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硫化氢在大鼠烧伤休克后应激反应中的作用
一、研 究 内 容 和 意 义
探讨大鼠重度烧伤休克后气体信号分子硫化氢(h2s)血清中的变化对烧伤休克后早期应激反应的影响,主要表现为血管活性物质(组胺、p物质)和大鼠心率、血压的变化,为重度烧伤早期的休克应激反应引入新的理论机制,为烧伤后抗休克治疗寻找新的研究方向。78只雄性sd大鼠,随机分为非烧伤组和烧伤组。烧伤组又分为单纯烧伤组、nahs组、ppg组。烧伤组大鼠制成30%三度烫伤后,在6h、12h、24h、48h、96h各时项点采集血清。采用敏感硫电极法测定血清h2s浓度,采用试剂盒分析仪分析血清中血管活性物质(组胺、p物质)变化,采用16道生理指标测量仪测定大鼠心率、血压。单纯烧伤组血清硫化氢浓度较非烧伤组明显升高。单纯烧伤组、nahs组、ppg组两两比较均有差异。烧伤后大鼠不同时期血清硫化氢浓度不同。不同硫化氢浓度下血管活性物质表达不同。硫化氢可能参与并抑制烧伤休克后应激过程,为重度烧伤后抗休克治疗提出新的研究方向。
二 、选题依据
阐述该选题的研究意义,分析和该研究课题有关的国内外研究概况和发展趋势。
近年来研究发现,生理浓度的硫化氢(hydrogensulfide,h2s)具有多种的生理功能,与气体分子 no、co在部分生物学功能方面相同或相似,因此它被看作体[1]内第三种的气体信号分子 ,在多个系统中具有重要的病理生理学意义,已成为国内外医学研究的热点。研究已发现它在高血压、缺氧性肺动脉高压等疾病的发病过程中具有重要的作用。然而对疾病情况下的 h2s作用的认识则刚刚起步。本实验通过外源性h2s干预烧伤后大鼠,观测大鼠重度烧伤休克后早期应激反应中两种血管活性物质(组胺、p物质)和大鼠心率、血压的变化,从而进一步了解硫化氢在重度烧伤休克后早期应激过程中的作用。
2、国内外主要参考文献(列出作者、论文名称、期刊名称、出版年月)
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三 、研究内容、创新之处
1、选题的目的、研究内容:
硫化氢作为第三种气体信号分子应用于各领域的多方面研究,并得出可观的研究成果。气体信号分子具有多种病理生理作用。近年来,不少研究人员纷纷开始了气体信号分子在烧伤中,尤其重度烧伤后全身应激反应中作用的研究。并取得具有一定价值的研究结果。目前,气体信号分子尤其是硫化氢在烧伤方面的研究尚且不足,有待做出更多的相关研究。以更多了解硫化氢等在烧伤休克应激反应中的应用价值。
本实验应用大面积烧伤大鼠模型 ,通过对外源性硫化氢干预重度烧伤大鼠对血清中血管活性物质(组胺、p物质)表达的影响和大鼠心率血压的改变,探讨其与烧伤休克后应激反应的关系,为临床严重烧伤后抗休克治疗寻求可能有效的治疗药物提供实验依据,也为对硫化氢的进一步研究提供实验数据。
2、意义及创新之处:
⑴首次研究h2s是否参与了烧伤休克早期应激的病理生理过程。
⑵研究烧伤休克后血清中血管活性物质(组胺、p物质)表达的变化规律。
⑶为严重烧伤早期应激过程引入新的理论机制,为烧伤抗休克治疗寻找新的研究方向。
3、应用前景:
第三种内源性气体信号分子h2s 越来越受到人们的广泛关注和重视,成为当前生物医学领域研究的热门课题。h2s 具有多种生物学效应, 在全身多系统中参与了许多方面的生理及病理生理过程,揭示了某些疾病未知的发病机理,并提出了新的治疗途径,具有广阔的研究前景和应用价值。目前对h2s在心血管循环系统、神经系统及消化系统等的研究已有很大的成果,但在大面积严重烧伤病人脏器保护及与全身炎症反应综合征方面的研究相对缺乏。 本实验旨在探讨h2s对严重烧伤后早期应激反应的抗休克作用,从而为临床重度烧伤患者的疾病演变和治疗提供一条新的思路。
四 、课题设计方案
包括研究工作的主要技术路线、实验方法或资料收集方法、统计处理的方法等:
