第三章 实验动物饲养与应用条件的标准化(标准

≤250(O.25)
10 000级
≤35×10 000(350)
≤2 500(2.5)
100 000级 ≤35×100 000(3 500) ≤25 000(25)
四、我国实验动物环境标准
GB 14922- 2010
动物实验设施（设备3）环境指标（静态）
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第二节 实验动物设施
一、实验动物设施分类 二、实验动物设施的组成 三、实验设施的布局 四、实验动物设施的维护
湿度过高，微生物易于繁殖，饲料、垫料易于 霉变；湿度过低，易致灰尘飞扬，引起动物呼吸道 疾病，影响动物健康。
当温度为27 ℃、湿度为20%时，可致大鼠发生 坏尾症，当湿度为40%时，此症发生率为25%~30%， 当湿度大于60%时则不发生此症。
3、气流
合理的气流和风速能调节温度和湿度，降低室内粉 尘及有害气体污染。
基因型 genotype
表现型 phenotype
演出型 dramatype
实验结果
发育环境 developmental
周围环境 proximate
实验处理
演出型学说 (Russell和Burch 1959年)
动物实验是对演出型进行各种有控制的处理而获得实验结果。
环境因素影响实验动物质量
人为因素
设 饲 管 调 实验
三、实验设施的布局
1.设施布局原则
总原则：有利于防止疾病的传播和避免动物相互干扰、 相互感染；方便工作人员操作；人员、动物、空气按 单向路线移动。
实验动物繁殖饲养区和动物实验区应分开，各成独立 系统，专区（室）专用；
一般将低级别的实验动物放在低楼层，高级别的实验 动物安排在高楼层；
不同等级的设施应严格隔离，避免将不同等级实验动 物置于同一楼层；
屏障系统分为两个区：
清洁区 包括清洁走廊、隔离检疫室、观察 室、繁育室或动物实验室、育成待发室、清洁 物品准备室等；
非清洁区 包括亚清洁走廊、洗刷消毒室等。 人员、物品必须按清洁区→污染区方向移动，空 气按压差由清洁走廊→饲育室→亚清洁走廊→室 外方向流动。
屏障系统平面布置图 （二走廊式）
4、房屋设施内结构要求
人为因素
房屋、设施、饲养、调教、管理、 实验处理等。
二、控制实验动物环境的重要性
实验动物环境设施是控制实验动物质量和保证动 物实验结果科学性的首要条件。
实验动物的性状主要由遗传和环境因素决定。20 世纪50年代Russll和Burch提出演出型学说，即动物 最初是从父母获得遗传因子形成了表型，表型因受到 各种环境因素的影响而形成演出型。
清洁级以上实验动物及设施，空气须过滤，要求 屏障环境空气洁净度达到10000级，隔离环境达到 100级。
我国<洁净厂房设计规范(GBJ7384)>的空气洁净度分级
等级 每立方米(每升)空气中 每立方米(每升)空气中
≥O.5μ m尘粒数
≥5μ m尘粒数
100级
≤35×100(3.5)
1 000级
≤35×1 000(35)
第三章 实验动物 饲养与应用条件的标准化
第一节 实验动物的环境
第二节 实验动物设施 第三节 实验动物的笼器具
第四节 实验动物的饲料、饮水 及垫料
第五节 实验动物环境监测和 饲料质量的监测
第一节 实验动物的环境
一、实验动物环境的概念 二、控制实验动物环境的重要性 三、环境因素对实验动物的影响 四、我国实验动物环境标准
地面 宜用水磨石表面涂环氧树脂漆或加地板胶， 平而不滑，无渗漏。
墙壁 光滑平整，易于清洁消毒。屏障系统的阴 阳墙角呈弧形。
天花板应耐水、耐腐蚀，表面平整光滑，高度适 宜。
门窗 有足够的宽度，有利于保持压差，注意气 密性。
走廊 宽不应少于1.5m，屏障设施通常设清洁与 亚清洁走廊。
SPF级 洁净走廊
一、实验动物环境的概念
指围绕该动物的所有外界条件。主要包 括自然因素和人为因素。
物理因素
温度、湿度、 气流速度、噪声、 粉尘、光 照周期及照度、垫料、笼器具等。
自然因素
化学因素 生物因素
空气、饮水、饲料、氨浓度、消毒药品、 杀虫 剂、有毒物质等。
