时间：2022-05-14 09:22:37
【摘要】 目的：后肢远程缺血预处理对急性心肌缺血再灌注与心交感神经损伤影响的实验研究。方法：20只雄性新西兰大白兔随机被均分成两组：对照组及远程缺血预处理（ripc）组。两组均制作心肌缺血模型。ripc组在心肌缺血前行双后肢短暂缺血预处理2次（充气式压力止血带环扎双后肢?窝上1/3，压力26.6 kpa，每次10min，间隔10min），最后一次后肢缺血预处理后再灌注60min制作急性心肌缺血模型。其方法为：冠状动脉左前降支完全闭塞45min，于松开结扎圈再灌注2、4 h时，分别以131碘-间位碘代苄胍(131i-mibg)、99m锝-甲氧基异丁基异腈(99mtc-mibi)双核素作放射自显影，其后以美蓝、氯化四唑（ttc）作组织染色，分别确定心肌危险梗塞灶与实际梗塞灶。结果：再灌注4h后，预处理组危险梗塞灶与实际梗塞灶均小于对照组(p<0.01)。131i-mibg及99mtc-mibi自显影在同一区域摄取存在差异性,两组131i-mibg显影缺损面积(40.8±3.2)%，均显著比99mtc-mibi显影缺损及实际梗塞灶大(p<0.05)。结论：远程预处理能有效阻断心肌缺血再灌注对交感神经损伤的作用；利用交感神经显影剂mibg显影能客观监测心肌梗塞病变范围和程度，评价远程预处理的心肌保护效应。
【关键词】 缺血预处理，心肌；心肌再灌注损伤；交感神经系统；放射性核素显像
心肌梗塞后，血浆内儿茶酚胺瞬间升高，梗塞病灶与非梗塞区内去甲肾上腺素(ne)有不同程度耗竭，交感神经活性与分布发生变化，心交感神经元突触信号传导受阻，容易导致心律失常等并发症。近年来，有不少学者证实，肢体[1]、腹腔动脉[2]、肠[3]等器官的短暂缺血可以减轻随后发生的心肌缺血再灌注损伤，由此提出了“远程缺血预处理（remote ischemic preconditioning，ripc）”的概念，为缺血预处理临床应用带来了希望。本实验拟以活体兔为实验对象，经双下肢缺血预处理诱导缺血耐受，通过结扎冠状动脉左前降支，建立急性心肌梗塞动物模型，利用心肌灌注显影剂99m锝-甲氧基异丁基异腈(99mtc-mibi)及交感神经受体显影剂131碘-间位碘代苄胍（131i-mibg）进行双核素放射自显影，根据显影结果，结合美蓝、氯化四唑（ttc）染色，选择感兴趣区，通过软件分析，定量测定并比较131i-mibg与99mtc-mibi在同一部位摄取比率，探讨远程预处理对心肌缺血再灌注与交感神经损伤的保护作用，进一步明确该预处理方法的作用机制。
1 资料与方法
1.1 实验动物雄性新西兰大白兔20只，体重（3.5±0.4）kg，由本院临床医学实验研究所提供。
1.2 试剂 131i-mibg（特异活度2030.5mbq/mmol)购自北京401核能原子研究所，放化纯98%。99mtc-mibi（特异性活度33150.2 mbq / mmol)，购自广东希埃核药学公司，放化纯99.1%。磷酸盐缓冲液(pbs 10g/l),ttc(2,3-triphenyl tetrazolium chloride，sigma公司)。
1.3 主要仪器storm860标准磷屏(分子动力公司,美国)，奥林帕斯光学显微镜及数码相机(日本)，leica-cm1900恒温冰冻切片机(leica,德国)，jeol-jem-100sx透射电镜(jeol,日本)，uthscsa imagetool(it)3.0面积分析软件及adobe photoshop 6.0公用软件。
1.4 建立预处理模型20只雄性新西兰大白兔，随机均分成对照组及远程缺血预处理（ripc）组（每组各10只）。两组在制作心肌缺血前90min经耳缘静脉给予戊巴比妥钠30mg/kg麻醉；远程缺血预处理组在静脉给予戊巴比妥钠麻醉后，行双后肢短暂缺血2次（充气式压力止血带环扎双后肢?窝上1/3，压力26.6kpa，每次10min，间隔10min）。实验中肛门留置温度计（509监护仪，american）,使用恒温箱控制体温在36.5℃～37.5℃，以排除温度对实验结果的影响。
1.5 心肌缺血模型a、b两组均制作心肌缺血模型。b组最后一次预处理后60min，依据fukuchi k等方法[4]制作心肌缺血模型。心肌缺血模型制作方法：沿胸骨左侧第5肋间隙开胸(不破坏胸膜)靠近冠状动脉左前降支近端游离冠脉约1.0cm，5/0无创缝合线穿过动脉，套管法(图1)结扎45min，松开结扎圈2h，形成心肌缺血再灌注损伤模型。术中及时、合理追加麻醉药，确保手术顺利进行且不抑制呼吸。
1.6 双核素示踪药物给药方法心肌缺血再灌注2h，将活度为13.875mbq的131i-mibg，沿耳缘静脉注入，2h后再将活度为175mbq的99mtc-mibi注入同一静脉。15min后结扎动脉，将2.0ml美蓝，直视下注入左心室，3min后用过量100g/l氯化钾处死动物，迅速摘除心脏，以0℃ 10g/l pbs冲洗附着在心脏表面血迹，冰冻切片包埋剂（oct）包埋心脏，-80℃冰箱速冻备用。实验流程见图2。
1.7 病理检查沿心尖向基底部短轴连续切片，厚约5mm并观察切面颜色。随后放置在恒温37℃含10g/l ttc的10 g/l pbs(ph=7.4)中孵育20min，行ttc染色。组织染色后放入40g/l甲醛溶液中浸泡24h。注入美蓝后，阻塞部位因血运受阻导致美蓝染色缺损，定义为危险梗塞灶[5]，经ttc染色而出现苍白区，定义为实际梗塞灶。利用图像分析仪image?tool(it)3.0，对两种染色差异性进行分析后转化为相应的数据（%）。对照组〖4〗心肌缺血 注：a,b,c,d各时间点分别注入131碘-间位碘代苄胍，99m锝-甲氧基异丁基异腈，美蓝，氯化钾。
1.8 心脏切片放射自显影操作及处理 取oct包埋冻存的心脏，恒温-20℃下，沿心尖向基底部连续切片，每切30次收集一次厚度为20μm的切片，作为自显影样本；或5μm切片作h-e染色，按i-gawa等[6]的方法，稍加修改进行双核素放射自显影。将20μm切片放在预冷清洁透明的胶片上并烘干，平铺在磷屏上，4℃曝光10h，磷屏扫描成像，根据显影结果，结合染色组织差异，选择感兴趣区，利用imagetool(it)3.0分析软件，定量测定显影相素间灰度差异值，定量分析显影区99mtc的分布。以清屏器处理磷屏并放置3d，待切片及残留在磷屏表面的99mtc完全衰变，再将同一显影切片放置在磷屏上曝光4d，按上述处理程序，获得131i-mibg自显影。由于99mtc半衰期为6.02h，而131i为8.04d，后者核素半衰期为前者数十倍，两者之间自显影图像影响不足1%，根据yoshioka等[7]系列实验可以忽略不计。
1.9 统计学处理用spss10.0统计软件对所得的数据进行分析，数据用均数±标准差(±s)表示，不同组别间采用完全随机配对性t检验或单因素方差分析，p<0.05为差异有显著性。
2 结 果
使用adobe photoshop6.0图片编辑器及image?tool(it)3.0软件，将131i-mibg、99mtc-mibi自显影与大体组织染色进行数据转化。结果见表1。
2.1 美蓝、ttc染色结果对照组经美蓝染色，其危险梗塞灶缺损比值为（36.4±2.2）%，高于预处理组(p<0.01),其比例约38%。同样，对照组经ttc染色，实际梗塞灶为（33.6±2.4）%，高于预处理组(p<0.01)，其比例约45%。
2.2 体外131i-mibg与99mtc-mibi放射自显影量化分析结果
2.2.1 131i-mibg自显影结果:同预处理组比较，对照组mibg自显影缺损度远大于预处理组(p<0.01)。预处理组mibg缺损比率超过了美蓝缺损度，两者之间比率为(28.7±2.3）%∶（23.2±1.8）%(p<0.01)。
2.2.2 99mtc-mibi自显影结果：99mtc-mibi自显影缺损度，对照组缺损度较大，与预处理组比较具有显著性差异(p<0.01)，与同组ttc染色总体差异性不显著(p>0.05)。
2.2.3 131i-mibg与99mtc-mibi显影结果对比：比较131i-mibg与99mtc-mibi显影相对应区域:mibg显影缺损度均大于mibi(p<0.01)。详见表1。 表1 两组急性心肌梗塞区量化结果(n=10，
2.3 131碘-间位碘代苄胍40.8±3.2 28.7±2.3 99m锝-甲氧基异丁基异腈34.3±2.7##18.6±2.2 ## 注：与对照组比较p<0.01；与131碘-间位碘代苄胍显影缺损度比较##p<0.01；与美蓝染色比较p<0.05，p<0.01。
3 讨 论
1986年，murry等[8]首先发现心肌反复短暂缺血可以限制随后较长时间心肌梗塞的范围，因此提出了心肌缺血预适应的概念，即心肌能从短暂的缺血中产生内源性保护作用，对随后较长时间缺血具有保护作用。随后的研究表明，缺血预处理是机体的一种内源性保护机制[9]。1993年，przyklenk[10]等首次报道在狗的心脏缺血模型中，当给予一个血管区域缺血预处理后，可使远离该区域的心脏组织产生缺血耐受，这一发现，促使研究者思考缺血预处理效应是否存在组织器官交叉保护现象这一问题？随后的研究结果支持了这一假设。gho等[11]证实肾脏缺血预处理可诱导心脏缺血耐受，oxman等[12]发现给与大鼠下肢10min的短暂缺血，可对随后的心肌缺血产生保护作用，人们称此现象为远程预处理(remote preconditioning，rpc)：即给予远离缺血部位的组织或器官短暂缺血，可对缺血部位产生保护作用。诱导缺血耐受，为缺血预处理的操作性和临床应用提供了新的思路。 既往研究表明[13]，心肌梗塞后，心交感神经兴奋性增强，早期能导致心律失常等多种并发症。由于去甲肾上腺素(ne)类似物间-碘苄胍(mibg)，为假性神经递质，在心脏特异性传导体系中，被神经原摄取、储存、释放与ne基本一致，随心肌血运至交感神经末梢，与特异性转运蛋白结合，聚集在交感神经元节后神经节，而与磷苯二酚-0-甲基转移酶及单胺氧化酶受体配体结合传递信号，但不能进入细胞参与氧化代谢。利用mibg这一特性，经核素标记作为受体显影示踪剂。1988年minardo等[14]首先将mibg用于研究狗的心肌梗塞病动物模型，分别用药物损伤心交感神经或结扎冠状动脉左前降支，建立狗心肌梗塞模型，同时应用123i-mibg和201te进行显影对照，并用电生理学方法检测相应区域，发现梗塞部位交感神经损伤的分布与实际梗塞灶之间，具有显著不匹配性，123i-mibg显影缺损始终大于201te。同年，sisson等[15]用该模型，获得相似结果。就预处理而言，目前国内外文献尚未有以放射性核素显影研究远程预处理对心肌保护作用的报道，另外研究表明远程预处理的保护效应具有全身效应，其保护作用与神经、体液因素具有显著的关系[16]，且需要相关的触发机制[17]。因此，本实验选择131i-mibg、99mtc-mibi双示踪自显影，研究远程预处理对心肌缺血再灌注损伤对交感神经损伤的影响，结果表明：在远程预处理组中，mibg缺损度明显比对照组缺损度小，且两组中mibg缺损度均大于mibi所显示的缺损度，表明急性心肌缺血再灌注损伤与交感神经损伤具有密切的关系，该预处理模式对心肌缺血再灌注时交感神经损伤具有保护作用。既往研究证实，缺血预处理在不同种属动物中能减少心肌梗塞面积75% 左右[18]，另有研究表明心肌梗塞模型中，肢体缺血预处理诱导的保护效应可减少心肌梗塞的面积达50%左右[19]，本研究结果与文献报道的结果基本一致，从核医学的角度进一步证明了远程预处理对心肌的保护作用，其保护作用与减轻交感神经的损伤具有密切关系。 研究显示，123i-mibg与99mtc-tetrofosmin双示踪spect显影，交感神经损伤主要表现在急性期，而远期显影规律性较差[20]。在狗心肌梗塞再灌注模型急性心肌梗塞时，交感神经损伤范围比实际梗塞灶早而且广泛，尤其在梗塞病变发生几小时内最明显[21]。由于缺血预处理具有早期效应和延迟效应两个时间窗[22]，为便于研究和观察，本实验选择早期效应进行研究。实验观察到心肌梗塞早期，利用双核素示踪放射自显影，显示出心交感神经损伤度远超过实际梗塞灶。其机制可能为发生梗塞导致区域性供血障碍，引起神经突触前结构损害，反射性激活交感神经末梢，血管持续痉挛，交感神经进一步损伤，神经末梢内atp大量耗竭，由于神经末梢对atp的依赖性远超过心肌细胞对atp的依赖，利用mibg显影就出现区域性结构改变，从而使交感神经颗粒超微结构的损害程度明显比心肌细胞损害程度重。 上述实验结果表明远程预处理对缺血心肌的保护作用与抑制交感神经的损伤具有密切关系，其它保护机制可能与增强心肌细胞对缺血缺氧的耐受[23,24]，促进缺血再灌注后心功能的恢复[25,26]，抑制缺血再灌注心肌细胞的凋亡[27,28]，减少缺血再灌注后心律失常的发生，以及降钙素基因相关肽的表达[29～31]等有密切关系。当然，其具体的作用机制以及各机制间共同的作用途径尚需进一步研究。
