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細胞電生理學基本原理精選(九篇)

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細胞電生理學基本原理

第1篇:細胞電生理學基本原理范文

2005-2006學年,擔任班級組織委員;

2005-2006學年,參與市場營銷活動,并且業(yè)績良好;

2006-2007學年,參與市場營銷活動,并且業(yè)績良好;

2006-2007學年,擔任學院體育部部長;

2006-2007學年,單位學校計算機協(xié)會會長;

2006-2007學年,負責學校校園網(wǎng)站二期工程

2007-2008學年,在微軟中國實習體驗

專業(yè)課程

無機及分析化學無機及分析化學實驗有機化學物理化學生物化學生物化學實驗植物學動物學微生物學微生物學實驗遺傳學植物生理學解剖生理學解剖生理學實驗現(xiàn)代生物技術(shù)概論細胞生物學分子生物學分子生物學實驗多媒體課件制作電子商務專業(yè)英語等

公共課程

體育大學英語高等數(shù)學A線性代數(shù)大學物理大學物理實驗A計算機文化基礎(chǔ)C語言軍事理論思想品德修養(yǎng)法律基礎(chǔ)科技寫作等

選修課程

C語言、C++、數(shù)據(jù)庫技術(shù)原理與SQLServer2000、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件技術(shù)基礎(chǔ)、微機原理與匯編語言、電工、電子技術(shù)(數(shù)電、模電)、計算機圖形學、數(shù)字圖像處理、視頻技術(shù)及運用、計算機網(wǎng)絡與數(shù)字通信、多媒體技術(shù)及運用、Web技術(shù)及網(wǎng)絡出版、色彩學、信息論與編碼技術(shù)、信號與系統(tǒng)等。

技能專長

繪畫:國畫、水粉、素描、油畫等。

擅長寫作,曾在院學生會新聞部、晨帆詩社編輯部工作。

熟練運用Word、Excel、Authorware、Powerpoint等軟件,能使用C語言編輯基本程序。

課外曾協(xié)助老師和獨立作過研究工作,熟悉部分生物技術(shù)藥品、儀器、基本原理及流程。論文《關(guān)于黑曲霉產(chǎn)纖維素酶能力的研究》獲得大學生挑戰(zhàn)杯課外學術(shù)科技作品二等獎。畢業(yè)論文《產(chǎn)堿性果膠酶細菌的分離純化及其酶活測定》獲得優(yōu)秀。

個人愛好

讀書、繪畫、下棋、辯論、聽音樂、看電影、講故事等

自我鑒定

性格:沉著穩(wěn)重,勤學好問,樂觀自信,做事仔細認真,表達能力、適應能力強,有責任心和極強的親和力,具有較強的團隊合作精神。

自我評價

誠實守信、塌實肯干、肯吃苦、做事細心、責任心強、有較強的團隊精神;上進心強、性格開朗有較強的自學能力和適應能力;年輕的我希望點燃自身的熱情來使貴公司發(fā)光發(fā)熱,一定會實現(xiàn)自身價值并在工作中為企業(yè)創(chuàng)造更大的財富。我真誠的向您提出求職的懇求,以我拳拳寸草心,濃濃赤子情期待與貴公司共呼吸,共命運,同發(fā)展,求進步。

工作態(tài)度:

誠實守信,敬業(yè)樂業(yè)。沒有最好,只有更好。

榮獲獎勵

2004年11月院大學生辯論賽最佳風度獎

2005年5月院環(huán)保征文二等獎

2005年3月大學生挑戰(zhàn)杯課外學術(shù)科技作品二等獎

社會實踐

課余時間從事家教工作,受到家長和學生的好評。

有教師資格證。普通話二級甲等。英語四級。計算機一級。

工作及實習經(jīng)歷

2003.7青島野外實習

2006.2-2006.6畢業(yè)實習

2006.7中國水產(chǎn)煙臺海洋漁業(yè)分公司家工廠實習一周

2006.8-2007.2煙臺好利潔水性涂料有限公司化驗員

外語水平

大學期間進行德語基礎(chǔ)學習,后自學英語并以532分通過了英語四級

第2篇:細胞電生理學基本原理范文

關(guān)鍵詞: 中職 生理學 教學改革

生理學是研究正常人體生命活動規(guī)律的科學,它的任務是探討正常人體生命活動的現(xiàn)象、過程、規(guī)律、機制、影響因素,以及人體生命活動的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。生理學與護理學密切相關(guān),是護理學專業(yè)必修的一門重要基礎(chǔ)課程,同時是聯(lián)系護理專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課的中樞課程,并為后續(xù)的一些專業(yè)課程打下基礎(chǔ)。鑒于中職學生學制短、課時少、基礎(chǔ)薄弱的現(xiàn)狀,而生理學內(nèi)容抽象復雜,致使學生學習主動性不高,教學效果較弱,如何在有限的時間內(nèi)提高學生積極性學好這門課成為一個急需解決的問題。筆者結(jié)合個人教學經(jīng)驗,從充分備課、教學設(shè)計、教學方法等方面入手,探討如何提高中職護理專業(yè)生理學課程的教學質(zhì)量。

1認真?zhèn)湔n,明確重點

生理學是研究生物體的生命活動現(xiàn)象和機體各部分功能規(guī)律的一門科學,也是臨床、護理等專業(yè)重要的基礎(chǔ)必修課程。由于中職教育學制短、課時少,為了使學生更好地掌握生理學基本理論、基本知識和基本技能,又能在學習中不斷培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力,為學習其他醫(yī)學專業(yè)課程及從事醫(yī)療、衛(wèi)生實踐打下堅實的基礎(chǔ)[1],應以必須、夠用為原則。備課時,教師要根據(jù)護理學專業(yè)特點及后續(xù)課程的設(shè)置合理設(shè)置重點難點,教學內(nèi)容合理取舍、重點內(nèi)容明確。像血液、循環(huán)、呼吸、消化、泌尿、神經(jīng)系統(tǒng)等與專業(yè)聯(lián)系密切的內(nèi)容要作為重點詳細講解,對于細胞、體溫、感覺、生殖等內(nèi)容簡單講解即可,從而使有限的課堂理論教學做到層次分明、重點突出,提高教學效率、教學質(zhì)量。

2.完善的教學設(shè)計

首先進行組織教學包括考勤;然后復習導入新課,可以用承上啟下的提問、過渡性陳述、懸疑問題等方式導入;接下來是新課內(nèi)容講解,講解過程中結(jié)合多種教學手段和方法;內(nèi)容講解完了進行必要的小結(jié),對主要知識點進行總結(jié)并強化課程重點難點;講完課后要適當?shù)夭贾靡恍┳鳂I(yè),主要是本堂課程復習思考題及預習下節(jié)內(nèi)容。

3.使用多種教學方法

3.1多媒體演示法

多媒體教學利用現(xiàn)代的信息技術(shù)手段,借助于多媒體的圖文、聲像并茂的優(yōu)點,創(chuàng)設(shè)生動形象的教學情境如直觀的動畫演示,體現(xiàn)了動靜結(jié)合的優(yōu)勢,能夠很好地調(diào)動學生的積極性和主動性,較好地解決教學過程中的一些重點、難點,使原本枯燥的理論教學變得活潑生動,教學內(nèi)容形象直觀。如講授靜息電位的形成這個知識點時,教師采用Flas形式來展示靜息電位的形成過程中離子的流動,形象的動畫、鮮明的色彩把抽象復雜的過程變得直觀易懂,充分調(diào)動了學生學習的好奇心及進一步探究知識的積極性。

3.2案例教學法

案例教學,就是在教師的指導下,根據(jù)教學目的的要求,組織學生對案例的調(diào)查、閱讀、思考、分析、討論和交流等活動,教給他們分析問題和解決問題的方法或道理,進而提高分析問題和解決問題的能力,加深學生對基本原理和概念理解的一種特定的教學方法[2]。在生理學教學中可以應用這一方法,如:在講述滲透性利尿這一知識點時,引入糖尿病案例。馮某,40歲,無明顯誘因出現(xiàn)多尿、口干、多飲、多食伴消瘦,遂就診于當?shù)乜h醫(yī)院,查空腹血糖20mmol/L,尿糖4+,尿酮體+,明確診斷為“2型糖尿病”。首先讓學生結(jié)合所學知識點思考滲透性利尿的原理,葡萄糖在腎小管中重吸收的部位、吸收量,然后由教師講解糖尿病病人多尿的原因。

3.3PBL教學法

PBL是一套創(chuàng)設(shè)學習情境的完整方法(Problem-Based Learning,簡稱PBL,也稱作問題式學習),是“基于問題式學習”或“問題向?qū)W習”的自主學習模式[3]。PBL教學是以內(nèi)容為基礎(chǔ),突出學生在教學中的主體地位,調(diào)動學生的學習熱情。首先對教學內(nèi)容進行合理的課程設(shè)計,然后將課程設(shè)計教給學生讓其解決,課堂上老師指導隨機分組對課程設(shè)計和學習中發(fā)現(xiàn)的問題進行討論,最后教師總結(jié)學生討論結(jié)果,并歸納知識體系[5]。與傳統(tǒng)填鴨式教學比較,PBL教學法的優(yōu)點是:(1)使學生的學習具有探索性、主動性;(2)使學生的學習具有問題性和參與性;(3)激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)思考和解決問題的能力[4]。

PBL教學模式在生理學教學中的應用效果良好[5]。

4.課堂總結(jié)

每章節(jié)教學結(jié)束后,教師都要用簡潔精練的語言概括所講授的內(nèi)容,突出重點和難點,使學生對所學知識一目了然[6]。最后還要布置課后作業(yè),課后作業(yè)除了課后練習題,還要有思考題,開拓學生的思維。如:(1)思考近視眼和老花眼眼球的變化有什么共同點,而近視眼與遠視眼產(chǎn)生原理的區(qū)別又是什么。兩個問題放在一起比較,加深印象鞏固所學知識內(nèi)容;(2)抗利尿激素的作用,滲透性利尿和水利尿原理有何不同。以上兩種利尿現(xiàn)象哪一種與抗利尿激素有關(guān),是怎么調(diào)節(jié)的等。

在教學過程中不僅要運用多種教學方法和教學手段,還要注意做到四個聯(lián)系:(1)聯(lián)系解剖結(jié)構(gòu),不僅幫助學生復習了解剖學知識,還進一步提高了學習生理學的基礎(chǔ)。(2)聯(lián)系最新進展,給學生介紹一些有關(guān)生理學科學最新進展的學習網(wǎng)站,讓學生自主探索,提高他們的知識面而不是僅僅局限于教材。(3)聯(lián)系臨床實踐,使生理學教學理論和實踐相結(jié)合,更能深化所學內(nèi)容。如:講血壓這一知識點時,可以帶學生到實驗室掌握血壓測量方法。血壓的測量也是臨床護理人員必須掌握的內(nèi)容。(4)聯(lián)系日常生活,把書本上的知識與日常生活中的一些常見問題聯(lián)系在一起,用知識解決實際問題,則能大大提高學生聽課的興趣。如:在講解血型這一內(nèi)容時,聯(lián)系生活中的一些特殊事件,像報紙上報道的對一位3歲RH陰性血的小女孩的救援等。

總之,在中職護理專業(yè)的生理學教學中,應緊密聯(lián)系護理專業(yè)特色、層次分明、突出重點,進行科學的規(guī)劃教學設(shè)計,運用多種教學手段和教學方法,提高學生的學習興趣,增強學生對生理學學習的積極性、探索性及好奇心,同時要提升教師自身的教學水平、教學能力,從而提高教學質(zhì)量。

參考文獻:

[1]彭波.生理學[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2001.

[2]李玉彬,徐秀芝.在解剖學教學中恰當應用案例教學[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生2008,24(8):1263-1264.

[3]楊海蓮.以學生為中心進行基礎(chǔ)生物化學研究性教學[J].中國大學教學,2006(2):35-36.

[4]崔炳權(quán),何震宇.PBL教學法的研究綜述和評價[J].中國高等醫(yī)學教育,2009,(7):105-118.

