肺循环变化（共7篇）
肺循环变化 篇1
急性肺损伤指的是机体受到严重的感染、创伤等多种因素打击后, 体内出现弥漫性肺泡。这种疾病的临床表现为呼吸窘迫以及顽固性低氧血症等[1]。急性肺损伤发展到很严重时, 就成为了急性呼吸窘迫综合症 (ARDS) [1]。这种疾病病因复杂, 病死率比较高, 在目前对它的治疗还在不断的研究中[2]。本次研究选择我院收治的20例肺挫伤致急性呼吸窘迫综合症患者, 将其作为观察组。再另外选取同期收治的无肺挫伤并且没有急性呼吸窘迫综合症的多发伤患者20例, 将其作为对照组。观察对比两组患者在置管即刻以及伤后不同时间段的肺动脉收缩压、肺动脉舒张压以及肺动脉楔压等指数。现将研究结果总结如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择我院从2010年10月~2011年10月收治的20例肺挫伤致急性呼吸窘迫综合症患者, 将其作为观察组。其中男12例, 女8例, 年龄在21~58岁之间, 平均年龄为 (34.2±23.3) 岁, 受伤至置管平均时间为 (4.5±0.8) h;脾破裂的患者有5例, 肝破裂的患者有5例, 肾挫伤的患者有5例, 肋骨骨折的患者有4例, 腹膜后血肿的患者有6例, 其它损伤的患者有4例。对照组中男13例, 女7例, 年龄在22~57岁之间, 平均年龄为 (33.9±21.7) 岁, 受伤至置管平均时间为 (4.1±0.7) h;脾破裂的患者有7例, 肝破裂的患者有4例, 肾挫伤的患者有6例, 肋骨骨折的患者有4例, 腹膜后血肿的患者有5例, 其它损伤的患者有5例。两组患者一般资料之间的差异没有统计学意义, P>0.05。
1.2 方法
所有患者在受伤后当天入住医院的重症科, 都进行了机械通气法治疗、液体治疗以及相应的支持治疗。观察组患者在转入时都有低氧血症, 对患者采用机械通气方法, 并且通过采取提高吸氧等浓度将患者的动脉血压达到允许范围之内。
1.3 统计学方法
使用SPSS 11.0统计软件, 数据用表示, 治疗前与治疗后比较应用配对t检验, 观察组和对照组之间的比较使用方差分析。P≤0.05为差异具有统计学意义。
2 结果
观察组中肺动脉收缩压 (PAS) 、肺动脉舒张压 (PAD) 以及血管外肺水指数 (ELWI) 在置管即可到伤后48h、肺功能舒张压与肺动脉楔压梯度在伤后36h、肺动脉楔压在伤后60h都相比于对照组升高, 肺动脉楔压伤后24h、36h相比于对照组都有明显的降低。两组之间的差异具体有统计学意义, P<0.05。详见表1。
3 讨论
肺挫伤系较大暴力作用在胸部时会使胸腔的容积减少, 并且胸腔内压力会突然急剧升高, 肺脏就会受到比较强烈的挤压作用[3]。在压力消除时, 已经变形的胸廓会出现回弹的现象, 胸腔内压就会突然急剧降低, 这样肺脏会受到强烈的牵拉力, 从而导致急性肺损伤以及通气、换气功能障碍。严重的肺挫伤会导致急性呼吸窘迫综合症的发生。肺动脉高压开始的阶段肺动脉收缩压、肺动脉舒张压以及肺动脉舒张压与肺动脉楔压梯度都会出现明显提高的现象, 肺动脉楔压降低, 血管外肺水指数也会有轻微的增加[4]。而在肺动脉高压持续阶段的肺动脉收缩压、肺动脉舒张压以及肺动脉舒张压与肺动脉楔压梯度会逐渐回落, 而肺动脉楔压会有所回升, 血管外肺水指数会继续增高。最后在肺动脉高压恢复阶段动脉收缩压、肺动脉舒张压以及肺动脉舒张压与肺动脉楔压梯度和肺动脉楔压会恢复到正常水平, 并且血管外肺水指数也不会再升高。
摘要：目的 研究分析肺挫伤急性呼吸窘迫综合症患者肺循环变化的急救。方法 选择我院从2010年10月～2011年10月收治的20例肺挫伤致急性呼吸窘迫综合症患者, 将其作为观察组。再另外选取同期收治的无肺挫伤并且没有ARDS多发伤患者20例, 将其作为对照组。观察对比两组患者在置管即刻以及伤后不同时间段的肺动脉收缩压、肺动脉舒张压以及肺动脉楔压等指数。结果 肺挫伤所导致ARDS存活患者的肺动脉收缩压、肺动脉舒张压以及肺动脉楔压梯度明显高于对照组, 随后逐渐回落, 两组之间的差异具有统计学意义, P<0.05。观察组中患者的肺动脉楔压在最初明显低于对照组, 在伤后的48h后恢复到正常水平, 而在随后的时间内再次降低。结论 在治疗急性呼吸窘迫综合症时可以将肺动脉收缩压、肺动脉舒张压以及肺动脉楔压等指数的变化作为指导液体治疗以及对病情的评估和分析。
关键词：肺挫伤,急性呼吸窘迫综合症,肺循环变化
参考文献
[1]中华医学会重症医学分会.急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征诊断和治疗指南 (2006) [J].中华急诊医学杂志, 2006, 18:706-710.
[2]杨万杰, 赵霄峰, 冯庆国, 等.呼气保持法测定机械通气患者呼气末肺动脉楔压的方法研究[J].中国危重病急救医学, 2011, 23:228-231.
[3]杨万杰, 任朝来, 张如梅.创伤后毛细血管渗漏综合征的血流动力学变化规律及意义[J].中国危重病急救医学, 2009, 21:55-57.
[4]荆志成.我国肺动脉高压专家共识阐释[J].中国实用内科杂志, 2007, 27:248-249.