【摘要】 目的 利用二维电泳技术对大鼠肝细胞蛋白进行分离，以进一步探讨低氧预处理保护肝细胞的机制。方法 将原代培养的肝细胞分成对照组和低氧预处理组，用固相化ph梯度等电聚焦的二维聚丙烯酰胺凝胶电泳技术展示并比较两组细胞表达的所有蛋白质，银染法显示两组细胞差异表达的蛋白质分子。结果 两组肝细胞的蛋白质图谱分别可分辨出约260个蛋白点，绝大多数蛋白点在位置、大小和形状上几乎一致。对照组和预处理组间有11个明显差异的蛋白点，初步确定其等电点和分子量。其中5个蛋白质点仅在对照组中表达，而在预处理组中未出现；6个蛋白质点在预处理组中表达，而在对照组中未出现。结论 二维电泳可以对肝细胞蛋白进行较精确的分离；低氧预处理引起肝细胞蛋白质分子的改变，在预处理组中新增加的蛋白质分子可能与细胞耐受低氧有关。 【关键词】 肝细胞；低氧预处理；二维蛋白电泳；大鼠
低氧预处理能提高肝细胞对低氧的耐受性，减轻再灌氧损伤，然而，我们仍不清楚低氧预处理后肝细胞内各种细胞因子的变化[1]。我们利用基因芯片技术研究低氧预处理后肝细胞基因表达谱的变化，发现低氧预处理对肝细胞的保护作用可能通过多个途径来实现[2]。因此，我们运用蛋白组分析技术，以获得正常肝细胞和低氧预处理后肝细胞的蛋白电泳图谱，并加以分析，以发现与低氧预处理相关的蛋白质分子，为今后从蛋白质水平上进一步研究低氧预处理保护肝细胞的机制打下基础。
1 材料与方法
1.1 实验材料 粗制iv型胶原酶、碘代乙酰胺和temed（美国sigma公司）；95%n2-5%co2混合气体和95%o2-5%co2混合气体（上海比欧西气体公司）；尿素、甘氨酸和二硫苏糖醇（dtt）（美国biobasic公司）；chaps、pharmalyte3-10、ipg 缓冲液，覆盖油和预制ipg胶条（ph 3~10，线性）（瑞典amersham pharmacia公司）；tris、十二烷基磺酸钠（sds）和过硫酸铵（美国amresco公司）；二维电泳蛋白标准品（美国bio-rad公司）。
queue2711三气培养箱（美国parkersburg公司）；multiphor ii electrophoresis system（瑞典amersham pharmacia公司）；proteantm ii垂直电泳槽和pdquesttm 2-d图像分析软件（美国bio-rad公司）。
雄性sprague-dawley大鼠10只，由中国科学院上海实验动物中心提供，质量为200~250 g，标准条件饲养。
2.1 实验方法
2.1.1 大鼠肝细胞的分离、纯化和培养 参照seglen[3]的方法，并略作改进，即大鼠肝脏活体原位灌注，消化成熟后切下并撕碎肝脏，肝组织悬液经100目钢网过滤，滤液50 g离心2 min，将沉淀混悬于50 ml pbs中，50 g离心2 min，弃上清，反复3次，最后将沉淀混悬于rpmi-1640培养基，调整细胞密度为5.0×105/ml，接种于75 cm2细胞培养瓶，每瓶15 ml，在queue三气培养箱内（95%o2-5%co2，37℃）培养24 h，使肝细胞达到稳定状态。
2.1.2 肝细胞分组和处理 rpmi-1640细胞培养液在三气培养箱内分别和95%n2-5%co2混合气体及95%o2-5%co2混合气体达到平衡，形成无氧培养液和富氧培养液。肝细胞培养24 h后，分成二组：①对照组（control group）：更换富氧培养液，95%o2-5%co2三气培养箱内，37℃，孵育170 min；②预处理组（preconditioning group）：更换无氧培养液，95%n2-5%co2混合气体迅速灌入培养瓶，使瓶内充满95%n2-5%co2混合气体，封住瓶口，37℃，孵育10 min后，更换富氧培养液，95%o2-5%co2混合气体灌入培养瓶，95%o2-5%co2三气培养箱内，37℃，孵育160 min。
2.1.3 样品的准备 用trizol试剂分别提取对照组和预处理组细胞的总蛋白（按说明书操作），1%sds溶解后，加入至少5倍体积的裂解液（8m尿素、4% chaps、2% pharmalyte3-10和1% dtt，去离子水配制），分装，-70℃冻存备用。用bradford法测定样品液中蛋白质的浓度。为了确定待测样品在二维电泳图谱中的等电点和分子量，便于定量分析，在样品中加入已知等电点和分子量的二维电泳标准蛋白作为内标，与样品作同步电泳测定蛋白等电点和分子量。标准蛋白的等电点和分子量详见说明书。
2.1.4 第一向等电聚焦（isoelectric focusing，ief）
将ipg胶条（ph 3~10，线性，13 cm）置于水化槽，取上述两种蛋白质样品各100 μg，分别加入水化液（8m尿素、2% chaps、1% dtt和0.002%溴酚兰，去离子水配制）至终体积达250 μl，混匀后加到槽内水化ipg胶条，并过夜。ipg胶条完全水化后，在如下条件中进行一维等电聚焦分离：第一步500 v，1 h；第二步3 500 v，7 h，总聚焦时间25 000 vh。
2.1.5 ipg胶条的平衡 等电聚焦结束后取出ipg胶条，放在平衡缓冲液i中（0.05m tris-hcl，ph8.8、6m尿素、30%甘油、2% sds和1% dtt，去离子水配制），平衡15 min，然后移入平衡缓冲液ii中（4%碘乙酰胺代替dtt，余同前），平衡15 min。
2.1.6 第二向sds电泳 用垂直板电泳槽，根据 说明书进行操作，配制12.5% sds-page分离胶 18 cm×16 cm×0.1 cm两块。平衡结束后，取出ipg胶条，放在分离胶的上缘，并用0.5%低熔点琼脂糖封盖以固定ipg胶条，电泳槽中加sds电泳缓冲液，15℃，恒流40 ma（20 ma/胶），电泳约5 h，指示剂抵达底边时终止电泳。
2.1.7 检测蛋白质点采用银染法 ①10%乙酸和40%甲醇混合溶液固定两次，每次15 min；②30%甲醇、0.2%硫代硫酸钠和6.8%乙酸钠混合溶液敏化30 min；③双蒸水漂洗3次；④0.25%硝酸银溶液染色20 min；⑤双蒸水漂洗2次；⑥2.5%碳酸钠和1∶2500甲醛混合溶液显色；⑦1.46% edta溶液终止。
每一块银染后的凝胶经透射式激光扫描仪（600 bpi分辨率）扫描后，所得图谱借助2-d图像分析软件pdquest7.0分析蛋白质二维电泳图谱，进行蛋白质斑点检测和配比，找出差异明显的蛋白点，并把这些差异表达的蛋白质分为2类：a类，预处理组肝细胞中表达而对照组中无表达；b类，对照组肝细胞中表达而预处理中无表达。根据标准蛋白质分子指示的位置及线性ph梯度，测出差异蛋白质的等电点和分子量。
3 结果
3.1 细胞分离和培养 肝细胞平均得率为（1.6±0.3）×108/肝，活力（93.63±2.7）%，纯度95%以上。
3.2 二维蛋白电泳的分辨率和重复性 每种样品的二维电泳重复4次，在预处理组和对照组中各选取4张蛋白图谱，应用pdquest软件进行图像分析，分别可分辨出约260个蛋白点，即可分辨出同样数量种类的蛋白质（见图1和图2）。图1a选取的是预处理组肝细胞蛋白的电泳扫描图，图1b为重复进行的电泳扫描图。结果表明，同种蛋白样品经重复进行的电泳扫描图谱蛋白斑点匹配率约为95%，绝大部分蛋白都能较好地重叠，重复性较好，分辨率较高。
3.3 对照组和预处理组肝细胞蛋白质的二维电泳图谱比较 图2和图3为本实验建立的具有代表性的对照组和预处理组肝细胞蛋白二维电泳图。图2为参考图谱，图3蛋白斑点与之比较，根据斑点的位置、大小、形状等参数，图像分析软件自动将不同图谱中的相同蛋白点匹配，不能匹配的差异点可自动标出。检测显示，两组肝细胞的蛋白质图谱中绝大多数蛋白点在位置、大小和形状上几乎一致。通过比较，我们发现了11个有明显差异的蛋白点(见表1)。
4 讨论
二维蛋白电泳技术是当前分离组织、细胞蛋白最有效的分离手段。蛋白质组研究的主要手段是二维蛋白电泳、计算机图像分析和蛋白质鉴定技术。二维电泳是前提，其分离效果直接影响图像分析和鉴定。在处理样品时应该尽量设法使样品中所有的蛋白溶解，为了获得高分辨率，还必需加入还原剂如dtt来还原所有的二硫键，或者加入尿素使蛋白质复合物完全变为多肽链[4]。本实验采用瑞典amersham pharmacia公司的multiphor ii电泳系统和ipg胶条进行等电聚焦，将样品直接加入水化溶液，一方面节省了水化溶液，提高样品溶解性；另一方面避免了样品杯的使用，从而避免在胶面某一点加样所致蛋白质沉淀产生，简化操作程序，提高样品量、分辨率和重复性，获得较好的图像效果。
在低氧预处理保护肝细胞或缺血预处理保护肝脏机制研究中，目前还主要停留在基因水平，在蛋白水平上少见。本实验中，我们采用ph 3~10宽ph范围二维电泳对大鼠肝细胞的全蛋白质进行等电聚焦，sds-page凝胶面积为130 mm(160 mm，厚度为1 mm，所分离的蛋白斑点为260个左右，通过对正常肝细胞和预处理后肝细胞的蛋白电泳图谱进行分析，找出有明显差异的蛋白质点。
低氧预处理或缺血预处理的保护机制十分复杂，可能和细胞内一氧化氮合成酶（nitric oxide synthase，nos）水平提高，合成大量no有关[5-6]；也可能和各种蛋白激酶（protein kinase，pk）激活有关，如蛋白激酶c（protein kinase c，pkc）、核转录因子кb（nuclear factor kappa b，nf-кb）和丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinases，mapk）等[7-9]，这些因子都能提高组织器官抗损伤能力。从基因水平筛选抗损伤基因，是当今研究的一个重要方法，但由于蛋白质是细胞生命活动及其功能的主要执行者，不同的蛋白质分子承担着不同的功能，因此，直接从蛋白质水平比较和筛选与抗损伤相关的蛋白质分子具有更重要价值。
原代培养的肝细胞经低氧预处理后明显耐受长期低氧造成的损伤，表明细胞内的某些基因或蛋白表达升高或降低。我们发现的这11个差异蛋白点中，有6个蛋白点（3，4，5，6，7，10）在预处理组中表达，而对照组中未出现，提示这些蛋白质的表达可能与细胞耐受低氧有关。另外，与对照组相比，预处理组中有5个蛋白点（1，2，8，9，11）未出现，这些消失的蛋白质在损伤和抗损伤机制中究竟起什么作用，有待于进一步研究。
通过二维蛋白电泳技术，我们获得多个较纯的蛋白点，随后可以利用蛋白质鉴定技术，比如质谱技术或定量差异分析技术来获得每个蛋白或多肽的分子量或序列，然后在数据库中进行搜索[10-11]，推断出是何种蛋白和肽或未知蛋白和肽。
当然，我们应用此方法并未展示出肝细胞全部蛋白质，虽然银染方法非常灵敏，但其灵敏度也有一定限度，因而还有许多蛋白质未检测出。另外，我们使用了ph 3~10的ipg胶条，而ph<3、ph>10的蛋白质未包括在内。第二向sds-page仅展示出分子量在14 000~100 000范围内的蛋白质，而<14 000，>100 000的蛋白质分子未包括在内，且在此研究的图谱中有一些蛋白质点重叠在一起无法分辨，尤其在高分子量区。如果充分显现出肝细胞的蛋白质，可能会发现更多有价值的蛋白质分子。
图1显示了预处理组肝细胞蛋白的2张电泳图谱，说明主要的高丰度蛋白斑点的重复性尚可，而其他的低丰度蛋白的重复性尚待提高，其可能的原因如下：①所选样品的初始状态，样品处理的重复性，试剂的批号和灌胶均匀与否，直接影响斑点位置的重复性。②染色过程中凝胶染色时间的长短和终止时间长短影响蛋白的定量和凝胶中斑点的大小，对位置变异也有影响。③在图像扫描中，所选取的凝胶的像素影响位置变异。因此迫切需要自动二维电泳仪的出现。
本实验建立二维电泳分离肝细胞蛋白质的方法，比较对照组和预处理组肝细胞蛋白质在二维电泳图谱中的差异，为研究这些分子在低氧预处理预防低氧再灌氧损伤机制中的地位和作用以及它们的结构和功能提供了实验基础。
二氮嗪恢复缺血预处理对老年大鼠心肌的保护作用
【关键词】 老年;缺血预适应;一氧化氮;二氮嗪
【摘要】 目的 探讨二氮嗪(dz)对经缺血预适应(ipc)后的老年大鼠缺血再灌注(i/r)心肌的影响及可能机制。方法 取老年和青年wistar大鼠，建立离体心脏langendorff灌注模型，分7组(每组8只)：青年对照组、青年i/r组、青年ipc组、老年对照组、老年i/r组、老年ipc组、老年dz组。对照组全心灌流90 min。i/r组心脏灌流30 min后，缺血30 min，再复灌30 min。ipc组灌流10 min，经2次缺血5 min再灌注5 min后，缺血30 min，再复灌30 min。dz组灌流10 min，给予含dz(100 μmol/l)的k?h液灌注20 min，余同ipc组。比较各组复灌30 min后心排血量(co)、左室发展压 (lvdp)、左室内压最大上升和下降速率 (±dp/dtmax) 的恢复率;检测缺血前及复灌30min后冠脉流出液中肌酸激酶 (ck) 活性及一氧化氮(no)含量和心肌中丙二醛 (mda)、超氧化物歧化酶 (sod) 的含量。结果 青年大鼠中，ipc组与i/r组比较，ck生成明显减少，no含量明显增加，mda含量明显降低，sod含量明显增加，co、lvdp、+dp/dtmax、?dp/dtmax恢复率明显增加(p<0.01)。而在老年大鼠中，ipc组与i/r组比较上述指标无明显统计学差异(p>0.05)，dz组与i/r组比较有明显统计学差异 (p<0.05或p<0.01)。结论 ipc对老年大鼠i/r心肌保护作用减弱，其机制可能与no信号通路表达受抑制有关，dz可恢复ipc对老年大鼠i/r心肌保护作用。
【关键词】 老年;缺血预适应;一氧化氮;二氮嗪
murry等〔1〕首次提出心肌缺血预适应(ipc)的观点，其对心肌的保护作用是迄今为止最强的机体内源性保护机制。但目前ipc对于老年大鼠心肌的作用如何观点不一致〔2〕，临床上也缺乏合理、有效的保护，所以该领域的研究具有十分重要的理论和临床意义。本文前期研究〔3〕表明，二氮嗪(dz)预处理可以产生与ipc近似的心肌保护作用;ipc对老年大鼠心肌保护作用减弱〔4〕。而dz对老年大鼠心肌的影响尚不清楚。本研究通过离体大鼠心脏灌注模型，给予dz干预措施，探讨dz干预对老年大鼠经ipc后心肌的影响，以探讨老年大鼠ipc作用减弱的机制。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 药品与试剂
dz(军事医学科学院北京赛德维康医药研究院惠赠)。肌酸激酶 (ck)试剂盒 (beckman)，一氧化氮(no)试剂盒、丙二醛(mda)和超氧化物歧化酶(sod)测定试剂盒 (南京建成生物工程研究所)。其余试剂均为国产分析纯。心功能检测采用biopac 16导生理记录仪(cbi?8000，usa)。全自动生化分析仪 (beckman)。
1.1.2 建立离体心脏langendorff灌注模型
麻醉采用腹腔内注射戊巴比妥 (5 mg/kg)，开胸前5min腹腔注射肝素500 u/kg，开胸后迅速取出心脏，置于4℃改良krebs?henseleit (k?h) 液中洗净血液，迅速转移、固定于langendorff灌流装置。结扎双侧肺静脉，以改良k?h液行常规恒压 (80 mmhg) 灌流。改良k?h 液成分 (mmol/l )：氯化钠118.0、氯化钾14.7、磷酸钾1.2、硫酸镁1.2、碳酸氢钠25.0、氯化钙1.25、葡萄糖10.0，ph 7.3～7.4，以95% o2～5% co2饱和，维持灌流液温度37℃。缺血再灌注(i/r)组心脏平衡灌流30 min后，缺血30 min，再复灌30 min。ipc组心脏平衡灌流10 min，经2次缺血5 min再灌注5 min后，缺血30 min，再复灌30 min。dz组心脏平衡灌流10 min，给予含dz(100 μmol/l)的k?h液灌注20 min，余同ipc组。对照组全心灌流90 min，不做任何处理。
1.2 方法
1.2.1 实验动物及分组
wistar大鼠56只(购自中国医科大学实验动物中心)，其中21～23月龄(老年鼠)24只和4～5月龄(青年鼠)32只。分为7组(每组8只)：青年对照组、青年i/r组、青年ipc组、老年对照组、老年i/r组、老年ipc组、老年dz组。
1.2.2 左心功能恢复率
切开左心耳,将充水乳胶囊由此插入至左心室,囊内压力经特氟纶管传递至压力传感器，通过压力换能器输入biopac 16导生理记录仪。记录缺血前的左室发展压 (lvdp)、左室内压最大上升和下降速率(±dp/dtmax)，主动脉流量 (af) 和冠脉流量 (cf) 分别通过收集主动脉和冠脉流出液来获得，并计算心排血量 (co=af+cf) 作为正常对照，复灌30min后再次记录以上指标，并与心脏缺血前值进行比较。心功能恢复率以复灌后相对应缺血前对照值的百分率表示，即变化的百分率(%) = 复灌后值/缺血前值×100%。
1.2.3 冠脉流出液ck活性
取缺氧前和复灌30 min后的冠脉流出液,12 h内用全自动生化分析仪测定ck的活性，按使用说明书操作。
1.2.4 冠脉流出液no含量
采用硝酸还原酶法。应用721型分光光度计于波长530 nm处测量上清吸光度，据吸光度大小计算no含量，结果用每克匀浆蛋白中μmol数(μmol/gprot)表示。
1.2.5 心肌组织中mda、sod含量
取0.5 g心室肌制成10%组织匀浆，mda采用硫代巴比妥酸比色法，sod采用黄嘌呤氧化酶法，具体操作步骤按mda 和sod 测试盒说明书进行。
1.3 统计学分析
应用spss13.0统计软件，计数资料用率表示;计量资料数据以x±s表示，组间比较用方差分析。
2 结 果
2.1 左心功能恢复率
各组缺血前基础值经方差分析无显著性差异(p>0.05)。在青年大鼠中，ipc组的co、lvdp、+dp/dtmax、?dp/dtmax恢复率均优于i/r组，两组比较有显著性差异(p<0.01)。在老年大鼠中，ipc组与i/r组比较，左心功能恢复率无显著性差异(p>0.05),而dz组与i/r组比较有显著性差异(p<0.01)。见表1。
2.2 冠脉流出液ck活性的变化
各组缺血前基础值经方差分析无统计学差异(p>0.05)。青年大鼠中，ipc组ck活性与i/r组比较明显降低(p<0.01)。在老年大鼠中，ipc组与i/r组ck活性比较无明显降低(p>0.05)，而dz组与i/r组比较有显著性差异(p<0.01)。见表2。
2.3 冠脉流出液no含量变化
青年大鼠中，ipc组与i/r组比较，no含量明显增加(p<0.01)。在老年大鼠中，ipc组与i/r组比较no含量无明显增加(p>0.05),而dz组与i/r组比较，no含量明显增加(p<0.01)。见表2。
2.4 心肌组织中mda、sod含量的变化
青年大鼠中，ipc组与i/r组比较，mda活性明显降低、sod含量明显增加(p<0.01)。在老年大鼠中，ipc组与i/r组比较无明显变化(p>0.05),而dz组与i/r组比较，mda活性明显降低(p<0.05)、sod含量明显增加(p<0.01)。见表2。表1 左心功能恢复率表2 冠脉流出液中ck活性和心肌组织中mda、sod含量
3 讨 论
心肌i/r的重要机制是氧自由基损伤和钙超载学说，i/r发生后，氧自由基的产生与抗氧化系统失去动态平衡,氧自由基清除系统受到损伤，sod等活性下降,细胞内钙超负荷以致细胞膜受损,氧自由基生成增多,而氧自由基具有很强的氧化能力,可使膜脂质过氧化产物mda产生增加，加重细胞损伤、心肌细胞肿胀、线粒体产能障碍〔5〕。心肌组织中mda升高，sod活性下降常用来衡量细胞损伤的程度。本研究结果显示：ipc使青年大鼠经i/r后的心肌损伤明显减轻，表现为冠脉流出液ck生成明显减少，心肌组织mda含量明显降低，sod含量明显增加，左心功能恢复率明显增加。而在老年大鼠中，ipc未使i/r后的心肌损伤减轻，而dz干预使i/r后的老年大鼠心肌损伤减轻。提示ipc对青年大鼠有抗再灌注损伤作用，可以降低心肌酶活性，改善再灌注期间的心功能，促进心功能的恢复，还能提高清除氧自由基的能力，减少脂质过氧化物的形成,从而抑制氧自由基介导的心肌细胞损害减轻缺血再灌注损伤;而同等条件的ipc对老年大鼠i/r心肌无明显的保护作用，dz可以恢复ipc对老年大鼠i/r心肌的保护作用。
本研究还观察到青年大鼠中，ipc组与i/r组比较，no含量明显增加。在老年大鼠中，ipc组与i/r组比较no含量无明显增加,而dz组与i/r组比较，no含量明显增加。no作为重要的信号分子，参与了心肌肥大、心肌细胞凋亡、i/r以及ipc等过程，在调节心脏功能中起重要作用〔6〕。因此推测ipc对老年大鼠i/r心肌保护作用减弱，其机制可能与no信号通路表达受抑制有关，缺血前给予dz干预可能激活no信号通路，继而恢复ipc对老年大鼠i/r心肌的保护作用。
【摘要】 目的 本次试验目的旨在在sd大鼠肾下腹主动脉缺血再灌注模型上，研究七氟醚预处理与后处理对肾下腹主动脉缺血再灌注致心肌损伤的保护作用。方法 健康sd大鼠40只,随机分为四组，每组10只。第一组为空白组（sham），第二组为缺血再灌注组(i/r)，阻断肾下腹主动脉2h，再灌注3h，第三组为七氟醚预处理组(i/r+pre)，阻断肾下腹主动脉之前吸入2％的七氟醚30min,第四组为七氟醚后处理组(i/r+post),再灌注期间吸入2％的七氟醚。所有试验sd大鼠均用2％戊巴比妥钠麻醉,固定在加热毯上以保持体温恒定。实验结束后分别测定心腔内血清ldh的含量；心脏组织中sod的活性、mda的含量；光镜下观察各组病理形态学变化。结果 sod活性：i/r+pre组和i/r+post组与sham组或i/r组相比明显升高，i/r+post组与i/r+pre组相比明显升高；mda含量：i/r+pre组和i/r+post组与i/r组相比明显降低，i/r+post组与i/r+pre组相比明显降低，i/r组与sham组相比明显升高；ldh含量：i/r组、i/r+pre组、i/r+post组与sham组相比明显升高，但i/r+pre组、i/r+post组与i/r组相比明显降低；i/r+post组与i/r+pre组相比明显降低。光镜下观察，sham组形态基本正常，i/r组损伤最重，i/r+post组较i/r+pre组减轻。结论 大鼠肾下腹主动脉缺血再灌注可导致心肌细胞损伤；七氟醚预处理和后处理对大鼠肾下腹主动脉缺血再灌注致心肌细胞损伤具有保护作用，后处理比预处理保护效应相对来说更好。可能涉及的机制：抑制脂质过氧反应及增强机体抗氧化能力，维持心肌细胞超微结构的相对稳定性。
【关键词】 七氟醚 预处理 后处理 缺血再灌注 心肌损伤
严重创伤、感染、休克以及重大手术等可引起心、脑、肺等重要组织器官的缺血损伤，尽早恢复血供是减轻缺血组织损伤最根本的措施，但随着缺血组织器官的血流再灌注反而加重其功能代谢及组织结构的损伤，即缺血再灌注损伤。同时也发现非心脏组织器官缺血后恢复灌注时可引起心肌形态和功能的损伤。研究表明，利用药物（包括吸入麻醉药）可产生对心肌缺血再灌注损伤的保护作用[1]。研究也表明七氟醚对心肌、脑、肾脏等重要器官的缺血再灌注损伤具有明显的保护作用。但是，七氟醚对非心脏组织器官缺血再灌注导致的心肌损伤的保护作用的研究尚未报道，于是设计本次实验，通过大鼠肾下腹主动脉缺血再灌注模型，观察七氟醚对远隔部位缺血再灌注引起的心肌损伤是否具有保护作用及可能机制，预处理与后处理的效果是否有差别，现报告如下。
1 资料与方法
1.1试验动物的选择 健康的sd大鼠40只，体重300～350克，由湖南省长沙市开福区东创实验动物科技服务部提供。置于相对清洁、恒温环境中，于标准饲料喂养，自由饮水。
1.2肾下腹主动脉缺血再灌注模型的建立 所有的动物腹腔注射2％的戊巴比妥钠50mg/kg麻醉，起效后迅速固定并放置加热毯维持正常体温。常规备皮、消毒铺单，颈部正中切口气管切开，选择合适口径气管导管给予插管。动物呼吸机控制呼吸，潮气量10ml/kg，吸/呼比值1∶1，呼气末正压5cmh2o，fio2=1.0，呼吸频率40～60次/分，并根据气体分析仪结果维持paco2在35～45mmhg之间。右侧颈总动脉穿刺置管连接压力传感器维持血流动力学平稳。尾静脉开放静脉输液通路，以0.9％的nacl（6ml/kg/h）补偿由于手术或其他原因蒸发或者丢失的液体。维库溴铵0.6mg/kg/h经微量注射泵持续输注维持麻醉。上述操作成功以后，用盐水纱布覆盖颈部切口，开腹，暴露肾下腹主动脉，用玻璃分针分离肾下腹主动脉，分离成功后用无创动脉血管夹阻断肾下腹主动脉，阻断部位以下动脉搏动消失表示阻断成功，2小时后开放，再灌注3小时，实验结束时从心腔抽血4-5ml，3000r/min离心15分钟，取血清液分装于-70摄氏度冷冻保存待测；然后从颈总动脉放血处死大鼠，立即打开胸腔留取心脏组织标本（每只大鼠的心尖部位）。光镜标本取材后立即放入10％福尔马林溶液中固定送检，部分存于冷冻管-70摄氏度冷冻保存待测。所有标本的取材均取自不同大鼠的相同部位以便结果更具有可比性。
1.3实验动物分组 健康sd大鼠40只，随机分为四组，每组10只，所有实验动物前期操作相同。分组如下：
空白组（sham）：不经过任何处理，2h后关腹，观察3h处死；
缺血再灌注组（i/r）：阻断肾下腹主动脉2h，再灌注3h后处死；
七氟醚预处理组（i/r+pre）：预先吸入2％的七氟醚30min,洗脱5min，然后阻断肾下腹主动脉2h,再灌注3h后处死；
七氟醚后处理组（i/r+post）：阻断肾下腹主动脉2h,开放的同时吸入2％的七氟醚3h。
1.4检测指标 乳酸脱氢酶(ldh)的含量、心脏组织超氧化物歧化酶（sod）的活性、丙二醛（mda）的含量、组织病理形态学。
1.5统计学处理 所获实验数据用均数±标准差（x-±s）表示,应用spss13.0统计软件处理，采用anova及snk-q检验。p<0.05时有统计学意义。
2 结果
2.1四组健康的sd大鼠性别、年龄、体重的差异无统计学意义。
2.2各组sod活性、mda含量、ldh含量
sod活性：i/r+pre组、i/r+post组与sham组或i/r组相比，p<0.01；i/r+post组与i/r+pre组相比，p<0.05。
mda含量：i/r+pre组、i/r+post组与i/r组相比，p<0.05；i/r+post组与i/r+pre组相比，p<0.01；i/r组与sham组相比，p<0.01。
ldh含量：i/r组、i/r+pre组、i/r+post组与sham组相比，p<0.01；i/r+pre组、i/r+post组与i/r组相比，p<0.01；i/r+post组与i/r+pre组相比，p<0.01。
2.3组织病理形态学观察 光镜观察下i/r组、i/r+pre组、i/r+post组的心肌细胞均有不同程度的肿胀，排列紊乱，但i/r+pre组、i/r+post组的光镜观察结果比i/r组的心肌细胞肿胀明显减轻，尤以第i/r+post组为好。
3 讨论
近几年提出的一种抗心肌缺血再灌注损伤的新方法，即在非心脏组织器官缺血后全面恢复灌注前短暂多次预再灌、停灌处理，可以起到保护心肌细胞的作用，张文忠等认为肾脏缺血后处理能减少心肌酶的释放[2]，其具有可预知性和可控制性的特点，且操作简单方便，临床可用于可能产生再灌注损伤疾病的治疗和心脏外科手术等，故其具有更直接的临床应用价值。
研究表明吸入麻醉药具有药物预适应效应，七氟醚对心肌保护作用的预处理和后处理有相关研究。七氟醚是一种新型吸入麻醉气体，其具有血气分配系数小，麻醉诱导迅速，苏醒较快，对循环、呼吸、肝肾功能影响小的特点，七氟醚能降低心肌耗氧量而不减少心肌血流，同时还有扩张冠状动脉的作用。
非心脏组织器官的缺血再灌注可引起其他重要器官的损伤是麻醉领域中一个非常常见的现象。其中心脏作为全身重要的器官受到广泛的关注。其可能引起心肌损伤的主要机制有：①过度的炎症反应和微血管损伤。②氧自由基的大量产生。③钙超载。
七氟醚对非心脏组织器官缺血再灌注引起心肌细胞损伤是否具有保护作用研究尚未报道。本研究是通过肾下腹主动脉缺血再灌注模型，模型来源于r.kalb等研究，经再灌注前及再灌注后吸入七氟醚来观察心肌的损伤作用，从而研究远隔组织器官缺血预处理和后处理的心肌保护作用及可能机制。
超氧化物岐化酶（sod）对机体的氧化与抗氧化平衡起着至关重要的作用，此酶能清除超氧阴离子自由基（o－2），保护细胞免受损伤，sod活性的高低间接反映了机体清除氧自由基的能力，活性越高清除能力越强；丙二醛（mda）是由氧自由基攻击细胞膜引起脂质过氧化而形成的脂质过氧化物，其含量常反映机体内脂质过氧化的程度，间接地反映出细胞损伤的程度，含量越高细胞损伤越严重。研究sod活性结果提示七氟醚对肾下腹主动脉缺血再灌注致心肌损伤具有保护作用，且后处理的保护作用更强。
心肌细胞受损时，引起心肌组织酶（如乳酸脱氢酶ldh）的释放，反映心肌细胞超微结构完整性的破坏，研究ldh含量结果说明肾下腹主动脉缺血再灌注时，心肌组织受损，但经过七氟醚预处理和后处理后，心肌细胞超微结构完整性的破坏减轻，进一步提示七氟醚对肾下腹主动脉缺血再灌注致心肌损伤具有保护作用，且后处理的保护作用更强。
心肌组织结构的改变是反映心肌细胞损伤最直接的指标，心肌缺血30～40min后心肌细胞可发生缺血性损害。光镜下观察可见正常心肌细胞严重肿胀，界限不清，排列紊乱，并见中性粒细胞及红细胞浸润等损伤现象。本研究提示了经七氟醚预处理和后处理后，对于由肾下腹主动脉缺血再灌注所致的心肌组织结构的破坏得到改善好转，心肌细胞损伤减轻。
综上所述发现，大鼠肾下腹主动脉缺血再灌注可导致心肌细胞损伤，且七氟醚预处理和后处理均对大鼠肾下腹主动脉缺血再灌注致心肌细胞损伤具有保护作用，后处理比预处理保护效应相对来说更好，可能机制是通过抑制脂质过氧反应及增强机体抗氧化能力，维持心肌细胞超微结构的相对稳定性而实现的。这对临床实际工作具有重要意义，在严重创伤、感染、休克、重大手术等引起循环容量严重减少的情况下，心肌损伤是可预见的，主动应用具有药物性保护效应的药物（如七氟醚），可有效地对抗非心脏组织器官缺血再灌注导致的心肌细胞损伤，为临床实践提供一种理论依据。
【摘要】 目的：比较k阿片受体激动剂u50488h预处理与远程预处理诱导心肌缺血耐受对心肌梗塞（mi）范围与心肌酶的影响。方法：32只雄性新西兰大白兔随机分成四组（各组8例）：对照组、u50488h组、远程缺血预处理（rpc）组和选择性k阿片受体阻断剂（nor-bni）+u50488h组。对照组心肌缺血前1.5h静脉给予戊巴比妥钠30mg/kg；rpc组在心肌缺血前1.5h静脉给予戊巴比妥钠30mg/kg麻醉动物后，行双后肢短暂缺血预处理2次（充气式压力止血带环扎双后肢?窝上1/3，压力26.6kpa，每次10min，间隔10min）；u50488h组在心肌缺血前105min静脉注射u50488h1.5mg/kg，余同rpc组；nor-bni+u50488h组在预处理前15min给予nor-bni 2mg/kg，余同u50488h组。各组最后制作急性心肌缺血模型：冠状动脉左前降支完全闭塞45min，松开结扎圈再灌注2h。依据美蓝、ttc组织染色，观察各实验组mi质量比、肌钙蛋白t、心肌酶的变化。结果：u50488h可模拟rpc对心肌的保护作用，较对照组明显减少心肌缺血-再灌注损伤所致的mi［（0.15±0.11）g∶（0.29±0.11）g］，肌钙蛋白t［冠脉阻闭45 min（3.86±1.19）ng/ml∶（9.16±2.82）ng/ml］，心肌酶的含量，p均<0.01。该作用可被选择性k阿片受体阻断剂nor-bni所阻断。结论：rpc诱导心肌缺血耐受与k阿片受体激活具有密切关系，激活k阿片受体是rpc诱导心肌缺血耐受的机制之一。
【关键词】 缺血预处理；心肌缺血；肌钙蛋白t
缺血心肌再灌注时，由于氧自由基生成增加、酸中毒以及钙超载等因素，均可导致心肌缺血再灌注损伤。心肌缺血预处理则可产生心脏保护作用，但其不可操作性使不能被外科医师接受。远程预处理克服了心肌缺血预处理的不可操作性，为临床应用带来了希望，但其作用机制尚不完全清楚。目前已证实，心脏可自分泌或旁分泌内源性阿片肽，并通过作用于心肌上的阿片受体来调节心脏功能，在抗心肌缺血-再灌注损伤过程中发挥着十分重要的作用[1]。与心脏功能密切相关的阿片受体中k阿片受体占据着主导地位，在心肌缺血-再灌注损伤过程中发挥着直接或间接的保护作用，该作用与k受体激活后产生的负性肌力、负性频率、负性变传导以及激活后明显的扩血管作用有关[2]，我们推测k阿片受体激活极有可能是远程预处理诱导心肌缺血耐受的机制之一。因此，本实验拟以活体兔为实验对象，经双下肢缺血预处理诱导缺血耐受，通过结扎冠状动脉左前降支，建立急性心肌梗塞（ami）模型，利用k阿片受体激动剂u50488h对其进行研究，通过观察心肌缺血-再灌注损伤时对兔mi范围和血浆肌酸磷酸激酶(ck)、乳酸脱氢酶(ldh)和肌钙蛋白t（ctnt）的影响，探讨其对心肌保护的相关机制。
1 资料与方法
1.1 分组及预处理模型
雄性新西兰大白兔32只，体重（2.5±0.4）kg，分为4组，每组8只：①对照组心肌缺血前90min经耳缘静脉给予戊巴比妥钠30 mg/kg-1；②缺血预处理组在心肌缺血前90min经耳缘静脉给予戊巴比妥钠30mg/kg，麻醉后行双后肢短暂缺血2次（充气式压力止血带环扎双后肢?窝上1/3，压力26.6kpa，每次10min，间隔10min）；③u50488h组，在心肌缺血前105min静脉给予u50488h 1.5mg/kg,余同对照组；④nor-bni+u50488h组，在预处理前15min给予选择性k阿片受体阻断剂nor-bni（2mg/kg），余同u50488h组。实验中肛门留置温度计（509监护仪，美国），使用恒温箱控制体温在36.5～37.5℃，以排除温度对实验结果的影响。
1.2 心肌缺血模型
最后一次预处理后60min，依据fukuchi k等方法[3]制作心肌缺血模型：沿胸骨左侧第5肋间隙开胸(不破坏胸膜)靠近冠状动脉左前降支近端游离约1.0cm，5/0无创缝合线穿过动脉，套管法(图1，实验流程见图2)结扎45min，松开结扎圈2h，形成心肌缺血再灌注损伤模型。以左室前臂发绀及心电图st段抬高为模型成功标准。术中适时、按需追加麻醉药，常规吸氧，确保手术顺利进行且不抑制呼吸。
1.3 心肌肌钙蛋白t
分别于预处理前、冠脉阻闭前、冠脉阻闭后45min、缺血再灌注后1h、2h分别采集血液2.5 ml，以等量胶体溶液或3倍晶体液静脉注射，维持血流动力学稳定。所采集血液肝素抗凝，以4000r/min离心5min，取血清装入ependaf小管，低温保存，采用酶免疫测定化学发光法((elecsys 2010;roche, basel, switzerland)测定ctnt，可探测浓度为0.01ng/ml，大于0.1ng/ml表示有明显的心肌损伤。
1.4 心肌酶检测
分别于预处理前、冠脉阻闭前、冠脉阻闭后45min、缺血再灌注后1h、2h分别采集血液，静置后离心，分离血清进行检测。检测ck用速率法，ldh用免疫抑制法。 试剂为长征豪迈公司产品，在日立7150全自动系列生化分析仪上检测。所有操作均严格按照产品说明书进行。
1.5 心肌梗塞（mi）范围检测
心肌缺血再灌注2h后，戊巴比妥钠30mg/kg麻醉下，将2.0ml美蓝，直视下注入左心室，3min后用过量100g/l氯化钾处死动物，迅速摘除心脏，以0℃ 10g/l磷酸盐缓冲液（pbs）冲洗附着在心脏表面血迹，冰冻切片包埋（oct）液包埋心脏，-80℃冰箱速冻备用。沿心尖向基底部短轴连续切片，厚约5mm并观察切面颜色，随后放置在恒温37℃含10g/l氯化四唑（ttc）的10g/l pbs(ph=7.4)中孵育20min，行ttc染色，观察mi的范围。其中未发生心肌缺血的部分被美蓝染色，呈现蓝色；发生缺血但是未mi的区域被ttc染色，呈现红色；而mi的心肌部分不能被ttc染色，呈现出苍白色。在显微镜下，用刀片将实验动物左心室心肌各区分开，电子天平称重，计算左心室、缺血区质量，mi区与全心重量比以及mi区与心肌缺血区的重量比。
1.6 统计学方法
采用spss10.0统计软件包分析数据。计量资料以均数±标准差(±s)表示，组间均数比较采用方差分析，两组间比较采用最小显著差值法（lsd）检验。p<0.05为差异有显著性。
2 结 果
2.1 心肌肌钙蛋白t的变化
实验组和对照组术前肌钙蛋白t(ctnt)含量均少于0.20ng/ml，rpc、u50488h预处理组在冠脉阻闭后45min的ctnt（3.66±1.09）ng/ml，（3.86±1.19）ng/ml，显著低对于对照组（9.16±2.82）ng/ml(p<0.01),该趋势持续至本实验末期。各时间点两组比较亦具有明显的差异。对照组与u50488h组比较无显著差异。见表1。 表1 各实验组不同时间点肌钙蛋白t（ctnt）的变化 (略) 注: nor-bni：选择性k阿片受体阻断剂。与对照组比较p<0.01。下表同。
2.2 心肌梗塞范围的变化
取下心脏，剔除血管和脂肪等非心肌组织，生理盐水冲洗，洗净心腔积血，吸去水分，测量全心质量、心室质量。计算mi区心肌湿重占心室及全心湿质量的百分比。结果表明在给予心肌缺血45min，再灌注2h后，对照组出现明显的心肌缺血以及mi现象，而u50488h组与rpc组mi范围明显缩小(p<0.01)；但nor-bni+u50488h组与对照组比较无显著性差异(p>0.05)，见表2。表2 各组心梗塞（mi）百分比相关数据 (略)注：nor-bni+u50488h组与对照组比较无显著差异。
2.3 对ck和ldh水平的影响
rpc预处理组与u50488h组在冠脉阻闭后45min血浆ck和ldh 的含量远低于对照组水平(p<0.05)，nor-bni+u50488h组和对照组血浆中ck和ldh的 含量比较无显著差异(p>0.05)，见表3。表3 各实验组不同时间点心肌酶的变化(略)注：与对照组比较p<0.05。
3 讨 论
本研究表明k阿片受体激动剂u50488h能模拟rpc诱导的心肌保护效应，且其保护效应可被k阿片受体抑制剂nor-bni阻断，通过观察mi质量大小、心肌酶以及ctnt等指标差异的变化，表明激活k阿片受体是rpc诱导心肌缺血耐受的机制之一。
1986年，murry等[4]首先发现心肌反复短暂缺血可限制随后较长时间mi的范围，并能减缓atp衰竭的速率。缺血预处理(ischemic preconditioning，ipc)对心脏的保护作用可分为一个经典的，持续30min到2h急性期和急性期过后12～24h重新出现的延迟期，这一期有可能持续长达12h，因此提出了心肌缺血预适应的概念，即心肌能从短暂的缺血中产生内源性保护作用，对随后较长时间缺血具有保护作用。随后的研究表明，ipc是机体的一种内源性保护机制[5]，具有器官普遍性。1993年，przyklenk[6]等首次报道在狗的心脏缺血模型中，当给予一个血管区域缺血预处理后，可使远离该区域的心脏组织产生缺血耐受，这一发现，促使研究者思考ipc效应是否存在组织器官交叉保护现象？随后的研究结果支持这一假设。gho等[7]证实肾脏缺血预处理可诱导心脏缺血耐受，oxman等[8]发现给与大鼠下肢10min的短暂缺血，可对随后的心肌缺血产生保护作用，人们称此现象为远程预处理(remote preconditioning, rpc)：即给予远离缺血部位的组织或器官短暂缺血，可对缺血部位产生保护作用，诱导缺血耐受，为ipc的不可操作性和临床应用提供了新的思路。
我们立足于本实验结果，并结合既往的研究，对rpc和u50488h组在预处理效应中的作用和相互关系分析如下：既往我们利用双核素示踪放射自显影，显示出心交感神经损伤度远超过实际梗死灶。其机制可能为发生梗死导致区域性供血障碍，引起神经突触前结构损害，反射性激活交感神经末梢，血管持续痉挛，交感神经进一步损伤，神经末梢内atp大量耗竭。由于神经末梢对atp的依赖性远超过心肌细胞对atp的依赖，利用间位碘代苄胍（mibg）显影就出现区域性结构改变，从而使交感神经颗粒超微结构的损害程度明显比心肌细胞损害程度重，表明rpc对缺血心肌的保护作用与抑制交感神经的损伤具有密切关系[9]。另外，我们通过手术研究发现，rpc介导的下肢缺血再灌注损伤所诱导的缺血耐受，对缺血心肌具有保护作用[10]，这是通过减少心肌肌钙蛋白和心肌酶系的释放而体现。由于激活k阿片受体可产生明显的负性肌力、负性频率和负性传导作用，并且具有明确的扩血管作用，我们推测这与抑制交感神经的损伤具有密切的关系。本研究结果表明，心肌缺血同时给予k阿片受体选择性激动剂u50488h可通过激活k阿片受体产生缺血-再灌注损伤保护作用，这种保护作用与rpc产生的保护作用相似，而在预处理前给予给予k阿片受体特异性阻断剂nor-bni后，其对缺血心肌的保护作用消失，表现为缺血、梗死质量的差异，心肌酶及ctnt水平的变化。这一结果强烈提示k阿片受体激活在心肌缺血-再灌注过程中对心肌缺血具有的保护作用，是rpc诱导心肌缺血耐受的机制之一。
ck及ck-mb是目前早期诊断心肌缺血和损伤程度及评价预后的敏感性指标，其升高的程度与心肌损伤的程度正相关。监测心肌酶谱的变化对判断心肌缺血性损伤程度以及评价心肌保护作用具有重要意义[11,12]。ctnt是唯一特异存在于心肌细胞中的一种小分子单链多肽物质，与其他组织无交叉抗原性，对心肌细胞缺血、缺氧、变性、坏死等具有高度特异性，是目前最具有特异性的心肌标志物之一，灵敏度和特异度优于其它酶，能准确评估心肌损伤程度，可用于心肌损伤和保护效果的判断[13]。美国心脏病学会关于非st段升高ami患者处理的修正指南中，ctn检测已被用作心梗诊断和预测的基本标准之一[14]。因此对心肌损伤时相关的心肌酶活性及ctnt的测定,对判断心肌损伤程度和评估预后具有重要的指导意义[15]。
本研究还发现：预先给予u50488h处理后，血浆中ck和ldh的含量和心肌损伤的标志物ctnt较对照组明显降低，提示预先给予u50488h能有效地减轻心肌细胞损害，从另一角度说明激活k阿片受体是rpc发挥心肌保护作用的机制之一。
摘要： 镀层是建筑结构用钢材防腐的表面处理方法中的常用操作方式之一，镀层的各项参数对钢结构防腐性能存在不同程度的影响。现对钢结构用钢q235b进行了电沉积镀镍、电沉积镀镍铜合金，并进行了乙酸盐雾试验和电化学腐蚀试验和分析。实验结果表明：表面镀层有效提高了建筑钢结构的抗腐蚀性能，且复合镀层较单一镀层的抗腐蚀效果更好；电沉积制备的表面镀层能使钢结构经过10天乙酸盐雾腐蚀后，其质量损失率降低了87.16%；腐蚀电位正移78.45%。
0 引言
无论是暴露于海洋环境或是工业大气中的钢结构，腐蚀的问题都相当突出，由此引起的经济损失和对人身安全的威胁十分严重，因此，采取有效的防腐措施，以减少这种腐蚀造成的损失极为重要。表面镀层与钢材表面间的良好附着力是保证表面镀层有效防护寿命的前提，表面镀层的附着力与许多因素有关，其中镀层前表面处理的质量是决定表面镀层附着力的最主要因素。人们在建筑钢结构抗腐蚀性问题的解决过程中，尝试了包括自身材料变化、表面处理等多种方法，在一定程度上提高了建筑钢结构的抗腐蚀性，但离人们的希望值还较远，还需要人们不断的研究和突破[1-3]。本文以建筑钢结构用q235b为研究对象，并在其表面制备不同的镀层，通过中性盐雾腐蚀和碱液电化学腐蚀试验，研究表面镀层对建筑钢结构抗腐蚀性的影响。
1 试验材料与方法
1.1 试样制备 以市场购买的建筑钢结构用q235b钢为试样，试样的化学成分在q8型直读光谱仪和hw2000型红外硫磷分析仪中进行检测。化学成分测试结果为：c含量为0.189wt%、mn含量为1.362wt%、si含量为0.316wt%、s含量为0.027wt%、p含量为0.031wt%。试样成分符合技术要求。
未制备表面镀层的q235b试样记为1号样。制备了表面镀层的试样分别为2号样、3号样和4号样，它们的表面镀层制备方法，如表1所示。表面镀层的具体制备过程如下所述：首先对2号和3号样进行脱脂处理，脱脂剂的成分为35g/磷酸三钠、35g/l碳酸钠、5g/l碳酸氢钠和30g/l氢氧化钠；脱脂温度为60℃±2℃；接着将试样放入30℃盐酸（浓度为25%）中活化60s以除去试样表面的钝化膜。然后分别进行电沉积镀镍、电沉积镀镍铜合金的表面处理。其中，电沉积镀镍的主要工艺参数，如表2所示。电沉积镀镍铜合金的主要工艺参数，如表3所示。
1.2 抗腐蚀性测试 未经表面处理的建筑钢结构用q235b钢1号样，以及经过电沉积法制备表面镀层的2号样～4号样，其抗腐蚀性分别通过乙酸盐雾试验（aass试验）、电化学腐蚀试验进行测试。
aass试验：试样的aass试验，在yws-250型盐雾腐蚀试验箱中进行。试验溶液为添加了适量冰乙酸的氯化钠水溶液，氯化钠的浓度为50g/l±5g/l的，试验箱中收集液的ph值在3.1～3.3之间，试验温度为35℃±2℃，试验时间为10天。试验前，在110℃烘箱中将试样烘干至恒重，并将其放置在真空干燥箱中冷却至室温后迅速称重，并记录试样的质量。试验的具体方法，按
中华人民共和国国家标准gb/t 10125-1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验标准》进行[4]，每天取出试样，称量记录试样的质量损失。试样表面盐雾腐蚀产物的清除，按照中华人民共和国国家标准gb/t 16545-1996《金属和合金的腐蚀 腐蚀试样上腐蚀产物的清除》进行[5]，然后用无水乙醇将试样清洗三遍，并吹干至恒重后再称重、记录和计算试样的质量损失率。同时，采用mx-6r型金相显微镜观察试样表面并拍照。 电化学腐蚀试验：试样的电化学腐蚀试验，采用lk98b型微机电化学分析系统进行测试。测试采用三电极体系，其中选择铂黑电极为辅助电极、甘汞电极为参比电极、q235b钢试样制备的电极为工作电极；电解液为6mol/l的氢氧化钾溶液，测试温度为25℃±1℃、塔菲尔曲线扫描速度为0.002v/s。制作工作电极时，需要将塔菲尔曲线测试面磨平、抛光；然后将铜线焊在测试面以外的另一面上，用石蜡密封好除测试面以外的所有面。为了除去试样的表面氧化物，试样测试前先进行-1.2v恒电位极化180s。
2 试验结果及讨论
2.1 aass试验结果及讨论 未经表面处理的建筑钢结构用q235b钢1号样，以及经过电沉积法制备表面镀层的2号样～4号样，经过10天aass试验后，试样的质量损失率变化情况，如图1所示；各试样腐蚀后的表面形貌，如图2-图5所示。
从图1可知，未经表面处理的建筑钢结构用q235b钢（1号样）在aass试验过程中，其质量损失最严重；当乙酸盐雾腐蚀240h后，试样的质量损失率达到14.8%。当q235b钢试样经过电沉积制备表面镀层后，在乙酸盐雾腐蚀环境中的质量损失率显著下降。其中，表面电沉积镀镍的2号样在240h后的质量损失率降为9.7%；表面电沉积镀镍铜合金的3号样降为5.6%；质量损失率下降幅度最大的是表面电沉积镀镍后再电沉积镀镍铜合金的4号样从14.8%降为1.9%，下降了87.16%。表面电沉积镀镍和镀镍铜合金，能明显改善q235b建筑钢结构的耐乙酸盐雾腐蚀性能。这主要是因为金属镍具有很强的钝化能力，在建筑钢结构表面能迅速生成一层极薄的钝化膜，从而使得表面电沉积镀镍层能使q235b建筑钢结构有效抵抗乙酸盐雾腐蚀介质的侵蚀，提高钢结构的抗腐蚀性能。而镍铜合金表面镀层较之单一的镀镍层，其表面钝化膜抵御腐蚀介质的能力更强，能更好的改善q235b建筑钢结构表面镀层的抗腐蚀能力，从而更有效的提高建筑钢结构在乙酸盐雾环境下的抗腐蚀能力。电沉积镀镍后再进行电沉积镍铜合金，能使表面镀层更加致密，其抗乙酸盐雾腐蚀性能更强，能更好的延长建筑钢结构的使用寿命。
从图2～图5可以看出，未经表面处理的q235b建筑钢结构1号样，腐蚀现象最为严重，试样表面出现大片腐蚀坑和大量分散的腐蚀点。相比而言，经过电沉积获得表面镀层的钢结构试样，其腐蚀现象明显减弱。钢结构试样的腐蚀程度从大到小依次是：1号样>2号样>3号样>4号样。经过电沉积镀镍后再电沉积镀镍铜合金处理的钢结构试样腐蚀程度最轻，试样表面仅出现了少量的腐蚀点。再次证明，电沉积表面镀层能有效改善q235b建筑钢结构在乙酸盐雾环境下的抗腐蚀能力。从提高建筑钢结构抗腐蚀性能的角度出发，电沉积镀镍后再电沉积镀镍铜合金是制备建筑钢结构表面镀层的较优方法。
2.2 电化学腐蚀试验结果及讨论 未经表面处理的建筑钢结构用q235b钢1号样，以及经过电沉积法制备表面镀层的2号样～4号样，经过电化学腐蚀试验后，试样的塔菲尔曲线（25℃±1℃、扫描速度为0.002v/s），如图6所示。从图6可知，通过电沉积在钢结构表面制备镀层后，钢结构试样的腐蚀电位正移。其中电沉积镀镍后再电沉积镀镍铜合金处理的钢结构试样，其正移幅度最大，从-1.16v正移至-0.25v，正移了78.45%。众所周知，腐蚀电位正移，材料的抗腐蚀性能提高。所以，从电化学腐蚀试验结果也可以看出，表面镀层的制备有利于提高建筑钢结构的抗腐蚀性能，且电沉积镀镍后再电沉积镀镍铜合金的复合处理较单一镀层的抗腐蚀效果更为明显。
3 结论
①电沉积镀镍、电沉积镀镍铜合金，均能有效改善q235b建筑钢结构的抗腐蚀性能；且电沉积镀镍后再电沉积镀镍铜合金的复合处理较单一镀层的抗腐蚀效果更好。②与未进行表面处理的q235b建筑钢结构相比，电沉积镀镍后再电沉积镀镍铜合金的钢结构，经过10天乙酸盐雾腐蚀后，其质量损失率从14.8%降为1.9%，下降了87.16%。③与未进行表面处理的q235b建筑钢结构相比，电沉
积制备的表面镀层能使钢结构试样的腐蚀电位正移；其中电沉积镀镍后再电沉积镀镍铜合金处理的钢结构试样，其正移幅度最大，从-1.16v正移至-0.25v，正移了78.45%。
【摘 要】东北园水厂水源水由水库水和沂河水组成，总体水质良好，但由于受季节性或突发性事件的影响，有时会出现有机物含量和色度较高、产生异味难以去除等情况。采用常规处理工艺已不能满足人们和新国标对饮用水水质不断提高的要求，水厂通过增加预处理工艺，对原水进行适当的预处理可有效解决以上问题，从而达到进一步提高和稳定出厂水水质的目的。
【关键词】饮用水；预处理；二氧化氯预氯化；粉末活性炭吸附； 高锰酸钾预氧化
引言
随着我国经济的快速发展，环境问题已成为全社会广泛关注的重大问题，特别是我国的水环境状况不容乐观。目前我国大多数水厂仍以常规处理工艺为主，对去除水中有机物、藻类和色、嗅、味等效果不理想，而各种污染物又使水厂的混凝剂消耗量加大，过滤周期缩短，过高的加氯使致癌、致突变物增加。为解决常规工艺对微污染水处理的不足，采用预处理工艺，对水厂工艺改造是一种简便易行、经济有效的去污染手段。
一、二氧化氯预氯化
二氧化氯预氯化是给水处理中去除色、嗅、味和有机物的有效方法之一。其主要特点是可氧化去除水中有机物而不产生三卤甲烷（thms）等有害副产物。
（一）应用中需注意解决的问题
1.根据原水的水质，确定合理、经济的投加量。二氧化氯作为氧化剂时，投加量变化较大，应控制二氧化氯残余氧化剂总量（clo2+clo2-+clo3-）<1.0mg/l，使对人体健康不致有影响。
2.根据水厂现有生产工艺，确定合适、合理的投加点。
3.应用中精确制备二氧化氯的问题。氯酸钠和盐酸必须按一定比例投加，否则将产生有损健康的反应副产物。
4.设备或系统的自动化控制。实现自动化操作，同水厂原有自动化控制系统相匹配，并且根据水质变化情况自动追踪调整，以满足稳定出厂水水质的目的。
5.原料保管问题。氯酸钠与金属撞击易发生爆炸，盐酸具有挥发性和腐蚀性，应妥善保管。
6.复合型二氧化氯发生器的产物二氧化氯和氯均为有毒物质，应加强对操作人员的安全和健康防护。
（二）小结
研究应用表明：二氧化氯预氯化可有效解决有机物、藻类、腐败植物和酚类化合物等产生的色、嗅、味问题，可氧化去除铁、锰、硫化物、氰化物和亚硝酸盐以及许多有机物，并且不产生三卤甲烷（thms） 、卤乙酸（haas）、氯酚等副产物，较好的改善了出厂水水质。
二、粉末活性炭吸附
粉末活性炭吸附的主要特点是设备投资省，吸附速度快，对短期及突发性水质污染适应能力强。
（一）应用中需注意解决的问题
1.根据原水的水质，确定粉末活性炭的炭种。不同厂家、原料和工艺条件下生产的活性炭，其吸附性能和吸附能力大小均不相同，所以选择何种活性炭应根据原水水质进行试验后确定。
2.根据原水的水质，确定合理、经济的投加量。投加量的确定应根据出厂水水质目标值和运行成本综合考虑。
3.综合考虑水厂其他生产工艺，确定合适、合理的投加点及投加方式，以解决粉末活性炭与混凝剂吸附竞争的矛盾。试验证明，投加混凝剂30秒后投加粉末活性炭处理效果最好。
4.应用中精确制备和定量投加粉末活性炭的问题。这不仅关系到处理效果，也与制水成本密切相关。
5.设备或系统的自动化控制。
6.应用中粉尘飞扬的污染和劳动强度大问题。采用负压配制投加方式进行投加，基本解决了粉尘污染的问题。
（二）小结
研究应用表明：粉末活性炭吸附作为一种水质改善手段，只要正确解决技术使用上的炭种选择、投加量、投加点和投加方式等问题，可较好地提高出厂水水质，特别是对有机物和色、嗅、味等水质指标的改善。
三、高锰酸钾预氧化
高锰酸钾预氧化技术是给水处理中去除原水中色、嗅、味和有机物的有效方法。使用高锰酸钾处理微污染水具有见效快、投资少、占地面积小的优点。
（一）应用中需注意解决的问题
1.根据水厂的实际水质情况，确定合理、经济的投加量。高锰酸钾处理具有水系特异性，为使处理效果最佳，应先对高锰酸钾进行烧杯搅拌试验，了解高锰酸钾的处理效果，初步确定其用量。
2.根据水厂现有的生产工艺，确定合适、合理的投加点及投加方式，以解决高锰酸钾与混凝剂之间的不利影响。
3.应用中精
制备和定量投加高锰酸钾的问题。
4.设备及系统的自动化控制。
5.投加高锰酸钾后，反应池和沉淀池排泥水的化学组成发生了改变，尤其是二氧化锰含量增高，要对污泥处理和安全排放作相应的调整。
（二）小结
研究应用表明，kmno4具有较强的除污、助凝作用，可取代预氯化；在同等条件下，投加kmno4混凝后比单纯在水体投加混凝剂，浊度去除率提高10%以上，耗氧量去除率提高约10%，并可节约矾15%左右。其强氧化性有效的去除了水中的有机物和藻类等，在提高混凝效果的同时，较好的去除了水中的色、嗅、味，能明显改善藻类高发期的生产状况。
另外，高锰酸钾复合药剂（cp）得到了越来越多的应用，研究应用表明其处理效果优于单独使用高锰酸钾。该工艺适应不同污染和不同温度水体，尤其是对业内公认最难处理的低温低浊微污染水体等方面具有较好的处理效果。
四、高锰酸钾与粉末活性炭联合投加工艺
当原水污染相对较重，采用高锰酸钾预氧化不能取得理想效果时，可应用高锰酸钾与粉末活性炭联用的工艺。
（一）应用中需注意解决的问题
该工艺应用中需注意解决的主要问题是药剂投加量和投加点的确定。
（二）小结
研究应用表明，高锰酸钾作为强氧化剂，降解有机物，抑制藻类生长，随着投加量的增加和接触时间的延长，效果较理想。粉末活性炭对水中的小分子有机物有很好的吸附作用，有利于净水过程中去除色、嗅、味。两者组合同时用于常规净水工艺流程，使之协同作用，效果更加显著。高锰酸钾与粉末活性炭联合投加工艺对降解有机物，提高去色、嗅、味能力，效果明显。同时这一组合工艺，对浊度的降低、矾耗的节约也较显著。 五、总结
近年来，我国供水事业取得了很大发展。但很多新工艺、新技术投资巨大、运行成本高、管理复杂，目前在经济或其他条件不允许的情况下，投加药剂作为处理微污染水的措施，也不失为一种好的处理方法。东北园水厂在常规处理工艺的基础上，通过增加预处理工艺，根据原水水质变化情况，对生产工艺进行及时、适当调整，达到了进一步提高和稳定出厂水水质的目的和效果。
（一）工艺选择与调整。一般情况下，原水微污染时，采用二氧化氯预氯化或粉末活性炭吸附预处理；原水轻度污染时，采用高锰酸钾（或高锰酸钾复合药剂）预氧化处理；原水污染相对较重时，采用高锰酸钾（或高锰酸钾复合药剂）与粉末活性炭联合投加工艺。
（二）积累数据和经验。在生产运行中，根据实验数据和计算机记录的资料，注意积累数据和经验，确定合适的药剂投加量和投加点，实现节能降耗的同时，进一步提高出厂水水质。
（三）注意事项。
1.二氧化氯作为氧化剂使用时，投加量变化较大，当滤前预处理和滤后消毒均采用二氧化氯时，如果残余氧化剂总量（clo2+clo2-+clo3-）>1.0mg/l，应避免同时使用二氧化氯。否则，需采取相应措施控制亚氯酸盐含量，如在常规混凝前投加亚铁盐。
2.二氧化氯预氯化可减少滤后水消毒剂的投加。
3.处理有机污染原水时，应避免使用液氯进行预氯化。否则将产生三卤甲烷（thms） 、卤乙酸（haas）、氯酚等副产物，并且不能解决色、嗅、味等问题。
4.对于受有机物污染的水源，采用二氧化氯作为滤前预氧化剂，把形成氯消毒有害副产物的前致物预先去除，氯消毒仍是安全、经济、有效的消毒方法。
（四）其他方面。
1.水源地保护和水源水质治理。为保证出厂水水质和水量，会同有关部门做好水源水质的治理工作和水源地水质的保护工作。这是一项长期而艰巨的工作，如果沂河水源能稳定达到生活饮用水地表水源ⅱ类水体标准，将结束临沂城水质型缺水的局面，这对于临沂市区供水的安全性和经济性具有重大意义。
2.环境保护。由于各种药剂的投加，反应池、沉淀池排泥水和滤池反冲洗水的处理应作适当调整。
六、结束语
随着人们对饮用水水质要求的日益提高和新的《国家生活饮用水卫生标准》（gb5749-2006）的实施，对给水处理工艺提出了更高的要求。水质标准的制定是要使居民饮用和生活用水的水质确保终身安全。这对供水工作者既是压力和挑战，又是动力与机遇。 对于供水行业，这无疑增加了负担，加重了责任，但也同时给供水行业提供了改善水质，采用先进净水工艺和技术的机遇。我们供水人应以此为契机，解放思想，开拓创新，为进一步改善供水水质做出贡献。
大量的资料表明，我国 目前 及今后相当长一段时间内的环境 问题 主要是水环境问题，水环境问题又主要是有机废水的污染问题。因此，有机废水的治理是环保工作中极其重要的一面。
有机废水无害化处理的首选 方法 是生物处理。这是由生物处理所具有的处理的相对彻底性（ 无二次污染或二次污染较小）以及运行费用低廉等优点决定的。
根据有机废水处理方面的特性可以将其划分为以下3类：①废水中的有机物易于生物降解，同时废水中的毒物含量很少。这类废水主要是生活污水和来自以农牧产品为原料的 工业 废水等； ②废水中的有机物易于生物降解，同时废水中的毒物含量较多。这类废水主要来自印染、制革废水等；③废水中所含的有机物难于生物降解（生物降解速度极其缓慢），同时，废水中毒物可能较多、亦可能较少。这类废水主要来自造纸、制药废水等。
第①类废水可直接进行生物处理。第③类废水较为复杂，此处不作讨论。本文主要对第② 类废水中的毒物作用机制及应对措施加以讨论。
1、毒物及其作用机制
废水中凡是能延缓或完全抑制微生物生长的化学物质，统称为有毒有害物质，简称毒物。这些毒物，从化学性质上来分可划分为有机物和无机物两大类。从处理的角度又可划分为能被生物处理段去除、转化的物质（如h2s、苯酚等，或称非稳定性毒物）和不能被生物处理段去除、转化的物质（如nacl、汞、铜等，或称稳定性毒物）两大类。
毒物对微生物的作用机制主要有如下方式：
（1）损伤细胞结构成分和细胞外膜。如：70%浓度的乙醇能使蛋白凝固达到杀菌作用；酚、甲酚、表面活性剂作用于细胞外膜，破坏细胞膜的半透性。
（2）损伤酶和重要代谢过程。一些重金属（铜、银、汞等）对酶有潜在的毒害作用，甚至在非常低的浓度下也起作用。这些重金属的盐类和有机化合物能与酶的-sh基结合，并改变这些蛋白质的三级和四级结构。
（3）竞争性抑制作用。当废水中存在一种化学结构与代谢物质相类似的有机物时便会发生。因为二者都能在酶的活性中心与酶相结合，它们的竞争将抑制中间产物的形成，使酶的催化反应速率降低。
（4）对细胞成分合成过程的抑制作用。当某些化学物质的结构类似于细胞成分的结构时，它们便会被细胞吸收并同化，结果是合成无功能的辅酶或导致生长停止。这种作用最典型的例子便是磺胺酸。
（5）抗生素对核酸的抑制作用。不少抗生素能专一地抑制原核生物的蛋白质合成，如链霉素会抑制氨基酸正确结合于多肽上。
（6）抗生素对核酸的抑制作用。如丝裂霉系c会选择性地阻止dna的合成，从而抑制微生物的生长。
（7）对细胞壁合成的抑制作用。如青霉素便是通过干扰细胞壁的合成从而达到抑制微生物生长的效果。
2、菌种承受毒物的能力及菌种驯化法
需说明的是，微生物中存在不少能耐受常用代谢毒物的菌株，有的甚至能利用它们作为能源。化学物质对微生物的抑制作用与其浓度有直接关系，并随微生物的驯化而发生变化，经过驯化的微生物对有毒物质的适应能力将逐步加强。微生物这种巨大的适应性（变异性）是由它们的小体积决定的。如一个微球细胞仅具有约100 000个蛋白质分子所能容纳的空间，如此小的体积决定了那些近期用不着的酶是不能储备的，许多分解代谢酶类只有当存在合适的基质时才会产生。在某些条件下这类可诱导的酶可占蛋白质总含量的10%.正是微生物的这种变异性，才使生物法处理含毒有机废水成为可能。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的极限的（此时的浓度叫极限允许浓度），正是这种极限又要求含毒物有机废水在生物处理前需要一定的预处理。
前已说过，微生物由于其体积的细小，而具有巨大的适应性（变异）。因此可以采用人工改变微生物生活环境的方法进行诱导变异，让微生物直接适应原水中毒物浓度或提高微生物对毒物的去除能力。这种方法对稳定性毒物及非稳定性毒物均适用，是处理含毒有机废水的一种基本方法。
在城市生活污水处理厂中，当进水中酚的浓度突然增加到50 mg/l时，便会对生物处理系统产生巨大的破坏作用。严重时，会导致全系统的崩溃。可是，某焦化厂采用适应性变异的方法对菌种进行驯化即菌种驯化法，使微生物内的酶逐步适应了这种毒物的大量存在，便将这种毒物当成其底物而加以分解吸收。实际运行表明，进水中酚的平均浓度为117.5 mg/l时，酚的去除率高达99.6%.
含酚废水处理是应对一种不稳定性毒物的例子，当毒物很稳定时，亦可采用这种驯化方法以提高微生物对毒物的承受能力。但须注意，这种毒物的浓度必须满足最终出水排放标准或另外采取其它措施加以控制。
3、预处理方法
前已说过，驯化是生物处理法中应对毒物的一种基本方法。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的极限的，毒物浓度超过极限允许浓度时就需要一定的预处理。目前，预处理法主要有稀释法、转化法和分离法。
3.1 稀释法
污水中的毒物之所以成为毒物，是与其浓度有关的。当其浓度超过某一极限允许浓度时，毒物就成为毒物；在极限允许浓度以下时，毒物就不表现出毒性甚至成为营养。当废水中毒物浓度超过生物处理的极限允许浓度时，为保证生物处理的正常进行，可采用简单的稀释法，将废水中毒物浓度降低到极限浓度以下。
根据废水中毒物的稳定或非稳定性质，结合实际情况，可采取3种不同的稀释法：污水稀释法，处理出水稀释法，清水稀释法。
（1）污水稀释法。不同的污水中所含的物质不同，将它们混合起来，彼此稀释，可将毒物浓度降低到极限允许浓度以下，这便是污水稀释法。它最简单、最 经济 ，是首选 方法 ，不论毒物的性质是稳定或非稳定均适用。少量的 工业 废水混入大量的城市污水中，几乎所有的毒物浓度都会被降低到极限允许浓度以下。但是，少量的工业废水彼此间混合后，毒物浓度仍有可能在极限允许浓度以上，仍需继续采取其它措施。
污水稀释法除了上面所说的不同单位所排废水之间的大稀释外，还有同一工厂不同车间所排废水之间的小稀释。比如，制革工厂中，脱毛工段所排的灰碱废水中s2-的浓度高达1 000 mg/l以上，但脱毛工段所排的灰碱废水只占全厂总排水量的5%左右，只要建一较大的调节池（停留时间hrt一般在12 h左右），不同工段所排废水在此搅拌混合后，总出水中s2-的浓度便可降低到100 mg/l以下。这对后续处理非常有利。
（2）处理出水稀释法。这种方法只适用于废水中的毒物为非稳定这一单一情况。处理出水稀释法又有两种：①曝气池池型采用完全混合式；②处理出水回流稀释法。出于经济方面的考虑，方法①应是首选。
实例：制革废水中s2-的存在对生物处理具有极大的危害，生物处理的极限允许浓度为30 mg/l.制革废水经调节池调节稀释后，进入曝气池时s2-仍然在50 mg/l 以上。以前，许多设计单位主张采用分隔处理，即先把灰碱废水单独进行脱s预处理，把进水中的s2-降低到30 mg/l以下，再进行综合处理。有经验表明，可采用处理出水稀释法来消除s2-对生物处理的 影响 ，不需要进行分隔处理，而直接进行综合处理。东南大学设计的南京制革厂废水处理站，采用的处理流程为调节池初沉池生物处理，生物处理采用的是氧化沟，该氧化沟沟宽6 m，有效水深3 m，沟内水流平均流速0.4 m/s，做如下两个假定：①废水进入氧化沟后经过1周的循环，其中的s2-经曝气氧化后全被去除（被氧化成单体硫或硫代硫酸盐）；②废水一进入氧化沟后，横向扩散很好，横断面上各点水质完全相同。按s2- 的极限允许浓度30 mg/l进行 计算 ， 理论 上可得该氧化沟进水s2-的最大允许浓度为 7776 mg/l.从30 mg/l到7776 mg/l可以看出稀释法的巨大作用。当然，在实际运行中①，②两条假定不可能完全做到，故实际进水最大允许浓度远远不能达到7776 mg /l.根据该厂长达12年的稳定运行经验表明，在调节池出水s2-不超过100 mg/l 的情况下，s2-对氧化沟的稳定运行是完全没有影响的，而且氧化沟出水s2-始终在排放标准1 mg/l以下。这是稀释法成功 应用 的一个例子。
（3）清水稀释法。这种方法只有在废水中的毒物为稳定性毒物，不能采用处理出水稀释，工厂内部及其附近又没有其它废水可以用来稀释它，而且这种毒物又不能采用分离法或转化法去除时才能使用。这是由于①这种方法的不经济性。采用清水稀释本身就要花费大量的水费；原水采用大量的清水稀释后，处理投资和运行费都要增加。②随着环境管理的加强，已由浓度排放控制过渡到排放总量控制。
实例：南京某石化公司化工二厂废水处理站，进水cod为6 000 mg/l，但同时含有cacl 250 000 mg/l，如此高的盐度将会极大地抑制生物处理的正常运行，所以在生物处理之前必须对盐加以适当处理。考虑到生物处理对cacl2无去除或转化作用，其它的分离或转化方法又不经济，该厂地处郊区，附近无其它工厂或本厂的另类废水可利用来稀释，故设计单位与甲方商量后采用了清水稀释法，即将原水加清水稀释10倍，将cacl2浓度降为5 000 mg/l后，再进行深井曝气法处理，取得了满意的效果。
3.2 转化法
化学物质只有在特定的情况下才会表现毒性，比如，硝基苯毒性较大，转化为苯胺后，毒性就大为降低。cr6+的毒性很大，可是被还原为cr3+后，毒性就大为降低。所以，可以通过化学方法，将有机废水中的毒物转化为无毒或毒性较低的物质，以保证生物处理的正常进行。这种方法对稳定性毒物或非稳定性毒物均适用。采用这种方法一定要注意两个 问题 ：①转化后，稳定性毒物的浓度必须在生物处理极限允许浓度以下，非稳定性毒物的浓度必须保证生物处理的正常运行；②最终出水中，毒物浓度也应满足排放标准。
实例：化工废水中的硝基苯是一种毒性较大，可生化性较差的物质。直接对它进行生物处理，由于毒物负荷的限制，使得生化曝气池的bod负荷极低，效率不高。故绝大多数工程在废水进入曝气池之前进行预处理，用化学法（比如亚铁还原）将硝基苯转化为苯胺，苯胺与硝基苯相比，其毒性大为降低，而且可生化性大幅提高，使曝气池bod负荷大大提高。
3.3 分离法
利用分离的手段，将废水中的毒物转移到气相或固相中去，以保证废水生物处理的正常运转，这便是分离法的原理。此法对稳定性或非稳定性毒物均适用。采用这种方法时应注意如下几点：①分离后，废水中稳定性毒物浓度必须在生物处理的极限允许浓度之下，非稳定性毒物的浓度必须保证生物处理的正常运行；②必须保证最终出水各项指项（包括毒物）达到国家排放标准；③转移到气相或固相的毒物必须进行妥善处理，不允许出现二次污染。
实例：制革废水中s2-是一种毒物，我们可以向废水中投加fe2+使之形成fes沉淀去除，出水可以直接进行生物处理而不受s2-的影响，沉淀的fes可以送去制砖或进行填埋处理；亦可以向废水中加酸，将废水中的s2-形成h2s吹脱到空气中去，用naoh吸收后形成na2s再回用于制革生产。
4、结语
为保证生物处理的正常进行，可采用的消除毒物影响的措施是很多的，如何从繁多的方法措施中选择一个最佳方案，是一个全系统优化课题。优化的原则是：①废水中各项指标（包括毒物）必须达到国家排放标准；②必须保证生物处理的正常运行；③在此基础上，应努力追求工艺流程简单、投资省、运行费用低、无二次污染以及管理方便。
实例一：制革工厂中，灰碱废水中含有大量的s2-.为消除s2-的影响，可采用的措施有如下几条：①采用分隔处理，向废水中投加mnso4，曝气，将废水中的s2- 氧化成单体硫或硫代硫酸盐；②采用分隔处理，向废水中投加fe2+，使之形成fes沉淀而去除；③采用分隔处理，向废水中投加酸，使之形成h2s，再用naoh吸收；④综合处理，向废水中投加mnso4，曝气，将废水中的s2-氧化成单体硫或硫代硫酸盐；⑤综合处理，向废水中投加fe2+，使之形成fes沉淀而去除；⑥其它方法。在这么多的方法中，东南大学经过多年的探索，最终 总结 出一条最佳工艺方案：不进行分隔处理，直接进行综合处理，调节池的hrt延长到12 h，搅拌混合后，可将废水中的s2-降低到100 mg/l以下，初沉后，曝气池采用完全混和型的氧化沟，可直接消除s2-的影响并将其去除。国内数十项此类工程的实际运行经验表明：这套综合措施是完全可行的。
实例二：南京某炼油厂某股废水中，cod为3000 mg/l，nh3-n 200 mg/l，s2-150 mg/l.s2-的浓度已经超过生物处理的极限允许浓度，故在进行生物处理之前必须先解决好s2-的问题。在确定废水处理工艺流程.这种方法就本段来看是完全可行的，但因该废水中hn3-n浓度较高，必须采用a/o法进行处理，被氧化过的s进入a/o段后，处理池中的厌氧环境又会将s还原为s2-，其毒性又恢复释放出来，必将破坏生物处理的正常运行。故采用这种方法从全流程上来看是不行的。最终选定的方案是采用投加fe盐沉淀去除的方法。
【摘要】 心脏缺血是临床中一种比较严重的疾病，其中，心脏缺血的预处理和后处理能够有效的提高患者心肌缺血的耐受力，并减少其心肌梗死的面积，同时能够有效的促进患者的左心室收缩功能的恢复。本文对心脏缺血的预处理和后处理的临床作用和主要的作用机制以及影响的因素进行全面的综述。
【关键词】
心脏缺血；缺血预处理；缺血后处理
随着生活水平的不断提高，心血管疾病的发生逐渐的升高。心脏缺血是临床中比较常见的一种疾病，在现代医学中认为该病主要是由于冠状动脉粥样硬化而引起的不同程度的心肌缺氧缺血。临床上常常表现为胸骨后阵发性的疼痛，有时还出现有四肢冰冷等症状，多数的患者是在劳累或者兴奋之后容易复发，而且每次的发作时间也比较短，但是在休息之后其症状缓解。该病严重的影响患者的身体健康和生活质量。临床上对于心血管疾病的治疗过程中一般很容易出现不可避免的血液循环的损害情况发生，因此，有效的预防缺血再灌注的损伤对患者预后具有重要的意义。
1 心脏缺血处理的临床应用
11 心脏缺血预处理
对于心脏缺血的预处理操作方法主要将供应于患者靶部位的动脉血管进行完全或者部分钳夹，并造成缺血。在持续一段时间之后，将钳夹去除使患者的血供恢复，反复的进行上述操作5次。根据walsh等［1］对心脏缺血的预处理临床资料进行分析，缺血预处理能够有效的降低术后室性心律失常的发生率情况，而且对患者的心脏起到一定的保护作用。对于缺血的预处理在临床上还具有一定的局限性，主要表现：①对于缺血预处理需要在缺血再灌注损伤的前提下进行实施，对于一些急性和突发性的心血管情况，一般缺血损伤比较难以预测。②缺血的预处对心肌的本身也具有一定的影响，主要是由于预处理是一种具有创性的操作，在手术的操作中延长了整个手术的时间。③对于缺血的预处理次数和频率目前还是无统一的标准规范，常常缺乏一定科学性的证据。④对于缺血的预处理需要进行钳夹动脉的处理，由于多次的操作很容易造成动脉粥样的斑块脱落情况出现，从而导致血栓栓塞的情况出现。虽然临床上采取心脏缺血的预处理，但是尚无规范性的操作标准。
12 心脏缺血后处理
根据zhao等［2］的临床研究分析，对于心脏缺血的后处理主要具有以下几个优点：①能够有效地减少缺血后的心肌梗死面积情况。②可以减少再灌注中而引发的细胞凋亡情况和再灌注性心律失常的情况发生。③对患者的左心室收缩功能恢复情况具有促进的作用。其中，缺血后处理的作用效果一般与患者缺血结束到后处理的开始时间有关，同时与每次的处理时间以及次数也具有一定的关系。在进行缺血后处理过程中操作时间过长很容易出现病情的加重，而且多次的操作还会引起血管痉挛的情况发生。若处理的时间过短同样达不到对心脏保护的效果，而且还有可能进一步引起缺血损伤情况出现。因此，控制好后处理的时间和次数是确保患者治疗的最佳条件，但是临床上对于最佳后处理的措施目前尚无统一的规范与标准。此外，临床上对于缺血后处理和缺血预处理是否具有协调的效果也存在一定的争议。因此，还需要临床上进一步的试验观察。
2 心脏缺血预处理与后处理作用机制
对于心脏缺血预处理与后处理的主要作用机制主要是促使类阿片样的物质和腺苷以及缓激肽等激素的有效释放，从而激活患者体内细胞膜表面上的g蛋白偶联受体，使得灌注损伤的营救激酶被激活，从而有效的抑制了细胞凋亡。同时对线粒体产生atp也起到促进的作用，并抑制线粒体膜的通透性转运孔道的开放，而细胞超极化缩短了整个动作电位的时程，耗氧量也减少［3］。
3 影响心脏缺血处理的常见因素
临床上对于心脏缺血处理过程中的影响因素主要分为三个方面［4］：①年龄。在心脏缺血处理过程中，高龄患者由于身体的各项机能的下降，尤其是对心血管系统调节，而且在临床上多数的研究表明，高龄患者在进行缺血的预处理与后处理过程中对患者的心肌保护能力下降。②慢性疾病。根据资料显示，在进行心脏缺血处理过程中容易受到一些慢性疾病的干扰，尤其是糖尿病和肥胖以及高脂血症与高血压等。这些慢性疾病在很多的程度上限制了心脏缺血预处理与后处理的应用效果。③药物和环境的共同作用。临床上一些治疗药物对患者心脏缺血的预处与
