biologySimilar presentations:
Виды микроскопов. Общие принципы проведения экспериментальных работ по биологии
Виды микроскопов: Оптические (световые) Электронные Сканирующие Классификация световых микроскопов и области их применения По строению оптической схемы различают прямые (объективы, насадка и окуляры расположены над объектом) и инвертированные (объект находится над оптической системой, формирующей изображение) микроскопы.
Также различают микроскопы плоского поля (дающие двухмерное изображение) и стереоскопические микроскопы (объемное – трехмерное изображение).
По способам освещения разделяют микроскопы проходящего света (изображение формируется светом, проходящим через объект) и отраженного света (изображение формируется светом, отраженным от поверхности объекта).
Микроскопы можно разделить также по методам исследования: - светлого поля (на светлом фоне выделяется более темный объект);
- темного поля (на темном фоне выделяется светлый объект или его краевые структуры);
- фазового контраста (на светло-сером фоне наблюдается темно-серый рельефный объект);
- люминесценции (на темном фоне выделяются светящиеся объекты или части объекта);
- поляризованного света (наблюдается ярко окрашенное в различные цвета или оттенки изображение объекта).
Объектив с достаточной апертурой (видны отдельные клетки) Объектив с низкой апертурой (недостаточная апертура объектива ) Влияние числовой апертуры объектива микроскопа на качество изображения Пути повышения оптической разрешающей способности Выбор большого угла светового конуса, как со стороны объектива, так и со стороны источника освещения.
Благодаря этому, возможно, собрать в объективе более преломленные лучи света от очень тонких структур.
Таким образом, первый путь повышения разрешения - это использование конденсора, числовая апертура которого соответствует числовой апертуре объектива.
Второй способ - использование иммерсионной жидкости между фронтальной линзой объектива и покровным стеклом.
Так мы воздействуем на показатель преломления среды n, описанный в первой формуле.
Его оптимальное значение, рекомендуемое для иммерсионных жидкостей, составляет 1.51.
Апертура в оптике — характеристика оптического прибора, описывающая его способность собирать свет и противостоять дифракционному размытию деталей изображения.
В зависимости от типа оптической системы эта характеристика может быть линейным или угловым размером.
Числовая апертура объектива равна произведению синуса половины угловой апертуры на показатель преломления среды, находящейся между предметным стеклом и фронтальной линзой объектива.
Угловая апертура объектива- это максимальный угол (AOB), под которым могут попадать в объектив лучи, прошедшие через препарат.
Таким образом, апертура сухих систем (между фронтальной линзой объектива и препаратом-воздух) не может быть более 1 (обычно не более 0,95).
лагодаря иммерсии с более высоким показателем преломления чем у воздуха, можно повысить числовую апертуру объектива и, следовательно, разрешающую способность.
Хромати ческая аберра ция — паразитная дисперсия света , проходящего через оптическую систему (фотографический объектив, бинокль, микроскоп, телескоп и т.
д.).
При этом белый свет разлагается на составляющие его цветные лучи, в результате чего изображения предмета в разных цветах не совпадают в пространстве изображений.
Хроматизм положения (1) и его уменьшение с помощью ахроматической линзы(2) 2.
Общие принципы проведения экспериментальных работ 2.1 Правила поведения и работы в лаборатории 2.2 Принципы работы с экспериментальными животными 2.3 Физиологические растворы 2.4 Методы обездвиживания и эвтаназии животных 2.4.1 Наркоз 2.4.2 Домашнее задание 1.
Общие требования безопасности 1.1.
Общие правила работы в лаборатории 1.
К работе в лаборатории физиологии допускаются только лица, прошедшие и сдавшие инструктаж.
Без сдачи инструктажа работу в лаборатории начинать категорически запрещено.
2.
Лаборатория должна быть укомплектована аптечкой первой помощи , инструкциями по технике безопасности, средствами пожаротушения (огнетушитель).
3.
В помещении лаборатории запрещается загромождать и захламлять подходы к средствам пожарной безопасности.
4.
Работать в лаборатории разрешается только в халате.
В случае необходимости для защиты рук необходимо использовать перчатки.
5.
Запрещается убирать случайно пролитые горючие жидкости при зажженных горелках и включенных электронагревательных приборах.
6.
В лаборатории категорически запрещается хранить и принимать пищу, распивать алкогольные напитки.
7.
В лаборатории категорически запрещается курить.
8.
Во время работы в лаборатории требуется соблюдать чистоту, тишину и порядок.
9.
Рабочее место необходимо содержать в чистоте и порядке, не загромождать его посудой и материалами.
10.
Во время работы на рабочем месте не должны находиться посторонние предметы.
11.
Во время проведения эксперимента и после него на столе не допускается скопление мусора.
Вся битая посуда выбрасывается в урну, засорять раковины категорически запрещается.
2.1 Правила поведения и работы в лаборатории 1.2.
Особые правила работы в лаборатории 1.
Студенты допускаются к работе в лаборатории только под непосредственным контролем преподавателя или лаборанта.
2.
Категорически запрещается посторонним лицам посещать и отвлекать студентов, работающих в лаборатории.
3.
Проводить можно только ту работу, которая указана в руководстве и разрешена преподавателем.
Все изменения условий эксперимента допускаются только с разрешения преподавателя.
Самовольное проведение опытов категорически запрещается.
4.
Запрещается приступать к работе до полного уяснения всех ее операций.
5.
Перед проведением эксперимента необходимо тщательно осмотреть аппаратуру и посуду, убедиться в том, что установка или приборы собраны правильно, и что взятые химические вещества соответствуют указанным в руководстве.
1.3.
Общие правила работы с реактивами1.
Категорически запрещается пробовать вещества и растворы на вкус.2.
Категорически запрещается нюхать вещества и растворы, наклоняясь над сосудом, вдыхая полной грудью .
Для определения запаха можно нюхать пробку, закрывающую сосуд, или воздух, направляемый из сосуда в лицо рукой.
3.
Нельзя брать вещества руками, следует пользоваться лопаткой, щипцами, бумагой или пинцетом.
