Transcript 运动生理学实验准备 - 华南师范大学体育科学学院

运动生理学实验准备
李焕春 高级实验师
一、实验室用水的制备
实验室常见用水的种类
1. 蒸馏水
实验室最常用一种纯水，虽设备便宜，但极其耗能和费水且速度慢，应用
会逐渐减少。蒸馏水能去除自来水内大部分的污染物，但挥发性的杂质无法去
除，如二氧化碳、氨、二氧化硅以及一些有机物。
2. 去离子水（Deionized Water ）
用离子交换树脂去除水中的阴离子和阳离子，但水中仍然存在可溶性的有
机物，可以污染离子交换柱从而降低其功效，去离子水存放后也容易引起细菌
的繁殖。
3. 反渗水（Reverse osmosis Water）
水分子在压力的作用下，通过反渗透膜成为纯水，水中的杂质被反渗透膜
截留排出。反渗水克服了蒸馏水和去离子水的许多缺点，利用反渗透技术可以
有效的去除水中的溶解盐、胶体，细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等
杂质，但不同厂家生产的反渗透膜对反渗水的质量影响很大。
4. 超纯水（Ultra-pure grade water）： 标准要求高，主要用在细胞培养上。
华南师范大学体育科学学院实验室现在
实验纯水主要通过上海讯辉环保科技有限公
司的HP-SR50 系列反渗透型高纯水机获得。
二、手术器械的准备
手术器械是施行手术的必需工具，虽然手术
器械的种类、样式很多，但其中有一些是各类手
术所必须使用的基本器械，正确和熟练地掌握这
些器械的使用方法，对于保证手术操作的顺利进
行关系很大，在运动生理学实验中骨骼肌收缩、
蛙的离心灌流，去大脑僵直等实验都要用到相关
手术器械。
（一）手术刀
采用活动刀片与刀柄组装而成，刀片污染或刀刃用钝时可随时更换。手术刀
用于切开皮肤和脏器。
执刀姿势视切口大小、位置等不同而有执弓式、抓持式、执笔式及反挑式等持
法。
执弓式为最常用的一种执刀方法，发挥腕和手指的力量，多用于腹部皮肤切开及
切断钳夹的组织。
抓持式用于切割范围较广、用力较大的坚硬组织，如筋腱、坏死组织、慢性增生
组织等，力量在手腕。
执笔式用以切割短小切口，用力轻柔而操作精细，如分离血管和神经以及切开
腹膜小口等，动作和力量主要在手指。
反挑式的手法是刀刃由内向外挑开，以避免深部组织或器官损伤，如腹膜切开
或挑开狭窄的腱鞘等。
（二）手术剪
有长短、尖头钝头、直弯之分；弯剪多用于深
部组织的分离，手和剪柄不致妨碍视线。外科剪
常用来剪断软组织、分离无血管的组织、系膜、
网膜等。为保护娇嫩的内脏不受损害，剪开腹膜
常用尖头钝头剪（专称腹膜剪）。急性实验中也
用来剪开皮肤等，但不可剪毛、剪骨。
小型手术剪又称眼科剪，剪细小组织用，一般
不可用于剪皮肤。手术剪执法均为拇指和无名指
分别插入两个柄环内，但不宜过深，食指自然地
压在剪轴处，其余二指护在剪柄相应部位，以协
助掌握方向和用力。
（四）止血钳
止血钳有弯直长短之分，常用的是蚊嘴式。作
用一是尽量少地夹住出血的血管或出血点达到止血
目的；二是用于分离组织、牵引缝线等。
止血钳是生理手术中钝性分离的最常用器械，其
余还有手术镊、手术刀柄、玻璃分针、玻璃钩等，
后二者主要用于神经的分离。正确执止血钳的姿势，
基本上与执剪法相似。但止血钳柄环间有齿，可咬
合锁住，松开时左右手的操作不同。
（五）手术镊
大小不一，有有齿(外科镊)无齿(解剖镊)、直