1.主要技术路线
2.试验方法
1)动物模型制备及分组
78只健康雄性 sd大鼠,体重 200~240 g,购于青海省地方病疾病控制中心。在大鼠适应性喂养1周后,随机分为非烧伤组和烧伤组。烧伤组又分为单纯烧伤组、nahs干预组、ppg干预组。分别设6h、12h、24h、48h组各6只,烧伤组大鼠背部脱毛并乌拉坦麻醉后,仰卧固定在烧伤模型板上,将背部裸露皮肤浸泡在95°c恒温水箱中20秒,制成30%三度烫伤后,立即用纱布拭干水渍,腹腔注射生理盐水40 ml/kg抗休克,自由进食水。nahs干预组补液复苏后腹腔注射硫氢化氢2ml,ppg干预组复苏后腹腔注射ppg2ml。正常对照组大鼠予以背部剃毛及麻醉后浸入 37 cc水浴中假烫 20 s,假烫后不给复苏补液 。单纯烧伤组背部剃毛及麻醉后浸入95 cc水浴中烫 20 s,烫后复苏补液,不给任何干预。
2)大鼠血压、心率的测定。
各组大鼠均在6 h、12 h、24 h、48 h、96 h各时相点内分别随机选取对应大鼠,乌拉坦(100 mg/kg)麻醉下 ,用16道生理测量仪,在颈部颈动脉插管下测定大鼠心率、血压。
3)血标本的采集和处理。
各组大鼠均于取血前 12 h禁食,于6 h、12 h、24 h、48 h、96 h各时相点内分别随机选取对应大鼠,乌拉坦(100 mg/kg)麻醉下 ,剖腹 ,直视下腹主动脉采血 ,每只大 鼠抽血 2 ml,室温 下静置约 20 min后 ,XX转离心 10 分钟,分离出血清 ,置于 一70℃冰箱中冰冻保存,待测。
4)血清硫化氢及各血管活性物质的含量测定
血清中血管活性物质(组胺、p物质)的含量测定采用酶联免疫吸附(elisa)法 ,硫化氢采用比色法测定,操作均按照说明书进行。分别记录每时相点检测血清中各个因子含量 ,比较 各组大 鼠血 清 中硫化氢及c-反应蛋白、il-6、总体抗氧化能力的含量变化。
3.统计学处理方法
采用 spss17.0统计软件进行统计分析。计数资料用例数及百分数表示,计量资料以均数 ±标准差( ±s)表示。率的比较采用卡方检验;不同时相点下各组间均数比较采用方差分析,两组间均数的比较采用 lsd检验;同一时相点两组间比较采用 t 检验 。以 p<0.05表示差异具有统计学意义标准。
五、实施计划进度
20XX.9---20XX.10 文献资料的检索、课题预调查、撰写综述。
20XX.10---20XX.11 药物置备、动物购买、预实验及撰写开题报告。
20XX.11---20XX.1 动物实验研究。
20XX. 1--20XX.2 实验指标检测及数据整理统计、撰写论文。
20XX. 2―-20XX. 4 完成论文,审查论文。
六、预期研究成果
预期结果及其意义:
通过对大鼠烧伤后给予外源性气体信号分子硫化氢(h2s)前后血清血管活性物质(组胺、p物质)和大鼠心率、血压动态变化的对比,表明h2s参与了烧伤休克早期应激的病理生理过程,并有一定的抗休克作用。为严重烧伤早期休克的病理生理变化引入新的理论机制,为烧伤抗炎治疗寻找新的研究方向。
七、估算课题工作量、完成课题的条件
1、仪器设备、人员配备、实验动物、药物试剂等:
(1)仪器设备:
95℃恒温水浴箱;
高转速离心机;
16道生理指标测量仪;
敏感硫电极;
722光栅分光光度计;
酶标仪。
(2)人员配置:
符合条件的实验室及相关技术人员的指导和协助。
(3)实验动物
健康雄性sd大鼠78只,体重200~250 g,青海省地方病疾病控制中心选购。
(4)药物试剂
硫氢化钠(nahs)注射液;ld-炔丙基甘氨酸(ppg)注射液;乌拉坦麻醉剂;大鼠组胺(his)酶联免疫分析试剂盒;大鼠p物质(sp)酶联免疫分析试剂盒;抗坏血酸(c6h8o6);氢氧化钠(naoh);乙二胺四乙酸二钠(edta);na2s・9h2o;l-半胱氨酸;5’-磷酸吡哆醛;磷酸二氢钾;磷酸氢二钾;三氯乙酸;三氯化铁;醋酸锌;对氨基二甲基对苯二胺盐酸盐
2、开展科学研究的经费
项 目经费支出(元)备 注(依据与说明)
一、研究经费
1、科研业务费
(1)测试/计算/分析费
(2)能源/动力费1000
(3)会议/差旅费
(4)出版物/文献信息费500
2、实验材料费
(1)原材料/试剂/分析费2650两个个试剂盒2200元;麻醉剂450元
(2)其他4160实验大鼠、笼具及饲料
3、仪器设备
(1)购置
(2)试剂
4、实验室改装费
二、劳务费
三、合计8310
说明
八、存在的问题及解决的办法措施
1、 预计研究过程中可能遇到的困难和问题:
1)研究经费不足;
2)试剂质量问题;
2)缺少相应的实验设备;
3)专业实验经验不足;
4)动物饲养过程及实验过程中可能出现的误差;
5)不可预知的问题。
2、解决的办法和措施:
1)尽量节省开支及向导师申请资金。
2)严格按照动物饲养要求,每组多预备一只。
3)严格按照文献记载造模并进行预实验;力争掌握成熟的实验操作方法,并可寻求有经验的实验技术人员的指导。
4)完善实验前期的准备工作,参阅相关文献资料,找到相关的理论依据。
5)操作过程力求规范,检测设立标准质控,尽量选同一批号的试剂,药物。
6)向公卫系及高原实验中心寻借仪器。
一、课题任务与目的
1、课题任务
本课题是基于单片机的脉搏波提取电路的设计。设计采用数模转换器MAX1240芯片组成AD转换电路加上带通滤波电路、放大电路进行电压数据采集,然后将采集的脉搏信号即模拟电压值转换为12位数字值输入给单片机,单片机再将此数据处理为2个字节,低字节为低8位数据,高字节的低4位为数字电压值的高4位,进行数据处理后在通过串口将数据发送出去。
2、课题目的
进一步了解单片机,掌握信号调理部分电路组成及设计方法,以及单片机设计数据信号采集电路的方法。
二、调研资料情况
当前脉搏波检测系统有以下几种检测方法:光电容积脉搏波法、液体耦合腔脉搏传感器、压阻式脉搏传感器以及应变式脉搏传感器。近年来光电检测技术在临床医学应用中发展很快,这是由于光能避开强烈的电磁干扰,具有很高的绝缘性,且可非侵入地检测病人各种症状信息。用光电法提取指尖脉搏光信息是当前最好的方法。
脉搏波检测系统的数字化设计方法:从脉搏波中提取人体的生理病理信息作为临床诊断和治疗的依据,历来都受到中外医学界的重视。几乎世界上所有的民族都用过“摸脉”作为诊断疾病的手段。脉搏波所呈现出的形态(波形)、强度(波幅)、速率(波速)和节律(周期)等方面的综合信息,在很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征,因此对脉搏波采集和处理具有很高的医学价值和应用前景。但人体的生物信号多属于强噪声背景下的低频的弱信号, 脉搏波信号更是低频微弱的非电生理信号, 必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。
目前的指端脉搏检测系统都是采用模拟技术来完成滤波,放大整型等处理,再经过模数转换和进一步处理。这种方法不仅增加了硬件的复杂程度,增大了功耗和体积,更主要的是增加了系统不可靠和不稳定因素。随着电子测量技术的迅速发展,现代电子测量仪器以极快的速度向数字化、自动化的方向发展。
关于脉搏波的波形
脉搏波是心脏的搏动(振动)沿动脉血管和血流向 外周传播而形成的,因此其传播速度取决于传播介质的物理和几何性质--动脉的弹性、管腔的大小、血液的密度和粘性等,特别是与动脉管壁的弹性、口径和厚度 密切相关。实验发现动脉血管的弹性越大(即顺应性越大),则脉搏波的传播速度越小;动脉管径越小,速度越大。故通常沿主动脉到大动脉、再到较小动脉,脉搏 波的传播速度越来越大。
脉搏波周期图的标志点特征与其对应的生理因素有着密切的联系,其对心血管功能参数指标信息的正确提取有着重要影响。如图1所示,b单波起点(主动脉脉瓣开放点),c主波波峰(主动脉最高压力点),d重搏前波波峰(c点压力下降后第一个拐点,是左心室射血冲击主动脉发生弹性振动造成的),e舒张期开始点,f重搏波波谷(房室瓣开始打开,左心室开始充盈的标志点),g重搏波波峰(f点后动脉压力继续上升的一个高峰)。Ps为收缩压,Pd为舒张压,Pm1为收缩期平均压,Pm2为舒张期平均压。