4.
Нагревая пробирку или другой сосуд с жидкостью или осадком, их следует держать отверстием в сторону, где нет людей и приборов.
5.
При наливании реактивов не наклоняться над сосудами во избежание попадания брызг на лицо.
6.
Не наклоняться над сосудами с нагреваемой жидкостью, т.к.
жидкость может выбросить из сосуда.
7.
При нагревании под нагревательный прибор класть лист асбеста и вести нагревание не на деревянном столе.
2.
Требования безопасности во время работы 2.1.
Требования безопасности при работе со стеклянной посудой и стеклянными приборами 1.
Нельзя нагревать нетермостойкие стаканы и колбы на открытом огне или непосредственно на электроплитке, а также резко охлаждать нагретые сосуды или нагревать охлажденные.
2.
Стеклянные изделия, имеющие пороки, нельзя использовать для работ, связанных с нагреванием.
3.
Стеклянная посуда не предназначена для работы при повышенном давлении.
4.
Нельзя допускать нагревание жидкостей в закрытых колбах или приборах, не имеющих сообщения с атмосферой.
5.
Категорически запрещается использовать посуду, имеющую трещины или отбитые края.
6.
Запрещается поднимать крупные бутыли за горло.
7.
При вставке пробки в горлышко колбы или другого тонкостенного сосуда, следует держать сосуд за горлышко, по возможности, ближе к месту установки, обернув при этом руку полотенцем.
8.
При мытье посуды надо обязательно надевать резиновые перчатки.
9.
Мыть посуду следует сразу же после ее использования, а если это невозможно, то в конце рабочего дня.
2.2.
Требования безопасности при работе с приборами и электроустановками 1.
Перед включением прибора необходимо проверить мощность, схему включения, исправность прибора и заземление.
2.
При работе с электроустановками необходимо следить за исправностью шнура (хороший контакт, изолированные концы).
3.
Не оставлять без наблюдения зажженные горелки и включенные электроприборы.
4.
При нагревании на электроплите растворов в стеклянной химической посуде при возможности наличия контакта посуды и нагревательного элемента необходимо подкладывать тонкий асбест или сетку.3.
Требования безопасности в аварийных ситуациях 3.1.
Тушение пожаров и возгораний 1.
В случае возникновения загорания в первую очередь отключить электрощит.
2.
Ликвидировать очаг пожара, используя подручные средства.
При этом в помещении лаборатории категорически запрещается пользоваться водой и пенными огнетушителями.
3.
При небольшой площади горения использовать асбестовое полотно.
Асбестовое полотно нельзя применять в загорания в труднодоступных местах, на заставленном оборудованием лабораторном столе.
4.
При обширном очаге пожара использовать порошковые, хладоновые и углекислотные огнетушители.
Углекислотные огнетушители не помогают при тушении щелочных металлов.
5.
При воспламенении одежды необходимо загасить огонь на пострадавшем, набросив на него асбестовое или шерстяное одеяло и т.п.
(не бегать!).
Погасив огонь, приступить к оказанию первой помощи.
3.2.
Первая (доврачебная) помощь пострадавшему 1.
При термических ожогах кожи (кроме органических ожогов 1 степени) следует вызвать врача или немедленно доставить пострадавшего в ближайшее лечебное учреждение.
До оказания медицинской помощи необходимо осторожно, не допуская травмирования, обнажить обожженный участок и закрыть его сухой антисептической повязкой.
С обожженного участка нельзя снимать прилипшие остатки обгоревшей одежды и вообще как-либо очищать его.
Для снятия боли следует применять любые доступные обезболивающие средства: амидопирин (0,5 г), анальгин (0,5-1 г), аспирин (0,5-1 г), димедрол (0,1 г), супрастин (0,025 г) и др., также для обезболивания следует применять охлаждение поверх повязки (лед, снег, холодная вода в пузырьке или полиэтиленовом мешочке), при ожогах 2-ой и 3-ей степени не следует смачивать обожженные участки холодной водой.
2.
При поражении электрическим током в первую очередь необходимо отключить рубильник.
Запрещается прикасаться голыми руками к обнаженным частям тела пострадавшего до обесточивания.
Если пострадавший потерял сознание, следует в первую очередь проверить пульс и дыхание.
При наличии пульса и дыхания необходимо уложить пострадавшего на спину и повернуть голову в сторону, чтобы предупредить западание языка, обрызгать холодной водой и дать понюхать нашатырь.
После возвращения сознания дать выпить валерьянки (15-20 капель) и горячего чая.
Если дыхание и пульс отсутствуют или слабые и неровные приступить к искусственному дыханию "изо рта в рот" с одновременным массажем сердца.
Если на теле пострадавшего имеются ожоги, первую помощь следует оказывать также как и при термических ожогах (см.
п.
1).
При поражениях электрическим током, вызвавших хотя бы кратковременную потерю сознания, независимо от самочувствия и успешной первой помощи, необходимо немедленно вызвать врача.
3.
При отравлениях вынести пострадавшего из зоны отравления на свежий воздух и вызвать врача.
Немедленно сделать промывание желудка или дать рвотные средства и адсорбенты (активированный уголь).
При отравлении соединениями фосфора нельзя давать молоко.
При попадании яда на кожу тщательно смыть его теплой водой с мылом.
Гидрофобные соединения постараться удалить с кожи с помощью сухой тряпки.
Смывать спиртом только в том случае, если другие способы не помогают, так как спирт способствует всасыванию яда через кожу.4.
При химических ожогах кожи промывать пораженные места струей воды не менее 15 минут.
При ожогах кислотами и кислотоподобными веществами накладывают примочки 2%- м раствором соды, а при ожогах щелочами - 2%-м раствором уксусной или лимонной кислоты.
При попадании на кожу брома смыть его большим количеством спирта и смазать пораженное место мазью для ожогов.5.
При порезах (капиллярное или венозное кровотечения) наложить на рану давящую повязку.
Рану промывать только в случае попадания в нее ядовитых веществ, в остальных случаях запрещается промывать рану водой и лекарственными средствами.