第3篇:細胞電生理學基本原理范文

相關(guān)熱搜:藥學  中藥學

藥理學是藥學教育中的一門重要課程,是基礎(chǔ)醫(yī)學與臨床醫(yī)學、醫(yī)學與藥學之間的重要橋梁。作為醫(yī)學教育的基礎(chǔ)學科,藥學的教學內(nèi)容涉及多學科基礎(chǔ)知識(解剖學、生理學、組胚學、病理生理學等)和臨床知識(內(nèi)科學、外科學、精神病學、麻醉學)等,因此作為醫(yī)學教育工作者,如何合理地組織藥理學教學,利用現(xiàn)有的教學手段,在有限的時間內(nèi),積極引導學生,培養(yǎng)學生對藥理學的興趣及對衛(wèi)生事業(yè)的向往,是教師義不容辭的責任。筆者結(jié)合切身體會,淺談本科藥理學教學中教與學的幾點感受。

 

1形式多樣的教學方式

 

1.1理論課教學方式的轉(zhuǎn)變計算機、網(wǎng)絡和多媒體技術(shù)的開發(fā)與應用,已經(jīng)滲透到醫(yī)藥學的各個領(lǐng)域,極大地促進了醫(yī)藥界和人們相互間的信息交流、資源共享。各醫(yī)藥高校在21世紀初基本完成了從傳統(tǒng)教學到多媒體教學、粉筆板書到播放幻燈、紙質(zhì)教案到電子教案的轉(zhuǎn)變,這些轉(zhuǎn)變使得教學發(fā)生了巨大變化。

 

盡管多媒體教學有其弊端,信息量大,不便于復習,但無可置疑它是如今也是未來教學的主導方式。多媒體教學一改傳統(tǒng)教學的抽象、空洞、死板的特點,因其具體、生動、活潑能夠吸引學生們的注意力,調(diào)動學習的積極性。

 

其次,網(wǎng)絡帶來了前所未有的視覺效應。例如老師在講“抗精神失常藥”、“抗帕金森病藥”、“鎮(zhèn)痛藥”等章節(jié)時,學生對涉及的疾病還很陌生,如果強行死記硬背藥名、作用機制等,無疑增加了難度和負擔,因此,每次課堂上或課間,老師利用很短的時間播放相關(guān)疾病的視頻,如訪談明星講述抑郁癥、帕金森的臨床表現(xiàn),的危害等等,不僅加深學生對疾病表現(xiàn)的認識,從而也容易牢記相關(guān)藥名,這是以往傳統(tǒng)教學所達不到的。多媒體技術(shù)的應用,可以將抽象難懂的藥學理論轉(zhuǎn)變成更加直觀具體的知識,便于學生理解和接受。

 

基于問題的學習(problem based learning,PBL)[1]是近年興起的新的教學方法,為適應當前醫(yī)學模式的轉(zhuǎn)變,以及全面推進素質(zhì)教育所提出的新要求。PBL教學對藥理學老師要求很高,不僅要有豐富的藥理學知識,而且也要有豐富的臨床經(jīng)驗。對于病例的選擇,教師應認真研究,精心設(shè)計,確保問題和教學目標一致,確保引出相關(guān)的概念和原理,確保問題能夠激發(fā)學習興趣并引導自學和討論。藥理學老師需要集體備課,共同討論病例的可行性和普遍性,必要時邀請臨床醫(yī)生,結(jié)合實際的臨床情況,講述臨床診斷、用藥原則、用藥方案以及用藥劑量的選擇,根據(jù)學生的醫(yī)學知識水平,將理論知識與臨床實際緊密聯(lián)系,讓學生參與到藥物治療方案的制訂中。在PBL教學過程中,教師在整個探究過程中不僅是參與者更是認知引導者。對于學生來講,PBL教學中承擔主角,學生為了解決問題需要積極查閱相關(guān)教材和文獻,有利于培養(yǎng)學生的自學能力和探索精神;小組之間的討論和發(fā)言有利于鍛煉學生的邏輯推理、歸納總結(jié)、綜合理解和口頭表達能力,同時培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作意識和創(chuàng)新意識。

 

PBL教學法在該校的初步應用表明,可提高學生學習的積極性,增強學生自主學習的能力、提高教學效果,并有助于培養(yǎng)學生多方面的素質(zhì),如科學的思維推理能力、分析問題解決問題的能力、言語表達能力、團隊合作精神等。同時對于大多數(shù)沒有臨床經(jīng)驗的年輕的藥理學教師也有利于臨床知識的積累。

 

1.2實驗課教學模式的轉(zhuǎn)變藥理學是一門實驗性科學,是提高學生動手能力、培養(yǎng)學生觀察分析和解決問題能力的重要環(huán)節(jié),實驗課程在整個藥理學教學中有著很重要的作用。但是,多年來,受傳統(tǒng)教學觀念的朿縛、實驗儀器設(shè)備的限制以及實驗學時的局限,藥理學實驗教學大多仍采取驗證方式強化理論教學中藥理學基本原理,其教學方法不利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維與自由探索意識。多媒體網(wǎng)絡講解實驗課,可以向?qū)W生傳遞更多的視頻、圖像等信息,讓學生直觀了解動物的捉拿、固定方法、給藥方法和途徑,以及手術(shù)器械、常用儀器的操作等,藥理學實驗基本不再由教師向?qū)W生示教整個實驗內(nèi)容,而是重點把實驗步驟和容易出冋題的地方以及需注意的細節(jié)告知學生。學生為了實驗成功,小組內(nèi)會相互協(xié)作,相互提醒,共同完成實驗。鼓勵學生多問問為什么,翻教科書,上圖書館,借助于網(wǎng)絡,解釋結(jié)果。即使實驗失敗,也要分析原因,在分析原因過程中,無疑也積累了經(jīng)驗教訓和解決問題的能力。

 

1.3學生與科研的接觸目前各個高校均有多種途徑使得學生涉及科研項目,比如“大學生創(chuàng)新項目”,有興趣的學生能近距離與老師溝通,查閱大量資料,共同確定課題,設(shè)計實驗方案,使學生參與到實驗項目來。因此,學生在學習藥理學理論的同時,接觸到更多的理論知識、實驗方法,可以學會藥理學實驗的基本方法,如動物飼養(yǎng)、細胞培養(yǎng)、高溫消毒、蛋白印跡等,利于提高文獻查閱能力、專業(yè)英語水平和科研興趣。

 

2教師講課方式的轉(zhuǎn)變

 

我國醫(yī)藥高等院校招生規(guī)模的擴大和教學改革的深人促使大批青年教師走上講臺,尤以70后和80后為主。因其多數(shù)是“學術(shù)型”的碩士或博士,未經(jīng)過師范類系統(tǒng)的培訓,缺乏教學實踐經(jīng)驗,這對藥理教學亦是一個新挑戰(zhàn)[2]。年輕教師面對20歲左右的學生,如何能夠充滿自信,嫻熟地講述藥理學知識,對其自身素質(zhì)的要求非常高。

 

首先,積極開展集體備課。邀請老專家老教授進行指導,年輕教師通過試講,有利于發(fā)現(xiàn)問題,如教學內(nèi)容、時間安排、幻燈片的制作、語言表述、專業(yè)術(shù)語的應用等,發(fā)揮集體智慧,彌補各位教師備課過程的不足,取長補短,集思廣益,以提高師資力量。

 

其次,教師要有自己的人格魅力。教師的舉止、儀表、穿著成為學生的第一印象。在醫(yī)患關(guān)系緊張的今天,作為醫(yī)學教育工作者,教師更應言傳身教,給學生灌輸正能量,培養(yǎng)學生對醫(yī)生職責的神圣感和使命感。

 

3學生聽課方式的轉(zhuǎn)變

 

傳統(tǒng)教學中,學生在教師板書的同時需要及時記錄筆記,一邊聽一邊記,起初使用多媒體教學時,學生下課后第一件事就是跑到講臺上拷貝教師課件。如今,手機和電腦成了每個學生的必備品,他們在課間時不再急于拷貝課件,而是當教師講到一張重要的幻燈時只要拍下來即可,同時,學生獲取藥理學理論知識的途徑多,學生對教師講課這一種教學方式的依賴性小了。圖書館的開放使得學生可以查閱教科書之外的理論教材,知網(wǎng)、Pubmed等數(shù)據(jù)庫的開放也使學生能夠獲得大量相關(guān)的國內(nèi)外前沿和熱門的問題。

第4篇:細胞電生理學基本原理范文

老年學由老年醫(yī)學(或醫(yī)學老年學)、老年生物學、老年心理學及老年社會學四大分支學科構(gòu)成,老年醫(yī)學是臨床醫(yī)學中的一個新的分支學科,它不只研究老年病,而且涉及人類衰老的基礎(chǔ)理論研究以及老年醫(yī)學教育的研究,因此用“醫(yī)學老年學”更為合適。

(一)醫(yī)學老年學的發(fā)展史

早在13世紀培根(R.Bocon)科學地研究了老年人的疾病,發(fā)表了《延年益壽與保持青春》一書,此后,對老年病的研究進展緩慢。直至1909年納歇爾(Nascher)才對生命晚期疾病的醫(yī)療原則進行了專門的論述,強調(diào)了社會因素對老年病的影響,并首倡用Geriatrics’(老年醫(yī)學或老年病學),我國自60年代始有少數(shù)學者研究,近20年發(fā)展迅速,中華醫(yī)學會已在1981年建立了老年醫(yī)學學會。

(二)醫(yī)學老年學的任務

1.基礎(chǔ)醫(yī)學:基礎(chǔ)醫(yī)學研究衰老的機理、探索延緩衰老的方法以及老年期特殊疾病的病因和發(fā)病機制。國際上已從器官水平,整體水平研究多年,但成果寥寥。目前已開始從細胞水平和分子水平進行基本原理的探討。近年又因引入了分子生物學技術(shù),使衰老醫(yī)學生物學突飛猛進。老年醫(yī)學實驗家們面臨的許多挑戰(zhàn)中最為根本的一個是如何確定衰老發(fā)生的病理生理學過程同步現(xiàn)象的調(diào)控機制在種系上的特性,這種特性導致不同種系間衰老速度的差別。

2.流行病學通過調(diào)查研究,了解老年人的常見病、多發(fā)病和致殘、致死的原因,以及促進長壽的有關(guān)因素,為開展老年病防治提供依據(jù)。

3、預防醫(yī)學研究如何預防老年人的常見病與多發(fā)病,如何保護病殘老人的機能,建立預防老年病及抗衰老的手段。

4.建立良好的保障生命質(zhì)量的環(huán)境環(huán)境因素應是廣義的,包括老年人的情緒、生活、鍛煉、營養(yǎng)、防治疾病,對外界環(huán)境具有良好的適應能力等等。

5.開展保健知識的宣傳教育,傳播康復醫(yī)療及護理技術(shù)。

總之,醫(yī)學老年學的方向應是開展各種實驗和醫(yī)療工作來提高人類生命的質(zhì)量,使“老而不衰”,爭取老年人活過百歲,充分享受大自然賜于人類的預期壽命:115-120歲。隨著社會的進步,人口老齡化已是大勢所趨醫(yī)學老年學必將為醫(yī)學領(lǐng)域的一個重要分支。

1995年中華醫(yī)學會老年醫(yī)學學會對健康老年人標準又提出了新的建議10條(1982年曾提出標準5條)。

1.軀干無明顯畸形,無明顯駝背等不良體型,骨關(guān)節(jié)活動基本正常;

2.神經(jīng)系統(tǒng)無偏癱、老年性癡呆及其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病、神經(jīng)系統(tǒng)檢查基本正常;

3.心臟基本正常,無高血壓、冠心?。ㄐ慕g痛、冠狀動脈供血不足、陳舊性心肌梗死等);

4.無慢性肺部疾病,無明顯肺功能不全;

5.無肝腎疾病,內(nèi)分泌代謝疾病、惡性腫瘤及影響生活功能的嚴重器質(zhì)性疾??;

6.有一定的視聽功能;

7.無精神障礙,性格健全,情緒穩(wěn)定;

8.能恰當?shù)貙Υ彝ズ蜕鐣穗H關(guān)系;

9.能適應環(huán)境,具有一定的社會交往能力;

10.具有一定的學習、記憶能力。

(三)老年期疾病的特點

老年病指60歲以上老人患的疾病,不是老年人特有。

①癥狀及體征不典型老年人感受性降低,加之常常并發(fā)多種疾病,因而使患病后癥狀及體征不典型,容易漏、誤診,如老年人肺炎常無癥狀;或僅表現(xiàn)食欲差、全身無力、脫水;或突然意識障礙,而無呼吸系癥狀,因此要重視客觀檢查,尤其體溫、脈搏、血壓及意識的觀察極為重要。

②多病性指同一老人常有兩種以上疾病同時存在。如不少老人患高血壓動脈粥樣硬化,同時又患慢性支氣管炎,肺氣腫或兼有腎功能損害這就使得癥狀不典型,造成診斷和鑒別診斷的困難,需引起警惕。