同种生物因素（社会地位、势力范围、咬斗、 饲养密度等）和异种生物因素 （微生物、病毒、 寄生 虫、其他动物品种等）。
气流主要影响动物皮肤的体表蒸发和对流散热。当 室内气温较高时，气流有利于对流散热，当室温较低时， 气流增加动物的散热量，加剧寒冷的影响。
实验动物饲养间的气流值一般为≤0.2m/s。
饲养室内的通风程度，一般以单位时间的换气次数 （即旧空气被新风完全置换的次数）为标志，一般为 10~20次/h。
4、光照
空气（滤过）
SPF以上动物 物品
动物（剖宫产）
人员
动 物
人
微生物 （少）
排气（防逆）
图12-2 三走廊式屏障环境（引自：钟品仁《哺乳类实验动物》）
3.隔离环境
隔离器为主体及其附属装置组成的饲养系统，用于无菌动物 和已知菌动物的饲养和动物实验。送入隔离器的空气须超高效 过滤，并维持一定压差，洁净度达到100级；饲料、饮水、垫料、 笼具等，须经过严格灭菌之后经传递窗送入；工作人员不直接 接触动物，而是通过手套进行操作。
一、实验动物设施分类
开放环境（系统）
{ 按微生物控制程度
屏障环境（系统）
隔离环境（系统）
{ 按设施平面布局
无走廊式 单走廊式 双走廊式
三走廊式
生产设施
{ 按设施功能 实验设施
特殊设施
1.开放环境
开放环境（系统）只用于普通级动物的饲养繁殖。开 放环境不要求作高效净化，但也需安装送排风（虽不要求 压差，但要有8～10/h换气，落下菌落数＜30/皿）和防野 鼠、防昆虫等装置，基本上与外界不相通，设施内环境， 特别是温湿度、氨浓度、噪音、照度等都必需满足国标要 求。
环境因素包括对实验动物个体发育、生长繁 殖、生理、生化平衡和有关反应性产生影响的 一切外界条件，具 有“有利”和“有害”两方面的
作 用。 为了控制环境条件，保证实验动物健康以 达到实验要求，我国颁布了实验动物环境指标国 家标准。
1、温度
环境温度偏离动物最适温度过多，动物产生不良反 应，从而影响实验结果。
3、工艺平面布局
开放系统可分为三个区：
前区 包括办公室、检疫室、一般用品库房； 控制区 包括清洁走廊、清洁物品储存室、 繁育室或动物实验室、育成待发室等。 后勤处理区 包括亚清洁走廊、洗刷消毒室、 污物处理设施等。人员、动物、品种原则上 按前区→控制区→后勤处理区方向移动，空 气按控制区→后勤处理区移动。
空气
人员 动物 饲料 物品
动 物
人
微生物 （多）
2.屏障环境
实验动物生活 在与外界隔离的系统内，所有进入空气都须
经过初、中、高三级过滤器的净化处理，洁净度为1万级；系统 内应保持空气压差，不低于20~50Pa，出风口有防止空气倒流的 装置；空气、人、物流严格按单向移动；凡进入设施的物品（含 动物）均须经严格的消毒灭菌处理，经特制的传递装置送入；人 员要淋浴，更换无菌衣帽。屏障系统适用SPF动物和清洁级动物 饲养繁殖和实验。
室内噪音一般应控制在60dB以下。
6、空气洁净度
包括尘埃颗粒、微生物及有害气体三个方面。
动物粪、尿等排泄物产生的有害气体主要有氨、 硫化氢、甲基硫醇、硫化甲基等。氨是浓度最高的一 种，通常以氨浓度为指标来监测饲养室污染状况。氨 可刺激动物的眼结膜、鼻粘膜和呼吸道粘膜而引起流 泪、咳嗽，严重者甚至产生急性肺水肿而致动物死亡。 实验动物氨浓度应控制在14mg/m3以下。
影响动物健康和抗感染力。环境温度过高或过低时， 动物机体的抵抗力下降，某些条件致病菌将引发疾 病。如在冬季较易暴发流行的小鼠脱脚病、仙台病 毒病和小鼠肝炎，与低温条件下动物抵抗力下降有 密切关系。
激发实验动物产生应激反应。通过神经内分泌系统 引起肾上腺素分泌增加。长期处于温度过高或过低 的环境中，动物脏器可发生实质改变。
空气（滤过） O
动物物品饲料 （经灭菌）
动物（剖宫产）
动物 人
O
排气（防逆）
图13-1 隔离器（引自：邹移海《中医实验动物学》）
特殊动物实验设施
（感染性动物实验屏障设施）
图12-3 感染性动物饲养间、实验室的排气处理（引自方喜业《医学实验动物学》）
环境空气 污染的空气 HEPA 过滤的空气 負压的污染空气
影响演出型。如冬季户外（<15 ℃ ）成长的幼兔耳 朵比室内（20~27 ℃）成长的幼兔耳朵短。
