上，也就是说M标记也只能落在波形曲线上。如果您将M标记拖到没有波形曲线的地方释放，它将自动回到Mark标记区。放好Mark标记以后，您还可以随时移动它的位置，如果您不需要Mark标记了，只需用鼠标将其拖回到Mark标记区即可，拖回的方法与拖放它的方法相同。

您可以为每一个通道的波形曲线添加一个Mark标记。

（二)反演按钮

反演按钮位于屏幕的右下方，平时处于灰色的非激活状态，当进行数据反演时，反演按钮被激活。在BL-NewCentury软件中有三个数据反演按钮，它们分别是：波形横向（时间轴)压缩和波形横向扩展两个功能按钮和一个数据查找菜单按钮。

波形横向（时间轴)压缩

 波形横向（时间轴)扩展

 反演数据查找菜单按钮

（三)工具条说明

工具条上的每一个图形按钮被称为工具条按钮，每一个工具条按钮对应一条命令，当工具条按钮以雕刻效果的图形方式显示时，表明该工具条按钮不可使用，此时，它对用户的输入没有反应；否则，它将响应用户输入。

该工具条按钮代表系统复位命令。

该工具条按钮代表零速采样命令。

该工具条按钮代表打开反演数据文件命令。

该工具条按钮代表另存为命令。

该工具条按钮代表打印命令。

该工具条按钮代表打印预览命令。

该工具条按钮代表打开上一次实验设置命令。

该工具条按钮代表实时数据记录命令。

该工具条按钮代表开始实验命令。

该工具条按钮代表暂停实验命令。

该工具条按钮代表停止实验命令。

该工具条按钮代表切换显示通道背景颜色命令。

该工具条按钮代表删除、添加背景标尺格线命令。

该工具条按钮代表添加标记命令。

该工具条按钮代表两点测量命令

该工具条按钮代表区间测量命令

该工具条按钮代表打开参数设置窗口命令。

该工具条按钮代表X-Y输入窗口命令。

该工具条按钮代表进入图形剪辑窗口命令。

该工具条按钮代表图形剪辑命令。

该工具条按钮代表数据剪辑命令。

该工具条按钮代表打开关于对话框命令

该工具条按钮代表及时帮助命令

（四)图形剪辑

为了实现不同软件之间的数据共享，比如，您正在Word字处理软件中将您的实验结果写成一篇论文，现在您需要将典型的实验波形加入到您的论文中，那么您使用BL-420系统中的图形剪辑功能即可实现。图形剪辑的另一个目的是将您感兴趣的多幅波形图剪辑在一起，形成一张拼接图形（您可以在BL-420生物机能实验系统软件BL-NewCentury的剪辑窗口中或Windows软件中的画图软件中完成图形的拼接工作)，然后打印。

数据导出的具体操作步骤如下：

1.在实时实验过程或数据反演中，按下“暂停”按钮使实验处于暂停状态，此时，工具条上的图形剪辑按钮处于激活状态，按下该按钮将使系统处于图形剪辑状态；

2.对您感兴趣的一段波形进行区域选择，您可以只选择一个通道的图形或同时选择多个通道的图形；

4.选择图形剪辑窗口右边工具条上的退出按钮  退出图形剪辑窗口；

5.重复步骤1、2、3、4剪辑其它波形段的图形，然后拼接成一幅整体图形，此时您可以打印或存盘，也可把这张整体图形复制到其它应用程序，如Word、Excel中。

图形剪辑窗口介绍:

图形剪辑窗口是BL-420生物机能实验系统的一个特色。您可以在该窗口中完成一些基本的图形操作。

退出图形剪辑窗口的方法只能是选择图形剪辑工具条上的退出命令按钮  。

图形剪辑窗口分为图形剪辑页和图形剪辑工具条两部分。

图形剪辑页在图形剪辑窗口的左边，占图形剪辑窗口的大部分空间，图形剪辑页用于拼接和修改从原始数据通道剪辑的波形图。剪辑的图形只能在剪辑页的白色区域内移动。

图形剪辑工具条占据图形剪辑窗口的右边，包含12个与图形剪辑相关的命令按钮，它们分别是：打开、存贮、打印、打印预览、复制、粘贴、撤消、刷新、选择、擦除、写字和退出。其中的打开、存贮、打印、打印预览、复制、粘贴等命令按钮与Win98相同。