头弯头之分。用于夹住和提起组织，使于剥离、
剪断和缝合。有齿镊用于夹持较坚硬的组织，如
皮肤、筋膜、肌腱等。无齿镊用于夹持黏膜、血
管和神经等较脆嫩的组织。手术中一般多用左手
以执笔式执镊，持镊时忌将镊柄握于掌心而妨碍
操作的灵活性。
（六 ）金属探针
主要用于破坏脊髓和脑髓
（七）玻璃分针
专门用于分离神经和血管
（八）动脉夹
用于短时间内阻断动脉血流，如动脉插管实验。
注意事项
1. 使用完毕后，手术器械应擦洗干净。
2. 手术器械应打开放置。
三、人体运动跑台的准备
运动跑台是提供运动负荷的主要设备之一，
一般来说，运动跑台由机械部分、控制面板等部
分组成。
一般来说，运动跑台内部固化了多套自动测试
程序，如 Bruce、,Step－Grade分级测试、
CONCONI耐力测试、2km UKK-Walk等，另外用
户还可以自编运动程序。可根据实验测定的需要，
改变运动的负荷。
在面板部分，大部分跑台可实时显示运动的
时间、速度、坡度、距离、心率、消耗能量、
功率等指标，并有了打印训练文件的直接打印
机接口及脑电图、心电图、肺功能测试接口。
使用跑台时，可根据不同的实验要求或训练
目的，选择不同的运行方案。
目前 ，我们实验室的跑台有德国的HPCOSMOS、意
大利TECHNOGYM等专业运动跑台。
跑台操作步骤：
1. 接通电源，先开远端电源设备
2. 整理好鞋带和衣服、佩戴好心率表以
及测试时需要的设备，如呼吸面罩
3. 选择或自行设置运动方案
4. 开始测试
注意事项：
1. 跑台放置位置与周边至少保持一定的距离
2. 实验室应保持一定的环境要求，比如温度和
湿度。
3. 跑台安置应远离电磁的干扰。
4. 严格按照跑台说明书进行操作，紧跑速过快,
出现跌倒事故时，应及时按下紧急按钮。
5. 身体不适时严禁进行跑台运动，并应有专业
人员在场。
四、动物跑台的准备
动物跑台主要用于大鼠或小鼠等实验小动物作跑步运动
训练，是模拟 人体运动的最佳方式，可取代传统的游泳训
练，使训练强度指标更加准确，是研究动物体能、耐力、
运动损伤、营养、药物、生理和病理等实验的必要的手段
之一。
跑台结构由机架、行走皮带、电机、电气控制、有机玻
璃罩、光控发声、发光、电刺激等部分组成。
目前、动物跑台主要有开放式的动物跑台，封闭式的动
物跑台以及小动物跑笼等，一般多见的为 开放式的动物跑
台，封闭式的动物跑台目前国内还比较少见。
2013年，华南师范大学体育科学学院
实验室购置了封闭式的小动物跑台，用来
进行小动物的气体代谢的研究。
测试步骤：
1. 把跑台的控制线全部插好后，接通电源。
2. 把实验动物放置不同跑道里，打开相应的工作开
关，使其处于运动状态。
3. 根据实验需要的速度任意调节快慢的相应跑速。
4 .示实验需要选择不同的电刺激。
注意事项
1. 运动过程中，密切观察大鼠的运动表现和运动能
力的变化
2. 实验完毕后，及时清理运动跑台
五、功率自行车的准备
功率车主要用测试各种人体的有氧和无氧
能力测试， 用来评估运动能力、工作适应性
健身效果、心脏康复等各种测试和训练。
功率车一般都内置有微型电脑,内置
Astrand、YMCA和Bruce、Naughton、Ramp
等测试程序，并可自定义自己的测试模型，并
可以连接外部PC或心电分析仪(ECG)等测试设
备，提供完整详细的分析报告。
测试步骤：
1. 进行负荷校准
2. 输入测试者的个人资料
3. 选择内置运动方案或自行设置运动程序
4. 分析数据
注意事项：
一段时间运动负荷后要对负荷带进行校准
六、生物信号采集系统准备
生物信号采集系统主要用来观察生物机体内或离
体器官中探测到的生物电信号以及张力、压力、温
度等生物非电信号的波形，从而对生物肌体在不同
的生理或药理实验条件下所发生的机能变化加以记
录与分析。
生物信号采集系统取代了传统的多道生理记录仪、
示波器、X-Y记录仪和刺激器等仪器，是研究生物机
能活动的主要设备和手段之一。
生物信号采集系统的连接
1. 进行生物信号采集系统和转能器的连
接。
2. 进行采集系统和计算机的连接。
3. 打开测试分析软件，确认装置的正确
连接。
七、肺通气功能仪的准备
该仪器主要用来测试肺通气功能，比如常用
的分析指标有静息通气量，快速通气量，慢速通
气量、最大通气量，时间肺活量及一些流速指标。
步骤：
1. 安装测试分析软件。
2. 把肺功能测试仪与计算机连接好，并安
置好吹嘴。
3. 输入测试者资料，试测通路的正确与否。
注意事项：
实验过程中注意保护涡轮，用完后建议用次氯
酸钠清洗。
七、肺通气功能仪的准备
该仪器主要用来测试肺通气功能，比如常用的
分析指标有静息通气量，快速通气量，慢速通气
量、最大通气量，时间肺活量及一些流速指标。
步骤：
1. 安装测试分析软件。
2. 把肺功能测试仪与计算机连接好，并安置
好吹嘴。
3. 输入测试者资料，试测通路的正确与否。
八、人体成分测试准备
人体成分测试分析可用皮脂厚度计和
生物电阻抗体成分分析仪获得，后者得到
的数据比较直接 。
（一） 皮脂厚度计
脂厚度计是用于测量人体皮褶厚度的医学器
材，人体的脂肪大约有2/3贮存在皮下组织，通
过测量皮下脂肪的厚度，不仅可以了解皮下脂肪
的厚度，判断人的肥瘦情况，而且还可以用所测
得的皮脂肪厚度推测全身的脂肪的数量，来评价
人身组成的比例，这是评定人身组成最简便的方
法。
皮脂厚度计校准：
校正压力—指针调至“0”位后，须将皮脂厚度计两个接点
间的压力调节到国际规定的10克/mm2的范围内。
校正方法如下。
左手持皮质厚度计呈水平位置，在皮脂计的下方测试臂顶
端的小孔上挂200克重量的砝码。再将皮脂下方弓形臂的根部
与该臂顶端的接点呈一水平线，此时观察圆盘内指针偏离情况。
如指针在15-25mm范围说明两接点的压力符合10克/mm2的要
求，无须调节旋钮。如果指针超出25mm以上，说明接点压力
不足，须通过旋钮向左侧方向转动旋钮增加压力，直至指针调
至15-25mm范围内为止。反之，则调节旋钮向右侧方向转动
减少压力调至指针在规定范围内（15-25mm）。指针有
±5mm的差异不会影响测定结果。
（二）、生物电阻抗体成分分析仪
人体成份分析仪采用多频率生物电阻抗测试法，利用八点接触
式电极测试人体各部位生物阻抗，根据人体生物特性，精确分析
人体各种组成元素，并将测试结果与标准参考值 。
进行比较，从而对人体健康状况进行分析。
能够测试人体 蛋白质的质量，所含大部分矿物质量，脂肪量，
肌肉量，身体水分，标准体重，体重，体重指数，体脂肪百分比
等，年吧并能进行营养评估，和目标控制体重。
步骤：
1. 开机热机，等待自检。
2.输入测试者个人资料，年龄，性别、身高等。
3. 开始测试并分析结果数据。
注意事项：
1. 机器自检时，严禁站在足部电极板上。
2. 测试时身上不能存有金属物品。
3. 应脱掉袜子，擦拭手掌和脚心，使电解质充分接触。
4. 测试时保持安静，勿动。