在图形变化中掌握循环嵌套 篇2
采用循环结构是计算机程序的重要特征, 而循环嵌套既是循环结构的教学重点又是教学难点。关于循环嵌套部分的教学, 目标是使学生了解什么是循环嵌套, 掌握循环嵌套的特点和设计要点, 从而能够运用循环嵌套结构解决问题。
“九九乘法表”常被作为程序设计语言中循环嵌套部分的经典教学例题。但是对于初学者直接完成这个任务很有难度。很多同学不能清晰的理解循环嵌套的执行过程。也有同学试图通过死记硬背“外层循环控制行, 内层循环控制列”的口诀来解决循环嵌套问题, 但是一旦不小心记忆反了, 反而适得其反。在实际教学中, 考虑到图形的直观性, 发现基于图形的设计既能激发学生的学习兴趣, 又易于理解, 所以将九九乘法表分解成一系列的难度逐步增加的图形任务, 逐级完成, 逐步推进, 让学生在图形变换中掌握循环嵌套的本质和特点, 进而理解循环嵌套、掌握循环嵌套, 不失为一个行之有效的好方法。
2 任务设计
其实循环嵌套并没有脱离循环的本质, 因此对于循环嵌套的掌握应从单层循环开始。第一个图形输出任务是输出一行, 九颗星号。如图1所示:
任务1非常简单, 绝大多数学生都能完成, 但是常常会有学生不假思索的写出语句Print"*********", 这时可以提醒学生, 对于这样的设计如果任务发生一点变化, 那么程序中可能会做更多的修改, 而用循环来输出这个九个星号会更具通用性。代码如下:
任务2让学生在图1的基础上, 完成图2, 输出九行, 每行九颗星号。
有了图1的基础, 大多数学生都能直接想到, 图2的形成就是将图1的程序段整体作为循环体, 循环执行九次。由此可以进一步详细讨论循环嵌套的特点, 通过观察程序流程, 及输出的图形, 观察内外层循环变量j和i的变化, 使学生理解在当前的图形输出中, 外层循环变量控制着输出的行数, 内循环变量i控制着每一行上星号的个数;外层循环变化慢, 内层循环变化快。而使得外层循环变量控制着输出的行数, 内循环变量控制着每一行上元素个数的根本原因是:外层循环每取一个值, 内层循环会把所有值都取一遍。
虽然循环嵌套结构形式复杂, 但是它并没有脱离循环的本质。因此循环嵌套必须遵循循环程序设计的两大要点, 即确定循环体和循环次数。此外在抽象出循环体语句后, 还要确定循环体所在的层次, 哪些语句跟着内循环, 那些语句跟着外循环。同时, 不管是内循环还是外循环, 都是通过循环变量控制循环次数的, 所以在循环嵌套结构中除了分别确定内外循环的循环次数之外, 还要注意内外循环控制变量之间的关系。
经过, 详细的分析之后, 可以提出在上一段代码的基础上修改完成图形3的任务。
通过分析图3的形成过程, 可以得出规律, 图3在第j行, 输出的星号个数是j颗。遵循设计要点需要确定循环体和循环次数, 对于循环体, 和图形2相比输出内容还是每输出一行星号然后换行, 因此内层循环的循环体和外层循环的循环体都不需要进行修改;而对于循环次数, 总输出行数还是九行, 所以外层循环的循环次数没有变化, 而内层循环变量i控制着每一行上的星号的个数, 每行不再是输出九颗星, 而是输出j颗星号, 所以代码修改如下:
以上3个图形的变化过程, 比较容易理解, 接下来可以提出输出图4 的任务。
在图4中, 数字代替了星号。经过观察, 可以发现总输出行数, 和每行上的列数都没有变化, 所以外层循环和内层循环的循环次数不变。而对于循环体, 变化的是每行上的输出内容, 所以要修改的是内层循环的循环体语句。从1开始每次增1, 逐渐变化到j的刚好是变量i, 所以把输出内容由星号改写成i就可以完成任务。
有些同学会在写这段代码的时候, 把i误写成j。根据前面的分析, 外层循环变量每取一个值, 内层循环变量所有值都取一遍。所以, 当外循环变量j的值为1时, 输出第一行:内循环循环变量i初始值是1, 循环条件就是i<=1;输出一个j, 也就是“1”j为2时, 输出第二行“22”以此类推, 第3行输出“333”第9行输出“999999999”。所以得到是如下所示图5。
完成了以上5个图形的输出, 再来观察九九乘法表, 可以看到如果分离出九九乘法表的所有被乘数和乘数刚好就是刚刚完成的图形4和图形5中的数值。而从循环结构设计要点看, 对于循环次数, 因为总数出行数没变, 所以外层循环次数没有变化, 每行上输出列数没变, 所以内循环的循环次数也不需变化;对于循环体, 要修改的是内循环循环体的输出内容, 即输出i和j相乘。至此大多数学生到此都能很顺利的写出九九乘法表的完整代码了。
3结语
通过一系列难度逐级增加的小任务, 把握住循环嵌套的特点和设计要点;以逐步推进的渐进式的方法, 完成九九乘法表的输出, 让学生在变化中体验程序设计的魅力。
摘要：循环嵌套是程序设计教学中的重点和难点, 在教学中发现, 通过一系列直观的图形输出任务, 采取循序渐进的方法来讲授循环嵌套效果良好, 是一套行之有效的教学方法。
关键词：循环嵌套,图形输出,教学方法
参考文献
[1]李巧玲.项目教学法在Visual Basic程序设计教学中的实施[J].教学园地, 2012.
[2]杨爱琴, 顾卫江.Visual Basic程序设计课程中计算思维能力的培养, 电脑知识与技术, 2013.
肺循环变化 篇3
一、什么是规律
1.《辞海》将“规律”解释为:事物之间的内在的必然联系和趋势。
2. 人民教育出版社小学数学室张华老师在《小学教师》2010年1、2期合刊第4页《关于小学数学教材中“探索规律”的解析与思考》中则有更详细的解释:
规律是事物之间内在的本质联系。这种联系不断重复出现, 决定着事物的发展趋向。规律是一种关系概念, 不存在于任何一种或一个实际的客体之中, 是从许多具体事物中抽象出来的一种关系模型。
探索规律就是对客观事物和现象之间内在、稳定、反复出现的关系的认识。鉴于规律具有重复性和可预测性的特点, 探索规律首先需要明确构成规律的元素以及依次不断重复出现的基本单元, 也就是了解规律的结构, 即内在的规则;其次, 探索规律还需要能够根据规律的重复特性, 预测出后面的元素是什么, 即预测规律的发展趋向。
3. 一年级下册《教师教学用书》第163页是这样叙述的:“一般来说, 一组事物依次不断重复的排列 (至少出现3次) , 就是有规律的排列。”
二、如何理解此处之“循环”?
笔者在多处看到将这节课的课题称作“图形循环变化规律”, 但是对“循环”二字的理解却各不相同。如《教学月刊·小学版》 (数学) 2010年第3期第32页马珏老师的《直观感知规律, 促进思维发展———人教版二年级下册〈图形循环变化规律〉教学设计》中就将“循环”理解为前面规律含义中的“重复性”。而从二年级下册《教师教学用书》第151页的叙述来看, 此处“循环”是作为“变化”的定语, 是指“组” (单元) 内部的变化方式。对此, 笔者更认同后者。
三、本节课的规律有何特点
这节课中主题图的四种图案 (四种颜色) 在按一定的次序做循环变化, 这种变化具有“可预测性”, 但是不具“重复性”。如果按照上面一年级下册《教师教学用书》上的说法, 至少要有这样的三个排列, 也就是说至少要有12行 (三个“组”) , 才符合“一组事物依次不断重复的排列 (至少出现3次) ”的说法。如果按照上文张华老师提到的“规律结构”的说法, 那么本主题图也只能算作一个“基本单元”, 构成这个“基本单元”的四个“元素”是这里的四个“行” (列) , 而不是简单的“一种图形”!
可以这么说, 一年级下册图形的排列规律中每一个“组” (基本单元) 的构成图形 (元素) 是单一的、固定的, 探索的规律是“组”与“组”之间的关系, 即“单元”与“单元”之间的关系, “元素”没有变化, 主要体现“单元重复”。而这节课里图形的排列规律中的“组” (基本单元) 的构成元素是组合的 (四种图案或颜色) 、循环变化的, 它探索的规律实际上就是探索构成这个“组” (基本单元) 的四个组合元素之间的变化规律———将第一行的第一个图形移到最后, 其他图形往前移动一个位置而形成第二行, 以此类推。这是“元素”在循环变化, 没有体现“单元重复”。
由此可见, 一年级下册探索的图形规律是简单的重复规律, 和本节课要探索的规律有很大的不同, 笔者认为这种不同并不仅仅像二年级下册《教师教学用书》第151页上所说的那样“稍微复杂些”那么轻松, 而是有着比较大的跨度。这也难怪二年级学生在学这一内容时普遍感觉困难。
为了体现单元“重复性”, 笔者认为可以增加这样的问题:“按照这样循环变化, 第n (一个不太大的具体的正整数) 行应该怎么摆呢?”有点类似三年级的一些思考题, 如“今天是星期三, 再过n天之后是星期几”之类。当然教师也要考虑学生的实际情况。
四、主题图与例1之间是什么关系?
