高校人體解剖生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例匯編前言人體解剖生理學(xué)是醫(yī)學(xué)及相關(guān)生命科學(xué)專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)是該課程不可或缺的組成部分。它不僅能夠幫助學(xué)生直觀理解抽象的理論知識，更能培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力、觀察分析能力、科學(xué)思維能力和創(chuàng)新精神。本匯編旨在通過匯集一系列經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐檢驗(yàn)的典型實(shí)驗(yàn)案例，為高校人體解剖生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供有益的參考與借鑒。這些案例涵蓋了從基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)到綜合性、探究性實(shí)驗(yàn)等不同層次，力求體現(xiàn)教學(xué)理念的先進(jìn)性、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的科學(xué)性和教學(xué)方法的實(shí)用性，以期對提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才有所助益。案例一：蛙坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本的制備與興奮傳導(dǎo)、收縮的觀察一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握蛙類動物的抓取、固定及基本手術(shù)操作技術(shù)。2.學(xué)習(xí)制備蛙坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本的方法，理解標(biāo)本制備在神經(jīng)肌肉生理研究中的意義。3.觀察神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)以及肌肉的興奮收縮現(xiàn)象，驗(yàn)證閾刺激、閾上刺激、最大刺激等基本概念。4.分析肌肉收縮的形式（如單收縮、復(fù)合收縮等）及其產(chǎn)生機(jī)制。二、實(shí)驗(yàn)對象與器材1.實(shí)驗(yàn)對象：健康成年青蛙或蟾蜍。2.實(shí)驗(yàn)器材：蛙類手術(shù)器械一套（包括粗剪刀、手術(shù)剪、鑷子、探針、玻璃分針、蛙釘、培養(yǎng)皿、鋅銅弓等）、生物信號采集處理系統(tǒng)、張力換能器、刺激電極、鐵支架、雙凹夾、棉線、任氏液、培養(yǎng)皿、滴管等。三、實(shí)驗(yàn)方法與步驟1.標(biāo)本制備：*毀腦脊髓：左手握住蛙，拇指按壓其頭部前端，右手持探針從枕骨大孔處垂直刺入，向前攪動破壞腦，再向后攪動破壞脊髓，直至蛙四肢松軟，無反射活動。*剪除軀干上部及內(nèi)臟：在骶髂關(guān)節(jié)水平以上約1厘米處剪斷脊柱，棄去頭、前肢及內(nèi)臟，保留腰骶部脊柱、后肢及尾。*剝皮：沿脊柱兩側(cè)剪開皮膚，向下剝離后肢皮膚，注意避免損傷坐骨神經(jīng)。將剝離干凈的后肢放入盛有任氏液的培養(yǎng)皿中。*分離兩腿：用粗剪刀沿脊柱正中線將兩側(cè)后肢分開，注意勿損傷神經(jīng)。*制備坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本：取一側(cè)后肢，找到坐骨神經(jīng)，用玻璃分針仔細(xì)分離，從脊柱根部一直游離至膝關(guān)節(jié)處。在膝關(guān)節(jié)下方剪斷小腿，保留腓腸肌。分離腓腸肌肌腱，用線結(jié)扎。在跟腱處剪斷，游離腓腸肌至膝關(guān)節(jié)。最后，在靠近脊柱處結(jié)扎坐骨神經(jīng)，并在結(jié)扎線遠(yuǎn)端剪斷神經(jīng)。至此，完整的坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本制備完成，置于任氏液中備用。2.實(shí)驗(yàn)裝置連接：將制備好的標(biāo)本固定在肌槽或?qū)嶒?yàn)臺上，神經(jīng)干置于刺激電極上，腓腸肌肌腱的結(jié)扎線連接至張力換能器，張力換能器輸出端連接到生物信號采集處理系統(tǒng)。3.