Остановку артериального кровотечения производят путем наложения жгута или полного сгибания конечности в суставе и фиксации ее в таком положении с помощью ремня, бинта или резинового шланга.
Не терять времени.
Тяжелое кровотечение может привести к смерти пострадавшего за 3-5 минут.
Если жгут не может быть немедленно наложен, с целью временной остановки кровотечения необходимо надавить пальцами на сосуд выше раны.
Максимальное время, в течение которого можно не снимать жгут, в теплое время года - 1,5-2 ч, в холодное время -1ч.
6.
При небольших порезах рук и других частей тела стеклом необходимо удалить из раны мелкие осколки, после чего промыть ее 2%-м раствором перманганата калия или этиловым спиртом, смазать йодной настойкой и забинтовать.
4.
Требования безопасности по окончании работы 1.
Перед уходом из лаборатории следует убедиться, что отключена вода и электрические приборы.
2.
По окончании рабочего дня каждый работающий обязан: а) проверить и привести в порядок свое рабочее место, б) проверить и привести в порядок приборы и аппараты, в) сдать свое рабочее место лаборанту.
3.
Уходящий последним обязан: а) проверить все рабочие места, б) выключить в лаборатории электроэнергию.
в) выключить в лаборатории воду.
4.
Если не отключаются электроприборы и аппараты, которые должны работать круглосуточно (термостат, холодильник и др.), то на двери лаборатории вывешиваются таблички с надписями "включен термостат", и т.п.
5.
Требования безопасности при хранении химических реактивов 1.
Основой безопасного хранения химических реактивов является создание условий, при которых не могли бы проявляться их пожароопасные свойства.
2.
При выборе места и условий хранения и применения каждого реактива следует в первую очередь учитывать его физико-химические свойства, огне- и взрывоопасность.
3.
В целях предупреждения пожаров и взрывов в лабораториях и на складах химреактивов, хранить химические вещества совместно можно только по группам их совместимости.
Совместное хранение веществ одной группы с веществами другой группы запрещается.
4.
Химические реактивы хранят в плотно закрытых банках или других сосудах с наклеенными на них этикетками, на которых должны быть указаны точное название вещества и его характеристика.
Запрещается хранить реактивы в таре без этикеток, или с надписями, сделанными карандашом по стеклу.
Если этикетка утеряна, а идентифицировать содержимое не представляется возможным, последнее подлежит уничтожению в установленном порядке.
Не допускается хранение химических реактивов без пробок и в неисправной таре.
5.
Химические реактивы, подверженные действию света, хранят в склянках, изготовленных из темного стекла или обернутых черной бумагой, в затемненных помещениях.
6.
В помещениях, где хранятся химические реактивы, должны быть в наличии средства пожаротушения – огнетушители.
Физиологические опыты достаточно сложны и их неточная постановка может приводить к недостоверным результатам.
Вопросы этики занимают важное место среди других проблем, которые возникают при проведении экспериментов на животных, потому что отношение к ним отражает нравственный и культурный уровень ученого, а также нравственный уровень науки в целом.
Международный комитет по защите лабораторных животных в 1972 г.
выдвинул обязательные требования к условиям их использования в эксперименте.
Комитет указал, что среди прочего, основная цель всех постановлений в области экспериментов на животных – защита животных от страданий и стрессов! В Америке Institutional Animal Care and Use Committee - строго! Объектом физиологического эксперимента в области нормальной физиологии может быть только здоровый организм животного.
24 апреля - Всемирный день защиты лабораторных животных, учрежден Международной Ассоциацией против болезненных экспериментов на животных (ИнтерНИЧ) в 1979 году и поддержан ООН.
Методы проведения работы: 1.метод наблюдения 2.опыт или эксперимент «острый» (вивисекция) 3.синтетический подход («хронический») И.П.
Павлов: «Наблюдение собирает то, что ему предлагает природа.
Опыт же берет у природы то, что он хочет» Приемы работы: 1.массовый полевой (обычно экспедиционный) сбор материала.
Дистантные методы.
2.содержание животных в неволе, в лаборатории.
В последнее время стараются использовать животных, родившихся и выросших в лаборатории – метод изоляции (метод Каспар — Хаузеров).
2.2 Принципы работы с экспериментальными животными 1.
Содержание (общие требования, “клетка”, особенности содержания различных разновидностей животных, содержание до и после эксперимента) 2.
Схема и способ маркировки животных 2.1.
Татуировка 2.2.
Нанесение надрезов (надсечек) на ушные раковины ножницами или проколов компостерными щипцами.
2.3.
Мечение мышей и крыс нанесением краски.
2.4.
Выстригание шерсти.
2.5.
Отрезание (ампутация) конечных фаланг пальцев на лапках 2.6.
Кольца (жетончики, бляшки и номера).
2.7.
Для маркировки эмбрионов многоплодных животных разработан специальный прием, заключающийся во введении под кожу окрашенной массы вещества.
2.3 Физиологические растворы Физиологический/ изотонический раствор - искусственно приготовленный раствор, близкий к межклеточной жидкости по осмотическому и онкотическому давлению, соотношению концентраций различных ионов и растворённых газов, водородному показателю и буферным свойствам.
В мед.
и вет.
практике Ф.
р.
часто наз.
изотоническим р-ром.
Используют при проведении острых и хронических опытов, при работе с изолированными тканями или органами.
Растворы могут быть:● простые (однокомпонентные)-0,9% раствор NaCL● сложные (раствор Рингера, среда L-15 и др.) Культуральная среда — питательный материал в твердой или жидкой форме, который используют для выращивания клеток микроорганизмов, растений и животных in vitro .
К.с.
помимо питательных веществ может содержать агенты, оказывающие стимулирующее, угнетающее, токсическое, мутагенное или канцерогенное действие на культуры.
Для каждого вида культивируемых объектов подбирают специальную К.с.
Различают множество типов К.с.: питательные, селективные, диагностические, изолирующие, обогащенные, общего назначения и др.