三、初步设计方法与实施方案
总体流程为:先由脉搏波信号提取模块的HK2000B型压电脉搏传感器提取脉搏波,然后进入脉搏信号调理模块进行滤波放大,之后将调理好的数字波送到A/D转换模块,由MAX1240转换为模拟波形在传入单片机处理,最后单片机处理完成的波由串口通信模块传递给PC机。
1、脉搏信号提取模块
当前,中医临床上最常用的取脉方法是独取寸口法,此处动脉行径较固定,解剖位置较浅,毗邻组织较分明,因此成了脉诊有利位置。本课题采用HK2000B型压电脉搏传感器,其精度小灵敏度高,输出为模拟信号。
附其出厂技术指标;
(1)电源电压:DC5―6V;
(2)压力量程:-50―+300mmHg;
(3)灵敏度:2000μV/mmHg;
(4)灵敏度温度系数:0.0001/°C;
(5)精度:1.5%;
(6)重复性:0.5%:
(7)迟滞:0.5%;
(8)过载:100倍。
2、脉搏信号调理模块
(1)滤波电路
常规脉搏信号的主要频带范围是0.1―40Hz。为防止处于干扰环境是脉搏信号中混入各种噪声,因此在本系统中设计了通带频率为0.1―40Hz的带通滤波电路,将脉搏信号的有用成分从采集到的信号中分离出来。本课题带通滤波器将采用44Hz的二阶低通滤波器级联0.1Hz的二阶高通滤波的方法实现。
(2)放大电路
使用三极管与电阻组成一个放大电路,参考倍数为8―10倍,具体放大倍数在仿真时可以测试出来。
3、A/D转换模块
MAX1240称作模数变换器;简称“模数转换器”。把模拟量转换为数字量的装置。在计算机控制系统中,须经各种检测装置,以连续变化的电压或电流作为模拟量,随时提供被控制对象的有关参数(如速度、压力、温度等)而进行控制。计算机的输入必须是数字量,故需用模数转换器达到控制目的。
主要参数
1、2.7V―3.6V单电源供电。
2、分辨率为12位。
3、最大采样率73K次/秒。
4、低功耗,37Mw(73Ksps),5Uw(待机工作)。
5、内部提供采样/保持电路。
6、内部提供转换时钟。
引脚3(即SHDN)为控制端,其值取0为待机工作模式,取1为正常工作模式,也可悬空,此时内部电源无效,可在管脚3(Vref)外接参考电源。
4、单片机模块
本课题采用AT89S52单片机,由于MCS-51系列单片机造价低廉且通用性好,市场应用成熟,其中AT89S52低功耗,高性能方便各类程序测试调试,很是适合本设计故而选它作为课题单片机。
5、串行通信模块
串行通信可分为异步传送和同步传送两种形式,异步传送的特点是数据在线路上传送不连续,但通信双方必须事先约定传送的字符格式和波特率。同步传输的速度高于异步传输,但硬件设备较复杂,而且对同步时钟信号的相位一致性要求严格。
下面是对串行通信的几个一致的概念和标准:
1)传输率:即波特率,范围一般110―9600。
2)RS232-C:EIA电平与TTL电平转换,需要电平转换芯片MAX3232。
3)3.0―5.5V电源供电。
4)300μA低供电电流。
5)只需外接0.1μF电容。
6、电源模块
脉搏调理电路需求-5,V+5V模拟电源,单片机需求5V数字电源,A/D转换器和MAX3232需求3.3V数字电源,数字电源需和模拟电源分离。
四、预期结果
完成脉搏波提取的电路并仿真成功,能够测试记录波形,顺利且条件允许的情况下将进行硬件操作,最后完成毕业设计论文的编写。
五、进度计划
第一、二、三、四周:调研资料。
第五、六、七周:将找到的资料进行分析,学习。
第八、九、十、十一周:开始进行电路的设计,仿真。
第十二、十三周:调试电路并进行最后的修改。
第十四、十五周:撰写毕业论文。
第十六周:完成毕业设计,老师审查,并完成毕业答辩。
一、开题报告――毕业论文题目