③發(fā)病快病程短。由于老年人臟器儲備功能低下,一旦應激,病情迅速惡化。

④易有意識障礙,這與老年人腦血管硬化。血壓改變、感染、毒血癥和電介質(zhì)紊亂等有關(guān)。

⑤易引起水電解紊亂老年人腦呈萎縮狀態(tài),口渴中樞敏感性降低,飲水不多,因而輕微的原因即可引起水電平衡紊亂,應注意觀察舌象,皮膚彈性以及尿量。

⑥易發(fā)生全身衰竭。

第5篇:細胞電生理學基本原理范文

關(guān)鍵詞:組織胚胎學;哲學;教學

中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)35-0161-02

《組織學與胚胎學》(Histology and Embryology)是一門重要的形態(tài)學科,組織學是借助光學顯微鏡(LM)和電子顯微鏡(EM)觀察研究機體正常的微細結(jié)構(gòu)及其相關(guān)功能的學科,其研究內(nèi)容包括細胞、組織、器官和系統(tǒng)四個層次。而胚胎學是觀察和研究生物個體發(fā)生、發(fā)育及其機制與規(guī)律的學科,其研究內(nèi)容包括兩性生殖細胞的發(fā)生、受精、胚胎發(fā)育、胚胎與母體的關(guān)系、先天性畸形等[1]?!督M織學與胚胎學》不僅是一門重要的臨床基礎(chǔ)課程,而且與其他醫(yī)學學科有著密切的聯(lián)系,比如病理學、生理學和婦產(chǎn)科學等。本文旨在探索哲學思想在《組織學與胚胎學》教學中的應用,用哲學辯證思維方法去闡述和歸納《組織學與胚胎學》的內(nèi)容,使學生更好地掌握生命現(xiàn)象的本質(zhì)規(guī)律,促進他們創(chuàng)造性思維的形成和發(fā)展,提高他們分析問題和解決問題的能力。

一、人體微細結(jié)構(gòu)與功能相關(guān)的辯證思維

組織學是一門形態(tài)學科,但研究組織結(jié)構(gòu)時也兼及功能的研究。人類經(jīng)過長期的進化,已經(jīng)形成了機體結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一,人體的各個細胞、組織、器官都有其固有的功能活動特點[2]。結(jié)構(gòu)是人體功能活動的物質(zhì)基礎(chǔ),而功能是結(jié)構(gòu)的表現(xiàn),功能的變化又能影響形態(tài)結(jié)構(gòu)的發(fā)展。例如,血液中的細胞基本都是球形的,因其主要執(zhí)行運輸功能,球形結(jié)構(gòu)有利于其在血管中的流動;血管和心臟上皮均為一層扁平的薄層內(nèi)皮,內(nèi)皮表面摩擦力很小,有利于血液的流動;骨骼肌細胞是長圓柱體的,因其主要執(zhí)行運動功能,此結(jié)構(gòu)有利于肌纖維的伸縮;神經(jīng)元包括胞體和突起,神經(jīng)元主要起傳導興奮并調(diào)控神經(jīng)沖動的作用,胞體可接受和整合信息,突起有利于它們之間形成網(wǎng)絡并傳導信息;小腸是各段消化道中最長的一段,小腸內(nèi)表面肉眼可見許多橫行的皺襞,光學顯微鏡下小腸粘膜的上皮層和固有層向腸腔突起形成絨毛,電鏡下還可見到細胞表面有很多微絨毛。環(huán)形皺襞、小腸絨毛和微絨毛三級結(jié)構(gòu)使小腸表面積擴大近300倍,這些結(jié)構(gòu)有利于小腸行使吸收功能;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體是蛋白質(zhì)合成、折疊、翻譯后修飾和運輸?shù)囊活惣毎?,且對蘇木精有特殊的嗜色性,因此,光鏡下胞質(zhì)染成藍色或淡藍色的細胞其可能含有豐富的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和發(fā)達的高爾基復合體,則意味著其蛋白質(zhì)合成功能一定旺盛;此外,具有吞噬功能的細胞都含有很多溶酶體(消化異物),且胞質(zhì)HE染色呈嗜酸性,等等[3]。又例如,胎盤由母體的基蛻膜和胎兒的叢密絨毛膜構(gòu)成,叢密絨毛膜浸泡于基蛻膜間的絨毛間隙內(nèi),此結(jié)構(gòu)有利于母體與胎兒間的物質(zhì)交換[4]。在授課過程中我們應強調(diào)結(jié)構(gòu)與功能的辯證關(guān)系,并舉一些淺顯易懂的例子加深學生的理解。

二、運動與靜止的辯證統(tǒng)一

事物的發(fā)展、運動和變化不僅有數(shù)量上的增減和場所的變化,而且有性質(zhì)的根本改變。任何事物都有其發(fā)生、發(fā)展和衰亡的過程[5]?!督M織學與胚胎學》研究的組織細胞和胚胎發(fā)育是時刻處于運動狀態(tài)的,包括結(jié)構(gòu)和功能的變化,而在教學上所用的切片以及一些醫(yī)學資料中所見是某一時刻靜止的標本或圖片。這就要求我們用發(fā)展運動的觀點指導學生學習和掌握《組織學與胚胎學》的知識[6]。比如生殖細胞(包括和卵子),早期的生精細胞是圓形的,具有分裂能力而無運動能力,而晚期的呈蝌蚪形,具有運動能力;早期的卵子數(shù)量較多、細胞較小和卵泡細胞層數(shù)較少,而晚期的卵子數(shù)量較少、且有明顯的透明帶和放射冠,這個結(jié)構(gòu)可保證單精受精。比如成纖維細胞功能活躍時多突起,胞質(zhì)嗜堿性,表明具有旺盛的蛋白質(zhì)合成功能,功能靜止時也叫纖維細胞,其突起較少,胞體較小且嗜酸性,表明無蛋白質(zhì)合成功能;膀胱的變移上皮在膀胱充盈狀態(tài)時細胞較矮、細胞層數(shù)較少和較薄,而膀胱空虛狀態(tài)時細胞呈柱狀、層數(shù)較多和較厚。比如子宮內(nèi)膜隨激素水平的不同而發(fā)生周期性變化,在增生期內(nèi)膜較薄、子宮腺少且細,到分泌期時子宮內(nèi)膜較厚、子宮腺增長增粗且含豐富的分泌物等,而我們所觀察到的可能是分泌期或者增生期的某一過程。又例如,胚胎的發(fā)育過程是從一個受精卵經(jīng)過復雜的動態(tài)變化經(jīng)約38周發(fā)育成一個胎兒的過程,在這個過程中,前8周主要是由一個受精卵發(fā)育至一個“袖珍人”個體的質(zhì)變,而第9周后主要是由一個“袖珍人”個體逐漸增大發(fā)育成出生時約3500g的胎兒的一個漫長量變過程。在質(zhì)變和量變過程中有些變化是先后發(fā)生的,有些是同時發(fā)生的,要求教師在講解時要滲透運動與靜止的辯證思維,使學生更好更易理解組織細胞的結(jié)構(gòu)和功能。

三、平面與立體的辯證統(tǒng)一

組織學最常用的觀察手段是用顯微鏡來觀察石蠟切片,在顯微鏡下所見僅是某一結(jié)構(gòu)的平面,而機體的組織細胞是一個立體的多維結(jié)構(gòu)。應當注意,同樣的組織因切面的不同(縱切、橫切、斜切等)可以呈現(xiàn)各種不同的圖像。例如肌纖維,如果橫切我們所看到的肌纖維是圓形或多邊形,如果是縱切我們所觀察到的肌纖維則是長條形或者梭形;肝臟中肝板的結(jié)構(gòu),切面上我們所看到的是“長索”型結(jié)構(gòu),立體上實際是板層狀結(jié)構(gòu);單層扁平細胞側(cè)面觀察是扁平狀的,有核的部位略厚,而正面觀察是多邊形的,細胞邊緣呈鋸齒狀相互嵌合;又例如次級卵泡,中間橫切可見次級卵泡含外周的卵泡膜和顆粒細胞,中間含卵泡腔、放射冠、透明帶、卵母細胞和卵丘等七個典型的結(jié)構(gòu)。但如果橫切較為表淺,就可能只能觀察到卵泡膜、顆粒細胞或卵泡腔。此外,一些中空性的管道式器官(如消化管和血管),其切面不同也可呈現(xiàn)不同的結(jié)構(gòu),如可呈圓形、橢圓形、半圓形甚至條形的結(jié)構(gòu)。因此,授課時應該培養(yǎng)學生的空間思維能力,使學生掌握平面與立體間的辯證統(tǒng)一的觀點且全面觀察組織切片,這樣學生才可充分理解其結(jié)構(gòu)特點,防止“盲人摸象式”的學習效果。

四、組織器官間的共性與對立性的辯證統(tǒng)一

共性和對立性是哲學辯證思維的普遍規(guī)律。人體是由各大系統(tǒng)構(gòu)成的,而系統(tǒng)是由器官構(gòu)成的,器官是由組織構(gòu)成的。人體組織包括上皮組織、結(jié)締組織、肌組織和神經(jīng)組織等。組成某一系統(tǒng)的器官一般是功能相近或相同的組織。比如循環(huán)系統(tǒng),由心臟、血管和淋巴管構(gòu)成。這些器官都是中空性的,管壁由內(nèi)、中和外三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成,且內(nèi)層上皮均為內(nèi)皮。但因它們功能各異,所以各段結(jié)構(gòu)有明顯的差異。如心臟壁肌膜層比較厚且有不同切面的心肌纖維、大動脈中膜含大量的彈性膜、中動脈和小動脈中膜主要是平滑肌以及靜脈含有靜脈瓣等。又如消化管壁均由粘膜、粘膜下層、肌層和外膜四層結(jié)構(gòu),且粘膜層由上皮、固有層和粘膜肌層構(gòu)成。但各段消化管壁各層結(jié)構(gòu)有明顯差異,特別體現(xiàn)在粘膜層。消化管兩端主要以保護為主,如食管壁其上皮為較厚的具有保護作用的復層扁平上皮。中段以消化吸收為主,如胃和小腸上皮為具有吸收功能的單層柱狀上皮,且小腸往下上皮細胞間杯狀細胞越來越多,而固有層均含有相應的消化腺。又如胚胎學中男女性生殖系統(tǒng)的發(fā)生均是由生殖腺嵴表面上皮細胞增生進入間充質(zhì)首先形成初級性索,而后來自卵黃囊的原始生殖細胞遷移至此形成未分化性腺發(fā)育而來。但因根據(jù)是否含Y染色體指導合成的決定因子,繼而進一步指導發(fā)育成或卵巢。除了結(jié)構(gòu)的共性和對立性外,在功能上也存在共性和對立性,這樣保證了機體微環(huán)境的穩(wěn)定。比如胰腺的B細胞可分泌胰島素降低血糖,而A細胞則分泌胰高血糖素升高血糖,胰島素和胰高血糖素可保證機體血糖水平出于一個正常的穩(wěn)定狀態(tài),任何一方分泌異常均可導致疾病的發(fā)生,如低血糖和糖尿病;骨組織中的骨細胞,其功能具有成骨和溶骨作用,繼而調(diào)節(jié)鈣磷代謝的平衡。教師授課時應向?qū)W生講解組織器官間的結(jié)構(gòu)和功能的共性與個性辯證統(tǒng)一,使學生更易理解各組織器官間的發(fā)現(xiàn)規(guī)律,降低學習難度,增加學生的學習興趣。

總之,在《組織學與胚胎學》教學中,用哲學觀點和方法論指導學生觀察問題、分析問題和解決問題,理解形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,理解胚胎發(fā)育的發(fā)展過程,從而更好地開拓學生思維,通過哲學思維掌握專業(yè)知識,降低學習難度,增加學生的學習興趣。

參考文獻:

[1]叢敬,劉曉萌,馮旭,等.淺探對組織學與胚胎學教學總結(jié)的改革[J].解剖科學進展,2014,20(4).

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[4]Mayhew TM.Turnover of human villous trophoblast in normal pregnancy:what do we know and what do we need to know?Placenta 2014,35(4).