а – механическими: в специальный станок или лежанку, а также путем приучивания животного к определенной позе, условиям эксперимента.
б – нарушением целостности центральной нервной системы.
в – обездвиживание посредством наркоза позвоночных и беспозвоночных животных: целый ряд химических веществ факторов при воздействии на живые структуры вызывают обратимые процессы угнетения возбудимости и проводимости в ЦНС.
Эти влияния объединены в группу наркотических.
2.4 Методы обездвиживания и эвтаназии животных 1)наркоз (греч.
narcosis – оцепенение, онемение) – искусственно вызванное состояние организма, для которого характерны обратимая утрата сознания, болевой чувствительности, расслабление скелетной мускулатуры, снижение функциональной активности всех систем организма животных;
2)наркоз – анестезиологический метод, заключающийся в вызывании особого состояния для безболезненного проведения хирургического вмешательства и создания условий для управления функциями организма.
В практике физиологического эксперимента для выполнения хирургических операций используют наркотические, нейролептические, анальгетические и местноанестезирующие вещества.
Ни одно средство для наркоза не отвечает всем требованиям, предъявляемым к препаратам определенной группы, поэтому для уменьшения неблагоприятного влияния этих средств на жизненные функции организма их необходимо комбинировать.
Общий наркоз развивается как фазовый процесс.
Перед применением наркоза животное не кормят 18—20 ч до операции.
У наиболее распространенных экспериментальных животных (собаки, кошки) выделяют4 стадии наркоза.
1-я стадия - вводная, или стадия анальгезии: произвольное возбуждение животного и постепенная потеря сознания.
Это достаточно продолжительная стадия, поэтому в случае применения газового наркоза вводную стадию лучше проводить, используя внутривенное введение тиобарбитуратов, обладающих быстрым действием.
2-я стадия — моторное возбуждение: дыхание становится нерегулярным, учащается пульс, снижается артериальное давление, повышается мышечный тонус, зрачки расширяются, животное может быть агрессивным.
3-я стадия — хирургический наркоз: ритмичное дыхание и практическое отсутствие болевых реакций.
В этот момент организм можно подвергать рассечениям.
4 стадия — агональная: дыхание прекращается, широкие зрачки не реагируют на свет.
Необходимо применение реанимационных мер, иначе животное погибнет.
Местом приложения наркоза у простейших, является вся протоплазма, у животных с развитой нервной системой возможны дифференцированные формы наркоза.
Местный наркоз (местная анестезия) применяется для угнетения возбудимости периферических концов чувствительных нервов в ограниченном участке тела.
Релаксационный наркоз ограничивается действием на мионевральные связи, т.е.
участки контакта двигательных нервных волокон с мышечными волокнами, при этом болевая чувствительность сохраняется.
Способы введения наркотиков зависят от его агрегатного состояния, а также от необходимой крутизны нарастания его действующей концентрации.
Существует возможность влияния веществ на результаты опытов, что должно учитываться при их планировании и проведении.
С другой — их не применение, безусловно, будет сопровождаться стрессорной реакцией, которая сводит на нет усилия экспериментатора.
В практике физиологического эксперимента для выполнения хирургических операций используют наркотические, нейролептические, анальгетические и местноанестезирующие вещества.
Ни одно средство для наркоза не отвечает всем требованиям, предъявляемым к препаратам определенной группы, поэтому для уменьшения неблагоприятного влияния этих средств на жизненные функции организма их необходимо комбинировать.
Наркоз сопровождается глубокими изменениями в состоянии животного, которые иногда бывают настолько существенными, что могут вызвать тяжелые осложнения или даже гибель животного, поэтому одним из важнейших этапов является преднаркозная подготовка экспериментального животного – премедикация .
Для премедикации можно использовать так называемые литические смеси, содержащие нейролептические вещества в сочетании с анальгетиками, антигистаминными и другими нейротропными препаратами.
Состав литических смесей, дозы отдельных ингредиентов, способы применения могут быть различными в зависимости от вида, состояния животного и типа предстоящей операции.
Для общего обезболивания применяют ингаляционное, неингаляционное, внутривенное, внутримышечное, оральное, подкожное и внутрибрюшинное введение.
Умерщвление животных производят в состоянии наркоза.
Для успокоения применяют миорелаксанты (вещества, вызывающие расслабление скелетных мышц) и нейроглетики (транквилизирующие или успокаивающие).
Эти вещества не обладают ни анестезирующими, ни наркотическими свойствами, и сами по себе не обеспечивают полного обезболивания, т.
е.
наркоза, и не снимают полностью болевых ощущений.
Эти препараты для успокоения животных.
Рекомендации проведения умерщвления животных: 1.
Если животное испугано или состояние наркоза наступает не сразу, экспериментатор должен ждать, пока животное не успокоится или не заснет.
2.
Гуманным умерщвлением животного – эвтаназией – называется быстрое и безболезненное умерщвление животного, не сопровождающееся у него чувством тревоги и страха.
3.
Животное должно получать адекватный уход (анестетики, питание, поение и т.
д.) вплоть до самого момента его умерщвления.
4.
Умерщвление животных не должно производиться в помещении, где содержатся животные, запрещается умерщвлять одних животных на глазах у других.
По количеству введенных веществ и характеру их действия различают:
• чистый (однокомпонентный) наркоз – вводят только одно наркотическое средство;
• смешанный наркоз – вводят несколько наркотических веществ в виде смеси;
• комбинированный наркоз – два или несколько наркотических веществ вводят различными путями последовательно один за другим через определенные время;
• сочетанный наркоз – сочетанное применение общего обезболивания с местными анестетиками;
• потенцинированный наркоз – комбинирование наркотических средств с веществами, усиливающими основное действие наркотиков и ослабляющими их побочное влияние.
Преимущество комбинаций заключается в том, что, во-первых, осуществляется быстрое вхождение в наркоз, во-вторых, у животных устраняется стадия возбуждения, в–третьих, снижается доза составляющих компонентов.
В итоге уменьшается токсичность и снижается частота возникновения побочных явлений.