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目觀察：*閾刺激、閾上刺激與最大刺激的測定：從低強(qiáng)度開始，逐漸增加刺激強(qiáng)度，記錄剛能引起肌肉最小收縮的刺激強(qiáng)度（閾刺激），繼續(xù)增加強(qiáng)度，觀察收縮幅度變化，直至收縮幅度不再增加，此時(shí)的刺激強(qiáng)度為最大刺激。*單收縮曲線的觀察與分析：給予單個閾上刺激，觀察并記錄肌肉收縮的潛伏期、收縮期和舒張期。*復(fù)合收縮與強(qiáng)直收縮的觀察：改變刺激頻率，依次給予不同頻率的連續(xù)刺激，觀察肌肉收縮形式的變化，從不完全強(qiáng)直收縮到完全強(qiáng)直收縮。四、預(yù)期結(jié)果與分析1.閾刺激與最大刺激：隨著刺激強(qiáng)度的增加，肌肉收縮幅度逐漸增大，達(dá)到某一強(qiáng)度后，收縮幅度不再增加。2.單收縮曲線：典型的單收縮曲線包括潛伏期（刺激后至肌肉開始收縮的時(shí)間）、收縮期（肌肉長度縮短、張力增加的時(shí)期）和舒張期（肌肉恢復(fù)原狀的時(shí)期）。3.收縮形式：當(dāng)刺激頻率較低時(shí)，肌肉出現(xiàn)一連串各自分離的單收縮；隨著頻率增加，后一次收縮落在前一次收縮的舒張期內(nèi)，形成不完全強(qiáng)直收縮；頻率進(jìn)一步增加，后一次收縮落在前一次收縮的收縮期內(nèi)，各次收縮完全融合，形成完全強(qiáng)直收縮，此時(shí)肌肉產(chǎn)生最大張力。五、教學(xué)反思與拓展1.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：本實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)在于標(biāo)本制備的規(guī)范性和細(xì)致性，這直接影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。難點(diǎn)在于神經(jīng)的分離過程，學(xué)生容易損傷神經(jīng)干。教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)玻璃分針的正確使用和“無損傷”操作的理念。2.學(xué)生常見問題：標(biāo)本活性不足、刺激參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、肌肉固定不牢固導(dǎo)致記錄曲線失真等。應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析失敗原因，培養(yǎng)troubleshooting能力。3.拓展思考：*如何判斷所制備的標(biāo)本活性良好？*肌肉收縮的“全或無”現(xiàn)象在單根肌纖維和整塊肌肉中表現(xiàn)有何不同？為什么？*強(qiáng)直收縮產(chǎn)生的機(jī)制是什么？其生理意義何在？*可以引導(dǎo)學(xué)生思考不同生理溶液（如改變離子濃度）或藥物對神經(jīng)肌肉興奮性及收縮的影響，為后續(xù)藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。4.思政融入：通過動物實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生尊重生命、愛護(hù)實(shí)驗(yàn)動物的意識，強(qiáng)調(diào)規(guī)范操作、減少動物痛苦的重要性。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的實(shí)驗(yàn)精神。案例二：家兔動脈血壓的調(diào)節(jié)及其影響因素觀察一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)家兔的麻醉、固定、頸部手術(shù)（分離頸總動脈、迷走神經(jīng)、減壓神經(jīng)等）的方法。2.掌握動脈血壓直接測量的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，并觀察家兔正常動脈血壓的波形和數(shù)值。3.觀察神經(jīng)、體液因素（如腎上腺素、乙酰膽堿）對動脈血壓的影響，加深理解心血管活動的神經(jīng)體液調(diào)節(jié)機(jī)制。4.分析各種影響因素引起血壓變化的生理機(jī)制，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力。二、實(shí)驗(yàn)對象與器材1.實(shí)驗(yàn)對象：健康家兔，雌雄不限。