该工具条按钮代表撤消上一条操作功能命令。

该工具条按钮代表www.lindalemus.com/wsj/刷新整个剪辑页命令。

该工具条按钮代表“选择并移动”命令。

该工具条按钮代表擦除选择区域命令。

该工具条按钮代表在剪辑页上写字命令。

该工具条按钮代表退出图形剪辑页命令。

   （陈  凯   金海燕)

第五节  723型分光光度计

一、概述

723型分光光度计是采用单片微机控制的普及型智能化仪器（见插页彩图1)。仪器能在近紫外、可见光谱区域（330~800nm)对样品物质作比色定量分析，仪器波长精度高，读数稳定，具有自动调整“100%”、调“0”，广泛用于工矿企业、医院、学校和科研单位的化验室、实验室。

二、仪器的主要技术指标及规格

1．光学系统：单光束  衍射光栅 ；  光源：12V 30W钨卤灯

2．波长范围：330~800nm  正确度：±1nm   重复性：0.5nm  带宽：6nm

3．接收元件：GD-31光电管

4．显示方式：四位LED数码管分别显示数据和波长

5．打印输出方式：四色绘图打印机，可打印输出图文合一的绘图记录

6．供电电源：220V±10%  50±1Hz

三、工作原理（如图3-28所示)

图3-28 工作原理示意图

由光源发出的连续辐射光线，经滤光片和球面反射镜至单色器的入射狭缝聚集，光束通过入射狭缝经平面反射镜至准直镜，产生平行光射至光栅，在光栅上色散后，又经准直镜聚焦在出射狭缝上成一连续光谱，由出射狭缝射出一定波长的单色光，通过待测溶液再射到光电管上而产生微电流。经单片微机调控、微电流放大器将微弱的电流放大，由LED数码管显示数字同时可打印出结果。

四、操作方法

1．开机预热：开启电源开关，电源指示灯亮，仪器自动进入自检程序，在波长显示窗上显示723C字样，而后自动寻找“0”级光。当“0”级光找到后，进入100%线校正及相应自动控制能量增益，在波长显示窗上显示320.0，表示从320nm开始校正仪器100%线，每隔1nm递增进行校正，直到820.0nm,然后仪器波长自动返回500.0nm,表示仪器顺利通过自检。

2．测定方式设定([T/A]键):仪器显示窗有T(透光度)、A（光密度)、C（浓度)三种方式，用相应①、②、③数字设定，仪器开机后，初始状态为光密度ABS。

３．波长设定（［λGOTO］键)：仪器在330.0～800.0nm范围内任意设定仪器波长,最小设定变化为0.1nm,同时仪器还允许在320～820nm波长范围内设定使用，波长显示窗显示仪器当前波长值。设定过程：按［λGOTO］键　　　波长显示窗熄灭   输入所需波长值   按［ENTER］键确认   待数据显示窗显示数据稳定后，波长设定完成。 

　　４.调零及调满度([ABS.0 100%T]键):仪器作定量测试时,先把全部装有参比溶液(一般指试剂空白对照溶液)的比色皿插入样品架,然后使样品架置于参比[R]位置,按[ABS.0100%T]键，仪器自动进行调零/调满度工作，用拉杆改变样品架位置，分别使S1－S3各比色皿置于测量光路，按[ABS.0 100%T]键，这样就消除各比色皿的配对误差，这项工作在实验前已做完成。

　　５．样品测定：把参比溶液、被测溶液分别倒入比色皿中，插入样品架，使参比溶液比色皿置于[R]位置，按[ABS.0 100%T]键，仪器自动进行调零/调满度，此时读数窗显示为零。用拉杆改变被测样品位置，分别使S1－S3各比色皿置于测量光路，待读数窗所显数据稳定后作好记录。

