实验动物环境学概论

实验动物环境学概论

动物环境学概论

一、实验动物的环境

实验动物生长发育、繁殖交配所赖以生存发展的特定场所和外在条件，称为实验动物的环境。可将其分为外部环境(Outside Environment)和内部环境(Inside Environment)。

(一)外部环境

指实验动物和动物实验设施以外的环境。在开放饲养条件下，外环境的变化直接影响内部环境。

(二)内部环境

指实验动物和动物实验设施内部，即动物直接生活的场所。内部环境又可分为内部大体环境和局部微环境。

(1)实验动物内部大体环境即设施内部大环境，是设施建造时所必须考虑的各种环境控制指标标定范围。

(2)实验动物局部微环境

是指特定的、个别的或少数实验动物所生活的微小巧境，包括实验动物笼盒结构款式，所处的位置、垫料的种类以及实验动物的密度等。

二、实验动物设施外部环境因素

实验动物设施外部环境与实验动物生活的区域的经纬度有关系，而且随季节的变更而变动，即使在一昼夜内，外部环境也有很大的变动，比如凌晨与中午外部环境的多项指标变化都很大。

(一)温度

外环境温度随季节交替而变动，并与设施所处的地理位置相关联，即使在一昼夜内温度也有很大变化。一般而言，冬季寒冷、夏季炎热，北方气温普遍低于南方，特别是冬季这种差别更是突出；昼夜中的正午温度最高、午夜温度最低。南方地区夏季炎热，设施建设主要考虑夏天制冷，而北方地区冬季寒冷，设施建设则多侧重于冬天加温。由于温度对实验动物生长发育及其对接受实验处理后的反应影响巨大，如何尽可能地节省能源，降低消耗是各种屏障设施建设时必须重视的问题。

(二)湿度

外环境空气中含有水汽，因而为湿空气。湿空气中含水汽的多少用绝对湿度和相对湿度来表示。绝对湿度是指每立方米空气中实际的含水量；相对湿度是把湿空气中的实际水蒸气分压与该温度状态下能够存在的最大水蒸气压之比，用“％”表示。湿度过高或过低都会影响实验动物生长发育及健康状况。一般认为在40％～70％相对湿度范围内，实验动物能很好适应。在我国南方地区梅雨季节外界环境湿度达90％～100％，因此，防湿是设施建设时需注意的问题，北方特别是西北干旱地带，空气干燥，因而屏障设

施建设时要考虑空气加湿。

(三)大气尘

大气尘的现代概念，不仅指固体尘，也包含液态微粒的多分散气溶胶。我国《大气环境质量标准》中的“总悬浮微粒”(T．S．P)则是既包括10μm下的悬浮微粒，又包括10～100μm的沉降微粒。

屏障设施建设中的净化目的主要是控制大气中的微粒进入屏障设施影响动物的健康，而且大气尘含量直接影响屏障设施中洁净设备的使用寿命，因此实验动物屏障设施建设选址时应尽可能选大气含尘量低的区域，在城市中大气尘的发生源主要形式为点(如烟囱等排放装置)、(交通繁忙的道路)和面(工业区或矿区)。很多因素都可以影响空气中的含尘量，如距离地面高度的不同，含尘量是有差异的。一般实验动物屏障设施在高层建筑中应尽可能放置于上层，单层建筑尽可能设置在上风地带。大气尘浓度还受湿度的影响，绿化也可以降低大气尘的浓度。

(四)空气微生物的分布

实验动物屏障设施洁净要求属生物净化，所以建设时需考虑空气中微生物含量。一些研究结果表明，细菌和真菌在空气中的分布有一定的规律。

(1)一天内空气中细菌和真菌在7：00点和22：00点有2个高峰。

(2)一天内空气中细菌和真菌在13：00点和1：00点产生2个低谷。

(3)空气中菌浓度与大气尘浓度成正相关。

(4)风沙大的季节空气中菌浓度升高，如北京的9、10、11月和3、4、5月比6、7、8月和12、l、2月浓度高。

(五)噪声

噪声是指频率高、声压大、带冲击性具有复杂波形的声音。噪声不仅影响实验动物的生长发育和各种生理常数，而且还影响实验动物的繁殖生长。因此实验和物屏障设施建设选址时应远离噪声源，如矿山、采石场、工厂，同时还应注意控制设施运行中自身产生的噪音。

(六)光照

实验动物的生理节律，特别是生殖周期明显受光照的影响。如实验动物屏障设施建设时不采取完全封闭或人工照明，应当考虑到冬季和夏季光照时间的长短差异，冬季．光照时间明显缩短，因此要适当根据实际情况补充人工光照，其明暗之比不小于1。

三、实验动物屏障设施内部环境因素

(一)物理化学因素

(1)CO2和O2含量此因素由风量和换气次数的调节。

(2)粉尘主要由垫料引起。

(3)臭味主要是实验动物排泄的粪尿和体味混合的气味。

(二)居住因素

主要是实验动物的饲养笼器具。

(三)营养因素

主要与饲料的配方组成、加工方式、贮运条件有关，还有水的洁净度对屏障设施维护亦有特别重要的意义。

(四)生物因素

(1)同品种实验动物因素如在某一群体中社会地位、势力范围、咬斗、饲养方式和密度等。

(2)不同品种的生物种的影响即微生物、人及其他动物都会不同程度影响到实验动物的生长发育及繁殖性能。

(五)照明和噪音

(1)照明

实验动物屏障设施建成后，如采用全封闭光照方式来照明，则采用人工光照，明暗比值在1．0～1．4范围；若借用自然光源，考虑到随着季节的交换自然光照不够，则需酌情补加人工光照。

(2)噪音

除了外部环境影响屏障设施内噪音水平外，设施内部的噪音源主要是空调机、送、排风机以及风管的振动所产生的各种噪音。噪音一般要求不得超过60dB。

四、实验动物的局部微环境

单个或数个实验动物的生活区即构成此类动物的局部微环境。与设施大环境相比，局部微环境具有以下几个特点：

(1)温度、湿度较高

由于笼盒内饲养有实验动物，所以笼盒内温度二湿度均较高，而动物的密度越大，温、湿度升高就愈明显，笼盒位于室内不同位置，其温、湿度也会有差异。

(2)氨浓度及臭气浓度高于外界环境实验动物的代谢产物和排泄物使空气臭气大增。

(3)照度笼盒内照度低于室内大环境。

(4)CO2和O2含量笼盒内O2含量少，而CO2含量增加。

(5)粉尘含量高于内部大环境。