一般药理学实验信号的计算机测量与分析

本文介绍在药物研究中,应用计算机技术测量,处理一般药学实验信号的新方法。通过分离实验动物的股动脉,接入压力探头,引出动脉血压波形;经位移传感器,摄取呼吸波形;计算机同步采集动脉压,呼吸波,心电图信号;再收计算机对上述信号进行计算分析,得到一般药理学实验的一系列参数。为深入进行有关药效学研究提供了新手段。     

自由活动大鼠睡眠状态和呼吸节律的同步监测方法

目的:设计一种睡眠呼吸暂停综合征动物模型的监测方法.方法:通过多导生理仪同步监测自由活动大鼠6 h生理睡眠时间的皮层脑电、颈部肌电,以及呼吸波形.并用人机交互的方法进行数据处理.结果:监测信号稳定、清晰易辨,根据记录到的信号可进行不同清醒-睡眠状态分期,并判断大鼠的呼吸暂停情况.结论:该法操作简便,是小动物睡眠和呼吸监测的可靠方法.     

顺式阿曲库铵在小儿全身麻醉中对气道功能的影响

目的:比较顺式阿曲库铵和阿曲库铵在小儿全麻中对气道功能的影响。方法:选取72名3-9岁患儿,男42例,女30例,采用随机表法将其分为观察组和对照组,每组36例。两组麻醉诱导都采用异丙酚,芬太尼,咪达唑仑。观察组使用顺式阿曲库铵0.15mg/kg,对照组组阿曲库铵0.5 mg/kg,比较两组小儿在插管后5 min、10 min、15 min、20 min患儿P_(ET)CO_2、P-PEAK、听诊呼吸音(粗、细湿啰音)、SPO_2变化四项指标来研究顺式阿曲库铵和阿曲库铵对呼吸系统的影响。结果:观察组注药后5 min、10 min、15 min、20 min时间点P_(ET)CO_2,P-PEAK变化趋势不明显,听诊呼吸音、SPO_2无明显变化(P0.05)。对照组在注药后的4个时间段P_(ET)CO_2、P-PEAK、听诊呼吸音、SPO_2有显著变化,随时间延长,P_(ET)CO_2,P-PEAK有明显增高,SPO_2逐渐下降情况(P0.05)。观察组和对照组相比,5 min、10 min、15 min、20 min各时间点观察组SPO_2高于对照组,PETCO_2、P-PEAK明显低于对照组,啰音发生的概率低于对照组,各时间点各项指标比较差异有统计学意义(P0.05)。结论:顺式阿曲库铵术中对小儿气道功能影响较小,肌松作用理想,可广泛应用于小儿临床麻醉。     

气管呼吸音与身高关系的研究

正常人的气管呼吸音起源于上气道和中央气道的湍流，气管管道的大小直接影响到气道的湍流特性，气管的长度和直径与身体高度密切相关。故此我们利用传感器和微机等现代技术设备，在气流流速相同的情况下，对不同身高的正常儿童和成年人气管呼吸音进行了以下研究。１材料与...     

两种分形维数在颞下颌关节音分析中的应用

颞下颌关节（TMJ）是人体最复杂的关节之一,有着复杂的生理功能,颞下颌关节音（颚开合时TMJ产生的声音）含有丰富的有关TMJ状态的信息。利用非线性动力学的混沌与分形理论对健康人和颞下颌关节内紊乱（TMD）患者的TMJ音信号进行了分析。分别计算其波形维和相关维。结果表明,健康人TMJ音信号的两种分形维数值都明显高于TMD患者。提示,以TMJ音信号的分形维数值作为TMJ损伤及病变的一个指标是有意义的。     

太原盆地土壤呼吸的空间异质性

土壤呼吸不仅存在时间上的变化,而且也具有明显的空间变化特征。土壤呼吸的时、空变化增加了土壤呼吸测定的不确定性。研究土壤呼吸的空间异质性是准确估算区域土壤呼吸的基础。通过2008年7、9、11月对太原盆地39个样地的土壤呼吸以及土壤温度和土壤水分等环境因子进行测定的基础上,用传统和地统计学的方法对太原盆地土壤呼吸以及环境因子的空间异质性进行了分析。传统统计(描述统计)分析结果表明:3次土壤呼吸的平均值分别为(7.8±3.3)、(8.9±4.0)和(2.1±1.3)μmolCO2m-2s-1,变异系数分别为42%,44%和59%,属于中等变异;采用地统计学的半方差函数进行分析结果表明:球状模型能很好地反映土壤呼吸和土壤水分的空间结构特征,3次土壤呼吸和土壤水分的C0/(C0+C)值分别为0.004、0.038和0.005以及0.011、0.003和0.003,表明土壤呼吸和土壤水分表现出高度的空间自相关性,其空间变异主要是由结构性因素引起;3次土壤呼吸和土壤水分半方差函数的变程分别为190、370m和510m以及90、140m和220m,说明影响土壤呼吸和土壤水分的生态过程随时间变化在不同尺度上起作用;3次土壤呼吸的分维值分别为0.634、0.965和0.763,表明7月份土壤呼吸的空间依赖性最强,11月份次之,9月份最弱,与半方差函数的分析结果相吻合。用Kriging插值法绘制的土壤呼吸等值线图进一步表明土壤呼吸具有高度的空间异质性,这异质性主要是由于土壤水分不同所造成。     

不同供水下白羊草(Bothriochloa ischaemum)离体根呼吸特征——基于稳定碳同位素示踪技术

植物根呼吸是土壤呼吸的主要组成,研究根呼吸对生态系统碳收支及碳平衡有重要意义。采用~(13)C脉冲标记技术,在3种供水条件下,对比不同根离体时间(标记后0,6,24,48,216,360 h)的白羊草离体根呼吸速率和根呼吸释放的δ~(13)C同位素比值变化,分析根参数与离体根呼吸相关性。结果表明:1)不同离体时间的离体根呼吸速率变化趋势一致,3种供水条件下无显著差异,均在0—20 min急剧下降,下降范围为32%—39%。2)测定离体根呼吸释放的δ~(13)C在不同离体时间的变化,为实时监测转移到白羊草根系的~(13)CO_2在根部释放的过程提供了新思路;不同离体时间,3种供水条件下根呼吸释放的δ~(13)C在2 h内均值大小呈:供水充分轻度胁迫重度胁迫。随离体时间(0—360 h)推移根呼吸释放的δ~(13)C均值先增大后减小,在216 h达到峰值31.46‰;3)离体根呼吸速率和根呼吸释放的δ~(13)C受根系根面积、比根面积、N含量、C/N及根组织δ~(13)C的影响显著。4)轻度水分胁迫可促使根系生长(C固定)和根呼吸(C代谢)同时增加。     

正常人和无睡眠呼吸异常慢病患者睡眠期间的呼吸源性心率变异初步报告*

目的: 整体整合生理学医学新理论-呼吸循环代谢等系统一体化调控提出了呼吸为循环指标变异性起源的假说,我们对人睡眠期间的呼吸和心率变异分别分析,探索心率变异的起源。方法: 本研究回顾性分析了2014年以来行心肺运动试验（CPET）、多导睡眠图（PSG）鼻气流和心电图监测的8例无疾病诊断的正常人和10例无睡眠呼吸异常的慢性疾病患者,分析夜晚睡眠期间鼻气流的呼吸周期与心电图R-R间期心率变异周期的关系。一个完整的呼吸周期包括吸气过程和紧接着的呼气过程,分析计算呼吸周期数、平均呼吸周期时间等指标。心率由心电图的R-R间期计算获得,连续一次心率由最低点上升至最高点,再由最高点下降至最低点,为一个心率变异周期,计算心率变异周期数、平均心率变异时间、心率变异平均幅度等指标。比较同一人呼吸和心率变异指标之间的相互关系,以及两组人群之间的异同。结果: 正常人峰值摄氧量、无氧阈等CPET核心指标均显著优于无睡眠呼吸异常的慢性疾病患者（P<0.05）。正常人AHI（（1.7±1.3）次/小时）和无睡眠呼吸异常慢性疾病患者AHI（（2.9±1.2）次/小时）无差异（P>0.05）。正常人呼吸周期数与心率变异周期数（（6581.63±1411.90）次、（6638.38±1459.46）次）、平均呼吸周期时间与平均心率变异周期时间（（4.19±0.57）s、（4.16±0.62）s）均高度一致,无差异（P>0.05）。无睡眠呼吸异常的慢性疾病患者上述指标比较（（7354.50±1443.50）次与（7291.20±1399.31）次、（4.20±0.69）s与（4.23±0.68）s）也是高度一致,无统计学差异（P>0.05）。正常人呼吸周期数/心率变异周期数（0.993±0.027）与无睡眠呼吸异常的慢性疾病患者呼吸周期数/心率变异周期数（1.008±0.024）比值均接近1。正常人心率变化平均幅度（（5.74±3.21） bpm）略高于无睡眠呼吸异常的慢性疾病患者（（2.88±1.44） bpm,P<0.05）。结论: 正常人和无睡眠呼吸异常的慢性疾病患者无论功能状态如何,心率变异与呼吸存在极其相似的一致性,其心率变异的始发因素均为呼吸所致。     

“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的几点探讨及改进

在实验教学中,提出了3个需要探讨的问题：酵母菌细胞培养的时间,酵母菌细胞有氧呼吸装置的通气时间和酵母菌细胞无氧呼吸装置中排气管的设置。针对这些问题进行了说明和改进．力图使这一探究实验更加科学和严谨。     

婴幼儿重症肺炎潮气呼吸肺功能、D-二聚体水平的变化及盐酸氨溴索的干预效果研究

摘要 目的：探讨婴幼儿重症肺炎潮气呼吸肺功能、D-二聚体水平的变化及盐酸氨溴索的干预效果研究。方法：2016年1月至2019年12月期间我院收治的重症肺炎婴幼儿122例作为肺炎组,另选取同期来我院行健康体检的婴幼儿100例作为对照组,肺炎组患儿采用随机数字表法分为A组（n=61,常规治疗）和B组（n=61,常规治疗基础上联合盐酸氨溴索治疗）,对比对照组、肺炎组潮气呼吸肺功能、D-二聚体水平,对比A组、B组两组的疗效、潮气呼吸肺功能、D-二聚体、症状缓解时间及不良反应。结果：肺炎组呼吸频率（RR）、D-二聚体水平高于对照组,潮气量（VT）、达峰时间（TPTEF）、吸气时间（TI）、呼气时间（TE）短于对照组（P<0.05）。B组治疗1周后的总有效率高于对照组（P<0.05）。两组治疗1周后RR、D-二聚体水平均下降,且B组低于A组（P<0.05）,两组治疗1周后VT、TPTEF、TI、TE均升高,且B组高于A组（P<0.05）。B组退热时间、咳嗽缓解时间、气促缓解时间、啰音消失时间均短于A组（P<0.05）。A组、B组两组患儿不良反应总发生率对比未见差异（P>0.05）。结论：D-二聚体以及潮气呼吸肺功能检测可作为婴幼儿重症肺炎治疗效果、病情程度评价的重要指标,经盐酸氨溴索干预后患儿D-二聚体及潮气呼吸肺功能均可得到显著改善,临床症状可有效缓解,疗效肯定,且不增加不良反应发生。     

嗜中性白细胞呼吸爆发与胞内外钙信号的关系研究

以膜受体激动剂ｆＭＬＰ和ＰＫＣ激活剂ＰＭＡ为刺激剂,ｆｕｒａ－２为荧光探针,分别用化学发光和荧光方法研究了嗜中性白细胞呼吸爆发与胞内外钙信号的关系。并以ｆｌｕｏ－３为荧光探针,在激光共聚焦显微镜上观测了呼吸爆发时的胞内钙信号的时间与空间变化。ｆＭＬＰ能够迅速引起胞内钙变化,而ＰＭＡ不引起胞内钙变化。在呼吸爆发启动时间上,ｆＭＬＰ明显短于ＰＭＡ,且呼吸爆发的强度更高,持续时间较短。比较胞内钙信号与呼吸爆发,胞内钙变化在启动时间,到达峰值时间和持续时间上均短于呼吸爆发时间。胞内无钙时,呼吸爆发完全被抑制。胞外无钙时,呼吸爆发强度比有钙时低７０％左右。激光共聚焦显微镜观测发现：细胞在ｆＭＬＰ作用之后胞内钙库释放钙进入胞浆并向胞外流动。当胞外有钙时,胞内钙浓度降至最低后,由于外钙内流会使其再次缓慢上升;当胞外无钙时,胞浆钙浓度降至最低后不会再回升。结果提示胞内钙信号对细胞进入呼吸爆发有重要控制作用,而胞外钙主要用于维持细胞的呼吸爆发。     

祁连山亚高山草地土壤呼吸和生态系统呼吸对降雨的响应

土壤水分是影响土壤呼吸的重要因素之一。降雨是扰动土壤水分的重要因子,研究其对土壤呼吸的影响,将有助于理解土壤呼吸机制。本研究选择祁连山天涝池流域亚高山草地为研究对象,通过自然降雨和人工降雨相结合的试验,利用LI-8100土壤碳通量自动测量系统对降雨前后的土壤呼吸(Rs)和生态系统呼吸(Re)进行观测,探讨了亚高山草地土壤呼吸和生态系统呼吸对降雨的响应,并分析了降雨历时和降雨量与呼吸速率的关系。研究发现:短期降雨(降雨历时小于1 h)结束后,土壤呼吸速率减少66.87%,生态系统呼吸速率减少9.88%;连续降雨对呼吸速率的抑制效应表现在降雨后的几个小时内,但在次日及以后时间又对呼吸速率起促进作用,生态系统呼吸和土壤呼吸较降雨前分别增加了1~2倍;降雨历时和降雨量对呼吸速率的抑制强度随降雨历时的延长和降雨量的增加而增强,但当降雨时间达到60 min后,抑制效应减弱,降雨量超过30 mm时,抑制强度减弱;少许降雨会显著刺激呼吸速率,降雨量为0.2 mm时,土壤呼吸速率增加1.81%,生态系统呼吸速率增加41.65%。     

小鼠海马CAl区高频刺激诱发的突触可塑性分析

通过细胞外记录方法记录场兴奋性突触后电位（field excitatory postsynaptic potential,fEPSP）的变化是研究突触可塑性,诸如长时程增强（long-term potentiation,LTP）和双脉冲可塑性（paired-pulse plasticity,PPP）的最常见方法之一。fEPSP波形的起始斜率、起始面积、峰值及总面积等的变化常用作判断突触可塑性增强或减弱的标准。在相同记录结果中测量fEPSP波形不同部位通常会有不同的结果,因此可能得出不同的结论,这些往往会被研究者忽略。本文通过测量小鼠海马CA1区细胞fEPSP波形的起始斜率、起始面积、峰值、总面积及时间参数等,分析比较高频刺激（high-frequency stimulation,HFS）诱发的突触可塑性,包括LTP和PPP的变化。结果显示,LTP过程中AMPA受体动力学变化加快,且在同一记录中,fEPSP波形不同部位的测量分析可以产生较大幅度的LTP和PPP差异。给予HFS后,双脉冲诱发fEPSP的比率在测量起始面积时略有下降,但在测量起始斜率时则显著增加,这些结果可能导致相反的结论。因此,全面仔细地分析fEPSP波形在整个实验中的变化对正确了解突触可塑性至关重要。     

基于血流多普勒原理的血压测量系统设计

血流信号的采集可基于超声多普勒技术。利用多普勒超声探头在肢体主动脉脉搏处采集到血流多普勒频移信号,对信号电压进行放大,一方面直接输入扬声器转变为音频信号,得到多普勒音;同时用频率/电压变换器LM331变换多普勒频移信号,得到脉搏波信号。基于此原理,设计了使用无创、直观的方法获得肢体血流参数,并经PC机处理,最终在显示器上显示脉搏波形和血压数值的方法。     

眼镜蛇毒注射液对动物心血管系统神经系统及呼吸系统影响的研究

本文报告眼镜蛇毒注射液对动物的神经系统无不良影响;不影响猫、大鼠的血压;注射三种剂量后对家兔、猫、大鼠三种动物的心电图波形不产生影响,可使心律稍有降低,但在２．５小时后恢复正常;眼镜蛇毒注射液低剂量组对动物呼吸频率无不良影响,中高剂量组槿使呼吸频率销有下降,但在２．５小时后恢复正常。     

帽儿山3种森林生态系统土壤动物与土壤呼吸及其相互关系研究

土壤呼吸是森林生态系统碳循环的关键过程,土壤动物可通过自身代谢及影响微生物活动调控土壤呼吸,因此研究土壤动物与土壤呼吸的相互关系对进一步揭示生态系统碳循环的规律和机理具有重要意义。通过野外定点,以帽儿山3种森林生态系统的土壤呼吸及土壤动物为研究对象,探讨不同森林生态系统的土壤呼吸、土壤动物个体密度和生物量的时间变化规律及二者相互关系。结果表明:(1)3种森林生态系统土壤总呼吸速率与土壤异养呼吸速率均呈现先增强后减弱的时间动态变化(P<0.05),且不同森林生态系统土壤异养呼吸速率差异显著(P<0.05),表现为硬阔叶林最高,红松人工林最低;(2)3种森林生态系统土壤动物生物量也具有显著的时间动态变化(P<0.05),均在9月份达到最大,且不同森林生态系统土壤动物个体密度显著不同(P<0.05),蒙古栎林土壤动物个体密度显著小于红松人工林与硬阔叶林;(3)通过回归分析可得,土壤动物数量及生物量的增加抑制了土壤呼吸速率,尤其在生长季初期、末期。研究表明土壤动物可通过抑制微生物生命活动和降低根系呼吸从而对土壤总呼吸及异养呼吸产生负反馈作用,三者是不可分割的整体,与土壤温度、水分等环境因子共同调控着土壤呼吸。     