五、注意事项

1．开机预热，仪器在自检时不能按动任何按键，以避免误操作。

2．测前装样和测后取样都要先将样品架拿出来避开接触主机。

3．比色皿只能拿毛玻面，装液量要大于比色皿容量的二分之一，小于四分之三，皿外壁若有残液，必须用擦镜纸擦净，透明面置于光路。

4．比色皿用后倒去溶液，冲洗干净倒扣于滤纸上。

5．不要开通仪器暂停使用的部分功能。

6．仪器不能正常工作、出现故障应立即找有关技术人员检修。

  （刘德平)

第六节  血气分析仪

一、概述

血气分析仪可测定血液的pH、pO2(氧分压) 和pCO2(二氧化碳分压) ，并由仪器根据血红蛋白(Hb)的浓度(g%)计算出SO₂(血氧饱和度) 、HCO3^—、BB(缓冲碱)、BE(剩余碱)等诊断指标，是呼吸系统、循环系统、血液系统的机能学实验常用设备（见插页彩图2)。

二、基本结构

各种型号的血气分析仪基本结构是相同的。主要由六个部分组成：

（1)电极与检测系统  在血样通道上依次排列有pH、pO2 、pCO2三种电极和参考电极，检测到的电极微电变化被输送到微处理器。

（2)液流系统 由进样孔、试剂瓶、蠕动泵、电磁阀、废液槽、废液瓶物连接管道组成，其作用为吸取、输送血样本到检测电极并清洗检测后的血样本及废液。

（3)单片微机系统  其中含有固化程序，用于计算检测结果和控制人机对话。

（4)显示打印系统   由内置LCD液晶显示器和内置打印机组成，可即时显示和打印检测结果。

（5)供气系统  含有两个气瓶和减压表，向仪器供应按一定比例混合的氧气和二氧化碳气体。

（6)电源 为各系统提供稳压电源。

国内医院和实验室使用最多的血气分析仪是瑞士产AVL系列产品，其中AVLCompact- 3 为小型全自动血气分析仪，有高度安全设计的进样口和废液液位控制消除了病毒感染的可能性，一次测量只需55微升全血，从进样到出结果只需20秒钟，快速简便。免保养电极使保养变得非常简单，在所有同类产品中试剂和定标气消耗最少，保证了长期使用节省费用。配有内置热敏打印机、可视的人机对话屏幕操作程序，功能齐备的自诊断程序。基本实现了操作全自动化，很方便学生使用，其检测的精确性、可重复性和工作的稳定性也很高。

一、操作方法

以Compact3型血气分析仪为例，介绍学生能短时间学会的简单操作方法。

（1)打开仪器电源开关和供气瓶减压阀开关，按Compact3操作程序表(见图一) 进行定标和输入检测项目(此项操作由教师事先完成)。

（2)准备样本

采集动物动脉血样前，用lml注射器吸取少量0.3％肝素生理盐水，将管壁湿润后推出，取血后将针头刺入小软木塞以隔绝空气。

（3)样本测量

  采用注射器注射样本测量方式。仪器必须处于 READY 状态才可以开始测量。

注意：在开始测量前，应将注射器在手中滚动10秒钟以混匀样本，并排出气泡。

打开进样口盖板将注射器插入进样口并缓慢注入样本。

图4-2  注射器测量方式

当注入了足够样本量后，仪器立即发出声响提示并显示以下内容：

移走注射器并关上进样口盖板。被放大照明的测量室通道使操作者能观察到样本的移动并确定有无堵塞和气泡。仪器实现全自动测量。

注意：如果在仪器吸样和测量倒计时未到达000时再次打开进样口盖板,仪器会发出连续的“BB”声音报警，关闭进样口，才能停止报警。如果在仪器测量时打开进样口盖板，此次测量将被取消。

在测量期间可输入病人和动物的相关资料，如编号、性别、年龄等(见图二)，如果安装了条形码扫描仪，在测量期间还可将病人数据扫描输入。

当测量完成后，测量参数PH，PCO₂和PO₂值及计算参数值将显示并打印出来，同时，仪器自动进行气体调整，其倒计时时间显示于屏幕右上角。

测量完成，显示并打印结果的同时，开始气体调整。当气体调整倒计时到20秒时，(*20)将在屏幕上闪动，若进样口盖板在倒计时完成前没有打开过，仪器将回到READY状态。提示可以进行下一次测量。显示如下：