г – физические средства обездвиживания (нагревание, охлаждение, электрический ток).
ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИЯ ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ Перечень наиболее распространенных наркотических препаратов применяемых для позвоночных и беспозвоночных животных:
Также различают микроскопы плоского поля (дающие двухмерное изображение) и стереоскопические микроскопы (объемное – трехмерное изображение).
По способам освещения разделяют микроскопы проходящего света (изображение формируется светом, проходящим через объект) и отраженного света (изображение формируется светом, отраженным от поверхности объекта).
Микроскопы можно разделить также по методам исследования: - светлого поля (на светлом фоне выделяется более темный объект);
- темного поля (на темном фоне выделяется светлый объект или его краевые структуры);
- фазового контраста (на светло-сером фоне наблюдается темно-серый рельефный объект);
- люминесценции (на темном фоне выделяются светящиеся объекты или части объекта);
- поляризованного света (наблюдается ярко окрашенное в различные цвета или оттенки изображение объекта).
Объектив с достаточной апертурой (видны отдельные клетки) Объектив с низкой апертурой (недостаточная апертура объектива ) Влияние числовой апертуры объектива микроскопа на качество изображения Пути повышения оптической разрешающей способности Выбор большого угла светового конуса, как со стороны объектива, так и со стороны источника освещения.
Благодаря этому, возможно, собрать в объективе более преломленные лучи света от очень тонких структур.
Таким образом, первый путь повышения разрешения - это использование конденсора, числовая апертура которого соответствует числовой апертуре объектива.
Второй способ - использование иммерсионной жидкости между фронтальной линзой объектива и покровным стеклом.
Так мы воздействуем на показатель преломления среды n, описанный в первой формуле.
Его оптимальное значение, рекомендуемое для иммерсионных жидкостей, составляет 1.51.
Апертура в оптике — характеристика оптического прибора, описывающая его способность собирать свет и противостоять дифракционному размытию деталей изображения.
В зависимости от типа оптической системы эта характеристика может быть линейным или угловым размером.
Числовая апертура объектива равна произведению синуса половины угловой апертуры на показатель преломления среды, находящейся между предметным стеклом и фронтальной линзой объектива.
Угловая апертура объектива- это максимальный угол (AOB), под которым могут попадать в объектив лучи, прошедшие через препарат.
Таким образом, апертура сухих систем (между фронтальной линзой объектива и препаратом-воздух) не может быть более 1 (обычно не более 0,95).
лагодаря иммерсии с более высоким показателем преломления чем у воздуха, можно повысить числовую апертуру объектива и, следовательно, разрешающую способность.
Хромати ческая аберра ция — паразитная дисперсия света , проходящего через оптическую систему (фотографический объектив, бинокль, микроскоп, телескоп и т.
д.).
При этом белый свет разлагается на составляющие его цветные лучи, в результате чего изображения предмета в разных цветах не совпадают в пространстве изображений.
Хроматизм положения (1) и его уменьшение с помощью ахроматической линзы(2) 2.
Общие принципы проведения экспериментальных работ 2.1 Правила поведения и работы в лаборатории 2.2 Принципы работы с экспериментальными животными 2.3 Физиологические растворы 2.4 Методы обездвиживания и эвтаназии животных 2.4.1 Наркоз 2.4.2 Домашнее задание 1.
Общие требования безопасности 1.1.
Общие правила работы в лаборатории 1.
К работе в лаборатории физиологии допускаются только лица, прошедшие и сдавшие инструктаж.
Без сдачи инструктажа работу в лаборатории начинать категорически запрещено.
2.
Лаборатория должна быть укомплектована аптечкой первой помощи , инструкциями по технике безопасности, средствами пожаротушения (огнетушитель).
3.
В помещении лаборатории запрещается загромождать и захламлять подходы к средствам пожарной безопасности.
4.
Работать в лаборатории разрешается только в халате.
В случае необходимости для защиты рук необходимо использовать перчатки.
5.
Запрещается убирать случайно пролитые горючие жидкости при зажженных горелках и включенных электронагревательных приборах.
6.
В лаборатории категорически запрещается хранить и принимать пищу, распивать алкогольные напитки.
7.
В лаборатории категорически запрещается курить.
8.
Во время работы в лаборатории требуется соблюдать чистоту, тишину и порядок.
9.
Рабочее место необходимо содержать в чистоте и порядке, не загромождать его посудой и материалами.
10.
Во время работы на рабочем месте не должны находиться посторонние предметы.
11.
Во время проведения эксперимента и после него на столе не допускается скопление мусора.
Вся битая посуда выбрасывается в урну, засорять раковины категорически запрещается.
2.1 Правила поведения и работы в лаборатории 1.2.
Особые правила работы в лаборатории 1.
Студенты допускаются к работе в лаборатории только под непосредственным контролем преподавателя или лаборанта.
2.
Категорически запрещается посторонним лицам посещать и отвлекать студентов, работающих в лаборатории.
3.
Проводить можно только ту работу, которая указана в руководстве и разрешена преподавателем.
Все изменения условий эксперимента допускаются только с разрешения преподавателя.
Самовольное проведение опытов категорически запрещается.
4.
Запрещается приступать к работе до полного уяснения всех ее операций.
5.
Перед проведением эксперимента необходимо тщательно осмотреть аппаратуру и посуду, убедиться в том, что установка или приборы собраны правильно, и что взятые химические вещества соответствуют указанным в руководстве.
1.3.
Общие правила работы с реактивами1.
Категорически запрещается пробовать вещества и растворы на вкус.2.
Категорически запрещается нюхать вещества и растворы, наклоняясь над сосудом, вдыхая полной грудью .
Для определения запаха можно нюхать пробку, закрывающую сосуд, или воздух, направляемый из сосуда в лицо рукой.
3.
Нельзя брать вещества руками, следует пользоваться лопаткой, щипцами, бумагой или пинцетом.
4.
Нагревая пробирку или другой сосуд с жидкостью или осадком, их следует держать отверстием в сторону, где нет людей и приборов.
5.