第6篇:細胞電生理學基本原理范文

磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)已成為評價腦缺血的最常用方法之一。多模式成像技術(shù)包括彌散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging, DWI)、血流灌注成像(perfusion-weighted imaging, PWI)及MR三維血管成像,已廣泛應用于臨床工作[1~3]。但是MRI也有自己的不足之處,比如掃描時間過長、價格昂貴、部分患者不能耐受等。CT成像的快速性和普及性可以彌補MIR的缺點,但傳統(tǒng)的CT成像不能早期診斷腦梗死,而CT灌注成像(CT perfusion imaging,CTPI)可以從病理生理角度出發(fā),發(fā)現(xiàn)缺血早期腦血流動力學變化,給腦缺血患者的早診斷、早期治療帶來了希望。并且,CTPI還可以被用于連續(xù)觀察缺血再灌注后的腦血流情況,為研究溶栓治療后腦組織病理生理機制提供了一種有效的方法。

1 CTPI的基本原理

CTPI是以中心容積定律(central volume principle)理論為基礎(chǔ)的,當靜脈快速注射碘劑后,對選定層面進行電影掃描,獲得該層面內(nèi)每一像素的時間-密度曲線[4-5],根據(jù)該曲線利用數(shù)學模型計算腦血流量(cerebral blood flow, CBF)、腦血容量(cerebral blood volume, CBV)、平均通過時間(mean transit time, MTT)、達峰時間(time to peak, TTP)等參數(shù),通過彩色編碼處理得到組織灌注功能圖,用來表現(xiàn)并評價組織灌注狀態(tài)。CBV指感興趣區(qū)內(nèi)單位體積腦組織的血管床容積(包括毛細血管和大血管在內(nèi)),CBF指單位時間內(nèi)流經(jīng)一定腦組織血管結(jié)構(gòu)(包括動脈、毛細血管、靜脈和靜脈竇)的血流量,MTT指血液通過感興趣區(qū)毛細血管的平均時間,TTP指對比劑首次到達掃描層面內(nèi)的大動脈與到達腦組織的峰值之間的時間間隔。其主要參數(shù)服從下列公式:CBF=CBV/MTT。由于CTPI所反映的是對比劑在腦組織和腦血管中的量,而且X線的衰減與對比劑的濃度呈線性關(guān)系,所以CT灌注各參數(shù)與對比劑的濃度、注射速度和注射量呈正比關(guān)系。

目前,CT灌注成像的數(shù)學模型主要有去卷積法和非去卷積法兩種算法。去卷積模型根據(jù)實際情況綜合考慮了流入動脈和流出靜脈的血流量進行數(shù)學計算處理[6-7],主要反映的是注射對比劑后組織中存留的對比劑隨時間的變化量,較真實地反映了組織的內(nèi)部血流動力學情況,計算偏差小,注射速度要求不高;但去卷積算法所用參數(shù)多,計算復雜,需要長時間采集數(shù)據(jù),易受呼吸運動的影響,且對噪聲比較敏感。非去卷積法主要根據(jù)Fick原理,認為組織中對比劑蓄積的速度等于動脈血流入速度減去靜脈血流出速度,因此在某一時間段(t)內(nèi)組織中對比劑的含量等于在該段時間內(nèi)動脈血流入量減去靜脈血流出量。非去卷積法忽略了對比劑的靜脈流出,假定在沒有對比劑外滲和消除對比劑再循環(huán)的情況下,即對比劑首過現(xiàn)象(對比劑由動脈進入毛細血管到達靜脈之前一段時間內(nèi),沒有對比劑進入靜脈再次循環(huán)的現(xiàn)象)去計算CBF、CBV、MTT等參數(shù)。此方法要求較高的對比劑注射速度,注射對比劑速度越快越好,國外研究最高注射速度用至20 ml/s,這樣雖然可以提高算法的精確度,但卻增加了注射局部對比劑靜脈外漏的危險性[6-7]。

2 CTPI對梗死灶的判定

當CBF下降到正常值的30%以下時,會引起神經(jīng)細胞生物電活動功能衰竭,此值為電衰竭閾值;當CBF下降到正常值的15%~20%時就引起神經(jīng)細胞死亡,此值為膜衰竭閾值。Koenig等[8-9]研究發(fā)現(xiàn),缺血中心區(qū)比邊緣區(qū)CBF下降明顯,測量兩側(cè)大腦半球CBF比值(相對腦血流)可區(qū)分可逆性與不可逆性損傷:兩側(cè)CBF比值0.20是缺血腦組織存活的最低值,CBF比值<0.20提示不可逆性損傷;CBF比值為0.20~0.35,則提示可逆性損傷,可進行溶栓治療。他們進一步研究發(fā)現(xiàn),腦梗死與半暗帶組織相對CBF的平均值分別為0.34±0.20和0.62±0.17,相對CBV的平均值分別為0.43±0.22和0.78±0.18。經(jīng)統(tǒng)計學處理后,相對CBF為0.48,相對CBV為0.60,是梗死組織與半暗帶組織的鑒別指標,預測有效率分別為74.7%和83.1%。但是聯(lián)合應用相對腦血流量(relative cerebral blood flow, rCBF)、相對腦血容量(relative cerebral blood volume, rCBV)不能提高診斷的靈敏度、特異度及正確率。Nabavi等[10]研究發(fā)現(xiàn),MTT延遲超過6 s,結(jié)合CBF下降到臨界值以下是缺血組織轉(zhuǎn)變?yōu)楣K澜M織的有效預測方法。由于腦血管代償機制的存在,在腦缺血超早期CBV值可以增加,然后下降并接近CBF的下降幅度。Reichenbach等[11]研究發(fā)現(xiàn),雖然TTP圖可以敏感地顯示大腦半球內(nèi)異常灌注區(qū),有利于病變的定位,并對其進一步演變做出評價,但它不能區(qū)別梗死組織與半暗帶組織。

3 CTPI在判定半暗帶中的應用

腦梗死發(fā)生時,缺血灶由中心梗死區(qū)和周圍的半暗帶組成。國內(nèi)外學者研究證實,CTPI可確定缺血半暗帶。文獻報道[8-9],CTPI參數(shù)圖缺血面積大于最終梗死面積,并發(fā)現(xiàn)輕、中度腦缺血患者rCBF圖異常的面積大于對應的rCBV和相對達峰時間(relative time to peak, rTTP)圖,這就勾畫出腦梗死中心區(qū)與半暗帶,并經(jīng)MR灌注成像證實,早期CBV的下降程度與隨后的腦梗死程度一致。因此,提出了“rCBF/rCBV不一致區(qū)”的概念,即不匹配法。rCBF/rCBV不一致區(qū)與MRI的PWI/DWI不一致區(qū)一樣,是一種顯示梗死中心區(qū)與缺血半暗帶的良好指標。重度腦缺血者的rCBF、rCBV和rTTP的CTPI圖顯示腦缺血的面積無明顯差別。腦組織具有自身調(diào)節(jié)功能,即使在體循環(huán)動脈壓波動時,也能在一定范圍內(nèi)保持微循環(huán)壓力及腦血流速度。當各種原因?qū)е翪BF下降到一定程度而自身調(diào)節(jié)功能尚能代償時,CBF下降,組織內(nèi)氧分壓下降,二氧化碳、乳酸等代謝產(chǎn)物在局部聚集,從而導致小動脈的擴張和缺血組織的高灌注狀態(tài),此時,CBV保持正常甚至輕度升高,這一變化稱為血流動力學儲備[12]。腦組織的自身調(diào)節(jié)功能就是不匹配法的病理生理學基礎(chǔ)。另一種方法是將急診CTPI與復查MRI、CT對比,從而確定半暗帶區(qū)并計算出半暗帶的閾值,然后用半暗帶閾值進行急診CTPI時半暗帶的判定[13],稱為閾值法。陳唯唯等[14]將不匹配法與閾值法進行比較,發(fā)現(xiàn)兩者有較好的一致性,相關(guān)系數(shù)為0.787。但是由于臨床上尚沒有大樣本量的實驗研究計算出半暗帶的閾值,因此閾值法的臨床應用受到一定的限制,并且由于腦血流灌注的個體差異,運用統(tǒng)一的閾值法進行判定時難免會有一定的誤差,難以實現(xiàn)個體化的評價和治療。第三種方法稱為概率法,文獻報道[15]半暗帶區(qū)在缺血20 min時的死亡概率是27%,到缺血10 h時死亡概率上升到95%,說明缺血10 h時原半暗帶區(qū)的組織已不可挽救。相對正常區(qū)的死亡概率也由缺血20 min時的1%上升到缺血10 h時的43%,說明隨缺血時間的延長相對正常區(qū)的腦組織血流下降,半暗帶區(qū)逐漸向外擴展,提示缺血范圍的擴大,預后不良。缺血10 h時的腦組織死亡概率明顯高于缺血20 min,從而進一步證明了早期診斷和治療的重要性。通過死亡概率曲線可以推算出不同缺血程度腦組織對應的死亡概率,從而可以進行缺血半暗帶的判定,當死亡概率P=0.5時所對應的rCBF值很可能是缺血半暗帶閾值的上限。但是由于缺血后不同時間點的死亡概率曲線不同,因此需進行大量的臨床試驗以確定缺血后不同時間點的概率曲線。這樣,在臨床應用中就可以通過每個患者出現(xiàn)癥狀的時間以及其CTPI圖像,根據(jù)概率曲線判斷半暗帶的有無及估計預后。目前,CTPI對缺血半暗帶的顯示尚不及MRI功能成像技術(shù),但隨著研究的深入,CTPI對缺血半暗帶的識別必將有進一步的發(fā)展。

4 CTPI在短暫性腦缺血發(fā)作中的應用

短暫性腦缺血(cerebral transient ischemic attack,TIA) 是指由腦局部或者視網(wǎng)膜缺血引起的短暫的神經(jīng)功能缺損,典型病例臨床癥狀持續(xù)時間多數(shù)不超過1 h,且無急性腦梗死的證據(jù)。TIA 患者具有高度卒中危險性,如果不及時治療干預,其發(fā)作后2天發(fā)生卒中的危險性超過5%,第1個月內(nèi)為4%~8%,第1年為12%~13%,5年后達24%~29%[16]。雖然很早就有人注意到這種短暫、可逆、反復出現(xiàn)的急性腦缺血發(fā)作,并稱之為大腦的“間歇性跛行”,但是其重要的臨床意義、發(fā)病原理和防治方法等,至今才引起廣泛重視和積極的研究。在急性腦血管病的防治中,早期診斷和正確處理TIA已被公認為關(guān)鍵性重要環(huán)節(jié)之一。既往主要根據(jù)患者的臨床表現(xiàn)診斷TIA。有研究證實[17],CTPI能提供包括顯示腦灌注異常范圍、估計側(cè)支循環(huán)血流情況等TIA腦血流動力學的有價值的信息,并對臨床治療有一定幫助。大部分TIA患者雖然顱腦CT平掃未發(fā)現(xiàn)病變,CTPI局部腦血流量無明顯異常改變,但腦內(nèi)已有血流動力學的異常改變,這支持TIA發(fā)作由血流動力學因素引起的學說。TTP表示對比劑開始注入到局部腦組織CT值達到最大的時間,相對于腦血流量而言,TTP是提供受損腦組織范圍簡單而且有力的參數(shù)[11]。TIA患者的TTP比局部腦血流量發(fā)現(xiàn)腦血流動力學異常改變更加敏感,能夠在腦血流量減低以前早期發(fā)現(xiàn)腦缺血性病變。這與Lo等[18-19]的動物實驗結(jié)果相符。他們根據(jù)腦血流的時間動態(tài)改變,提出腦血流動力學半暗帶學說,將之定義為:腦血流灌注正?;蜉p度減低,而血液通過時間延遲的區(qū)域。并認為對比劑首次通過腦缺血區(qū)域,雖然腦血流量無異常變化,但是血流動力學已經(jīng)發(fā)生改變,導致對比劑首次通過圖與正常腦組織不同??赡苡?種因素使TTP延遲:①腦缺血后發(fā)生局部神經(jīng)生物化學改變,導致腦血管擴張、循環(huán)阻力下降,以代償因血流速度減低引起的局部腦血流量下降,當血管擴張達到最大限度時,腦血流量才開始下降,因此,在腦血流量下降前僅有TTP的延遲;②TTP延遲與側(cè)支循環(huán)有關(guān),因為絕大多數(shù)TIA是在動脈狹窄或閉塞的基礎(chǔ)上發(fā)生的,側(cè)支循環(huán)參與病變動脈支配區(qū)腦組織的供血,但是血液經(jīng)側(cè)支循環(huán)比正常的動脈直接供血途徑所需時間長,導致CTPI的對比劑通過時間延遲。由于常規(guī)CT頭顱掃描不能提供腦血流動力學信息,既往認為CT檢查對TIA無特別臨床價值。目前能評價腦血流動力學的影像學方法有單光子發(fā)射計算機體層成像(single photon emission computed tomography, SPECT)、吸入性氙氣CT掃描、正電子發(fā)射體層成像(positron emission tomography, PET) 及MR灌注成像等。其中氙氣CT掃描要求患者至少靜臥6 min,檢查結(jié)果受患者呼吸頻率改變的影響,不能推廣應用。SPECT與PET均屬于放射性核素顯像檢查,空間分辨率較低,操作復雜,檢查時間長,不適用于急診檢查,且其主要缺點是不能計算血流參數(shù)的絕對值,PET的檢查費用十分昂貴,臨床難以常規(guī)使用。CTPI能夠快速提供腦血流動力學的詳細情況,具有多個灌注參數(shù),為TIA的診斷提供了一種新的影像學檢查方法,并對TIA的病因和發(fā)病機制的研究有著重要意義。