《教师教学用书》第153页上说:例1四组图形的变化方式与主题图相同, 只是图形不按行列的方阵排列, 而是排成一行。从左边起, 每组图形中的第一个图形在下一组中变成了第四个图形, 第二个图形变成第一个图形……如此循环排列。按照这样的说法, 例1与主题图属于并列关系, 那么将此例作为探索了主题图之后的一道练习让学生来完成应该没问题。可事实上, 从笔者以前的教学经历和六位比武教师的实践结果看, 例1的正确率很低。究其原因可能有三方面。
1. 例1既有图形的区别又有颜色的区别, 而两幅主题图要么考虑图形要么考虑颜色, 是单一的, 因此例1的难度明显大于主题图。而非《教师教学用书》上所说的“只是排列上的不同”。
2. 有的教师在画一画之前先让学生摆一摆, 但给学生准备的学具也像例1那样很小, 让学生在摆的过程中造成因“没摆规范”而造成了错误。在画一画的过程中, 有的学生“斜的”画不好, 也造成错误。
仔细分析了主题图、例1、“做一做”、练习二十三的第1题, 笔者认为教材这样安排的意图是:主题图作为一个引例, 由学生自主探索, 从行、列、对角线等不同的角度归纳出循环变化的规律, 然后在此基础上提升、深化到例1, 以例1为主讲, “做一做”和第117页练习二十三第1题作为配套练习。从逻辑上看这样的安排很合理, 但实际上从前面的分析中可以发现, 单考虑形状或者颜色的主题图和一年级下册的“找规律”已经有相当的跨度了, 更何况是有诸多干扰因素的例1。
五、如何取舍素材更符合二年级学生的实际?
《义务教育数学课程标准 (2011版) 》关于“探索规律”第一学段要求是“探索简单情境下的变化规律”。当然对此的理解是有弹性的, 还要看学生自己的实际。普遍来说, 二年级学生的思维具有完全直观、形象化的特点, 而且注意稳定性差, 注意广度不够。因此, 像例1这样由诸多干扰因素构成的“循环变化规律”就很不容易被他们发现, 一些学生甚至在“合作”“启发”之后仍难以完成。这无形给学生造成了挫败感, 不利于激发学生的“探索欲望”。
肺循环变化 篇4
全球变化是指由于人类活动排放温室气体而产生温室效应导致全球气候变化、降水量增加、海平面上升,并由此产生的一系列生态和环境变化的总称[1]。温室效应是一个自然过程,如果没有它,地球表面的温度将不是现在的15℃,而是-18℃。现在的问题是大气中温室气体增加了,温室效应加强了,因而导致全球气候变暖。据气象学家考证,近1万年来,气温的变化尚未超过2℃,但是在最近200年内,大气中二氧化碳含量增加了40%,全球平均气温增加了1.5℃,特别是近十几年来,大气中二氧化碳含量急剧上升。科学家们预言,人类如不采取果断和必要的措施,到2030-2050年,大气中二氧化碳含量将比1850年增加1倍,全球平均气温有可能比现在升高1.5~4.5℃,变暖速度是过去100年的5~10倍。与此同时,海平面将上升30~50cm[2]。在全球气候变暖的背景下,以低能耗、低污染为基础的“低碳经济”成为全球热点。低碳经济,是指通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到经济社会可持续发展与生态环境保护的一种经济发展形态。低碳经济的技术涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化、汽车、种植和养殖等多个产业部门。
在全球范围内正开展着以国际地圈生物圈计划(IGBP)、国际人文因素计划(IHDP)、世界气候研究计划(WCRP)和生物多样性计划(DIVERSITES)为核心的全球变化研究,其中有关碳循环的生物地球化学研究是主要方向之一[3]。农田生态系统碳储量是关系到生产力和环境的重要因素,土壤有机质代表土壤肥力的大小,越肥沃的土壤有机质含量越高。农田生态系统研究尺度由小到大分别是:植株、根际、农田、农场、区域、全球,不同尺度的碳储量和固碳潜力可以间接评价一个区域的农业产量和环境质量。国内外一直围绕农田生态系统的可持续性,研究农田生态系统碳循环机制、碳迁移过程和通量、收支以及影响因素[4]。近年来,人们开始关注全球变化对农田生态系统碳循环的影响,特别是从环境角度探索农田增加碳汇的不同措施,如保护性耕作与传统耕作相比,有更多的碳截留。对农田生态系统的碳循环研究,应兼顾粮食安全和环境保护双重目标,在保障产量的前提下最大限度地减少环境污染,创造和谐家园。
1 农田生态系统碳循环机制
碳是地球上生命有机体的关键成分,它以二氧化碳、碳酸盐及有机化合物等多种形式在环境中不断循环,碳循环是生物圈健康发展的重要标志。了解各碳库的碳循环过程及其动态变化,通过物理、化学和生物反馈机制来认识碳循环与气候变化、生态系统、人类活动的相互作用与影响过程,预测气候变化以及由此引起的后续响应等均是当前研究的热点。
物质循环和能量流动是生态系统最基本的功能,物质循环是一切生命活动的基础。在农田生态系统中,碳的循环流动路线是:农作物通过光合作用从大气中吸收二氧化碳并固定在作物体内,作物向土壤输入有机碳有两种方式:一是作物生长期间凋落物以及收获后的秸秆根茬部分;二是根系释放的有机物质。土壤中另外一部分碳来源于有机肥和化肥中的碳量。同时,作物和土壤的呼吸作用向大气转移碳量。碳素沿着食物链向家禽家畜和人类流动,然后人畜粪便以及遗体重新进入系统[1]。此外还包括物质投入和农业管理等活动折合的碳量。总体说来,包括碳的固定、贮存和释放,如图1所示。
全球碳库包括大气碳库、海洋碳库、陆地碳库和岩石圈中的碳,其中陆地碳库与我们的生活息息相关,也是受人类活动影响最大的。而农田生态系统又是陆地生态系统的重要组成部分,占全球陆地面积的10.5%,其中的二氧化碳排放量占人为温室气体排放量的21%~25%。在整个陆地生态系统中,农田生态系统是最活跃的碳库,可以在最短时间内通过人为因素得以调节。全球碳库中土壤碳库是植物碳库的3倍、大气碳库的2倍[5],土壤碳库也是最活跃的部分,这也是人们更多关注土壤有机碳研究的原因之一,庞大的土壤碳库的微小变化就会引起严重的全球碳循环。南京土壤研究所谢祖彬研究员课题组近期发表在2010年《Science China》上的研究论文显示,土壤碳增加约90g,相当于减少大气二氧化碳0.33kg。土壤固碳的实质是不同团聚体特别是微团聚体中有机质不同组分特别是HS(腐殖质)的综合行为。所以,应尽快开展以团聚体-HS为重点的SOM(土壤有机质)物理—化学保护机制及相互关系研究[6]。保护性耕作措施能够增加土壤碳储存,是促进土壤固碳的关键措施,主要源于以下几个机制:一是耕作不断将下层土壤翻到表层,改变了原有土壤的物理条件(温度、水分和透气性等),并使其经受持续的干湿循环和冻融交替,从而提高了SOC(土壤有机碳)的分解速率;二是耕作扰动降低了土壤的团聚作用,提高了团聚体的周转速率,从而降低SOC的物理保护作用;三是耕作改变土壤微生物的群落结构,破坏以真菌为主的土壤生态系统,微生物活性和数量受到影响,直接降低土壤有机质的分解和矿化速率[7]。