При наливании реактивов не наклоняться над сосудами во избежание попадания брызг на лицо.
6.
Не наклоняться над сосудами с нагреваемой жидкостью, т.к.
жидкость может выбросить из сосуда.
7.
При нагревании под нагревательный прибор класть лист асбеста и вести нагревание не на деревянном столе.
2.
Требования безопасности во время работы 2.1.
Требования безопасности при работе со стеклянной посудой и стеклянными приборами 1.
Нельзя нагревать нетермостойкие стаканы и колбы на открытом огне или непосредственно на электроплитке, а также резко охлаждать нагретые сосуды или нагревать охлажденные.
2.
Стеклянные изделия, имеющие пороки, нельзя использовать для работ, связанных с нагреванием.
3.
Стеклянная посуда не предназначена для работы при повышенном давлении.
4.
Нельзя допускать нагревание жидкостей в закрытых колбах или приборах, не имеющих сообщения с атмосферой.
5.
Категорически запрещается использовать посуду, имеющую трещины или отбитые края.
6.
Запрещается поднимать крупные бутыли за горло.
7.
При вставке пробки в горлышко колбы или другого тонкостенного сосуда, следует держать сосуд за горлышко, по возможности, ближе к месту установки, обернув при этом руку полотенцем.
8.
При мытье посуды надо обязательно надевать резиновые перчатки.
9.
Мыть посуду следует сразу же после ее использования, а если это невозможно, то в конце рабочего дня.
2.2.
Требования безопасности при работе с приборами и электроустановками 1.
Перед включением прибора необходимо проверить мощность, схему включения, исправность прибора и заземление.
2.
При работе с электроустановками необходимо следить за исправностью шнура (хороший контакт, изолированные концы).
3.
Не оставлять без наблюдения зажженные горелки и включенные электроприборы.
4.
При нагревании на электроплите растворов в стеклянной химической посуде при возможности наличия контакта посуды и нагревательного элемента необходимо подкладывать тонкий асбест или сетку.3.
Требования безопасности в аварийных ситуациях 3.1.
Тушение пожаров и возгораний 1.
В случае возникновения загорания в первую очередь отключить электрощит.
2.
Ликвидировать очаг пожара, используя подручные средства.
При этом в помещении лаборатории категорически запрещается пользоваться водой и пенными огнетушителями.
3.
При небольшой площади горения использовать асбестовое полотно.
Асбестовое полотно нельзя применять в загорания в труднодоступных местах, на заставленном оборудованием лабораторном столе.
4.
При обширном очаге пожара использовать порошковые, хладоновые и углекислотные огнетушители.
Углекислотные огнетушители не помогают при тушении щелочных металлов.
5.
При воспламенении одежды необходимо загасить огонь на пострадавшем, набросив на него асбестовое или шерстяное одеяло и т.п.
(не бегать!).
Погасив огонь, приступить к оказанию первой помощи.
3.2.
Первая (доврачебная) помощь пострадавшему 1.
При термических ожогах кожи (кроме органических ожогов 1 степени) следует вызвать врача или немедленно доставить пострадавшего в ближайшее лечебное учреждение.
До оказания медицинской помощи необходимо осторожно, не допуская травмирования, обнажить обожженный участок и закрыть его сухой антисептической повязкой.
С обожженного участка нельзя снимать прилипшие остатки обгоревшей одежды и вообще как-либо очищать его.
Для снятия боли следует применять любые доступные обезболивающие средства: амидопирин (0,5 г), анальгин (0,5-1 г), аспирин (0,5-1 г), димедрол (0,1 г), супрастин (0,025 г) и др., также для обезболивания следует применять охлаждение поверх повязки (лед, снег, холодная вода в пузырьке или полиэтиленовом мешочке), при ожогах 2-ой и 3-ей степени не следует смачивать обожженные участки холодной водой.
2.
При поражении электрическим током в первую очередь необходимо отключить рубильник.
Запрещается прикасаться голыми руками к обнаженным частям тела пострадавшего до обесточивания.
Если пострадавший потерял сознание, следует в первую очередь проверить пульс и дыхание.
При наличии пульса и дыхания необходимо уложить пострадавшего на спину и повернуть голову в сторону, чтобы предупредить западание языка, обрызгать холодной водой и дать понюхать нашатырь.
После возвращения сознания дать выпить валерьянки (15-20 капель) и горячего чая.
Если дыхание и пульс отсутствуют или слабые и неровные приступить к искусственному дыханию "изо рта в рот" с одновременным массажем сердца.
Если на теле пострадавшего имеются ожоги, первую помощь следует оказывать также как и при термических ожогах (см.
п.
1).
При поражениях электрическим током, вызвавших хотя бы кратковременную потерю сознания, независимо от самочувствия и успешной первой помощи, необходимо немедленно вызвать врача.
3.
При отравлениях вынести пострадавшего из зоны отравления на свежий воздух и вызвать врача.
Немедленно сделать промывание желудка или дать рвотные средства и адсорбенты (активированный уголь).
При отравлении соединениями фосфора нельзя давать молоко.
При попадании яда на кожу тщательно смыть его теплой водой с мылом.
Гидрофобные соединения постараться удалить с кожи с помощью сухой тряпки.
Смывать спиртом только в том случае, если другие способы не помогают, так как спирт способствует всасыванию яда через кожу.4.
При химических ожогах кожи промывать пораженные места струей воды не менее 15 минут.
При ожогах кислотами и кислотоподобными веществами накладывают примочки 2%- м раствором соды, а при ожогах щелочами - 2%-м раствором уксусной или лимонной кислоты.
При попадании на кожу брома смыть его большим количеством спирта и смазать пораженное место мазью для ожогов.5.
При порезах (капиллярное или венозное кровотечения) наложить на рану давящую повязку.
Рану промывать только в случае попадания в нее ядовитых веществ, в остальных случаях запрещается промывать рану водой и лекарственными средствами.
Остановку артериального кровотечения производят путем наложения жгута или полного сгибания конечности в суставе и фиксации ее в таком положении с помощью ремня, бинта или резинового шланга.
