CN104720831A - 一种专用于大小鼠力竭游泳实验的测量方法及其设备 - Google Patents

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余震
黄冬冬
陈帆风
张昌静
周宣佑
何佳怡
陈必成
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Abstract

本发明提供一种专用于大小鼠力竭游泳实验的测量方法及其设备，设备包括桶体、恒温控制系统、负重装置，桶体内装有水，恒温控制系统控制桶体内水的温度，负重装置绑在大小鼠身上，所述负重装置上设有空腔和盖体，所述盖体盖合时，所述空腔为密闭腔体，并且负重装置的自重大于或等于负重装置完全沉浸在水里的浮力，使用这种专用于大小鼠力竭游泳实验的设备进行测量的方法具有测量精确、结构简单的特点。

Description

一种专用于大小鼠力竭游泳实验的测量方法及其设备
技术领域
本发明涉及一种专用于大小鼠力竭游泳实验的测量方法及其设备。
背景技术
力竭游泳实验是反映机体运动能力的一种经典行为学实验，被广泛应用于体育科学、军事医学、康复医学、老年医学、神经科学和药理学等学科的基础研究。该实验是将负重体重的6％的大小鼠置于水中水温要求30℃-33℃，观察其游泳至力竭的时间，以反映大小鼠运动能力和疲劳程度。目前普遍以大小鼠沉入水中累积时间达10秒作为力竭的标准。由于大小鼠在水中挣扎激烈，多数大小鼠会经历数次短时间沉入水中，通过肉眼观察无法准确判断大小鼠的位置是在水上还是水下，从而无法准确累积计时，导致计时误差较大。此外，因重物本身在水中也有浮力，现有的设备也无法根据大小鼠体重精确调整其相应的负重，即无法保证负重始终为6％的体重。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的目的是提出一种测量精确、结构简单的专用于大小鼠力竭游泳实验的测量方法及其设备。
本发明的技术方案是这样实现的：一种专用于大小鼠力竭游泳实验的设备，包括桶体、恒温控制系统、负重装置，桶体内装有水，恒温控制系统控制桶体内水的温度，负重装置绑在大小鼠身上，所述负重装置上设有空腔和盖体，所述盖体盖合时，所述空腔为密闭腔体，并且负重装置的自重大于或等于负重装置完全沉浸在水里的浮力。
上述技术方案的有益效果是：这种负重装置的负重可以灵活调整，能够精准地给不同的大小鼠配备自重6％的负重,即对不同体重的大小鼠配备相应重量的铁砂添加到负重装置内，而负重装置的自重设置成大于或者等于负重装置完全沉浸在水里的浮力，是为了负重装置一直沉浸在水里的体积保持不变，避免了水的浮力对负重装置的精确度，最终达到测量精准的目的，同时负重装置的自重送去负重装置完全沉浸在水里的浮力计算在大小鼠的自重的6％内，以保证测量的精确性。
进一步地，还设有定位发射装置和定位接收装置，所述定位发射装置固定在大小鼠嘴鼻处，所述定位接收装置接收定位发射装置的位置信息，定位发射装置和定位接收装置可以精确地记录大小鼠的嘴鼻沉浸在水里的状态，方便测量，避免了目测所带来的误差。
进一步地，还设有计时装置，所述计时装置与定位接收装置相联接，当定位发射装置低于桶体内水面时累计计时，计时装置的设置以及与定位接收装置的联接，可以实现自动计数大小鼠嘴鼻处沉浸在水里的时间，避免了手动测量所带来的误差。
一种专用于大小鼠力竭游泳实验的测量方法，包括以下步骤：
①桶体内装有一定高度的水，水的高度根据大小鼠体型的大小进行调节，由恒温控制系统控制水温，即可达到水温恒定不变的要求，将定位器固定在大小鼠嘴鼻处，根据大小鼠体重称量相应重量铁砂，打开负重装置的盖体，将铁砂放入到负重装置的空腔内，盖上盖体使得空腔密闭，并将负重装置悬挂于大小鼠尾部完全沉浸在水里。
②打开定位发射装置和定位接收装置，将大小鼠置于水中，大小鼠出于本能反应在水中游泳直至力竭。
③定位接收装置接收定位发射装置的相对位置，进而反映大小鼠在水中的相对高度，定位接收装置连接计时装置，以大小鼠开始游泳阶段的定位发射装置位置处于水面上为基准，当定位发射装置位置下降处于水面以下时，计时装置开始计时，定位发射装置位置高于水面则停止计时，定位发射装置再次沉浸到水面以下，计时装置继续累计计时，累积计时达到10秒则力竭游泳实验完成。
上述测量方法能够在对不同体重的大小鼠进行精确配备自重6％的负重，同时又能避免水的浮力对测量结果的影响，定位系统和计时系统的设置也更为方便、精准、直观地得到测量结果，避免人工测量长时间肉眼观察和手动计数而造成工作疲劳，同时手动测量精度太低，误差太大。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中负重装置的结构示意图。
具体实施方式
根据需要，在本文中公开了本发明的详细实施例，但应了解所公开的实施例只是示范本发明，本发明可以不同和替代形式实施。附图未必按照比例绘制，且某些特点可被夸大或缩小以示出特定构件的细节。因此，本文所公开的具体结构和功能细节不应被理解为具有限制意义，而是仅作为代表性基础以教导本领域技术人员不同地采用本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。
如图1、图2所示，本发明提供的一种专用于大小鼠力竭游泳实验的设备，包括桶体1、恒温控制系统2、负重装置3，桶体1内装有水，恒温控制系统2控制桶体1内水的温度，负重装置3绑在大小鼠身上，其特征在于：所述负重装置3上设有空腔3-1和盖体3-2，所述盖体3-2盖合时，所述空腔3-1为密闭腔体，并且负重装置3的自重大于或等于负重装置3完全沉浸在水里的浮力，还设有定位发射装置4和定位接收装置5，所述定位发射装置4固定在大小鼠嘴鼻处，所述定位接收装置5接收定位发射装置4的位置信息，还设有计时装置6，所述计时装置6与定位接收装置5相联接，当定位发射装置4低于桶体1内水面时累计计时。
上述恒温控制系统2采用现在流行的51系列单片机，配以DS18B20数字温度传感器，能够较精确的控制温度，并显示设定温度与当前温度。单片机将检测到的温度信号与设定的温度进行比较，根据两者差值输出相应占空比的PWM波，近而实现对温度的线性控制。把AT89C52单片机作为控制中心，把DS18B20温度传感器作为温度传感器。它的测量范围在0℃～100℃之间,分辨率为0.1摄氏度且误差不大于1摄氏度；采用继电器作为弱电控制强电输出。作为恒温控制系统2，它将温度探测、单片机控制和弱电控制强电技术相结合，从而达到恒温控制系统的目的。
使用上述专用于大小鼠力竭游泳实验设备的具体测量方法，包括以下步骤：
①桶体1内装有一定高度的水，水的高度根据大小鼠体型的大小进行调节，由恒温控制系统2控制水温，即可达到水温恒定不变的要求，将定位器固定在大小鼠嘴鼻处，根据大小鼠体重称量相应重量铁砂，打开负重装置3的盖体3-2，将铁砂放入到负重装置3的空腔3-1内，盖上盖体3-2使得空腔3-1密闭，并将负重装置3悬挂于大小鼠尾部完全沉浸在水里。
②打开定位发射装置4和定位接收装置5，将大小鼠置于水中，大小鼠出于本能反应在水中游泳直至力竭。
③定位接收装置5接收定位发射装置4的相对位置，进而反映大小鼠在水中的相对高度，定位接收装置5连接计时装置6，以大小鼠开始游泳阶段的定位发射装置4位置处于水面上为基准，当定位发射装置4位置下降处于水面以下时，计时装置6开始计时，定位发射装置4位置高于水面则停止计时，定位发射装置4再次沉浸到水面以下，计时装置6继续累计计时，累积计时达到10秒则力竭游泳实验完成，为了避免对大小鼠造成致命伤害，可以在计时装置6上再连接一个报警装置，当累计计时即将到达10秒时，提前发出警报，提醒操作人员注意将大小鼠从水里拉出。