农田生态系统是受人类活动影响最大的农业生态系统,在研究碳循环的过程中必然要考虑人为因素。目前,人们对于碳循环的研究主要集中在森林、草原等生态系统,对于农田生态系统研究,更多集中在土壤有机碳含量变化以及影响因素上。例如,韩冰等人通过整理全国典型实验站数据资料发现,提高化肥施用量、秸秆还田量、有机肥施用量和推广免耕,可以使我国农田土壤的固碳量分别提高到94.91,42.23,41.38,3.58Tg/a,合计为182.1Tg/a[8]。李忠佩等重点研究了红壤水稻土有机碳的平衡值与固碳潜力,通过计算,发现有相当面积的水稻土有机碳含量低于平衡水平,认为通过采取有效措施保持和提高农田土壤的有机物质归还量,扩大其固碳能力,可以有效控制全球气候变暖[9]。韩广轩等人通过田间实验,建立土壤呼吸速率与玉米根系生物量的回归方程估算了玉米农田生态系统的碳收支情况,发现在玉米生长初期,农田生态系统表现为碳的弱源,玉米播种后36天一直到收获,则都表现为碳汇[10]。不同耕作方式对土壤有机碳的影响体现在少、免耕以及秸秆还田等保护性耕作措施有利于土壤有机碳的累积[11],土壤有机碳对不同肥水管理的响应是在双季稻种植下有机无机肥配施比纯化肥配方施肥增产30%,碳汇增加50%,此外水田耕作比旱作有更高的碳汇效应[12]。
2 农田生态系统碳循环影响因素
2.1 碳的固定
碳的来源是大气中的二氧化碳,在一定时间段内大气中二氧化碳的浓度是一定的,所以要想更多的固定碳量,就要从农作物入手,只要有利于增强光合作用的措施,都能实现目标。不同作物的固碳能力不同,种植结构以及气候条件的变化均会导致农作物碳蓄积量的变化。
目前,估算农作物碳蓄积量的方法主要有以下3种:一是用农作物经济产量估算生物产量,再利用光合作用方程式,计算出吸收二氧化碳的总量,转换为碳的生产量,或利用生物量乘以碳转换系数。不同农作物的经济系数和碳吸收率如表1所示。二是利用农作物生物量、实测值或已有研究农作物含碳率、根冠比、含水率的乘积计算。三是实验测得地下生物量与估算地上生物量之和,乘以含碳率。国内外专家对农作物碳蓄积量的计算公式为
其中,Yigr为经济产量,Wi为含水率,Hi为农作物的经济系数,Ki为农作物的碳吸收率,Yrec为农作物地下部分含碳量与地上部分含碳量的比值,Ci为农作物碳蓄积量[13,14]。
2.2 碳的贮存
在农田生态系统中,碳最终的贮存地是土壤。碳素由刚开始的气态形式首先被固定在农作物中,假设农产品没有离开农田,他们终究要被微生物分解,贮存在植株中的碳素会进入土壤。如果农产品离开了农田,被人类或者家禽、家畜消化后又以粪便、遗体的形式返回土壤。从长远意义上看,影响农田生态系统碳贮存量的因素归结为农田土壤固碳量。
农田土壤固碳能力是随着外源碳输入的增加呈饱和趋势增长,达到饱和水平的土壤有机碳含量即为农田土壤固碳潜力,表现为在当地环境条件下所能具有的最大稳定碳库存能力。目前,估算土壤固碳潜力的方法主要有基于长期定位实验的外推估算法和基于情景假设的模型模拟法[16]。土壤有机碳固定机制有粘粒化学保护机制、团聚体物理保护机制和生物学机制3种解释。由于土壤有机质高度异质性、动态性以及影响因素的多变,对有机碳的固定保护机理仍不清楚,今后研究需结合3种机制综合开展,全面分析[17]。
2.3 碳的释放
在农田生态系统中,碳的释放主要包括植株呼吸作用和土壤呼吸作用。植株的呼吸作用和光合作用的净值表现为生物量,如果用生物量法计量,那么碳的释放重点测定就在于土壤呼吸。根据王永强等的研究[18],土壤呼吸的影响因素很多,它们相互作用、相互影响,有大气因素(温度、湿度、压强、大气二氧化碳浓度)、土壤自身因素(温度、湿度、孔隙度、微生物活性、有机碳储量)和其他因素(植被类型、土壤覆盖度、灌溉、施肥、耕作)。其中,土壤温度和含水量是最主要的因素。描述温度与土壤呼吸之间关系最常见的模型是指数模型,用Q10表示,即温度每增加10℃,呼吸量增加的倍数。水分和土壤呼吸的关系难以定量。翻耕导致土质疏松,加快土壤二氧化碳排放,同时增加机械和燃油的二氧化碳排放。试验研究表明,免耕比常规耕作在80h内累计的二氧化碳通量低3倍。施肥与土壤呼吸的研究较少,从理论上讲,施肥促进作物生长,有更多的凋落物进入土壤,施肥激活土壤微生物的活性,促进根系发育,增加根系和微生物呼吸,即增加土壤呼吸。一般认为,施用有机肥比化肥更为明显[19]。
2.4 人类活动
农田生态系统中人类活动的干扰是最严重的。农田生态系统是复杂的自然—社会—经济复合系统,为了满足人类物质的需求,受到大量的化肥、农药以及机械作业影响,远远超过系统自身的吸收能力,带来了更多的环境问题甚至经济政治问题。在农田生态系统中,人类活动对碳循环的影响不仅表现在“硬件”:化肥、农药、机械投入使用方面,还包括“软件”:人类的思想、国家相关政策、国际金融形势和政治格局等。
陈述悦等人利用静态箱/气相色谱(GC)法测定了华北平原麦田土壤呼吸特性,从小麦返青到蜡熟阶段,平均净光合速率为307.92mg/cm2·h,平均土壤呼吸速率为97.08mg/cm2·h,得出该麦田系统为碳汇[20]。这个结论没有考虑人类活动的影响。如果考虑人类投入的化肥、农药、机械燃油、灌溉和人工等因素,二氧化碳的释放远远不止97.08mg/cm2·h,甚至超过平均净光合速率,从而得出该系统为碳源的相反结论。因此,从整体的角度考虑,人类活动是不可忽略的一个影响因素。
综上所述,农田生态系统碳循环的研究可以简单地描述为对植物光合作用、土壤呼吸作用以及人类活动的研究。
3 农田生态系统碳循环模型模拟研究
农田生态系统碳循环是一个非常复杂的过程,受到农业气象因子、农作物制度、土壤生产力以及耕作栽培技术等多种因子的影响和制约,再加上人力、物力、财力和生长周期等因素的限制,仅仅依靠实验和观测数据无法获得全面的更有说服力的结论,利用模型模拟可以不同程度地简化试验过程、加快研究进度、缩短研究周期。为了研究陆地碳循环与全球变化之间复杂的相互作用以及实现碳循环的定量模拟和预测,模型方法已经成为陆地碳循环研究中不可替代的手段[21],在一定程度上更加直观形象。农田生态系统碳循环可以从两个方面考虑:一是碳的形态。无机碳—有机碳—无机碳。二是碳的贮存地点。大气碳库—植物碳库—土壤碳库—大气碳库。在全球变化背景下,生物地球化学循环模型在研究生态系统水平碳收支方面是最适当的选择,因为它对大气—植被—土壤间碳交换过程考虑较为全面。
目前,我国陆地生态系统碳循环模型研究主要以静态模型为主,估算净初级生产力和生物量,动态模型相对较少。总体来说,模型的基本结构趋于稳定。但是由于研究目的的不同,不同的模型往往以各种假设加以简化,从不同的角度进行模拟,各有侧重。毛留喜[22]等通过综合考察现有的陆地生态系统碳循环模型的特点,总结出现有陆地碳循环模型的基本结构,包括植物光合器官碳库、植物支持器官碳库、凋落物碳库和土壤有机碳库。这4个结构均至少需要1个碳库来模拟近似,才能构成一个完整的循环。但是这种分析多是基于森林生态系统,站在全球生态系统大尺度的角度,在农田生态系统中,由于它属于半人工半自然的生态系统,光合器官碳库和植物支持器官碳库综合体现在生物量方面,凋落物碳库则表现在秸秆还田的量上。这两者是很方便测量的。但是土壤有机碳库则是一个复杂的系统,为了描述农田生态系统中有机碳循环的复杂过程,科学家们自20世纪80年代开始致力于发展各种生态系统的循环计算机模拟模型,到目前位置,已有十几个模型发表,以描述土壤有机质活动为核心的较为成熟的有:CENTURY,DNDC,NCSO-IL,RothC等[23]。1995年在英国洛桑农业实验站举办的“应用长期观测数据评价土壤有机质模型”国际研讨会,利用全球不同地点12组土壤碳变化长期观测数据集,对9个模型进行了验证,其中模拟精度较高的模型有RothC(Coleman and Jenkinson,1996),CENTURY(Parton et al.,1987),DAISY(Jensen et al.,1997),CANDY(Franko et al.,1995),NCSOIL(Molina et al.,1983)和DNDC(Li et al.,1992b)等[4],其中以CENTURY、DNDC模型最有特色[24]。
生物地球化学模型重点考虑植被通过光合作用从大气中固定碳后,碳在植被—土壤中的传输过程,包括自养呼吸、异养呼吸、光合同化产物在各植物器官间的分配、植物死亡、凋落、凋落物分解呼吸、土壤有机物呼吸和氮矿化等,并模拟土壤有效氮、土壤水分和大气CO2浓度等对其的影响[18]。DNDC模型便是生物地球化学循环研究的一个具体结果之一。DNDC模型(De Nitrification-De Composition Model)是美国新罕布什尔州大学陆地海洋空间研究中心开发研制的,最初是为了模拟农田生态系统固碳、氮流失和水平衡而创建,目前该模型可以模拟草地、湿地、林地等陆地生态系统碳氮动态过程。DNDC模型已经在美洲、欧洲、澳洲以及亚洲的一些地区得到了验证和运用。Li等用DNDC模型模拟英国洛桑实验站冬小麦近地150年土壤有机碳的变化,模拟结果与长期实际测定值之间具有较强的一致性[25]。该模型可用来分析陆地植物生长规律、土壤硝化和反硝化作用、温室气体和痕量气体排放预测研究、不同土壤类型以及气候条件对森林生态系统碳氮通量变化的影响以及气候变化对生物地球化学循环的影响预测等。国内在土壤碳模拟方面,仍以应用和发展国际上已有的模型为主,已有部分研究者从土壤有机碳氮动态和温室气体排放等方面对该模型进行了验证。童成立等(2001)发展了SCNC模型,模拟了亚热带红壤和黄土高原黑垆土土壤有机碳平衡对大气温度变化的响应。黄耀等建立了农田土壤有机碳动态模拟模型。韩冰等利用DNDC模型,计算了农田生态系统土壤碳库的饱和水平及固碳潜力[26]。王立刚等利用实验站长期定位实验的实际测定值验证DNDC模型,发现模拟结果与实测值之间表现出较强的一致性[27]。DNDC的模拟结果基本再现了英国洛桑农业实验站农田的土壤机质动态[28]。
CENTURY模型是美国科罗拉多州立大学的Parton等在20世纪80年代末建立起来的,起初是用于模拟草地生态系统的C,N,P,S等元素的长期演变,后来加以改进扩展应用到森林、农业等生态系统中。在国内外各个研究者的模拟与验证中,该模型对土壤有机碳的演变模拟与实测值具有极高的相关性[29]。研究表明,该模型用于农田和草地生态系统的效果优于森林生态系统,一般认为,该模型是对生态系统研究尤其是对土壤碳动态研究非常有用的工具[30]。
几乎所有的模型都在逐步集成植物生理、土壤有机质过程(包括分解、硝化、反硝化、发酵)、氮循环和水循环等过程,这是模型向综合发展的趋势。而且氮循环模拟将越来越被重视,作为碳循环研究的重要组成部分。周希琴从植物的生理生化角度概述了碳循环和氮循环之间的耦合关系[31],王建安等人详细阐释了草原生态系统碳氮循环的机制与耦合特征,并指出基于碳氮循环的密切关系以及他们在相互作用和相互影响的过程中的复杂变化,这种耦合特征以及对气候变化和人类活动响应需要我们继续进行深入大量的研究[32]。
生态系统碳循环过程以及各个碳库之间的碳通量和反馈机制是非常复杂的,土地利用模式和土地覆盖变化对陆地表层碳库和通量上的影响及其反馈是当前研究的难点和热点[33],目前已开始在大陆以及全球上模拟未来土地利用模式和土地覆盖变化对陆地生态系统碳动态变化影响。基于机理过程的微观循环模型,应用计算机模拟,结合3S技术,在不同时间空间尺度上估算预测农田生态系统碳动态是今后碳循环模型研究的趋势。
4 展望
肺循环变化 篇5
1.1 燃料适应性广泛
在循环流化床锅炉运行时, 其所加入的燃料总量只有床料总量的2%左右, 而剩下的均为不可燃材料, 包括脱硫剂、灰渣等。所以, 将煤加入至流化床中时, 其中的灰渣会将煤颗粒包围起来。而硫化床锅炉中具有非常强的混合作用, 流化床中的高温会在煤的燃烧过程中发挥“理想拱”的功能, 将所加入的煤燃料升温至相应的着火点温度, 从而引燃煤颗粒。而对所加入的煤燃料进行加热消耗的热能, 不足流化床总热量的1%。所以, 不会因此而使流化床的温度产生较大的波动。另一方面, 由于所加入煤颗粒在燃烧过程中会产生大量的热能, 进一步的保证了流化床可以维持特定的温度值。正因如此, 流化床通常不会出现着火困难的问题, 同时其对多种煤质均具有较强的适应能力。一些高硫含量、高水分含量以及高灰分含量的难燃料均能被用作流化床的燃料。而且, 无论采取何种燃料, 流化床锅炉机组的系统运行也不会出现较大的波动。能被用作流化床锅炉的燃料包含无烟煤、煤矸石、树枝、天然气、烟煤等多种燃料。