Не терять времени.
Тяжелое кровотечение может привести к смерти пострадавшего за 3-5 минут.
Если жгут не может быть немедленно наложен, с целью временной остановки кровотечения необходимо надавить пальцами на сосуд выше раны.
Максимальное время, в течение которого можно не снимать жгут, в теплое время года - 1,5-2 ч, в холодное время -1ч.
6.
При небольших порезах рук и других частей тела стеклом необходимо удалить из раны мелкие осколки, после чего промыть ее 2%-м раствором перманганата калия или этиловым спиртом, смазать йодной настойкой и забинтовать.
4.
Требования безопасности по окончании работы 1.
Перед уходом из лаборатории следует убедиться, что отключена вода и электрические приборы.
2.
По окончании рабочего дня каждый работающий обязан: а) проверить и привести в порядок свое рабочее место, б) проверить и привести в порядок приборы и аппараты, в) сдать свое рабочее место лаборанту.
3.
Уходящий последним обязан: а) проверить все рабочие места, б) выключить в лаборатории электроэнергию.
в) выключить в лаборатории воду.
4.
Если не отключаются электроприборы и аппараты, которые должны работать круглосуточно (термостат, холодильник и др.), то на двери лаборатории вывешиваются таблички с надписями "включен термостат", и т.п.
5.
Требования безопасности при хранении химических реактивов 1.
Основой безопасного хранения химических реактивов является создание условий, при которых не могли бы проявляться их пожароопасные свойства.
2.
При выборе места и условий хранения и применения каждого реактива следует в первую очередь учитывать его физико-химические свойства, огне- и взрывоопасность.
3.
В целях предупреждения пожаров и взрывов в лабораториях и на складах химреактивов, хранить химические вещества совместно можно только по группам их совместимости.
Совместное хранение веществ одной группы с веществами другой группы запрещается.
4.
Химические реактивы хранят в плотно закрытых банках или других сосудах с наклеенными на них этикетками, на которых должны быть указаны точное название вещества и его характеристика.
Запрещается хранить реактивы в таре без этикеток, или с надписями, сделанными карандашом по стеклу.
Если этикетка утеряна, а идентифицировать содержимое не представляется возможным, последнее подлежит уничтожению в установленном порядке.
Не допускается хранение химических реактивов без пробок и в неисправной таре.
5.
Химические реактивы, подверженные действию света, хранят в склянках, изготовленных из темного стекла или обернутых черной бумагой, в затемненных помещениях.
6.
В помещениях, где хранятся химические реактивы, должны быть в наличии средства пожаротушения – огнетушители.
Физиологические опыты достаточно сложны и их неточная постановка может приводить к недостоверным результатам.
Вопросы этики занимают важное место среди других проблем, которые возникают при проведении экспериментов на животных, потому что отношение к ним отражает нравственный и культурный уровень ученого, а также нравственный уровень науки в целом.
Международный комитет по защите лабораторных животных в 1972 г.
выдвинул обязательные требования к условиям их использования в эксперименте.
Комитет указал, что среди прочего, основная цель всех постановлений в области экспериментов на животных – защита животных от страданий и стрессов! В Америке Institutional Animal Care and Use Committee - строго! Объектом физиологического эксперимента в области нормальной физиологии может быть только здоровый организм животного.
24 апреля - Всемирный день защиты лабораторных животных, учрежден Международной Ассоциацией против болезненных экспериментов на животных (ИнтерНИЧ) в 1979 году и поддержан ООН.
Методы проведения работы: 1.метод наблюдения 2.опыт или эксперимент «острый» (вивисекция) 3.синтетический подход («хронический») И.П.
Павлов: «Наблюдение собирает то, что ему предлагает природа.
Опыт же берет у природы то, что он хочет» Приемы работы: 1.массовый полевой (обычно экспедиционный) сбор материала.
Дистантные методы.
2.содержание животных в неволе, в лаборатории.
В последнее время стараются использовать животных, родившихся и выросших в лаборатории – метод изоляции (метод Каспар — Хаузеров).
2.2 Принципы работы с экспериментальными животными 1.
Содержание (общие требования, “клетка”, особенности содержания различных разновидностей животных, содержание до и после эксперимента) 2.
Схема и способ маркировки животных 2.1.
Татуировка 2.2.
Нанесение надрезов (надсечек) на ушные раковины ножницами или проколов компостерными щипцами.
2.3.
Мечение мышей и крыс нанесением краски.
2.4.
Выстригание шерсти.
2.5.
Отрезание (ампутация) конечных фаланг пальцев на лапках 2.6.
Кольца (жетончики, бляшки и номера).
2.7.
Для маркировки эмбрионов многоплодных животных разработан специальный прием, заключающийся во введении под кожу окрашенной массы вещества.
2.3 Физиологические растворы Физиологический/ изотонический раствор - искусственно приготовленный раствор, близкий к межклеточной жидкости по осмотическому и онкотическому давлению, соотношению концентраций различных ионов и растворённых газов, водородному показателю и буферным свойствам.
В мед.
и вет.
практике Ф.
р.
часто наз.
изотоническим р-ром.
Используют при проведении острых и хронических опытов, при работе с изолированными тканями или органами.
Растворы могут быть:● простые (однокомпонентные)-0,9% раствор NaCL● сложные (раствор Рингера, среда L-15 и др.) Культуральная среда — питательный материал в твердой или жидкой форме, который используют для выращивания клеток микроорганизмов, растений и животных in vitro .
К.с.
помимо питательных веществ может содержать агенты, оказывающие стимулирующее, угнетающее, токсическое, мутагенное или канцерогенное действие на культуры.
Для каждого вида культивируемых объектов подбирают специальную К.с.
Различают множество типов К.с.: питательные, селективные, диагностические, изолирующие, обогащенные, общего назначения и др.
а – механическими: в специальный станок или лежанку, а также путем приучивания животного к определенной позе, условиям эксперимента.
б – нарушением целостности центральной нервной системы.