(4) 打印结果：测量样本前重根据Compact3操作程序表设置打印报告的具体内容。仪器自动测量样品结束后，测量结果在屏幕上显示的同时，将在热敏打印机上打印出来（图4-3)。

   图4-3 打印的报告

四、注意事项

1.取血时应严格按抗凝要求操作，以防血凝块阻塞测量室通道。

2.仪器不能正常工作、出现故障应立即找有关技术人员检修。

附图4-4 Compact3操作程序表。

第七节  电解质分析仪

一、概述

 电解质分析仪（见插页彩图3)采用选择性电极测量技术，能够精确地测量出液体样品中的钠（Na⁺)、钾（K⁺)、氯（Cl^-)、钙（Ca²⁺)、锂（Li⁺)离子浓度，临床上用于测定病人全血、血浆、血清、胃肠液、透析液和尿液样品中的电解质浓度。机能学实验中主要用于测定动物血液、尿液中的电解质浓度。

二、基本结构

不同广家生产的电解质分析仪在结构上大同小异，主要由五个部分组成 ：

1．电极与检测系统 ：由Na⁺、K⁺、Cl^-、Ca²⁺、Li⁺5个离子选择性电极和参比电极组成，可将检测的感应信号输送到内置计算机。

2．液流系统： 由进样针、样品槽、试剂包、蠕动泵、电磁阀、废液槽、废液瓶物连接管道组成，其作用为吸取、输送液体样本到检测电极并清洗检测后的样本及废液。

3．单片微机系统：其中含有固化程序，用于计算检测结果和控制人机对话操作。

4．显示打印系统：由内置LCD液晶显示器和内置打印机组成，可即时显示和打印检测结果。

5．电源：为各系统提供稳压电源。

瑞士产AVL 9181型电解质分析仪是一种小型全自动电解质分析仪，一次测量只需95微升样本，从进样到出结果只需50秒钟，样本率为60个/小时（不打印结果)和45个/小时（打印结果)。由于性价比高，国内医院和实验室装备此型仪器较多，也很适合机能学实验使用。此仪器还配有内置热敏打印机、可视的人机对话屏幕操作程序，功能齐备的自诊断程序，很方便学生使用，其检测结果的精确性、可重复性和工作的稳定性均能满足教学实验和科研的要求。

三、  操作方法

按9181操作程序表执行（如图3-32所示)。

第八节  电动离心机

    一、概述

离心机是化工、医药、教学实验、科学研究广泛应用的设备，也是机能学实验常用设备之一。

离心机按转速可分为低速、高速、超速。机能学实验常用的台式离心机属于低速离心机，转速为5000转/分以下。

二、操作方法

1.使用前必须先检查面板上的各旋钮是否在初始的位置（即电源在关的位置上，定时器，调速电位器在零的位置上)。

2.离心前每支试管中应放置等量的样品（天平平衡)然后将试管对称放置在离心转头内，以免重量不均，放置不对称，使机器在运转过程中产生震动。

3.盖好有机玻璃盖。

4.打开电源开关，电源指示灯亮；旋转定时旋钮，设定离心时间。

5.缓慢旋转调速旋钮，待转速表指针稍有摆动后，旋至到所需的转速标示，转速表指针将指示出实际转速。

6.转头运转到设定的时间后，将会自动降速直至完全停止，转速表指针回复到零，仪器停稳后方可取出试管。

7.切记：

（1)必须首先调好时间旋钮，才能缓慢调速！

（2)每次离心完毕后，必须将调速旋钮回位。

三、注意事项

1．将仪器放置在坚固平整的台面上，保证机器能正常运转。

2．不能在有机玻璃盖上放置任何物品，以免凹凸不平影响仪器的使用效果。

3．电源线插头的一端插入仪器内，另一端插入外电网插座内，仪器不用时，请将与外电网插座相连的电原插头拔下。

4．使用前了必须检查离心管是否有裂纹、老化等现象，如有应及时更换。

5．不得在仪器运转过程中或转子未停稳的情况下打开盖门，以免发生事故。

6．实验完毕后，将转头和仪器檫干净，以防试剂污染而产生腐蚀。

（刘建芝  张德菊)