一种昆虫呼吸代谢测定方法的改进

为了探索精准、简易的昆虫呼吸代谢测定办法,本文基于Sable小动物呼吸测量系统,比较了应用Sable呼吸测量系统配置的8通道气路转换器呼吸室和采用鲁尔接头注射器作为替代呼吸室测试昆虫的呼吸代谢。结果表明:应用测量系统自带呼吸室和应用替代呼吸室检测棉铃虫蛹O_2消耗量(前者为0.2425(±0.0143) mL/g·h,后者为0.2389(±0.0146) mL/g·h)和CO_2释放量(前者为0.1562(±0.0098) mL/g·h,后者为0.1639(±0.0092) mL/g·h),两种测试方法无显著差异。与采用系统配置8通道气路转换器和自带呼吸室每测试7个样本耗时2.30 h相比较,应用替代呼吸室测试21个样本仅耗时2.75 h,明显节省测试时间。应用替代呼吸室,从呼出二氧化碳动态亦可以区分黑纹粉蝶不同虫态或不同发育状态的呼吸代谢差异。通过对两种测试方法的分析,推荐应用鲁尔接头注射器作为替代呼吸室的改进方法进行昆虫呼吸代谢生理的研究。     

呼吸对心电图中QRS波形的影响

通过对20例健康男性Frank导联心电图在不同呼吸阶段的QRS波波形平均和振幅统计,观察到处于不同呼吸阶段的QRS波的振幅有差别。其中QRS波振幅在呼气中期最高在呼气中期最低,根据呼吸运动时肺容积及肺内压变化的规律,认为是由于胸腔压力和心室舒容积的改变,而不是心脏与电极间的相对位置的改变造成了QRS波振幅的变化。     

低维非线性呼吸系统的复杂性计算

首先应用混沌计算方法：关联维数D2和最大李亚普努夫指数LLE,以及替代数据分析法,分析了男性受试者在平静状态下记录的呼吸系统时间序列的混沌特征。同时,在呼吸变量的非线性分析中首次引进了被称为C0复杂度的新技术．它的应用将有助于更好地理解自主神经系统中潜在的生理过程。LLE计算的替代数据法分析结果显示,没有明确的证据可以证实受试者在平静状态下的呼吸时序的模态是混沌的。然而,C0复杂度的计算结果却表明大部分呼吸系统的时间序列表现为某种程度的复杂性,这为呼吸模态的非随机变化的属性提供了部分的实验和计算证据。更进一步,C0复杂度有可能以一种新的、确定的方式给出呼吸系统在激励状态下的量化改变。     

NMDA与非NMDA受体激动剂对新生大鼠延髓脑片呼吸节律性放电的作用

目的：探讨N－甲基－D－天门冬氨酸（NMDA）和非NMDA类受体在基本呼吸节律发生和调节中的可能作用。方法：以改良的Kerb's液灌流新生SD大鼠离体延髓脑片,记录片与之相连的舌下神经的呼吸节律性放电活动（respiratory rhythmical discharge activity,RRDA),在灌流中给予兴奋性氨式酸类递质及相应的拮抗剂,观察其对RRDA的影响。结果：使用非NMDA受体激动剂海人酸（KA）后,可见呼吸周期及呼吸时间有所延长,NMDA受体激动剂NMDA对呼吸活动则没有明显影响;相应的拮抗剂6－氰基－7－硝基喹恶啉土卫四（DNAX）和2－氨基酸戊酸（AP5）均可使放电频率和积分幅值明显降低,吸气时间显著缩短,但DNQX同时可致呼吸周期和呼气时间明显缩短。结论：在哺乳动物基本呼吸节律的产生和调节中,NMDA类受体主要对呼吸活动的强度产生调节作用;而非NMDA类受体不仅可以影响呼吸的强度,同时对呼吸的频率也发挥调节作用。