影响雌性动物的性周期、产仔率、死胎率、泌乳量。 如小鼠在21 ℃环境下可繁殖3代/年，而-3 ℃仅繁殖 2代。
影响动物的代谢水平。如将9~10周龄ICR小鼠放置 在10~30 ℃环境下，可观察到，随气温的升高，小 鼠的脉搏数、呼吸数和发热量都呈直线下降。
不同品种、品系的实验动物要独立饲养，不可混养。
2.选址要求
选择自然环境较好，大气含尘及化学污染程度 都较低的区域。如不能远离严重空气污染区域时， 则应位于其最大频率风向的上风侧，或全年最小频 率风向的下风侧建设实验动物设施；设施要远离有 噪音干扰的铁路、机场、交通要道；水电供应有保 障；交通便利。
R 实验动物总的反应 A 实验动物种的反应
B 动物品种或品系特有的反应
C
个体的反应（个体差）
D
环境影响
E
实验误差
遗传因素决定
严格监控实验动物环境设施的原因
可保证实验动物的健康和质量 可保障实验研究获得正确的结果 标准的环境能为实验动物及动物实验工作人员
提供合适的条件
三、环境因素对实验动物的影响
光照应符合动物活动和休眠的规律。
5、噪音
噪音对动物的影响与噪音的性质、动物的种类、体重、 习性、年龄、性别等生理和心理状态有关。
噪声影响实验动物的繁育。如：造成大鼠、小鼠生育力减 退，妊娠障碍和流产，甚至出现食仔现象。
噪音会引起动物生理异常。如DBA小鼠，噪音刺激5min， 其心跳数、呼吸数和血压数都有明显升高。长时间的噪音可 造成动物中枢神经和听觉器官损害以及肾上腺分泌明显增加、 白细胞总数增多，摄食量增加而体重减轻。噪音还可造成动 物听源性痉挛。
二、实验动物设施的组成
主要由饲育室或动物实验室、检疫室、洗刷消毒室、 废弃污物处理设施四大部分组成，其他为辅助设施。 饲育室或动物实验室 最重要部分，关系到实验动物的生存、 健康和质量，有保种室、生产繁殖室、清洁物品存放室等。 检疫室 用于引进实验动物的隔离观察和检疫，实验前动物 的观察和适应实验环境等。 废弃物处理设施 有焚化设备，处理污染气体、液体、放射 性物质等设施，用于处理动物尸体、固体污物和其他污物。 辅助设施 遗传检测室、微生物检测室、环境检测室、营养 检测室等，储存饲料、垫料、药品、笼架具等的库房，办公 室、值班室、更衣室等，还包括空气净化与空调机房、自动 监控室等。
实验室
5.空调净化设备与送排风系统
空气净化设备 包括空气过滤器、层流架、空 气洗涤器、静电除尘器、活性炭过滤器、紫外 线灭菌灯。
空气调节设备
系统的工作流程及运行调节 新风→初效过滤 器→温度、湿度调节→加压→中效过滤器→送 风管网→高效过滤器→房间→排风管网→排风 机→废气。
影响实验动物对化学物质毒性的反应。Wistar大鼠 腹腔注射戊巴比妥钠时，如温度低于18 ℃或高于 30 ℃，则死亡率明显升高。不同气温条件下，同 一药品对动物的LD50有较大差异。
2、湿度
动物体温调节同时受到湿度、环境温度及气流 速度的共同影响。高温高湿情况下，蒸发散热受到 抑制，容易引起代谢紊乱及机体抵抗力下降，动物 的发病率和死亡率明显增加。
包括强度、波长、光照时间或明暗交替时间三个因素。
光照过强会导致雌性动物窝性差，甚至出现哺乳不良和食 仔现象。雌性动物敏感性较高。
光线波长可影响动物的生殖功能，蓝光比红光更能促进大 鼠的性成熟。
光照时间或明暗交替时间对动物肌体有多种调节功能，对 其生理活动调节尤其重要。实验动物在采食、排粪活动方面有 周期性变化，在血液学、生化学及生理功能上也有相应变化。 持续黑暗使大鼠卵巢和子宫的重量减轻，生殖过程受到抑制。 持续光照则会过度刺激动物的生殖系统，可连续发情，大鼠、 小鼠可出现持久性阴道角化，并阻碍卵细胞成熟。
温度 湿度 气流
施 养 理 教 处理
饲料
品
质
ห้องสมุดไป่ตู้
饮水
物
理
光照
因 素
噪音
笼具
遗传
臭气 化 学
杀虫剂 因 消毒剂 素
垫料
控
制
有机
饲养密度 动物的咬斗 各种病原体
物质
（细菌 病毒 寄生虫）
生物因素
对决定演出型的遗传和环境条件加以控制，可获得重复 性好的实验结果。
动物对实验处理的反应
R=(A+B+C) ×D±E