5 CTPI與病理生理學的相關(guān)性

CTPI反映的是宏觀上腦組織缺血后的病理生理變化,它與微觀腦缺血后病理生理變化的聯(lián)系是怎樣的呢?高培毅、梁晨陽等[20-21]研究發(fā)現(xiàn),根據(jù)rCBF和rCBV的關(guān)系可以判斷出腦組織局部低灌注所引起微循環(huán)障礙的程度,即0.39~0.55的rCBF比值以及近似于1.00的rCBV比值表明缺血區(qū)微血管管腔受壓變形、閉塞的程度較輕;當rCBF的比值進一步下降,同時伴有rCBV比值輕度下降時,常常提示微血管管腔閉塞的程度更為明顯和微循環(huán)障礙的加重,當rCBV明顯下降時,則提示進入了腦梗死階段。Lin等[22]通過動物實驗發(fā)現(xiàn),在短暫性腦缺血模型中出現(xiàn)再灌注后降低的CBF恢復到正常狀態(tài)或者出現(xiàn)高灌注狀態(tài)這一現(xiàn)象。早期CBF、CBV的增加可能是由于二氧化碳、一氧化氮或乳酸的局部聚集導致血管擴張所致[23-24];晚期CBF、CBV的變化可能是與血管增生、血管密度增加有關(guān)。缺血后腦組織很快出現(xiàn)血管內(nèi)皮細胞生長因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)表達[25],缺血缺氧誘導血管VEGF基因轉(zhuǎn)錄速率增加。文獻報道VEGF陽性表達的時間從1 h到24 h不等,持續(xù)時間為48 h到2天。

缺血后VEGF陽性著色主要見于巨噬細胞、神經(jīng)細胞、血管內(nèi)皮細胞與膠質(zhì)細胞。張云亭等[26]報道,VEGF陽性著色以血管內(nèi)皮細胞及膠質(zhì)細胞最明顯,缺血早期神經(jīng)細胞也見染色,隨著缺血后損傷的加重,神經(jīng)細胞凋亡日趨增多,鏡下主要見血管內(nèi)皮細胞染色,這些都證實了再灌注后的血管密度增加這一現(xiàn)象。而梗死區(qū)的CBV增加可能與血腦屏障破壞,導致造影劑外滲有一定的相關(guān)性。目前,研究CT灌注成像所反映的宏觀表現(xiàn)在病理生理學上的機制還處在一個起步階段,還需要大量實驗對兩者的相關(guān)性做進一步研究。

6 問題與展望

與其他檢查方法相比較而言,CTPI具有時間和空間分辨力高、圖像質(zhì)量好、可測量絕對參數(shù)值等優(yōu)點,但在實際應用過程中仍存在許多問題,如輸入動脈與輸出靜脈的選擇、結(jié)論的可靠性及結(jié)果的再現(xiàn)性等[27]。而且CTPI模型的計算要進行許多假設(shè),在有血腦屏障破壞的情況下,這些假設(shè)往往是不能完全成立的。雖然由于多層螺旋CT具有很高的時間及空間分辨力,可以很好的反映對比劑首過循環(huán)的腦血流動力學變化,使極短時間內(nèi)的對比劑外滲造成的測量誤差可以忽略不計,但仍需大量實驗和臨床研究來檢驗其準確性。目前CTPI由于受探測器寬度、X線球管容量和冷卻特性的限制,只能進行節(jié)段性灌注檢查(20 mm左右),檢查范圍有限,每次獲得信息少。但是隨著探測器排列寬度的增加,掃描覆蓋范圍的加大,將腦組織形態(tài)學與功能學信息很好地結(jié)合起來,可望對全腦進行灌注成像。

綜上所述,CTPI技術(shù)將腦組織形態(tài)學與功能學信息很好的結(jié)合起來,是一種無創(chuàng)、便捷、有效的新技術(shù);可以從病理生理角度出發(fā),發(fā)現(xiàn)缺血早期腦血流動力學變化,給腦缺血病人的早診斷、早期治療帶來了希望;而且對于半暗帶的判定有一定臨床意義,可以為臨床溶栓治療提供依據(jù),對于研究腦缺血的發(fā)生機制也有一定的應用價值。但是CTPI各參數(shù)在溶栓治療后即再灌注后的變化及其病理生理學機制還需要進一步的研究。

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第7篇:細胞電生理學基本原理范文

【關(guān)鍵詞】 運動解剖學;體育專業(yè);CAI

Research and Development of Multimedia Courseware in Sports Anatomy

CHEN Xiao-an,CHEN Jing. Physical Scientific College of Jishou University,Jishou 416000,China

【Abstract】 Multimedia courseware (CAI)ia a kind of method application of modern science technigue means for the classroom teaching.This text tries to study the multi-media courseware of sports anatomy,then can broad the teaching room,improve the quality and reduce the teaching resourse of sports anatomy.

【Key words】

Sports anatomy; PE major; CAI

《運動解剖學》是體育專業(yè)主干課之一,是學習運動生理學、運動生物力學、體育保健學、運動生物化學等課程的基礎(chǔ)。它是在正常人體形態(tài)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,闡述體育運動對人體形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響,人體結(jié)構(gòu)機械運動規(guī)律及其與體育動作的關(guān)系等問題,對科學訓練與科學健身具有重要的意義。其教學內(nèi)容多而復雜,如人體9大系統(tǒng)、器官的位置、形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能等。其中包括動作技術(shù)的解剖學分析,骨骼肌起止點與功能,心血管系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能,胃、腸、肝、胰、肺、腎的微細結(jié)構(gòu)與功能;神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與傳導通路等內(nèi)容。傳統(tǒng)的教學方法多采用板書加幻燈、投影、掛圖、模型或標本示教等輔助教學手段,需要大量掛圖、模型、標本、尸體和解剖錄像。學生很難在頭腦里建立正確的空間結(jié)構(gòu),而且多種教學媒體間的頻繁切換費時、費力,課堂教學的信息量受限,學生學習的自主性受到客觀條件限制。

應用計算機多媒體課件制作技術(shù),將教學內(nèi)容以圖像、文字、聲音的形式輸入計算機,融文本、圖形、圖像、動畫、聲音為一體[1],研制“《運動解剖學》多媒體教學課件”,應用于本科生的理論和實踐教學,對拓寬《運動解剖學》的教學空間、提高教學質(zhì)量、節(jié)約教學資源具有重要的現(xiàn)實意義。

本文應用文獻資料法、專家訪談法等方法,對體育專業(yè)《運動解剖學》多媒體教學課件進行設(shè)計與實現(xiàn),取得了良好的教學效果。

1 研究方法

1.1 文獻資料法 查閱有關(guān)體育院校運動解剖學教學大綱和專著、學術(shù)期刊,有關(guān)CAI課件的研究資料和技術(shù)資料以及CAI課件制作技術(shù)的最新發(fā)展資料。

1.2 訪談法 通過訪問與座談的形式,征求有關(guān)專家、教授的意見和建議,以確定《運動解剖學》基本理論的教學內(nèi)容體系以及與之相應的課件教學目標體系;廣泛與學生交流,掌握他們的概況,使課件相關(guān)學習內(nèi)容更具有針對性。

1.3 研制開發(fā)環(huán)境 圖像采用ADOBE PHOTOSHOP軟件生成BMP或JPG格式文件;動畫用FLASH或ANIMATOR PRO軟件生成SWF或FLG格式文件;聲音用SOUND CARD音頻采集卡生成WAV格式文件;活動影像用ADOBE PREMIERE視頻采集卡生成AVI或MPG格式文件,圖片用數(shù)碼像機、掃描儀錄入以JPG格式存放或通過網(wǎng)上資源檢索獲取。

2 研制課件的原則

2.1 科學性原則 本課件以辨證唯物主義原理為指導,選用的素材既生動有趣,又不違背運動解剖學的基本原理;既要內(nèi)容正確、觀點鮮明,又要符合客觀實際,經(jīng)得起實踐的檢驗;較好地反映運動解剖學的基礎(chǔ)理論知識和前沿動態(tài)。

2.2 系統(tǒng)性原則 本課件在系統(tǒng)(細胞組織器官系統(tǒng)人體)分析的基礎(chǔ)上,將其緊密的集合在一起,內(nèi)容清楚,脈絡清晰。

2.3 教育性原則 在設(shè)置具體教學內(nèi)容時,不僅要體現(xiàn)現(xiàn)代多媒體技術(shù)特點,還要符合教育、教學規(guī)律,教材內(nèi)容的深淺程度符合教學大綱的要求,教學過程切合實際,重難點突出,教學手段多樣化,在傳授基礎(chǔ)理論知識的同時,全面發(fā)展學生的品質(zhì)和能力。

2.4 實用性原則 考慮到學生的能力差異,設(shè)計相應的具有針對性和廣泛適應性的教學內(nèi)容和教學程序,如學習內(nèi)容的深度和廣度、練習方法的選取、教學手段的運用等。課件內(nèi)容力爭通俗易懂,文字描述簡明清晰且有條理性。

2.5 方便操作原則 盡量增大系統(tǒng)操作的透明度,設(shè)置導航

標志和全程跳轉(zhuǎn)定位內(nèi)容的索引,使學生只用1個鼠標就能方便通過功能菜單、導航標志、問候與機器教師進行信息交流,方便而輕松地學習每一章節(jié)的內(nèi)容[2,3]。

3 設(shè)計思路

3.1 教學內(nèi)容的設(shè)計 教學內(nèi)容設(shè)計應根據(jù)新世紀教育部對高等體育人才培養(yǎng)的要求,以教育部下發(fā)的主干課程指導綱要,以基于Internet的“雙主”教學(即以教師為主導、以學生為主體的教學活動)為主要教學模式來確定[4]。該課件的教學內(nèi)容設(shè)計包括章節(jié)的劃分、課后作業(yè)、階段測驗、應用等部分。設(shè)計如圖1所示。

4 小結(jié)

4.1 體育專業(yè)《運動解剖學》CAI課件在提高教學效果方面有著其他教學手段無法比擬的優(yōu)越性。通過生動形象的畫面,簡單易懂的解說,優(yōu)美動聽的音樂,使學生對學習的內(nèi)容、方法、步驟等教學因素一目了然;使抽象的理論知識具體化、形象化、簡捷化;充分體現(xiàn)了教師的主導作用和學生的主體作用,改變了學生學習的方式和教師的教學模式。對提高教學質(zhì)量提供了優(yōu)質(zhì)的教學平臺。

4.2 利用校園網(wǎng)和閉路電視網(wǎng),將實現(xiàn)教育資源的深度挖掘,擴寬學生的學習空間,克服運動解剖學教學人力資源、標本、掛圖、實驗室面積等方面的不足,為學生、教練員、運動員、大眾人群的全民健康教育提供隨時學習、了解運動解剖學知識的機會和技術(shù)平臺。

4.3 可利用多媒體這一教學平臺的開放性和共享性特點,實現(xiàn)遠程教學和教學資源的共享,對于偏遠地區(qū)的體育教學及運動指導具有相當重要的教學價值,顯示了優(yōu)越的教育指導功能。

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第8篇:細胞電生理學基本原理范文

關(guān)鍵詞:植物衰老;細胞程序死亡;衰老相關(guān)基因;自由基

收稿日期:20120327

作者簡介:陳睿(1986—),女,安徽人,云南省西南林業(yè)大學碩士研究生。中圖分類號:Q945.48文獻標識碼:A文章編號:16749944(2012)05000604

1引言

植物的衰老(senescence)是指細胞、器官或整個植株生理功能衰退,最終自然死亡的過程[1]。如可以觀察到身邊植物的落葉、枯萎等植物衰老的現(xiàn)象。衰老是生物體自然死亡前生理上的一系列衰退過程,是長期進化和自然選擇的結(jié)果。植物的衰老對植物的生態(tài)適應、自然選擇和內(nèi)部生理機制的恢復等方面都有明顯的積極意義。如多年生喬木在秋季落葉,可減少在冬季水分和熱量的散失,起到保護植株安全過冬的作用;草坪草在遇到暫時性脅迫如缺乏必需的礦質(zhì)元素、極端溫度、不合季節(jié)的水分供應以及機械創(chuàng)傷和病原菌入侵時,通過衰老機制,對不利環(huán)境做出響應,使傷害局限在特定組織內(nèi)或進行“自我修剪”,待環(huán)境條件改善后重新恢復生長。

衰老是植物生長發(fā)育、形態(tài)建成和對環(huán)境應答反應中一個必要的、主動的過程,是受內(nèi)外因子直接或間接影響的一種器官或組織逐步走向功能衰退和死亡的變化過程[2]。

根據(jù)植物生長習性,開花植物有兩類不同的衰老方式:一類是一生中能多次開花的植物,如多年生木本植物及草本植物,營養(yǎng)生長和生殖生長交替的生活周期,雖然葉片甚至莖桿會衰老死亡,但地下部分或根系仍然活著;另一類是一生中只開一次花的植物,在開花結(jié)實后整株衰老和死亡,這類植物稱單稔植物。所有一年生和二年生植物和一些多年生植物(如竹)都屬于這類植物[1]。