2.實(shí)驗(yàn)器材：兔固定箱、手術(shù)器械一套、生物信號采集處理系統(tǒng)、壓力換能器、動脈插管、注射器（1ml、5ml、20ml）、輸液裝置、氣管插管、動脈夾、止血鉗、絲線、紗布、麻醉劑（如烏拉坦或戊巴比妥鈉）、肝素生理鹽水、腎上腺素、乙酰膽堿、生理鹽水等。三、實(shí)驗(yàn)方法與步驟1.麻醉與固定：家兔稱重后，耳緣靜脈緩慢注射麻醉劑，至角膜反射消失、四肢肌肉松弛即可。將麻醉后的家兔仰臥固定于手術(shù)臺上，剪去頸部手術(shù)區(qū)域的毛。2.頸部手術(shù)：*切開皮膚：在頸部正中做一長約5-7厘米的切口，分離皮下組織和肌肉，暴露氣管。*分離氣管：用止血鉗分離氣管兩側(cè)組織，穿線備用，必要時(shí)行氣管插管（若實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長或需保持呼吸道通暢）。*分離頸總動脈：在氣管外側(cè)找到搏動的頸總動脈，仔細(xì)分離其周圍結(jié)締組織，穿兩根絲線備用。*分離神經(jīng)：在頸總動脈附近分離出迷走神經(jīng)（最粗，白色）、交感神經(jīng)和減壓神經(jīng)（最細(xì)，常與交感神經(jīng)伴行），分別穿線備用。3.動脈插管：*用動脈夾夾閉頸總動脈近心端，在遠(yuǎn)心端用絲線結(jié)扎。*在結(jié)扎線與動脈夾之間用眼科剪做一“V”形切口，向心方向插入充滿肝素生理鹽水的動脈插管，用另一根絲線結(jié)扎固定。*將動脈插管與壓力換能器連接，壓力換能器連接至生物信號采集處理系統(tǒng)，打開動脈夾，即可記錄動脈血壓波形。4.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目觀察：*記錄正常動脈血壓曲線，觀察收縮壓、舒張壓和脈壓差。*夾閉對側(cè)頸總動脈：用動脈夾夾閉另一側(cè)頸總動脈15-30秒，觀察血壓變化。*刺激減壓神經(jīng)：電刺激完整的減壓神經(jīng)，觀察血壓變化；剪斷減壓神經(jīng)，分別刺激中樞端和外周端，觀察血壓變化。*刺激迷走神經(jīng)：電刺激完整的迷走神經(jīng)，觀察血壓變化；剪斷迷走神經(jīng)，刺激其外周端，觀察血壓變化。*靜脈注射藥物：耳緣靜脈注射少量腎上腺素，觀察血壓變化；待血壓恢復(fù)后，再注射少量乙酰膽堿，觀察血壓變化。每次注射藥物后用生理鹽水沖管。四、預(yù)期結(jié)果與分析1.正常血壓曲線：可見規(guī)律的脈動波形，包括上升支（收縮期）和下降支（舒張期）。2.夾閉對側(cè)頸總動脈：血壓升高。機(jī)制為頸動脈竇壓力感受器傳入沖動減少，減壓反射減弱，交感神經(jīng)興奮，心輸出量增加，外周阻力增大。3.刺激減壓神經(jīng)：*刺激完整減壓神經(jīng)或其中樞端：血壓下降。因?yàn)闇p壓神經(jīng)是主動脈弓壓力感受器的傳入神經(jīng)，刺激其向中樞傳入沖動增加，減壓反射增強(qiáng)。*刺激減壓神經(jīng)外周端：血壓無明顯變化。4.刺激迷走神經(jīng)：*刺激完整迷走神經(jīng)或其外周端：血壓下降，心率減慢，甚至停搏。因?yàn)槊宰呱窠?jīng)興奮釋放乙酰膽堿，作用于心肌M受體，使心率減慢、傳導(dǎo)減慢、收縮力減弱。5.注射腎上腺素：血壓升高（收縮壓和舒張壓均升高，以收縮壓升高更明顯）。因?yàn)槟I上腺素激動α和β受體，使心率加快、心肌收縮力增強(qiáng)、心輸出量增加，皮膚黏膜血管收縮。6.注射乙酰膽堿：血壓下降。因?yàn)橐阴Ｄ憠A激動M受體，使心率減慢、心肌收縮力減弱、血管擴(kuò)張。五、教學(xué)反思與拓展1.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：本實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是動脈插管技術(shù)和各項(xiàng)影響因素的觀察與機(jī)制分析。難點(diǎn)在于頸部神經(jīng)的準(zhǔn)確辨認(rèn)與分離，以及動脈插管的成功與否。教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)解剖結(jié)構(gòu)的辨識和操作的輕柔精準(zhǔn)。2.學(xué)生常見問題：麻醉過深或過淺、動脈插管失敗（如血管破裂、插管內(nèi)有氣泡）、神經(jīng)分離錯誤或損傷、實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想時(shí)無法準(zhǔn)確分析原因等。3.