1.2 低氮氧化物排放量以及高效脱硫性能
在循环流化床燃烧过程中, 能够实现低温燃烧的目的。流化床燃烧温度能够被控制在900℃左右, 并且可以确保锅炉的稳定燃烧。在循环流化床锅炉燃烧时, 通过采取分级燃烧的工序, 将一次风和二次风分别送入, 能够降低燃料燃烧时的氮氧化物排放量。并且, 燃料燃烧时也能够向循环流化床中添加一定量的石灰石, 以减少燃料燃烧时二氧化硫气体的排放, 对于环境的保护非常有利。
1.3 燃烧负荷大、传热能力强、效率高
在循环流化床中, 气体和固体之间会形成非常强的内循环扰动, 使得锅炉内的热传递变得非常强劲, 让新加入的燃料在非常短时间内而达到炉内的温度值。而燃料经由相应的分离装置被多次的循环而返回至炉中, 使其停留时间以及反应时间均得到了延长, 从而降低了燃料不完全燃烧所造成的热量损失, 原料在流化床中燃烧的效率可以高达95%左右。
1.4 灰渣具有较高的活性
由于灰渣具有较高的活性系数, 所以能被再次的利用。在相对低的温度值下, 燃料燃烧所形成的灰渣具备相对高的活性, 能被用来生产水泥矿物掺合料, 也能被用作其他种类的建筑材料。并且, 能够将灰渣用来提纯特定的稀有金属。
2 煤质变化对流化床锅炉稳定燃烧的影响
1) 根据我公司循环流化床锅炉运行的多年经验, 如果煤燃料的发热量低于5 000 k J/kg, 此时煤不具备较高的发热量, 将导致锅炉出口处的温度值无法满足要求, 进而导致锅炉的供热不正常。并且, 发热量低于5 000 k J/kg的煤, 燃烧过程中极易出现不稳定的现象, 也会使燃料燃烧不够完全, 要是问题严重将会发生熄火事故。
2) 煤中的挥发成分能够在600℃左右的温度下析出并发生燃烧反应。而由于挥发分的燃烧所释放的热量, 会使煤颗粒自身温度值快速增长, 给煤的燃烧创造了极为有利的环境条件。并且, 由于煤中挥发成分析出, 使其内部拥有了更大的孔隙, 在煤燃烧时将会拥有更大的接触面积, 从而使煤燃烧速率得以有效的提升。
3) 煤里所含有的灰分会在煤燃烧的时候吸收较大的热量。所以, 煤中灰分所占的比例越大, 煤所具备的发热量也就会越小。根据我公司循环流化床锅炉运行的多年经验, 如果采用灰分大于51%的煤作为原料, 易导致煤燃料不易燃烧或者燃烧被延迟。另外, 由于煤的燃烧困难及燃烧延迟, 会使锅炉内部的温度有所下降, 使得煤燃料不具备较高的燃烬程度, 同时也会使灰分中会有较多的可燃物。煤中灰分所占比重变大, 煤炭颗粒表层就会极易被灰分所包围, 导致其燃烧速率低下, 火焰的传递速度也降低, 最终出现燃烧不良的问题。
4) 煤自身颗粒性会严重的影响到煤燃烧效果。如果煤具有较大的颗粒度, 煤燃烧的过程过于短, 会使其中含有的焦炭未能全部的燃烧, 导致锅炉灰渣的含碳量过高, 从而使锅炉的热损失值有所增加。如果煤所具有的颗粒度较小, 微细的煤颗粒在燃烧过程中会出现较大的机械损失。一般情况下, 所采用的煤燃料颗粒度不超过13 mm。
5) 当煤中所含的水分值不超过6%时, 其对煤燃烧性能的影响和煤中所含挥发分时对煤燃烧的影响效果相同, 有利于煤的燃烧。通过煤燃烧动力学观点进行分析, 处于高温火焰中水蒸气在煤燃烧中发挥着一定的催化功能, 能够显著地提升煤燃烧速率, 也可以增强煤燃烧时的火焰黑度值, 使锅炉中的辐射换热效应得到强化。但是, 如果煤中水分的含量太高, 会导致煤的着火热不断的增加。并且, 煤所产生的热量有一部分需要用于对煤中的水分进行加热, 从而使锅炉中的烟气的温度有所减小。同时, 煤粉气流所吸收的部分烟气温度也有所降低, 火焰所形成的辐射热度也会受到影响, 这就会对燃料的燃烧产生不利影响。
6) 煤中含有的杂质在煤燃烧时将部分的热量吸收, 所形成的灰分将包围于煤颗粒表面, 使颗粒无法充分的和空气接触, 从而对煤燃烧造成不利影响, 使锅炉的热效率值有所减少, 也会导致锅炉中受热面的磨损程度变得更为严重, 所需清除的灰量有所增多, 并且还会严重的危害到锅炉使用过程中的安全与可靠性。
3 煤质对锅炉和相关辅助设备的运行影响
1) 当采用的煤质不好时, 会使锅炉消耗煤的数量增多, 锅炉的出渣数量也增多, 且炉渣中含有的碳量随之增多。由于产渣量增多, 也会使冷渣设备以及输渣设备的使用次数增多, 这将导致相关设备的使用周期缩短。由于行车设备、输煤设备、破碎设备的使用量增加, 其所发生故障次数也会相应增加, 导致系统运行成本的提高。
2) 当煤颗粒过大, 会造成排渣管道发生堵塞的问题。如果较长时间内无法完成排渣, 就将导致流化床出现分层现象, 使得流化效果变得极差。如果严重的话, 将导致床层出现结焦问题。
3) 当煤中含有较大的灰分, 煤燃烧之后会对水冷壁、空气预热装置等造成相对大的损坏。同时, 也易导致设备的积灰问题, 使锅炉送风时会遇到较大的阻力, 导致系统的热效率减少。同时, 还会对除尘装置造成不利的影响, 使除尘装置的运行负荷不断增加, 从而导致除尘装置发生故障的概率增加, 这将非常的不利于环境保护。
4) 当煤中硫化物含量较大, 会发生一定的高温腐蚀问题, 会对水冷壁、省煤装置、预热装置等造成严重的破坏, 导致锅炉爆管问题的出现, 严重的危害到锅炉的安全与可靠性。另外, 煤燃料中含有较多的硫, 将导致灰渣发生流变的温度有所减小, 从而使流化床或返料装置出现结焦的问题。
4 结语
如果煤质出现波动, 应当强化对锅炉及相关装置的检查和维护, 及时的发现并排除装置所发生的问题, 强化送风及炉腔内的温度监控, 确保炉腔内的温度不会出现波动。加强煤在储存过程中的监管, 避免出现风化和自燃问题。另外, 也应当全面、精准的收集所使用煤质的数据信息, 并将其信息及时的报告给生产部门, 让相关技术人员可以选用适宜锅炉燃烧的煤种类, 并实时地根据煤质变化完成系统的调控工作。
参考文献
[1]马娟.煤质变化对供热锅炉的影响及应对措施[J].科技创新与应用, 2016 (6) :99-100.
[2]刘德文.煤质对电厂锅炉运行及经济性的影响研究[J].中国高新技术企业, 2016 (2) :170-171.
肺循环变化 篇6
关键词：高血压,分级,微循环状态相关指标
高血压是常见的心血管疾病,此类患者的机体循环状态处于异常的状态,而微循环状态作为有效反应机体血供的重要指标,对其在高血压患者的变化研究虽也并不少见[1,2],但是全面细致的研究仍十分不足。故本文中我们即就高血压患者微循环状态相关指标的变化情况进行观察研究,结果分析如下。
1资料与方法
1.1临床资料:选取2014年2月至2015年5月于本院进行诊治的75例高血压患者为观察组,并以同时期且同龄的75名体检显示健康的人员为对照组。对照组的75名健康人员中,男性40名,女性35名,年龄47~77岁,平均年龄(62.0±7.3)岁。观察组的75例高血压患者中,男性41例,女性34例,年龄46~78岁,平均年龄(62.2±7.4)岁,病程2.5~18.0年,平均病程(8.0±1.3)年,高血压分级:1级25例,2级30例,3级20例。两组研究对象的性别和年龄方面均无显著性差异,P均>0.05,具有可比性。
1.2方法:对两组研究对象的微循环状态相关指标进行检测,检测方面包括甲襞微循环中的白微栓率、管襻畸形率及血流变中的全血黏度(低切)、全血还原黏度(低切),上述指标的检测分别采用甲襞微循环检测仪及血流变分析仪。将两组研究对象的微循环状态相关指标进行比较,并比较1级、2级级3级高血压患者的检测结果。
1.3统计学处理:本研究中的数据检验软件包为SPSS16.0,数据处理方法包括两大类,即计数资料的卡方检验与计量资料的t检验,P<0.05为有显著性差异。
2结果
对照组的白微栓率、管襻畸形率及全血黏度、全血还原黏度分别为(1.03±0.11)%、(18.45±2.21)%及(9.09±0.97)m Pa•s、(16.86±1.95)m Pa•s,观察组的白微栓率、管襻畸形率及全血黏度、全血还原黏度分别为(1.45±0.15)%、(26.87±3.10)%及(12.20±1.48)m Pa•s、(23.23±2.52)m Pa•s。
观察组中1级高血压患者的白微栓率、管襻畸形率及全血黏度、全血还原黏度分别为(1.14±0.13)%、(9.78±1.08)%及(17.97±2.20)m Pa•s、(19.66±2.43)m Pa•s;2级高血压患者的白微栓率、管襻畸形率及全血黏度、全血还原黏度分别为(1.53±0.16)%、(26.25±3.07)%及(11.89±1.42)m Pa•s、(21.28±2.42)m Pa•s;3级高血压患者的白微栓率、管襻畸形率及全血黏度、全血还原黏度分别为(1.97±0.18)%、(34.18±3.39)%及(13.95±1.60)m Pa•s、(25.62±2.76)m Pa•s。
观察组的微循环状态相关指标均差于对照组,且3级高血压患者差于1级及2级高血压,2级高血压则差于1级高血压,P均<0.05,均有显著性差异。
3讨论
高血压是常见心血管疾病,且其可造成多系统器官的损伤,因此临床对于高血压的诊治重视程度一直较高,而受多类因素的影响,高血压及其并发症在临床的发生率持续升高,故临床对于高血压及其并发症防控的相关研究一直较多。而此类疾病对于患者的不良影响主要与之相关的循环状态有关,而微循环状态作为循环状态中极为细致的一个方面,对其进行细致及全面的研究则极为必要。临床中与微循环相关的指标较多,其中甲襞微循环及血流变指标均是对其具有极高反应价值的指标[3,4,5,6],因此对高血压患者进行这些指标的变化研究价值较高。本文中我们即就高血压患者微循环状态相关指标的变化进行细致观察及探讨,探讨结果显示,高血压患者的微循环状态相关指标明显差于健康人群,表现为患者的甲襞微循环中的白微栓率、管襻畸形率及血流变中的全血黏度(低切)、全血还原黏度(低切)均明显高于监看人群,说明高血压患者的微循环状态处于相对较差的状态,且级别越高的患者其状态越差,说明其对于患者的疾病诊断与疾病分级均具有积极的临床意义。综上所述,我们认为高血压患者微循环状态相关指标的变化较为明显,且受分级的影响较大。
参考文献
[1]郭慧君,王知佳.益气活血通络方对老年高血压病气虚血瘀证病人中医证候及甲襞微循环的影响[J].中西医结合心脑血管病杂志,2013,11(10):1153-1155.
[2]汪有新,雷桂兰.血液流变学及动力学在妊娠期高血压患者中的变化及临床意义[J].海南医学院学报,2015,21(3):384-386.
[3]薛周山,王保奇,股子杰,等.改善微循环障碍对原发性高血压病人血压及胰岛素抵抗的影响[J].中西医结合心脑血管病杂志,2011,9(8):908-909.
[4]张全福,靳双荣,肖永红.老年高血压合并脑梗死患者血液流变学指标和hs-CRP的关系及意义[J].中国老年学杂志,2012,32(11):2356-2357.
[5]何涛,刘秀华.不同危险分层的高血压病患者外周微循环形态与功能的研究[D].北京:中国人民解放军总医院,2015.
肺循环变化 篇7
1 资料与方法
1.1 一般资料
所有病例均为2006年12月-2008年10月我院妇产科住院分娩的孕妇, 孕周均达到36周, 且新生儿均为活产儿。选择PE患者60例作为试验组, 诊断标准参照文献[3]。其中轻度PE患者35例, 重度PE患者25例。年龄21～35 (27.8±3.3) 岁;孕周平均 (37.7±1.2) 周, 新生儿体质量 (2976.00±347.05) g。另取健康孕晚期妇女40例作为对照组, 年龄22～37 (27.3±2.7) 岁;孕周平均 (38.3±1.3) 周, 新生儿体质量 (3156.82±268.72) g。2组在年龄、孕周及新生儿体质量等方面差异无统计学意义 (P>0.05) , 具有可比性。
1.2 研究方法
2组孕妇未行治疗前均空腹抽取肘静脉血3ml置于试管内, 静置0.5h后, 在4℃以3000r/min离心5min后取血清, 置于-70℃冰箱内保存, 待成批采用流式细胞仪检测血清中CEC个数: (1) Percoll密度梯度离心:1.060g/ml和1.045g/ml到2种密度的Percoll分层液各3ml轻铺于离心管内。生理盐水将抗凝血稀释1倍, 轻铺于分层液表面, 水平离心机离心, 1800r/min, 共20min。吸出悬于2层分层液面之间白膜状的细胞层, 生理盐水清洗离心2次, 1500r/min, 共10min。 (2) 抗体标记:100μl磷酸缓冲液重悬收获的目的细胞, 加20μl FITC小鼠抗人CD31单克隆抗体, 避光室温孵育30min。清洗离心1次, 1000r/min, 共4min。300μl磷酸缓冲液重悬, 4℃保存, 2h内上机。FITC小鼠IgG1作为阴性对照。 (3) 流式细胞仪检测:循环内皮细胞绝对值=CD31阳性细胞百分比×10 000/3×103 (单位:个/L) 。应用全自动生化分析仪进行生化指标的测定。
1.3 统计学方法
采用SPSS 11.5统计软件进行数据分析。计量资料以
2 结 果
2.1 CEC数量
试验组孕妇血中CEC个数为 (9.63～28.26) ×105个/L, 平均 (17.64±5.16) ×105个/L, 其中重度PE亚组为 (10.56～28.34) ×105个/L, 平均 (19.51±5.71) ×105个/L;轻度PE亚组 (9.63～18.26) ×105个/L, 平均 (15.77±3.89) ×105个/L;对照组CEC数量为 (7.74～19.64) ×105个/L, 平均 (12.91±4.21) ×105个/L。试验组与对照组相比, 血中CEC个数显著增高 (P<0.01) ;其中重度PE亚组较轻度PE亚组CEC个数明显升高 (P<0.05) 。
2.2 脂蛋白水平
试验组血清三酰甘油 (TG) 及重度PE亚组低密度脂蛋白胆固醇 (LDL-C) 均高于对照组, 差异有统计学意义 (P<0.05) ;高密度脂蛋白胆固醇 (HDL-C) 低于对照组, 差异有统计学意义 (P<0.05) , 且重度PE亚组TG水平高于轻度PE亚组, 差异有统计学意义 (P<0.05) 。见表2。
注:与对照组比较, *P<0.05;与轻度PE亚组比较, ﹟P<0.05
3 讨 论
血管内皮是一个复杂的、具有多种重要功能的“器官”, 有合成调节血管活性物质、抑制血小板聚集、对进出血管壁物质的机械屏障作用等。1976年, Ross与Glomset就提出了内皮细胞损伤学说, 认为高血压及血流的长期冲击等可促使内皮损伤, 形成动脉硬化病灶, 引起内皮细胞功能障碍。CEC是目前在活体内惟一可以特异而直接反映血管内皮细胞损伤的标志, 其数量的变化能反映体内内皮细胞损伤的程度[4,5], 且主要反应血管内皮细胞的脱落性损伤。Solovey等[6]研究血管内皮细胞受损脱落机制发现, 正常人外周血中, 64%的CEC表现出凋亡的特性, 而在镰状红细胞贫血患者CEC中凋亡细胞的百分比却明显下降, 仅占30%, 并认为在疾病状态下凋亡不是CEC形成的机制。这进一步表明内皮细胞损伤才是CEC形成的主要来源。本研究结果显示, PE患者CEC水平明显高于正常妊娠妇女, 其中重度PE患者CEC水平明显高于轻度PE患者, 轻度PE患者高于正常妊娠妇女, 这表明血管内皮细胞损伤的程度随病情加重而逐渐加重, 进一步证实了在PE病理生理机制中血管内皮细胞损伤的重要作用。故CEC数量的变化可作为PE临床危险性的预测指标。
正常妊娠时氧化和抗氧化作用保持相对平衡, 不会产生氧化应激, 而PE患者中这种平衡被打破, 常存在氧化应激反应过程。已有文献报道脂代谢异常与PE有密切关系。在患者发生临床症状前10～20周已出现脂代谢紊乱, 如过氧化的底物增加, TG和游离脂肪酸水平增高, 还可伴有LDL-C颗粒的增多[7]。体外试验也表明, 含高TG血浆会造成内皮细胞前列环素合成下降, 使血栓素A2与前列环素失衡导致血管收缩。另外, TG会抑制血管内皮细胞衍生的舒张因子, 抑制平滑肌舒张, 促进血小板聚集, 导致内皮损伤。由于PE患者血浆TG和游离脂肪酸水平明显升高, 过氧化底物增加, 还伴有极低密度脂蛋白 (sLDL) 的增加。而目前认为sLDL具有很强的致动脉粥样硬化作用。本研究中, PE患者中TG水平明显高于对照组 (P<0.05) , HDL-C水平明显低于对照组 (P<0.05) 。相关性分析进一步表明, PE患者体内血清CEC水平与HDL-C之间具有显著相关性。高水平的TG和LDL-C对血管起破坏作用, 而高水平的HDL-C则是血管损伤的保护性因素。
综上所述, PE患者血脂值结合CEC数量可作为预测PE病情严重程度的参考指标。提醒医务人员在救治PE患者的过程中, 要兼顾血脂代谢的变化以及内皮细胞功能的保护, 可能会收到更为理想的治疗效果。
摘要：目的 探讨血清中循环内皮细胞 (CEC) 个数和血脂水平变化与子痫前期 (PE) 发病及病情轻重程度的相关性。方法 选取60例PE患者作为试验组, 健康孕晚期妇女40例作为对照组。分别检测2组受试者血清CEC个数和血脂变化情况。结果 试验组血中CEC个数为 (17.64±5.16) ×105个/L显著高于对照组的 (12.91±4.21) ×105个/L, 差异有统计学意义 (P<0.01) ;其中重度PE亚组血中CEC个数[ (19.51±5.71) ×105个/L]和轻度PE亚组CEC个数 (15.77±3.89) ×105个/L均高于对照组 (P<0.05) , 且重度PE亚组亦高于轻度PE亚组 (P<0.05) 。试验组血清三酰甘油 (TG) 及重度PE亚组低密度脂蛋白胆固醇 (LDL-C) 均高于对照组, 差异有统计学意义 (P<0.05) ;试验组高密度脂蛋白胆固醇 (HDL-C) 低于对照组, 差异有统计学意义 (P<0.05) 。且重度PE亚组TG水平高于轻度PE亚组, 差异有统计学意义 (P<0.05) 。结论 CEC数量、脂蛋白与PE发病及病情轻重程度有关。PE患者血脂值结合CEC数量可作为预测PE病情严重程度的参考指标。
关键词：子痫前期,循环内皮细胞,脂蛋白
参考文献
[1]许瑞环, 郑锐青, 尹学年, 等.妊娠高血压综合征患者血清对内皮细胞表达CD226的影响[J].细胞与分子免疫血杂志, 2004, 20 (4) :470-472.
[2]Wakatsuki A, Ikenoue N, Okatani Y, et al.Lipoprotein particles in pre-eclampsia susceptibility to oxidative modification[J].Obstet Gynecol, 2000, 96 (1) :55-59.
[3]乐杰.妇产科学[J].6版.北京:人民卫生出版社, 2004:99.
[4]Laskowska M, Vinson GP, Szumilo J, et al.Comparative analysis of the angiotensin-Ⅱrecepter in placental vascular endothelial cells in pre-eclamptic and normotensive patients[J].Gynecol Obstet Invest, 2003, 56 (1) :55-60.
[5]Hunting CB, Noort WA, Zwaginga JJ.CEC reflect the state of the endo-thelium:vascular injury, repair and enovascularitation[J].Vox Sang, 2005, 88:1-9.
[6]Solovey A, Gui L, Ramakrishnan S, et al.Sickle cell anemia as a possible state of enhanced anti-apoptotic tone:survival effect of vascular endothe-lial growth factor on circulating and unanchored endothelial cells[J].Blood, 1999, 93 (11) :3824-3830.