2植物衰老時的生理生化變化

2.1蛋白質(zhì)顯著下降

許多實驗證實,葉片衰老時,總的蛋白質(zhì)含量顯著下降。蛋白質(zhì)含量下降的原因有兩種可能:一是蛋白質(zhì)合成能力減弱。例如,用延緩衰老的植物激素(赤霉素和激動素)處理旱金蓮離體葉或葉圓片,摻入蛋白質(zhì)中的14C-亮氨酸數(shù)量比對照(水)多;用促進衰老的脫落酸處理,摻入蛋白質(zhì)的數(shù)量則比對照還少。這就說明衰老是由于蛋白質(zhì)合成能力減弱[3]。

另一種可能認為衰老是由于蛋白質(zhì)分解過快引起的。植物葉片中有70%的蛋白質(zhì)存在于葉綠體,衰老時首先發(fā)生葉綠體的破壞和降解,蛋白含量下降。同時,在衰老過程中,水解酶如蛋白酶、核酸酶、酯酶等活性增大,分解蛋白質(zhì)、核酸和脂類等物質(zhì)并進行物質(zhì)的再循環(huán)[1]。

2.2核酸的變化

人們將在衰老過程中表達上調(diào)或增加的基因稱為衰老相關(guān)基因(senescence associated gene,SAG)。而表達下調(diào)或減少的基因稱為衰老下調(diào)基因(senescence down-regulated gene,SDG),SAG包括降解酶如蛋白酶、核酸酶、酯酶等基因、與物質(zhì)再循環(huán)有關(guān)酶如谷氨酰胺合成酶基因以及與乙烯合成相關(guān)的ACC合酶和ACC氧化酶基因。外加激動素可提高RNA含量,延緩衰老。實驗得知,放射性前體在離體衰老葉片中結(jié)合到核酸的數(shù)量是比較低的,如果用激素延遲衰老,則結(jié)合到核酸的放射性前體數(shù)量就較多[4]。

例如在葉片衰老過程中,其總DNA 水平變化較小,而總RNA水平尤其是mRNA 水平則劇烈下降[5]。隨著葉片衰老,一部分mRNA數(shù)量減少或消失,而另外一部分mRNA則出現(xiàn)或數(shù)量增加。這說明葉片衰老過程中可能有一些基因受到抑制而低水平表達,甚至完全不表達,而另一些基因則在衰老期間被激活,其表達增強。運用差示篩選和減式雜交分離、鑒定這些衰老相關(guān)基因,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)基因的mRNA水平隨葉片衰老而提高,即該基因衰老上調(diào)基因,其中一類僅在衰老特定發(fā)育階段表達的基因稱為衰老特定基因(senescence specific genes,S SGs),它的mRNA只有在葉片衰老時才能檢測到。另一類SA Gs在葉片生長初期就可檢測到有低水平表達,衰老開始后表達量迅速上升[6]。

而衰老下調(diào)基因,如編碼與光合過程有關(guān)的蛋白質(zhì)[葉綠素a、b 集光復合體、rbcL、rbcS(2,52二磷酸核酮糖羧化酶加氧酶大亞基、小亞基)、電子傳遞體(petB)、光合系統(tǒng)(psb A)]的轉(zhuǎn)錄本豐度隨葉片衰老急劇下降[7,8]。

2.3光合速率下降

葉片衰老時,葉綠體的基質(zhì)破壞,類囊體膨脹、裂解,嗜鋨體的數(shù)目增多、體積加大。葉片衰老時,葉綠素含量迅速下降。在大麥葉片衰老時,伴隨著蛋白水解酶活性增強的過程,Rubisco減少,光合電子傳遞和光合磷酸化受到阻礙,所以光合速率下降[9,10]。

2.4呼吸速率下降

在葉子衰老過程中,在衰老早期,線粒體體積變小,褶皺膨脹,數(shù)目減少,然而功能線粒體一直到衰老末期還是保留著。葉片衰老時,呼吸速率迅速下降,后來又急劇上升,再迅速下降,這種現(xiàn)象和乙烯出現(xiàn)高峰有關(guān),稱為呼吸驟變。因為乙烯加速透性,呼吸加強[10]。

3影響植物體衰老的條件

3.1光照

光能延緩菜豆、小麥、煙草等多種作物葉片或葉圓片的衰老[10,11]。實驗表明,光延緩葉片衰老是通過環(huán)式光合磷酸化供給ATP,用于聚合物的再合成,或降低蛋白質(zhì)、葉綠素和RNA的降解。紅光能阻止蛋白質(zhì)和葉綠素含量的減少,遠紅光照射則消除紅光的阻止作用,因此光敏色素在衰老過程中也起作用。藍光顯著地延緩綠豆幼苗葉綠素和蛋白質(zhì)的減少,延緩葉片衰老。長日照對木槿延緩葉片衰老的作用比短日照更為有效[1]。

3.2溫度

低溫和高溫都會加速葉片衰老,可能由于鈣的運轉(zhuǎn)受到干擾,也可能因蛋白質(zhì)降解,葉綠體功能衰退,葉片黃化[3]。

3.3水分

干旱促使向日葵和煙草葉片衰老,加強蛋白質(zhì)降解和提高呼吸速率,葉綠體片層結(jié)構(gòu)破壞,光和磷酸化受抑制,光合速率下降[12]。

3.4營養(yǎng)

早在1938 年,molish 就提出“營養(yǎng)虧缺”理論來解釋單稔植物的衰老,即生殖器官從其他器官獲得大量營養(yǎng)物質(zhì),致使其他器官缺乏營養(yǎng)而衰老死亡[1]。這種理論得到了很多實驗的證實,例如通過不斷摘除幼花可使大豆植株長期保持綠色和繁茂生長,延長壽命數(shù)周(molish,1928)。除去充實前的豆莢可延緩豌豆、紅花菜豆和大豆植株的死亡(Nooden and Leopold,1978),這種除花保綠技術(shù)已長期應用于園藝生產(chǎn)。但后來的許多研究與這種理論是相矛盾的。例如,隨著豆莢的發(fā)育,即使給大豆提供充足的礦質(zhì)營養(yǎng)仍然不能阻止它們的衰老(Mark and Nooden,1992)。

還有人認為衰老是由于發(fā)育中的生殖器官使得營養(yǎng)器官(如葉片)中糖類缺乏所致(Kelly and Davies,1988)。但大量數(shù)據(jù)表明,大部分植物葉片衰老過程中,可溶性糖含量是增加的。既然衰老是一種程序化細胞死亡(PCD),是一個主動過程,那么必須要有足夠的糖來提供能量;反過來,糖濃度的升高也可能會導致衰老(Lazan et al,1993)。另外,光合作用中,葉片積累的糖分過多,會產(chǎn)生負反饋調(diào)節(jié),抑制光合作用的進行,從而導致葉綠體的“功能衰老”。盡管并非所有的負反饋調(diào)節(jié)都會導致衰老,但至少從某些方面來說,糖的積累參與衰老的啟動。

3.5與植物衰老相關(guān)的基因

衰老是一種基因編碼的程序性事件,衰老期間有新蛋白質(zhì)的合成和原有蛋白質(zhì)種類的增減。人們已從擬南芥、大麥、玉米、番茄等植物中克隆出許多與衰老有關(guān)的基因。在衰老過程中正調(diào)節(jié)表達的基因,稱衰老上調(diào)基因,如SAG12、SAG13、LSC54。β - 半乳糖苷酶基因參與類囊膜主要組分(半乳糖脂)的降解產(chǎn)物(半乳糖)的動員。陳昆松等從中華獼猴桃果實中克隆到了一個β - 半乳糖苷酶基因cDNA 片段,分析結(jié)果表明β - 半乳糖苷酶在獼猴桃果實后熟軟化的啟動階段起作用。

3.6植物激素

植物激素調(diào)控論者認為,植物內(nèi)源激素含量的變化是調(diào)控單稔植物衰老和死亡的原初因子[10,11]。研究表明,植物正常衰老時,促進衰老的激素會增加,而延緩衰老的激素會減少,用外源激素處理,可明顯促進或延緩衰老。已發(fā)現(xiàn)的五大類激素中,IAA、CTK 和GA 可以延緩衰老,ABA 和乙烯可促進衰老[4]。例如,離體葉片如長出根,則延遲衰老,這是因為根系合成CTK,滿足葉片細胞的需要;離體葉片外施CTK 可延長保綠時間,推遲其衰老[13]。乙烯是典型的促進衰老的激素,很多種類切花在衰老過程中,乙烯生存量增加,若用外源乙烯處理,能加速切花衰老,縮短瓶插壽命,相反,用乙烯抑制劑來抑制乙烯的產(chǎn)生或干擾其作用,則可延緩切花衰老[19,20]。GA 在衰老中的作用一般認為是起延緩衰老作用,但Paul 等(1999)發(fā)現(xiàn)GA可以啟動大麥糊粉層的PCD,這樣看來GA 可能并不只是延遲衰老,其詳細作用有待于進一步研究。ABA 在衰老中的作用目前也存在爭議,Leshem 等認為ABA是一種抵御脅迫和衰老的激素;Kelly and Davies(1998)卻認為ABA 是僅次于乙烯的衰老促進劑。在離體葉片中,ABA 促進葉綠素的喪失和蛋白質(zhì)降解以及其他衰老癥狀的出現(xiàn),但上述現(xiàn)象在整體植株的葉片并不顯現(xiàn)。目前仍難斷定ABA在衰老中的確切作用,它的作用只能同其他激素一起討論[20]。

細胞分裂素是一類較活躍的植物激素,它不僅能促進植物細胞的分裂和擴大,而且在芽分化的誘導、葉綠體的發(fā)育、養(yǎng)分的運輸和分配、細胞衰老的抑制等方面都表現(xiàn)顯著的效果[9,12]。其調(diào)節(jié)植物衰老的作用最早由Richmond 和Lang于1957 年觀察激動素能阻止歐龍牙草離體葉片的蛋白質(zhì)和葉綠體的損失而得到證實。在植物衰老過程中,細胞分裂素調(diào)節(jié)了葉綠素的合成、物質(zhì)的分解代謝、礦質(zhì)營養(yǎng)的轉(zhuǎn)移和再分配等多種生理生化過程,在分子水平上對衰老相關(guān)基因的表達起到了激活、表達增強和表達抑制等調(diào)節(jié)作用[4,13]。細胞分裂素的生物合成一般認為有兩種途徑。一是tRNA 途徑,經(jīng)該途徑合成的細胞分裂素很少;二是從頭合成途徑,這是細胞分裂素合成的主要途徑[3 ],Hen 等于1979 年將該合成途徑中起關(guān)鍵作用的異戊烯基轉(zhuǎn)移酶活性片段克隆出來,1984 年A k iyosh i 等從根癌農(nóng)桿菌中將編碼此酶的基因(ipt)分離了出來,并闡明了異戊烯基轉(zhuǎn)移酶是細胞分裂素生物合成步驟中的一個關(guān)鍵限速酶,它促使5′2 AM P 和異戊烯基焦磷酸合成異戊烯基25′2 腺苷磷酸,并最終形成玉米素核苷酸和玉米素。于是先后不少研究人員利用不同啟動子與ipt連接導入各種植物,證明了延遲葉片衰老是因為植物體內(nèi)細胞分裂素含量的增加,利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)使植物體自動提高內(nèi)源細胞分裂素,ipt基因轉(zhuǎn)化的研究使延緩衰老的解決方法提高到了分子水平。最初人們以原始(未更換啟動子的ipt)為外源基因轉(zhuǎn)化植株,發(fā)現(xiàn)不僅植株葉片衰老有所緩解,而且植株形態(tài)發(fā)生了變化。為了解決植物組織中細胞分裂素過量表達的問題,試用了許多組織特異性啟動子和可誘導啟動子來表達外源ipt,例如熱激啟動子、銅誘導啟動子、四環(huán)素誘導啟動子、光誘導啟動子、果實特異性啟動子、傷害誘導啟動子等等,均獲得了相應的抗衰老植株,而且大部分的轉(zhuǎn)基因植株的形態(tài)不發(fā)生變異[19,20]。但這些研究僅僅局限于實驗室內(nèi),大大限制了抗衰老遺傳轉(zhuǎn)化工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應用。直到1994年,Lohman 等人從擬南芥中克隆出一組SA Gs,并證明其中SA G12 是高度衰老特異的,次年Gan等人把SA G12 特異啟動子與ipt 構(gòu)建成PSA G12~ipt嵌合基因,通過根癌農(nóng)桿菌介導轉(zhuǎn)化煙草獲得轉(zhuǎn)基因植株。這種轉(zhuǎn)基因植株與野生型相比,形態(tài)方面無明顯差別,根系發(fā)育完全,頂端優(yōu)勢得到保持,但在生理方面表現(xiàn)出光合能力延長,葉片衰老大大延遲,花數(shù)和生物量增加等;其基本原理是當轉(zhuǎn)基因植物葉片開始衰老時,啟動子開始啟動,ipt 基因開始表達,細胞分裂素含量增加;而當細胞分裂素增加到一定濃度,葉片衰老延遲,啟動子關(guān)閉,這就使基因產(chǎn)物保持一定水平,從而防止了細胞分裂素的過量產(chǎn)生而影響植物的正常發(fā)育[19]。之后不少專家學者將ipt轉(zhuǎn)入不同農(nóng)作物(水稻、小麥、煙草、木薯等)中延緩葉片衰老,以求提高作物產(chǎn)量,1998 年付永彩等利用基因槍法將抑制衰老的嵌合基因PSA G12~ipt轉(zhuǎn)入水稻,觀察并分析了T1 代轉(zhuǎn)基因植株成熟期的形態(tài),證明了抑制衰老的自我調(diào)節(jié)系統(tǒng)在部分轉(zhuǎn)基因水稻中表達,葉片衰老受到明顯的抑制[4]。1999 年曹孟良通過根癌農(nóng)桿菌法轉(zhuǎn)化了水稻,并取得了陽性植株。2000 年李洪清等進行木薯的抗衰老、增加產(chǎn)量方面的研究,將PSA G12~ipt通過農(nóng)桿菌法轉(zhuǎn)入木薯中,獲得了轉(zhuǎn)基因植株[13]。

2012年5月綠色科技第5期4植物衰老的調(diào)節(jié)機制

自1928 年molisch提出營養(yǎng)虧缺學說以來,隨著國內(nèi)外研究的深入進行,相繼提出了新的衰老學說以及對衰老學說進行了修補,如植物激素、死亡因子、自由基理論、氣孔調(diào)控假說、差誤理論、衰老基因調(diào)控學說和細胞程序性死亡理論等等。在衰老原因的眾多理論中,目前較為大家所公認的、很有發(fā)展前途的理論主要有:一是自由基理論,二是細胞的程序死亡理論[14]。

4.1自由基與衰老

植物體內(nèi)的自由基是指植物代謝過程中產(chǎn)生的O·-2、OH·等活性氧基團或分子,當它們在植物體內(nèi)引發(fā)的氧化性損傷積累到一定程度,植物就出現(xiàn)衰老,甚至死亡[15]。但生物在長期進化過程中在體內(nèi)形成了一套抗氧化保護系統(tǒng),通過減少自由基的積累與清除過多的自由基兩種機制來保護細胞免受傷害。生物體內(nèi)的抗氧化劑主要有兩大類,一是抗氧化酶類,主要包括超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫(CAT)、過氧化物酶(POX)等;二是非酶類抗氧化劑,主要有維生素E、維生素C、谷胱甘肽(GSH)等。

許多研究表明,在缺氧條件下,生物體內(nèi)SOD、CAT活性下降。對菜豆子葉超氧化物歧化酶活性研究發(fā)現(xiàn),其SOD活性隨組織衰老而下降,表明植物組織酶的清除能力隨年齡增加而下降[16]。自由基、活性氧對植物的損害作用主要表現(xiàn)在生物膜損傷、呼吸鏈損傷、線粒體DNA損傷等。很多研究集中在活性氧所引發(fā)的膜脂過氧化方面。膜脂過氧化即自由基(O·-2、OH·等)對類脂中不飽和脂肪酸引起的一系列自由基反應。脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)是一種氧合酶,專門催化具有順-1,4 戊二烯結(jié)構(gòu)的不飽和脂肪酸的加氧反應,其中間產(chǎn)物自由基和最終產(chǎn)物丙二醛都會嚴重地損傷生物膜。丙二醛具有強交聯(lián)性質(zhì),能與蛋白質(zhì)、核酸游離的氨基結(jié)合,形成具有熒光的Schif堿,稱為類脂褐色素(Lipofuscin - like pigment,LEP),是不溶性化合物,干擾細胞內(nèi)正常生命活動代謝。同時,丙二醛與生物膜中結(jié)構(gòu)蛋白和酶的交聯(lián),破壞它們的結(jié)構(gòu)和催化功能。活性氧、自由基還能直接與核酸分子作用,使堿基羥基化,發(fā)生突變,從而改變核酸的結(jié)構(gòu)。

線粒體呼吸鏈是細胞內(nèi)自由基的主要發(fā)生器之一,它本身易被自由基損傷。在衰老的植物組織中電子傳遞鏈的失衡使得部分電子泄露給O2,呼吸鏈電子傳遞出現(xiàn)短路,其結(jié)果使ATP生成減少,O·-2等活性氧的產(chǎn)生增加,從而影響細胞的功能[17]。

4.2細胞的程序死亡理論

植物在長期進化和適應環(huán)境的基礎(chǔ)上有選擇性地使某些細胞、組織和器官有序死亡,是其生長發(fā)育生存的一個主要特征。因為植物體自身起始和執(zhí)行死亡過程,故廣義上稱之為程序化死亡[18]。

程序化細胞死亡最初是在研究動物時被發(fā)現(xiàn)的,是機體內(nèi)存在的一種由細胞特定基因控制的、主動的過程[15]。

后來有人在植物中發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象,如根系生長發(fā)育中導管細胞的死亡;病原菌引起的超敏反應;植物葉片的衰老和死亡等。PCD對植物的發(fā)育生存是必需的過程,植物的許多過程如衰老、胚胎發(fā)生以及許多脅迫反應等都是通過PCD 運轉(zhuǎn)的。衰老之所以被看作是一種程序化細胞死亡,主要是因為衰老發(fā)生的時間、部位、以及發(fā)生的方式是專一而有序的[20]。

它并不僅僅是一種消極的老化過程,同時也是養(yǎng)料從衰老部位向新生部位轉(zhuǎn)移的再循環(huán)過程。

植物衰老是涉及PCD的生理過程,兩者在發(fā)生機制和信號傳導上存在較多的共性:包括植物衰老和PCD都是由基因控制的主動的過程,它們的發(fā)生都依賴新基因的轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)的合成。PCD和植物衰老都是一程序性事件。植物衰老與PCD都可以受許多內(nèi)部發(fā)育信號和外部環(huán)境信號的影響,從而調(diào)節(jié)進程的快慢。植物衰老和PCD過程中都存在物質(zhì)的運轉(zhuǎn),這在衰老器官中表現(xiàn)為維管束周圍組織最后衰老[21]。

植物衰老也是受基因控制的,現(xiàn)在人們已分離出許多與衰老有關(guān)的基因其中有編碼RNAase、蛋白酶、脂酶等的基因。

有關(guān)PCD 分子機制的研究表明,細胞的死亡程序是由核基因和線粒體基因共同調(diào)節(jié)的,是主動連續(xù)的程序化反應,此過程也受細胞內(nèi)外多種信號系統(tǒng)的誘導和細胞內(nèi)多種基因的級聯(lián)反應調(diào)控。植物PCD 是指整個原生質(zhì)(有細胞壁或無細胞壁)在植物某個生命時期主動撤退、消化過程,它在去除不需要細胞質(zhì)或整個細胞時主要通過自溶、裂解和木質(zhì)化過程。而植物衰老是在植物生長發(fā)育的最后階段導致許多細胞與器官自然程序化死亡、主動的生理過程,既受核基因控制又受各種環(huán)境因子影響。不僅是一種季節(jié)性生存戰(zhàn)略,同時又是避免不可測脅迫因子的適應戰(zhàn)術(shù)。在衰老過程中細胞群間衰老速率不一,代謝過程一般來說是主動的、需能過程。

植物衰老的過程不完全是PCD。完整的植物衰老過程應包括兩個階段:第一階段為可逆衰老階段,細胞以活體狀態(tài)存在;第二階段為不可逆衰老階段,細胞器裂解,細胞衰退,PCD發(fā)生,其中液泡的裂解和染色質(zhì)降解形成的DN段是PCD開始發(fā)生的標志。胞間基質(zhì)相互作用,為細胞的分化、生長和死亡提供必需的信號[14]。

5結(jié)語

植物衰老的部分被分解并運送至植物其它生長旺盛的部位,有利于健康部分的生長。但另一方面,衰老引起的植物各種功能的下降極大地限制了作物產(chǎn)量潛力的發(fā)揮,對于絕大多數(shù)農(nóng)作物來說,衰老會限制產(chǎn)量。因此研究植物衰老不僅有助于認識其發(fā)育過程,而且可能建立操縱植物衰老的方法,使其有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及園林花卉、城市綠化等。認識植物衰老的本質(zhì),了解其PCD 機制,將為植物衰老開拓一個新的研究領(lǐng)域。

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第9篇:細胞電生理學基本原理范文

追夢――各具魅力的研究院校

幾十年來,為了人類醫(yī)療水平的提高,生物醫(yī)學工程的追夢人堅定地做項目、搞科研,研發(fā)出一個個新的醫(yī)療技術(shù),更培養(yǎng)了一代代的生物醫(yī)學人才。國內(nèi)生物醫(yī)學工程院校就是這樣一個群體,從最初建立院系學科到分專業(yè)發(fā)展科研,再到如今培育人才做實際項目,每一步都走得精彩。

重點名校

清華大學

作為國內(nèi)首屈一指的理工科高校,清華大學的教學科研資源得天獨厚,生物醫(yī)學工程系也不例外。該系強大的師資力量不可小覷,教授就包括院士、“長江學者”特聘教授、美國電氣和電子工程師協(xié)會院士、美國醫(yī)學和生物工程研究院院士。另一方面,清華大學生物醫(yī)學工程系硬件設(shè)施優(yōu)越。院系所在的醫(yī)學科學樓擁有7個科研實驗室和4個教學實驗室,各實驗室設(shè)施齊全,更引進了世界最先進的設(shè)備供師生研究所用。

清華大學生物醫(yī)學工程學科自創(chuàng)立以來,在醫(yī)學信號處理、生理系統(tǒng)建模仿真、超聲成像等領(lǐng)域進行了長期系統(tǒng)地研究,在生物芯片、生物信息學、神經(jīng)工程、分子影像等新興方向有明顯特色。畢業(yè)生中既有國際知名大學的教授,也有國內(nèi)醫(yī)療儀器產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)軍人物,更多的是國內(nèi)教學、科研、國防及產(chǎn)業(yè)方面的優(yōu)秀人才。

清華大學生物醫(yī)學工程專業(yè)每年的碩士研究生總數(shù)在30人以內(nèi),具體到校內(nèi)校外是1∶1的比例,考研招生的人數(shù)大概在15人左右。

上海交通大學

上海交通大學生物醫(yī)學工程專業(yè)創(chuàng)建于1979 年,同樣是我國最早建立生物醫(yī)學工程學科的院校之一。正如“早起的鳥兒有蟲吃”,上海交通大學生物醫(yī)學工程起步早,發(fā)展也較為成熟。2011年,上海交通大學生物醫(yī)學工程學院成立,旨在對接國家重大需求及臨床醫(yī)學發(fā)展需要,重點建設(shè)生物醫(yī)學儀器、神經(jīng)科學工程、醫(yī)學影像信息、生物納米材料4個學科領(lǐng)域,致力于培養(yǎng)具有國際競爭力的生物醫(yī)學工程領(lǐng)域高端研發(fā)人才。生物醫(yī)學工程學院實施精英式教育,從一年級開始就實行導師制,進行全方位的導航。學生入校后,一、二年級夯實數(shù)理生基礎(chǔ)及專業(yè)基礎(chǔ);三、四年級根據(jù)領(lǐng)域方向興趣,在導師的指導下,拓展知識,提升創(chuàng)新能力和實踐能力。這一教育方式讓該學科的畢業(yè)生更出類拔萃。

2010年上海交通大學生物醫(yī)學工程各專業(yè)研究生報考錄取表

專業(yè)名稱 報名

人數(shù) 錄取人數(shù) 報錄比

生物學 319 53 6.18∶1

化學工程與技術(shù) 43 9 4.78∶1

生物醫(yī)學工程(83100) 95 30 3.17∶1

生物醫(yī)學工程(430131) 8 21(含推免) 未知

生物工程 7 4 1.75∶1

西安交通大學

西安交通大學的生物醫(yī)學工程在業(yè)內(nèi)聲名遠揚。2000年,在原西安交通大學、西安醫(yī)科大學、陜西財經(jīng)學院三校合并及學科交叉融合的基礎(chǔ)上,生命科學與技術(shù)學院成立。該院下設(shè)生物醫(yī)學工程系、生物科學與工程系兩個系,設(shè)有生物醫(yī)學工程研究所、生物醫(yī)學分析技術(shù)與儀器研究所、分子遺傳學研究所、癌癥研究所、生物醫(yī)學工程與儀器研究所、線粒體生物醫(yī)學研究所六個研究所。依托學校的整體實力,學院還設(shè)有現(xiàn)代醫(yī)學電子技術(shù)及儀器國家專業(yè)實驗室、生物醫(yī)學信息工程教育部重點實驗室、生物醫(yī)學工程陜西省重點實驗室三個重點實驗室。2011年西安交通大學生命科學與技術(shù)學院生物醫(yī)學工程招收學術(shù)型碩士研究生50人,全日制專業(yè)學位研究生20人。

復旦大學

復旦大學生命科學學院創(chuàng)立于1986年,是我國最早在大學中成立的生命科學學院,也是國家生命科學和生物技術(shù)人才培養(yǎng)基地。生命科學學院由生態(tài)與進化生物學系、微生物學和微生物工程系、遺傳學和遺傳工程系、生理學和生物物理學系、生物化學系五個系級單位組成,擁有遺傳工程國家重點實驗室、生物多樣性與生態(tài)工程教育部重點實驗室、現(xiàn)代人類學教育部重點實驗室三個國家和教育部重點實驗室,以及遺傳學研究所、發(fā)育生物學研究所、植物科學研究所、生物多樣性科學研究所、進化生物學研究中心等七個研究機構(gòu)。學院以科學研究為主導,以爭取國家級重大項目為抓手,力爭在科研成果、科技產(chǎn)業(yè)化等方面實現(xiàn)快速發(fā)展。

2010年復旦大學生物醫(yī)學工程各專業(yè)研究生報考錄取表

專業(yè)名稱 報名人數(shù) 錄取人數(shù) 報錄比

生態(tài)與進化生物學 18 6 3∶1

微生物學和微生物工程 49 11 4.45∶1

遺傳學 90 42 2.14∶1

生理學和生物物理 8 5 1.6∶1

生物化學 128 48 2.67∶1

實力院校

浙江大學

1977年浙江大學科儀系設(shè)立國內(nèi)第一個生物醫(yī)學工程專業(yè),并相繼建成我國生物醫(yī)學工程第一個碩士學位授予點、第一個博士學位授予點和第一個博士后科研流動站,現(xiàn)隸屬浙江大學信息學部生物醫(yī)學工程與儀器科學學院。其生物工程系在我國生物醫(yī)學工程業(yè)內(nèi)享有“黃埔軍?!钡拿雷u。學院建有生物傳感技術(shù)國家專業(yè)實驗室、生物醫(yī)學工程教育部重點實驗室等學術(shù)研究機構(gòu)。學院與國際一流大學及科研機構(gòu)的交流和合作廣泛,多次舉辦高質(zhì)量的國際學術(shù)會議。作為實力派院校之一,學院辦學條件優(yōu)越,科研實力強勁,現(xiàn)有科研實驗用房6千多平方米,歷年來先后獲得國家級和省部級科技進步獎30余項,多項科研成果居國內(nèi)外領(lǐng)先地位。

學院碩士招生按生物醫(yī)學信息處理、醫(yī)學成像與圖像處理、醫(yī)學儀器、生物傳感技術(shù)、定量與系統(tǒng)生理等方向進行,按下表中的小專業(yè)錄取。其中免試研究生比例約50%。

2010年浙江大學生物醫(yī)學工程各專業(yè)研究生報考錄取表

專業(yè)名稱 報名

人數(shù) 錄取

人數(shù) 推免人數(shù)

電子信息技術(shù)及儀器 110 24 未知

生物醫(yī)學工程(083100) 86 46 未知

儀器儀表工程 1 6 5

生物醫(yī)學工程(430131) 6 14 8

東南大學

作為國內(nèi)生物醫(yī)學行業(yè)的佼佼者,東南大學生物科學與醫(yī)學工程學院以強大的實驗平臺和嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度見長。該學科設(shè)有生物電子學國家重點實驗室、江蘇省生物材料與器件重點實驗室。另外,在蘇州、無錫等地開設(shè)科研基地,給學生提供了優(yōu)良的實踐平臺,更方便學院與校外公司合作。在教學治學方面,全院師生在韋鈺院士的帶領(lǐng)下,在追求知識和理想中求實進取,勇于創(chuàng)新,創(chuàng)造了很多卓越的科研成果。

依托強大的學科優(yōu)勢,生物科學與醫(yī)學工程學院學生學術(shù)思想活躍,專業(yè)基礎(chǔ)扎實,具有較強的創(chuàng)新意識,大受用人單位歡迎。畢業(yè)生可到生物醫(yī)學工程和電子信息工程領(lǐng)域的企業(yè)、高校、科研院所、醫(yī)院等單位從事研究、設(shè)計、管理等方面的工作。

在考研招生時,學科分兩個方向來錄取。對于初試,考卷一般都不會設(shè)置太難,主要是對基礎(chǔ)知識部分的考查。

2010年東南大學生物醫(yī)學工程各專業(yè)研究生報考錄取表

專業(yè)名稱 報名人數(shù) 錄取人數(shù) 推免人數(shù)

生物物理學 15 4 0

生物醫(yī)學工程 106 61 13

華中科技大學

華中科技大學生命科學與技術(shù)學院擁有生物醫(yī)學工程和生物物理學兩個國家重點學科。學院科研實力雄厚,依托學院建立的科研基地包括:國家納米藥物工程技術(shù)中心、科技部基因工程“國際科技合作基地”、武漢國家生物產(chǎn)業(yè)基地、生物醫(yī)學光子學教育部重點實驗室、中英基因工程和基因組學聯(lián)合實驗室、中德馬普生物物理與生物化學合作實驗室等。近三年承擔國家和?。ㄊ校┭芯空n題234 項,其中國家自然科學基金108項,獲得省部級以上獎勵5項,獲得授權(quán)發(fā)明專利23 項,發(fā)表SCI收錄論文418篇。

學院研究方向包括醫(yī)學圖像處理與分析、醫(yī)學成像技術(shù)與應用、生物醫(yī)學信號檢測與處理、納米生物光子學與生物傳感技術(shù)、人工器官等。近兩年的考研報錄情況未公開,但歷年報考人數(shù)一直在全國高校內(nèi)居多。

逐夢――與時俱進的研究分支

近年來,隨著生物醫(yī)學工程學科的發(fā)展,生物醫(yī)學工程技術(shù)也日趨成熟,各分支方向的發(fā)展也日益明晰。那么,經(jīng)過幾十年的科學探索與研究,生物醫(yī)學工程的發(fā)展現(xiàn)狀如何?生物醫(yī)學工程研究包括生物力學、人工器官、生物醫(yī)學信號檢測處理、生物醫(yī)學儀器、生物醫(yī)學成像、生物醫(yī)學超聲、生物材料與微納米生物技術(shù)、分子電子學以及遠程醫(yī)療與社區(qū)保健工程等分支?,F(xiàn)今,各分支的發(fā)展與研究進行得如火如荼,研制出一系列輔助醫(yī)療儀器與關(guān)鍵技術(shù),并在人類醫(yī)療診斷中發(fā)揮了很大作用。一般來說,我們可以將這些分支簡分為四個方向:醫(yī)學影像學、醫(yī)學信息工程、醫(yī)學儀器和分子生物學。

那么,對生物醫(yī)學工程懷有憧憬的你,應該如何選擇自己的努力方向呢?古人云:“知己知彼,百戰(zhàn)不殆?!蔽覀冃枰私馍镝t(yī)學工程,明白自己對哪方面感興趣。

醫(yī)學影像學

影像學診斷是20世紀醫(yī)學診斷最重要、發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。20世紀50年代x光透視和攝片是臨床最常用的影像學診斷方法,而由于X線、CT技術(shù)的出現(xiàn)和應用,影像學診斷水平發(fā)生了飛躍,極大提高了臨床診斷水平。核磁共振計算機斷層成像系統(tǒng),不僅可分辨病理解剖結(jié)構(gòu)形態(tài)的變化,還能做到早期識別組織生化功能變化的信息,有利于臨床早期診斷。醫(yī)學影像學由此而生。

不同于醫(yī)學專業(yè)的影像學注重使用影像來診斷病情,生物醫(yī)學工程醫(yī)學影像學注重研究如何給醫(yī)生提供更好的圖像信息,如何將人體成像的信息更加可視化。近年來,各相關(guān)研究機構(gòu)研發(fā)了許多新型的醫(yī)學影像技術(shù),包括人體各大臟器、血液乃至皮膚的成像技術(shù),提取出更加有效的醫(yī)學特征輔助醫(yī)生治療。

醫(yī)學影像的研究對于研究人員的計算機水平有很高的要求,如在本科階段學習的matlab/c++等軟件是較為常用的編程軟件。該方向研究生階段的學習科目有《醫(yī)學影像學》《多維信號處理與分析》《信號處理的小波變換》等,主要介紹醫(yī)學成像的基本原理與關(guān)鍵技術(shù),是本科階段《大學物理》《高等數(shù)學》《數(shù)字信號處理》等課程的深度延續(xù)。

這一方向的研究在生物醫(yī)學工程專業(yè)中較為普遍,很多大學都開設(shè)相應的課程或?qū)嶒炇?。由于各院校發(fā)展情況不同,研究方向的名稱也略有不同,感興趣的考生可以利用網(wǎng)絡資源加深了解。典型的院校有:清華大學、上海交通大學、華中科技大學、東南大學等。

醫(yī)學信息工程

醫(yī)學信息工程研究方向包括神經(jīng)功能工程、生物醫(yī)學信號的檢測與處理、生物信息獲取以及傳感生物信息系統(tǒng)和應用等分支。其主要工作目標一方面是為神經(jīng)科學研究建立交叉的技術(shù)平臺,另一方面是為臨床神經(jīng)疾病的診斷和治療提供新的解決方案。生物醫(yī)學信號是人體生命信息的集中體現(xiàn),是窺視生命現(xiàn)象的一個窗口。通過檢測心電、腦電、肌電和細胞電活動、體溫、血壓、呼吸、心音、肌肉收縮等生物信號,提供給醫(yī)生最好的診療信息。

該方向研究生階段的課程設(shè)置主要包括《電路》《信號與系統(tǒng)》《數(shù)字信號處理》《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》《生物系統(tǒng)及建?!贰渡镝t(yī)學模式識別》等。各院校的課程設(shè)置基本相同,或者是相關(guān)課程的拓展。同樣,該方向?qū)W生的計算機編程能力有一定要求,在學習或?qū)嶒炛行枰炀殤糜嬎銠C處理實驗數(shù)據(jù)。畢業(yè)生的就業(yè)去向主要是電子信息和醫(yī)學信息類的科研院所、醫(yī)藥衛(wèi)生單位、生物醫(yī)學電子信息企業(yè)等,從事科研、開發(fā)、應用設(shè)計制造及設(shè)備管理等方面的工作。國內(nèi)開設(shè)該方向的院校有:四川大學、電子科技大學、西安交通大學、浙江大學、東南大學等。

醫(yī)學儀器

醫(yī)學電子儀器是生物醫(yī)學工程學科的一個重要分支。19世紀末20世紀初,人類研制成功的各種治療儀器大量進入臨床,最具代表意義的有可植入式心臟起搏器、高頻電刀、激光刀等。伴隨微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展,各種物理治療類儀器發(fā)揮了越來越顯著的作用。目前的研究課題包括:面向腫瘤診斷治療的新型設(shè)備的研究開發(fā)、基于物理方法的熱治療技術(shù)、大功率驅(qū)動技術(shù)及醫(yī)學儀器的設(shè)計與制造、面向家庭和社區(qū)醫(yī)療的數(shù)字化儀器的研發(fā)等方面。

該方向研究生階段的課程主要有《智能儀器設(shè)計》《高級醫(yī)療儀器》《醫(yī)學儀器原理》等,是本科階段《微機原理與接口技術(shù)》《傳感器技術(shù)》《信號處理技術(shù)》等課程的延續(xù)。國內(nèi)開設(shè)該方向的院校有:上海交通大學、清華大學、浙江大學、四川大學等。

分子生物學

分子生物學是以分子水平研究生命本質(zhì)的一門新興邊緣學科,它以核酸和蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)及其在遺傳信息和細胞信息傳遞中的作用為研究對象,是當前生命科學中發(fā)展最快,并正在與其他學科廣泛交叉和滲透的重要前沿領(lǐng)域。由于分子生物學的不斷發(fā)展,現(xiàn)代生物醫(yī)學工程中人工關(guān)節(jié)、人工心臟起搏器、人工心臟、人工肝、人工肺等在臨床上得到應用,使千千萬萬的患者恢復了健康。隨著社會多樣性發(fā)展,市場需求的不斷變化,該方向也會研發(fā)出新的生物能源、保健、護理產(chǎn)品,甚至是化妝品相關(guān)的技術(shù)。