拓展思考：*除了本實(shí)驗(yàn)涉及的因素，還有哪些神經(jīng)體液因素可以調(diào)節(jié)動脈血壓？*分析不同部位的交感神經(jīng)或副交感神經(jīng)對心血管活動影響的差異。*思考高血壓或低血壓狀態(tài)下，機(jī)體可能存在哪些調(diào)節(jié)機(jī)制的異常。4.思政融入：培養(yǎng)學(xué)生無菌觀念和規(guī)范操作意識，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)動物福利，引導(dǎo)學(xué)生思考生命活動調(diào)節(jié)的精密性與復(fù)雜性，激發(fā)探索生命奧秘的興趣。案例三：人體生理指標(biāo)的測定與影響因素探究（綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握人體常用生理指標(biāo)（如心率、血壓、肺活量、體溫、皮膚感覺閾值等）的測定原理和方法。2.學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)簡單的生理學(xué)實(shí)驗(yàn)，探究不同生理或環(huán)境因素對人體某項(xiàng)生理指標(biāo)的影響。3.培養(yǎng)學(xué)生自主選題、設(shè)計(jì)方案、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的綜合能力。4.提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和科學(xué)探究能力。二、實(shí)驗(yàn)對象與器材1.實(shí)驗(yàn)對象：健康大學(xué)生志愿者（學(xué)生自身或同伴，需簽署知情同意書）。2.實(shí)驗(yàn)器材：血壓計(jì)（電子或水銀）、聽診器、秒表、肺活量計(jì)、體溫計(jì)、叩診錘、軟尺、感覺閾值測定儀（或簡單的測定工具如音叉、棉簽、針頭等）、電腦（用于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析）、問卷（可選，用于收集相關(guān)影響因素信息）等。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施（以小組為單位進(jìn)行）1.選題與立題：學(xué)生小組根據(jù)所學(xué)知識和興趣，選擇一項(xiàng)或幾項(xiàng)人體生理指標(biāo)作為研究對象，提出想要探究的影響因素。例如：*運(yùn)動對心率、血壓、肺活量的影響。*不同體位（立位、坐位、臥位）對血壓、心率的影響。*情緒（如緊張、放松）對心率、血壓的影響。*環(huán)境溫度或噪音對皮膚感覺閾值的影響。*性別、身高、體重等因素與肺活量的相關(guān)性分析。2.實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)：*明確研究問題：提出具體的研究假設(shè)。*確定實(shí)驗(yàn)變量：明確自變量（如運(yùn)動強(qiáng)度、體位類型）、因變量（所選生理指標(biāo)）和無關(guān)變量（需盡可能控制）。*選擇實(shí)驗(yàn)方法與器材：根據(jù)所選指標(biāo)和影響因素，確定合適的測定方法和所需器材。*制定實(shí)驗(yàn)步驟：詳細(xì)描述實(shí)驗(yàn)過程，包括樣本量（或自身前后對照次數(shù)）、具體操作流程、數(shù)據(jù)記錄方式等。強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的倫理性（如自愿、無害、知情同意）和安全性。*設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表：清晰、規(guī)范地記錄原始數(shù)據(jù)。3.方案論證與修訂：各小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，教師和其他同學(xué)進(jìn)行提問和點(diǎn)評，小組根據(jù)反饋完善方案。4.實(shí)驗(yàn)實(shí)施與數(shù)據(jù)收集：嚴(yán)格按照修訂后的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。小組成員分工合作，如負(fù)責(zé)操作、記錄、計(jì)時(shí)、協(xié)調(diào)等。5.