в – обездвиживание посредством наркоза позвоночных и беспозвоночных животных: целый ряд химических веществ факторов при воздействии на живые структуры вызывают обратимые процессы угнетения возбудимости и проводимости в ЦНС.
Эти влияния объединены в группу наркотических.
2.4 Методы обездвиживания и эвтаназии животных 1)наркоз (греч.
narcosis – оцепенение, онемение) – искусственно вызванное состояние организма, для которого характерны обратимая утрата сознания, болевой чувствительности, расслабление скелетной мускулатуры, снижение функциональной активности всех систем организма животных;
2)наркоз – анестезиологический метод, заключающийся в вызывании особого состояния для безболезненного проведения хирургического вмешательства и создания условий для управления функциями организма.
В практике физиологического эксперимента для выполнения хирургических операций используют наркотические, нейролептические, анальгетические и местноанестезирующие вещества.
Ни одно средство для наркоза не отвечает всем требованиям, предъявляемым к препаратам определенной группы, поэтому для уменьшения неблагоприятного влияния этих средств на жизненные функции организма их необходимо комбинировать.
Общий наркоз развивается как фазовый процесс.
Перед применением наркоза животное не кормят 18—20 ч до операции.
У наиболее распространенных экспериментальных животных (собаки, кошки) выделяют4 стадии наркоза.
1-я стадия - вводная, или стадия анальгезии: произвольное возбуждение животного и постепенная потеря сознания.
Это достаточно продолжительная стадия, поэтому в случае применения газового наркоза вводную стадию лучше проводить, используя внутривенное введение тиобарбитуратов, обладающих быстрым действием.
2-я стадия — моторное возбуждение: дыхание становится нерегулярным, учащается пульс, снижается артериальное давление, повышается мышечный тонус, зрачки расширяются, животное может быть агрессивным.
3-я стадия — хирургический наркоз: ритмичное дыхание и практическое отсутствие болевых реакций.
В этот момент организм можно подвергать рассечениям.
4 стадия — агональная: дыхание прекращается, широкие зрачки не реагируют на свет.
Необходимо применение реанимационных мер, иначе животное погибнет.
Местом приложения наркоза у простейших, является вся протоплазма, у животных с развитой нервной системой возможны дифференцированные формы наркоза.
Местный наркоз (местная анестезия) применяется для угнетения возбудимости периферических концов чувствительных нервов в ограниченном участке тела.
Релаксационный наркоз ограничивается действием на мионевральные связи, т.е.
участки контакта двигательных нервных волокон с мышечными волокнами, при этом болевая чувствительность сохраняется.
Способы введения наркотиков зависят от его агрегатного состояния, а также от необходимой крутизны нарастания его действующей концентрации.
Существует возможность влияния веществ на результаты опытов, что должно учитываться при их планировании и проведении.
С другой — их не применение, безусловно, будет сопровождаться стрессорной реакцией, которая сводит на нет усилия экспериментатора.
В практике физиологического эксперимента для выполнения хирургических операций используют наркотические, нейролептические, анальгетические и местноанестезирующие вещества.
Ни одно средство для наркоза не отвечает всем требованиям, предъявляемым к препаратам определенной группы, поэтому для уменьшения неблагоприятного влияния этих средств на жизненные функции организма их необходимо комбинировать.
Наркоз сопровождается глубокими изменениями в состоянии животного, которые иногда бывают настолько существенными, что могут вызвать тяжелые осложнения или даже гибель животного, поэтому одним из важнейших этапов является преднаркозная подготовка экспериментального животного – премедикация .
Для премедикации можно использовать так называемые литические смеси, содержащие нейролептические вещества в сочетании с анальгетиками, антигистаминными и другими нейротропными препаратами.
Состав литических смесей, дозы отдельных ингредиентов, способы применения могут быть различными в зависимости от вида, состояния животного и типа предстоящей операции.
Для общего обезболивания применяют ингаляционное, неингаляционное, внутривенное, внутримышечное, оральное, подкожное и внутрибрюшинное введение.
Умерщвление животных производят в состоянии наркоза.
Для успокоения применяют миорелаксанты (вещества, вызывающие расслабление скелетных мышц) и нейроглетики (транквилизирующие или успокаивающие).
Эти вещества не обладают ни анестезирующими, ни наркотическими свойствами, и сами по себе не обеспечивают полного обезболивания, т.
е.
наркоза, и не снимают полностью болевых ощущений.
Эти препараты для успокоения животных.
Рекомендации проведения умерщвления животных: 1.
Если животное испугано или состояние наркоза наступает не сразу, экспериментатор должен ждать, пока животное не успокоится или не заснет.
2.
Гуманным умерщвлением животного – эвтаназией – называется быстрое и безболезненное умерщвление животного, не сопровождающееся у него чувством тревоги и страха.
3.
Животное должно получать адекватный уход (анестетики, питание, поение и т.
д.) вплоть до самого момента его умерщвления.
4.
Умерщвление животных не должно производиться в помещении, где содержатся животные, запрещается умерщвлять одних животных на глазах у других.
По количеству введенных веществ и характеру их действия различают:
• чистый (однокомпонентный) наркоз – вводят только одно наркотическое средство;
• смешанный наркоз – вводят несколько наркотических веществ в виде смеси;
• комбинированный наркоз – два или несколько наркотических веществ вводят различными путями последовательно один за другим через определенные время;
• сочетанный наркоз – сочетанное применение общего обезболивания с местными анестетиками;
• потенцинированный наркоз – комбинирование наркотических средств с веществами, усиливающими основное действие наркотиков и ослабляющими их побочное влияние.
Преимущество комбинаций заключается в том, что, во-первых, осуществляется быстрое вхождение в наркоз, во-вторых, у животных устраняется стадия возбуждения, в–третьих, снижается доза составляющих компонентов.
В итоге уменьшается токсичность и снижается частота возникновения побочных явлений.
г – физические средства обездвиживания (нагревание, охлаждение, электрический ток).
ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИЯ ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ Перечень наиболее распространенных наркотических препаратов применяемых для позвоночных и беспозвоночных животных: