일반생물학 [일반생물학] exp4. Mouse 해부 관찰exp4. Mouse 해부 관찰 2012. 11. 05(월) 5-6교시 1. Introduction - 인간을 대상으로 하기 어려운 수술적 처치, 신약개발, 임상실험 등을 수행할 수 있도록 개발된 동물 - 사육 용이, 대량 생산, 취급용이, 번식력 우수, 유전적 균일, 적합 환경 사육, 저렴 등 - 초파리, 예쁜꼬마선충, 쥐, 개, 원숭이 등이 존재 - 실험실 동물 장점 ▶ 유전적 특성을 달리하는 계통이 만들어져 유지되고 있으므로 연구목적에 적합한 계통을 다양하게 선택할 수 있음 ▶ 세대간격과 생산수명이 짧음 ▶ 번식력이 우수하고 사육관리가 쉬움 ▶ 사람에 대응하는 질병의 쥐를 선택하여 목적에 맞는 실험이 가능 (당뇨, 고혈압, 아토피, 면역질환 등) - 실험실 동물 장점 ▶ 체격이 작기 때문에 외과 수술 또는 실험 장치를 몸에 부착하는 것이 불편함 ▶ 시료(혈액, 뇨 등)를 연속적으로 채취하는 것이 불편함 - 분류학상 쥐목으로 분류 - 임신에서 출산까지 걸리는 시간은 대략 3주임 - 실험에 사용되는 쥐의 나이는 주령이라 부름 - 쥐는 1주일을 기준으로 나이를 세는 것이 일반적임 - 즉, 1주령이 지나면 '1주령 쥐' 등으로 나이를 매김 - 몸은 머리-목-몸통-꼬리의 4부분으로 구분 - 털로 덮여 있으며 젖샘이 있어 새끼에게 젖을 먹이고 온혈동물임 - 뇌의 발달이 다른 동물에 비해 매우 뛰어남 - 심장은 2심방2심실로 되어져 있으며 땀샘이 있고, 체내수정을 함 - 3R ▶ Replacement - 동물실험 → 체외배양, 시뮬레이션, 비디오 - 고등(토끼, 원숭이...) → 하등동물 (CNS 無) - 동물실험이 불필요 → 대체 필수 ▶ Reduction - 개체 수 최소화 → 만족 결과 - 환경 조절, 실험동물 표준화, 과학적 실험 ▶ Refinement - 정교한 실험 : 실험동물 고통/stress 감소 - 욕구 해결, 적절한 사육/환경 유지 - 마취법, 안정적 취급, stress 감소 2. Materials & Methods - Materials ▶ 생쥐(Mouse), 해부접시, 해부기 Set, 해부판, 핀셋, Latex Glove - Methods ① 목을 잡고 꼬리를 잡아당겨 목뼈를 절단함으로써 덜 고통스럽게 죽인다. 다른 방법으로는 마취제(Ether)를 이용하는 방법도 존재한다. 주의사항(심장이 멈출 때까지 기다려야 해부를 할 때 피가 덜 나온다.) ② 외부 형태를 관찰한다. (몸 길이, 앞니를 측정) ③ 생식기와 항문을 관찰하여 암수를 판단한다. ④ 복부가 위를 향하도록 해부판에 놓고, 발을 핀으로 고정한다. ⑤ 피부를 먼저 절개한 후, 내장이 상하지 않도록 근육을 절개한다. ⑥ 흉부 및 흉골을 절단하여 연 다음 내부형태를 관찰한다. 3. Results 4. Discussion - 장기의 기능
- 각각의 장기가 색깔 및 크기가 다른 이유 몸 속의 장기가 똑같은 색과 크기를 갖지 않는 이유는 몸에서 하는 역할이 다르기 때문이다. 심장은 꾸준히 온몸으로 피와 산소를 공급해야 하므로 다른 장기보다 근육층이 두껍고 동맥혈이 지나는 부위는 산소와 영양소가 많아서 선명한 붉은색을 띠고, 정맥혈이 지나는 부위는 노폐물과 이산화탄소가 많아서 검붉은 색을 띠게 된다. 심장이 크기가 너무 크다면 주변에 있는 폐와 같은 장기와 마찰이 있을 수도 있고 급소이므로 다쳤을 때 출혈이 더 많이 일어날 수 있으므로 크기가 적당해야 할 것이다. 그에 비해 장기 중 가장 큰 크기를 가진 간은 심장과 같은 운동을 하지 않아 섬유성 막으로 싸여 있고 표면이 매끈하여 적갈색을 띤다. 심장에서 내보내는 피의 약 25% 정도가 간을 거쳐 지나가는만큼 간에서는 많은 역할을 담당하므로 크기도 큰 것으로 예상. 간의 기능으로는 탄수화물 대사, 아미노산 및 단백질 대사, 지방 대사, 담즙산 및 빌리루빈 대사, 비타민 및 무기질 대사, 호르몬 대사, 해독 작용 및 살균 작용 등의 다수의 대사작용의 역할을 함. 따라서 각 장기의 역할과 분비되는 호르몬, 분비액 등의 차이로 인해 색깔 및 크기가 다름. 5. Reference http://blog.naver.com/kiss5645/140172200552 http://cafe.naver.com/khealth/292 동물생리학및실험 레포트 1. Title : 해부 및 조직 적출 2. Date : 3. Name : 4. Purpose : Rat 조직을 이용하기 위하여 rat 해부하는 방법을 배우고 실습을 해본다. 5. Materials Rat, Needle & Dissection panel, Aluminum foil, 70% EtOH, Dissection tools (Blade, Forceps, Scissors, etc), 1.5ml EP tube &1.5ml EP tube rack, Ice, Name pen 6. Methods Rat 해부 및 조직 적출 (1)생식기 좀 위쪽 복강 중심으로 십자로 개복 (2)창자를 옆으로 치우고, 뽑아내, 빗살무늬 보이는 곳에서 cut (3)창자 뒤, 등쪽에 신장이 위치함 dissection (4)등쪽에 있는 잎모양의 뿌리부분을 cut (5)뇌해부 해마 분리 7. Results
<표 1 > Rat 해부과정 및 장기적출 8. Discussion Rat해부에 앞서서 마취시키거나 CO2에 숨을 끊게 하고 목덜미를 잡고 꼬리를 당겨서 경추탈골한다. 생사를 확실히 하기 위해서 한다. 앙와자세로 호일로 싼 스티로폼에 보정한 후 알코올 솜을 이용하여 절개부위를 소독한다. 체모가 날려서 관찰에 방해가 될 수 있기에 알코올을 뿌려준다. <표 1>사진1. 핀셋과 가위를 이용하여 복부 정중선 배꼽 하단부위에서 검상연골까지 절개한다. 마지막으로 늑연골을 따라 좌우 복벽을 절개하여 복강을 연다.9) 자른 가죽은 장기가 잘보일 수 있게 핀으로 고정한다. <표 1>사진2. colon을 뽑아낼 때는 항문에 가위를 넣고 골반을 절개하여 장을 찾고 손으로 쭉 뽑아낸다. <표 1>사진12. colon의 빗살무늬가 보이는 부분을 RNA추출할 때 추후 사용할 부위이다. <표 1>사진5. 빗살무늬가 잘 보이지 않는 Rat은 먹이를 적게 먹거나 배설물이 많이 차 있지 않아 관찰되지 않는 것이다.<표 1>사진3, 4. 흉부 정중선을 따라 피부를 절개하며 복부상층을 가위로 잘라서 열고 좌우 늑연공부에서 늑골을 따라 절단한다.10) 그리고 늑골을 핀셋으로 들어올려, 횡격막을 절개하면 폐, 심장, 간장이 노출시킨 후 간을 적출할 수 있다. 간은 A와B로 나뉘며 크고 엽수가 3~4개로 적은 것이 A이고 작고 자잘한 엽수4~5개로 이루어진 것이 B이다. <표 1>사진7, 9. 간을 A, B로 나눌 때 덩이들이 시야확보를 막기 때문에 분리 시 간이 잘리지 않도록 주의한다. 간 아래에는 기다랗고 분홍빛을 띠는 비장을 볼 수 있다. <표 1>사진8. 간 밑에 뭉글하게 붙어있는 것은 췌장으로 사진과 같은 생김새를 갖는다. <표 1>사진11. 신장은 창자 뒤쪽에 위치하여 등 부근에 있다. 전부 드러내면 인체와 비슷하게 양쪽에 하나씩 있는 것을 확인 가능하다. <표 1>사진6. 신장위에 작게 붙어있는 것은 부신으로 신장을 절개하면 혈관이 있는 부분이므로 혈액이 나온다. 암컷과 수컷의 차이라고 하면 생식기가 다르고 신장 아래로 각각 난소와 정소가 있다는 것이다. 장기 적출 시 잘 잘라지고 알알이 되어있고 하얗고 분홍빛을 띠는 것들이 장기에 붙어있는 것을 볼 수 있다. 이것은 내부에 있는 지방이다. colon, 신장, 간을 드러내고 위, 소장, 대장을 함께 드러내면 대부분의 장기를 적출한 것이다.<표 1>사진10. 뇌를 적출하기 위해서 두정부 부위 피부를 절개 가죽을 최대한 눈쪽까지 벗기고 목 부분을 절개한다. <표 1>사진13, 15. 미간 사이의 뼈를 절개하여 적출이 용이하게 한다. <표 1>사진14. 목 부분 아래에서 위로 두개골을 가위질 시 훌쳐내듯이 절개한다.<표 1>사진16. 뇌수막을 제거하고 두개골에서 가까운 부위에 있는 뇌신경을 차례로 절단하고 뇌를 적출한다. 이때 중력을 이용해서 들고 하면 수월하다. <표 1>사진17, 18. 해마 적출을 위해 좌, 우뇌를 반으로 절개한다. <표 1>사진19. 해마는 골반의 형태처럼 되어 뇌를 반으로 절개하지 않고 뇌를 깎아내려가면서 적출할 수도 있다. 뇌를 olfactory bulbs, cerebral cortex, cerebellum 세부분으로 분리한다. 사진 위에서 아래의 순으로 olfactory bulbs, cerebral cortex, cerebellum이다. 각각 후각과 관련된 신경구, 대뇌, 소뇌로 관장하는 기능이 다르다. <표 1>사진20. 해마적출을 위해 corpus callosum부근을 벗겨내면 약간 불투명하고 기다란 것이 해마이다. <표 1>사진21, 22. 오른쪽R과 왼쪽L이 방향만 다르므로 동일한 과정을 거치면 된다. 빨간 화살표로 각 명칭을 구별했다.25) <표 1>사진23,24. 마지막으로 적출한 장기 Colon, 신장, 간, 해마는 RNA와 단백질을 추출을 하기 위해서 튜브에 담고 라벨링을 한다. 주의사항으로 해부 시 Rat의 털이 날려 관찰이 용이하지 않을 수 있기에 70%알코올을 뿌려 촉촉이 적셔준다. 배를 가를 때는 가죽과 살 근육을 천천히 벗겨내어 관찰하고자하는 장기가 손상되거나 혈관을 건드려 혈관이 터지지 않게 시야확보를 신경을 쓴다. 해부 시 움직일 가능성이있다.
Figure 3 Rat 내부장기2)
Figure 4 Rat 위장관2)
Figure 5 Rat 뇌 적출과정10) 9. Projects 실습시간에 해부한 조직(Colon, Kidney, Liver, Brain)의 내부 구조와 기능 대하여 설명하시오. colon colon은 ascending colon, transverse colon, descending colon, sigmoid colon으로 총 4부분으로 되었다. ascending colon은 복부의 오른쪽 위로 이동하고 transverse colon은 복부를 가로질로 이동한다. descending colon은 왼쪽복부로 이동한다. sigmoid colon은 직장 바로 전에 짧게 활처럼 굽어져있다. 대장에서 맹장과 colon의 통로를 거치면서 마지막 흡수를 하고 더 이상 필요로 하지 않는 찌꺼기는 직장에 보관하였다가 항문을 통해 몸 밖으로 배출한다. colon은 물, 소금 및 대변을 형성하는 일부영양소를 제거한다. 근육이 colon을 따라 형성되어있고 수십억 개의 박테리아가 colon과 내용물을 코팅하여 인체균형을 유지한다. 1)20) kidney 콩 모양을 띤 기관으로 주먹크기로 허리 위 갈비뼈 하단의 척추양쪽에 위치하고 있다. 오른쪽 신장이 왼쪽 신장보다 낮다. 비뇨계통으로 혈액과 접촉하여 대상이 되는 물질을 여과시키거나 재흡수하는 일을 한다. 신장기능단위는 네프론으로 사구체로 알려진 모세혈관의 단위로 구성된다. 사구체는 세뇨관에 붙어있다. 사구체에서 혈액이 여과되고 남아있는 액체는 세뇨관으로 흐르고 복잡한 교환 후에 여과된 액체는 소변으로 전환된다. 주요기능으로 체내의 양조절, 미네랄함량조절, 혈압조절, 혈액의 산도와 알칼리조절, 비타민D생산을 한다.3)21)
Figure 9 colon의 구조20)
Figure 10 kidney의 구조21) Liver 간은 복강의 오른쪽 위, 횡격막 아래, 위, 오른쪽 신장 및 내장 위에 위치한다. 약 3 파운드 무게의 진한 적갈색 기관이다. 간은 2 개의 주요 엽로 이루어져 있다. 둘 다 1,000 개의 소엽으로 구성된 8개의 조각으로 구성되어있다. 이 소엽들은 큰 덕트와 연결되어 일반적인 간 도관을 형성하는 작은 튜브에 연결된다. 일반 간 도관은 간세포로 만든 담즙을 담낭과 십이지장으로 일반적인 담즙 덕트를 통해 옮긴다. 간은 혈액에서 대부분의 화학 물질 수준을 조절하고 담즙을 분비한다. 간은 혈액을 처리하고 영양분을 분해, 균형 유지 및 생성하며 약물을 몸의 나머지 부분에 사용하기 쉽거나 독성이 없는 형태로 신진대사한다. 담즙 생성, 소화 중 소장에서 지방을 분해하고 지방을 분해하는 데 도움을 주고 저장을 위해 과량의 포도당을 글리코겐으로 전환하고 필요에 따라 포도당을 균형있게 만든다. 단백질 구성 요소를 형성하는 아미노산의 혈중 농도 조절, 암모니아를 요소로 전환 요소는 단백질 대사의 최종 산물이며 소변으로 배출된다. 간에서 유해 물질이 분해되면 부산물이 담즙이나 혈액으로 배설된다. 담즙 부산물은 장에 들어가서 몸을 대변의 형태로 남긴다. 헤모글로빈의 형성과 파괴를 조절하고 혈액 응고가 필요한 혈액 단백질을 만든다. 22)23) Brain 뇌는 대뇌, 소뇌, 뇌간으로 구성된다. 대뇌는 전두엽, 두정엽, 측두엽 및 후두엽의 4개의 lobe로 나눠진다. 뇌는 오른쪽과 왼쪽반구로 구성되어있으며 시력, 청각, 학습, 말하기, 운동제어와 같은 기능을 수행한다. 소뇌는 대뇌 밑에 위치해있으며 근육움직임을 쩡하고 자세를 유지하며 균형을 잡는 것이다. 대뇌의 표면은 피질이라 불리는 접힌 모양을 가지고 있다. 피질은 1 천억 개의 신경 세포 중 약 70 %를 함유하고 있다. 신경 세포 몸체는 피질을 회색 갈색로 회색질이다. 피질 밑에는 흰 물질을 구성하는 축삭이라고 불리는 뉴런 사이의 섬유 연결이 길다. 뇌의 오른쪽과 왼쪽 반구는 한 쪽에서 다른 쪽으로 메시지를 전달하는 corpus callosum이라고 불리는 섬유 묶음으로 연결된다. 각 반구는 몸의 반대쪽을 제어한다. 좌뇌는 말하기, 이해, 산술 및 글쓰기를 제어하고 우뇌는 창의력, 공간지각능력, 예술적, 음악적 기술을 제어한다. 대뇌에는 4개의 엽이 있다. 전두엽은 성격, 행동, 감정 판단, 계획, 문제 해결, 지능, 집중력, 자기 인식, 몸 움직임을 제어하고 두정엽은 언어, 단어 해석, 촉각, 통증, 온도, 시각, 청각, 운동, 감각 및 기억의 신호 해석, 공간적 및 시각적 인식한다. 측두엽 언어 이해, 기억, 듣기, 시상 하부는 자율신경계로 배고픔, 갈증, 수면, 성적 반응과 같은 행동을 조절하는 역할을 한다. 또한 체온, 혈압, 감정, 호르몬 분비를 조절한다. 뇌하수체는 sella turcica라고 불리는 바닥에 있는 작은 주머니에 있다. 뇌하수체는 뇌하수체 줄기에 의해 뇌의 시상 하부에 연결된다. 신체의 다른 내분비 땀샘을 조절하고 성 발달을 조절하고 뼈와 근육의 성장을 촉진하며, 스트레스에 반응하고, 질병과 싸우는 호르몬을 분비한다. 시상은 대뇌 피질로 오고 가는 거의 모든 정보를 중계한다. 통증 감각, 주의력, 기민성 및 기억에 중요한 역할을 한다.24)
Figure 11 liver의 구조22)
Figure 12 Rat의 뇌 구조15) 10. Reference 1) 김옥진외 3명/실험동물학 개론/동일출판사/2010/P.74/ colon, 장, 간, 뇌, 신장 내부구조와 기능 2)김옥진외 3명/실험동물학 개론/동일출판사/p.75/Figure 3 Rat 내부장기 김옥진외 3명/실험동물학 개론/동일출판사/p.75/Figure 4 Rat 위장관 3) 김옥진외 3명/실험동물학 개론/동일출판사/2010/P.77/ 신장 4) 김옥진외 3명/실험동물학 개론/동일출판사/2010/P.98/ 랫드 해부 9) 김옥진외 3명/실험동물학 개론/동일출판사/2010/P.226/ 복부절개 10) 김옥진외 3명/실험동물학 개론/동일출판사/2010/P.227/ 흉부절개, 두개골절개, Figure5 Rat 뇌 적출 과정 11) 김옥진외 3명/실험동물학 개론/동일출판사/2010/P.257/ 랫드의 특징 15) 한국실험동물학회 인증위원회/동물실험길라잡이/OKVET/p.90/ Figure12 Rat 뇌 구조 20) webmed Matthew Hoffman (colon) 그림 https://www.webmd.com/digestive-disorders/picture-of-the-colon#1 21) orcee (kidney) 그림 http://www.orcee.com/kidney-its-diseases-symptoms-and-precautions 22) detoxandbodycleanse (liver) 그림 https://www.detoxandbodycleanse.com/human-body-systems/liver-facts/ 23) hopkinsmedicine (liver) 그림 https://www.hopkinsmedicine.org/healthlibrary/conditions/liver_biliary_and_pancreatic_disorders/liver_anatomy_and_functions_85,P00676 24) mayfieldclinic (brain) https://www.mayfieldclinic.com/PE-AnatBrain.htm 25) Isolation of adult mouse hippocampus Universitat Zurich https://www.youtube.com/watch?v=Upf15CB29V4 |
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