數(shù)據(jù)整理與分析：運(yùn)用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)學(xué)方法（如均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、t檢驗(yàn)、方差分析等）對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析。6.結(jié)果討論與報(bào)告撰寫：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合理論知識進(jìn)行討論，解釋現(xiàn)象，分析原因，得出結(jié)論。評估實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)和可能存在的誤差，并提出改進(jìn)建議。最后，按照科研論文的格式撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。四、預(yù)期成果與評價(jià)1.預(yù)期成果：*每組完成一份完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。*獲得關(guān)于所選生理指標(biāo)在不同影響因素作用下變化的第一手?jǐn)?shù)據(jù)。*加深對人體生理功能及其調(diào)節(jié)機(jī)制的理解。2.評價(jià)方式：*過程性評價(jià)：包括小組選題、方案設(shè)計(jì)的合理性與創(chuàng)新性、實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性、團(tuán)隊(duì)協(xié)作情況等。*結(jié)果性評價(jià)：實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完整性、數(shù)據(jù)的可靠性、分析討論的深度、結(jié)論的科學(xué)性等。*答辯與交流：組織小組進(jìn)行成果匯報(bào)與答辯，促進(jìn)相互學(xué)習(xí)與交流。五、教學(xué)反思與拓展1.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：本實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)在于“綜合性”和“設(shè)計(jì)性”，即學(xué)生自主能力的培養(yǎng)。難點(diǎn)在于如何引導(dǎo)學(xué)生提出有價(jià)值的研究問題、設(shè)計(jì)科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)方案，并有效控制實(shí)驗(yàn)誤差。教師應(yīng)扮演引導(dǎo)者和啟發(fā)者的角色，而非直接的指令者。2.學(xué)生能力培養(yǎng)：通過該實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅能鞏固所學(xué)的理論知識和基本技能，更能在文獻(xiàn)查閱、方案設(shè)計(jì)、動手實(shí)踐、數(shù)據(jù)分析、邏輯思維、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和書面表達(dá)等多方面得到鍛煉。3.拓展思考：*如何將現(xiàn)代信息技術(shù)（如手機(jī)APP、可穿戴設(shè)備）與傳統(tǒng)生理指標(biāo)測定相結(jié)合？*如何引導(dǎo)學(xué)生將研究結(jié)果與健康生活方式聯(lián)系起來，體現(xiàn)生理學(xué)知識的實(shí)用價(jià)值？*鼓勵學(xué)生將簡單的探究性實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步深化，甚至可以參與到教師的科研項(xiàng)目中。4.思政融入：培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度、勇于探索的創(chuàng)新精神、高度負(fù)責(zé)的團(tuán)隊(duì)意識和尊重事實(shí)、客觀分析的理性思維。強(qiáng)調(diào)科研誠信，杜絕數(shù)據(jù)造假。案例四：大鼠（或小鼠）某些器官的解剖識別與功能關(guān)聯(lián)性初探一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)哺乳動物（以大鼠或小鼠為例）的抓取、固定及解剖方法。2.識別大鼠（或小鼠）胸腔、腹腔主要器官的形態(tài)、位置和毗鄰關(guān)系。3.結(jié)合解剖結(jié)構(gòu)