Claims (4)

1.一种专用于大小鼠力竭游泳实验的设备，包括桶体(1)、恒温控制系统(2)、负重装置(3)，桶体(1)内装有水，恒温控制系统(2)控制桶体(1)内水的温度，负重装置(3)绑在大小鼠身上，其特征在于：所述负重装置(3)上设有空腔(3-1)和盖体(3-2)，所述盖体(3-2)盖合时，所述空腔(3-1)为密闭腔体，并且负重装置(3)的自重大于或等于负重装置(3)完全沉浸在水里的浮力。
2.根据权利要求1所述的一种专用于大小鼠力竭游泳实验的设备，其特征在于：还设有定位发射装置(4)和定位接收装置(5)，所述定位发射装置(4)固定在大小鼠嘴鼻处，所述定位接收装置(5)接收定位发射装置(4)的位置信息。
3.根据权利要求1或2所述的一种专用于大小鼠力竭游泳实验的设备，其特征在于：还设有计时装置(6)，所述计时装置(6)与定位接收装置(5)相联接，当定位发射装置(4)低于桶体(1)内水面时累计计时。
4.一种专用于大小鼠力竭游泳实验的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
①桶体(1)内装有一定高度的水，水的高度根据大小鼠体型的大小进行调节，由恒温控制系统(2)控制水温，即可达到水温恒定不变的要求，将定位器固定在大小鼠嘴鼻处，根据大小鼠体重称量相应重量铁砂，打开负重装置(3)的盖体(3-2)，将铁砂放入到负重装置(3)的空腔(3-1)内，盖上盖体(3-2)使得空腔(3-1)密闭，并将负重装置(3)悬挂于大小鼠尾部完全沉浸在水里。
②打开定位发射装置(4)和定位接收装置(5)，将大小鼠置于水中，大小鼠出于本能反应在水中游泳直至力竭。
③定位接收装置(5)接收定位发射装置(4)的相对位置，进而反映大小鼠在水中的相对高度，定位接收装置(5)连接计时装置(6)，以大小鼠开始游泳阶段的定位发射装置(4)位置处于水面上为基准，当定位发射装置(4)位置下降处于水面以下时，计时装置(6)开始计时，定位发射装置(4)位置高于水面则停止计时，定位发射装置(4)再次沉浸到水面以下，计时装置(6)继续累计计时，累积计时达到10秒则力竭游泳实验完成。
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