题目是毕业论文中心思想的高度概括,要求:
①准确、规范。
要将研究的问题准确地概括出来,反映出研究的深度和广度,反映出研究的性质,反映出实验研究的基本要求――处理因素、受试对象及实验效应等。
用词造句要科学、规范。
②简洁。
要用尽可能少的文字表达,一般不得超过20个汉字。
二、开题报告――毕业设计立论依据
开题报告中要考虑:
①毕业论文的选题目的与意义,即回答为什么要研究,交代研究的价值及需要背景。
一般先谈现实需要――由存在的问题导出研究的实际意义,然后再谈理论及学术价值,要求具体、客观,且具有针对性,注重资料分析基础,注重时代、地区或单位发展的需要,切忌空洞无物的口号。
②国内外研究现状,即文献综述,要以查阅文献为前提,所查阅的文献应与研究问题相关,但又不能过于局限。
与问题无关则流散无穷;过于局限又违背了学科交叉、渗透原则,使视野狭隘,思维窒息。
所谓综述的"综"即综合,综合某一学科领域在一定时期内的研究概况;"述"更多的并不是叙述,而是评述与述评,即要有作者自己的独特见解。
要注重分析研究,善于发现问题,突出选题在当前研究中的位置、优势及突破点;要摒弃偏见,不引用与导师及本人观点相悖的观点是一个明显的错误。
综述的对象,除观点外,还可以是材料与方法等。
此外,文献综述所引用的主要参考文献应予著录,一方面可以反映作者立论的真实依据,另一方面也是对原著者创造性劳动的尊重。
三、开题报告――毕业设计研究方案
开题报告中要考虑:
①研究的目标。
只有目标明确、重点突出,才能保证具体的研究方向,才能排除研究过程中各种因素的干扰。
②研究的内容。
要根据研究目标来确定具体的研究内容,要求全面、详实、周密,研究内容笼统、模糊,甚至把研究目的、意义当作内容,往往使研究进程陷于被动。
③研究的方法。
选题确立后,最重要的莫过于方法。
假如对牛弹琴,不看对象地应用方法,错误便在所难免,相反,即便是已研究过的课题,只要采取一个新的视角,采用一种新的方法,也常能得出创新的结论。
④研究的过程。
整个研究在时间及顺序上的安排,要分阶段进行,对每一阶段的起止时间、相应的研究内容及成果均要有明确的规定,阶段之间不能间断,以保证研究进程的连续性。
⑤拟解决的关键问题。
对可能遇到的最主要的、最根本的关键性困难与问题要有准确、科学的估计和判断,并采取可行的解决方法和措施。
⑥创新点。
要突出重点,突出所选课题与同类其他研究的不同之处。
优秀医学在职硕士研究生开题报告写作中有两点尤为关键。
第一点:提出问题注意是否有层次性。
选题是撰写学术论文的第一步,选题是否妥当,直接关系到论文的质量,甚至关系到论文的成功与否。
不同于政策研究报告,学术文章聚焦理论层面、解决理论问题。
有的学生的选题不具有新颖性,内容没有创新,仅仅是对前人工作的总结,或是对前人工作的重复。
在选题时要坚持先进性、科学性、实用性及可行性的原则。
在提出问题时,要以“内行”看得懂的术语和明确的逻辑来表述。
选题来源包括:
1.与自己实际工作或科研工作相关的、较为熟悉的问题;
2.自己从事的专业某问题发展迅速,需要综合评价;
3.从掌握的大量文献中选择反映本学科的新理论、新技术或新动向的题目。
所选题目不宜过大,越具体越容易收集资料,从某一个侧面入手,容易深入。
第二点:研究目标是否具体不死板。
一般论文开题报告都要求明确学位论文的研究目标,但笔者认为,研究目标不宜规定得太死板,这是因为,即使条件一定,目标是偏高还是偏低,往往难于准确判断,研究工作本身,涉及求知因素,各个实验室条件不同,具体研究时条件也不同。
学位论文选题和研究目标体现了研究工作的价值特征。
医学在职硕士研究生开题报告完成质量高低,对整个论文写作进程起到直接影响。
开题报告的目的在于确定论的基本方向,搭建出一个写作框架,因此该部分内容必须规范做好,且运用好必要的技巧。
开题报告写作过程中,有不少要点需加以注意,具体有哪些文中已做详解。
希望学生们看完能够有所启发,从而写作出优秀的医学在职硕士研究生开题报告。