处理具有一定的干扰，常常表现为处理的信号转导通路受到干扰。常见的干扰药物有β受体阻滞剂和非甾体抗炎药等。同时，环境因素也对患者心脏缺血的预处与后处理具有一定的干扰，常见的干扰因子有吸入性颗粒和乙醇以及吸烟等，这种干扰因子对患者的腺苷受体功能与内皮细胞均有一定的影响。
4 展望
随着今年来人们对心脏缺血预处理和后处理的不断研究，其中缺血处理分子生物学逐渐地在清晰，而且有效的促进了药物性的缺血预处理和后处理的临床应用效果。临床上对于心脏缺血的预处理和后处理的临床应用效果主要依据患者心肌梗死减少的面积进行衡量。而在临床试验中，主要依据处理后患者心肌酶谱释放情况进行评价［5］。总体上看，对于心脏缺血的预处理和后处理的临床应用效果还需要进一步的完善，从而提高临床中的实用性。此外，临床上对于心脏缺血预处理和后处理的操作目前尚无标准化的规范，而且使得临床结果也存在一定的差异，从而降低临床试验中的可比性。因此，在日后的心脏缺血预处理和后处理的工作中还需要我们进一步的完善和规范操作，从而为临床上提供更有力的证据。
摘 要：目前，我国公路发展，特别是高等级公路的发展迅猛，路面的舒适、平坦已日益为人们所注重。路基是公路的重要组成部分，是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，承受由路面传来的荷载，应有足够的强度、稳定性和耐久性。路基的强度与稳定性，受水、温度、土质等客观因素影响，同时也受行车荷载的作用，路基设计、施工方法及养护方法是否正确等人为因素制约。作为公路主体工程的路基，公路路基综合稳定技术的研究，研制出了一大批用于路基工程的新材料、新型工程机械。新技术、新方法得到了充分的开发和引进，以及为这些新技术服务的各类专业化施工公司运用而生，专业化施工公司的建立和发展，为路基工程专项施工奠定了基础。
关键词：道路桥梁；路基施工技术；新施工工艺；通病；防治措施
中图分类号：u41 文献标识码：a
1 施工具体步骤和施工后强度观测记录
1.1 挖台阶
1.1.1 沿路堑纵向将高度分成不大的层次依次开挖。
1.1.2 在挖掘的过程中，测量人员及时按照图纸要求把边坡开挖线放好，并根据挖掘的深度指挥调整开挖线，利用机械一次做好边坡减少人工的做坡量。
1.1.3 采用18t振动压路机振压8遍。
1.1.4 检测碾压后的压实度，达到设计要求（压实度>90%）。
1.2 抛石扩宽路基
1.3 砌筑挡土墙
在此施工结束后，采用符合填筑要求的土方进行分层分段填筑。
1.3.1 按规定厚度进行摊铺，用推土机进行摊铺虚铺系数为1.2-1.3。
1.3.2 平地机整平，由路中开始向道路两侧推进，如此往返三次，路基横坡要求2%，为利于排水加大到3%-4%。
1.3.3 路基碾压，在压实前实测一下填料的实际含水量，在土壤的实际含水量在最佳含水量的正负2%-5%进行碾压，碾压后的强度经检测达到设计要求。此施工结束后，我们对弯沉进行了测量，由测量结果知：施工的结果达到了要求，说明以上的施工方案强度是绝对可以得到保证的。
2 路基施工的问题
2.1 路基填筑使用了不适宜的材料
公路路基施工规范规定，在通常情况下，不能被压实到规定的密实度和不能形成稳定填方的材料不能用于路基填筑。但是，由于施工单位没有在路线公路用地范围内作现场清理；其次，施工单位在路基填筑材料方面控制不严，使用了不适宜材料从而造成路基下沉或塌方，以致影响路基直到路面硷砼板破坏。
2.2 软基处理不当
软土地基，通常情况下指地基承载力达不到其上面的构造物要求的承载力，或虽在建筑物施工时能达到要求，但在后期使用过程中由于地基本身的原因或水的原因，使得地基失稳，造成构造物沉降过大或不均匀沉降以致彻底破坏建筑物的不良地基。软土地基包括淤泥、淤泥质粘土、亚粘土、亚沙土组成的地基。在工程施工中，松散沙土、冲填土、杂填土、湿陷性黄土及其他高压缩性土构成的特殊地基，虽不属于软土范畴，但处理不当时也会给予构造物带来严重的不良后果。
2.3 路基土石方填筑方面的问题
2.3.1 施工过程中出现的问题
①施工单位未严格按规范要求的每层填料松铺厚度控制，有时填料的松铺厚度达60～80cm，这样路基填方的密实度很难达到规范要求的低限值。
②路基填筑的有效宽度和超宽填筑不够，有的部分在路基填筑完成时，才发现填筑宽度不够，为达到路基的有效宽度，施工单位往往没有按规范要求挖台阶分层填筑压实至路基要求的宽度，而是将一些松散的土倾倒在边坡上；用人工摊铺拍实；这样补上来的路基部分远未达到密实度的要求，造成路基滑坡、层层冲涮。
③路基填筑每层的填料未用平地机或其它平整仇械进行整平或整平效果不好，使低凹的地方达不到密实度要求且大量积水。
④路基施工过程中没有按要求做成一定的横坡度；路基施工临时排水系统未做或不畅通，从而使大量的积水渗入下层路基、严重影响路基质量。
⑤路基石方或土石混合料填筑时，石头块径过大，使填石路堤或填土石混合料路堤密实度达不到规范的要求。由于以上施工方面的原因，对路基的稳定性造成一走的影响，直到影响路面硷板。
2.3.2 路基防护的预防处治措施
路基的修筑改变了地层的天然平衡状态，以及路基暴露在空间，不断受各种错综复杂的自然因素侵蚀
，因此需要进行各种类型的防护。
预防处治措施：
（1）设计方面：
①做好地质勘探调查对路线经过的地形、地貌、水文地质条件进行详细探查，尤其要对特殊路基段提供详细的设计资料，地表不良路段，设计可考虑换土或掺白灰、水泥及铺设土工布等措施。
②确保路基最小填筑高度路基最小填筑高度必须保证不因地面水、地下水、毛细水及冻胀作用的影响而降低其稳定性，按照路基设计规范要求，根据土基干湿类型及毛细水位高度，确保路基最小填筑高度，当路基填筑高度受限制而不能达到规范规定时，则应采取相应的处治措施。
③明确路基填料质量标准要求在各级公路工程施工图设计中，必须明确不同填高内路基填料的cbr值（最小强度）及最大粒径要求。种植土、腐殖土、淤泥冻土及强膨胀土等劣质土严禁直接用于填筑路基。砾（角砾）类土应优先选作路床填料，土质较差的细粒土可填于路堤底部。
④完善路基综合排水设计县级以上公路工程设计中，必须遵循因地制宜，整体规划，综合考虑的原则进行路基纵、横向排水设计，避免造成路基两侧长期积水浸泡路基，使路基承载力下降面发生沉降变形。在村屯路段必须设置排水边沟，平坡路段边沟须设有纵坡，确保排水通畅。
⑤确保路基边坡稳定性高填、深挖路基的边坡应根据填料种类、边坡高度和工程地质条件等规范确定，高填路堤必须进行路基稳定性验算。填方边坡过高时，可考虑在边坡中部加置边坡平台。
⑥积极采用路基综合防护形式积极推行植物防护与硬防护相结合的综合防护形式，在比较稳定的土质边坡采用种草、铺设草皮、植树等植物防护措施。岩体风化严重、节理发育、软质岩石、松散碎（砾）石土的挖方边坡以及受水流侵蚀，植物不易生长的填方边坡可采用护面墙、砌石等工程防护措施，沿河路基、受冰侵害和冲刷路段采用挡土墙、砌石护坡、石笼抛石等直接防护措施。
（2）施工方面：
①做好施工组织设计，合理安排施工段的先后顺序，明确构造物和路基的衔接关系，对高填方段应优先安排施工，在施工中以施工组织设计为龙头，根据施工现场的实际情况，合理调配人员、设备，是保证高填方路基施工质量的重要环节。
②做好施工前的准备工作，开工前要认真审阅设计文件，详细了解各段的填、挖情况，地质情况，填、挖土质和调配情况，对重要地段要作重点勘察，进一步核对设计资料，发现设计文件中有误及时上报业主，妥善处理。
③认真清除地表土不良土质，加强地基压实处理，地表植被、树根、垃圾、不良土质（盐渍土，膨胀土等）必须予以清除，同时应加大地表的压实密度，采用大吨位振动压路机处置。
④填筑路基前，首先，必须疏通路基两侧纵横向排水系统，避免路基受水浸泡。特别是地基土为黄土、粘土等细粒土，在干燥状态下（最佳含水量）结构比较强，有较强承载能力，一旦受水浸泡，将易形成翻浆或路基沉降，因此做好路基施工前排水畅通尤为重要，工程监理和施工质量自检人员应认真监督；其次，要严格选取路基填料用土。路基填料确定前，需进行土质分析、cbr值、标准击实等试验，对于种植土、腐殖土、淤泥、强膨胀土等劣质土和cbr值、最大粒径不能满足规范要求的材料，不能用于路基填筑；再则，路基填筑前还要根据设计进行施工放样，建立半永久性的临时水准点和坐标点并做好记录。路基坡脚放样一定要准确，确保路基宽度满足设计要求。
⑤填石路基与鸡爪形地段路基施工，可利用重型夯实设备进行强夯处理，或将土工隔栅（土布）水平分层布置在填石路堤内，防止或减缓细料在填料空隙中的流动。
⑥路基施工必须分层填筑，分层碾压，严禁路改工程中滚填，一般路段压实度不得大于30cm，构造物两侧（桥涵头处理）松铺厚度不得大于20cm。不同性质的土不能混填，同一种土填筑厚度不能小于50cm（两层）。路基填筑须全幅填筑，一次到位，严禁帮宽。碾压过程中，要控制好含水量，压实度达到规范要求后，方可进行后续施工，压实度检测每层2000m2（不足2000m2按2000m2计）不少于4点。根据不同填土类型和压实厚度，选择好压实设备，对于砂砾土振动压路机具有滚压和振动双重作用，效果较好。
⑦路堑施工要保证排水畅通，对上坡施工时，应注意确保坡体的稳定性，避免欠挖或超挖现象发生。石方爆破
尽量采用中小炮，光面爆破的方法，避免大规模爆破形成松散面积过大，坡体失稳，机械开挖时，边坡应配以平地机或人工修整。路床顶面如有超挖，应清除松方并采用透水性材料进行回填，并认真碾压，压实度按路床项目标准进行控制。
⑧路基施工中，按照设计要求首先做好排水工程以及施工场地附近的临时排水设施，以保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态。路基顶面做成2%～4%横坡，以便于表面水及时排出。
⑨路基土石方施工时或完工后，应及时进行路基防护工程施工和养生。各类防护与加固应在稳定的基础或坡体施工。
（3）软土地基处理：近年来，随着高速公路和一级公路的建设的迅速发展，针对软土地基，在防止路堤失稳定、沉降观测控制、软土地基处理技术等方面取得了显著成果。对处理的软土地基用沉降速率作为铺筑路面时间的沉降控制方法控制，使得在软土地基上一次建成高级路面（而不是前期铺筑过渡路面）的关键技术问题得到了解决。
（4）黄土陷穴处理：黄土陷穴是黄土地区路基施工常见的病害。黄土陷穴处理范围，应视具体情况而定，宜在路基填方或挖方边坡外，上侧50m，下侧10-20m。若陷穴倾向路基，虽在50m以外，仍应作适当处理。对串珠状陷穴应彻底进行处治。处理时，采用灌砂、灌浆、开挖回填等措施，开挖的方法可以采用导洞、竖井和明挖等。
①灌砂法适用小而直的陷穴，以干砂灌实整个洞穴。
②灌浆法适用于洞身不大，但洞壁起伏曲折较大，并离路基中线较远的小陷穴，施工时先将陷穴出口用草袋装土堵塞，再在陷穴顶部每隔4-5m打钻孔作为灌浆孔，待灌好的土浆或水泥浆凝固收缩后，再在各孔作补充灌浆，一般需要重复2-3次。
③开挖回填夯实适用于各种形状的陷穴，填料一般用就地黄土分层夯实。
④导洞和竖井适用较大、较深的洞穴，由洞内向外逐步回填夯实，在回填前，应将穴内虚土和杂物彻底清除干净。当接近地面0.5m时，应用老黄土或新黄土，加10%的石灰拌匀回填夯实。
⑤处理好的陷穴，其上层表面均应用石灰与土比例为三比七的石灰土填筑夯实或铺填老黄土等不透水材料加以改善。石灰土厚度应按设计严格执行。如原设计末要求时，其厚度不宜小于30cm。并将流向陷穴的附近地面水引离，防止形成地表积水或水流集中产生冲刷。
结语
以上对路基填筑中存在质量问题与处治方法的关系进行了理论和实践上的初步探讨，对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，路基施工中压实度、沉降、边坡土流失是完全可以避免的。路基的施工，不仅与设计、施工等路面形成前的环节有关，而且与路面形成后的使用、养护和管理联系紧密。因此，要消灭路基施工中存在的质量问题，提高投资效益，需要设计、施工、管理各方主体各负其责，分头把关，按照行业规范标准，结合工程实际，严格履行各自职能，相信这一问题一定会得到解决。
超声波结合稀碱预处理甘薯渣的乙醇发酵制备
随着人类社会的发展进步，全球范围内能源紧张和环境污染问题日益受到重视。从长远看，被广泛应用的化石燃料（包括石油、煤和天然气）正逐步走向枯竭，发展非粮益农的替代能源是当前全球面临的重大科研课题。甘蔗渣含有蔗糖，美国和巴西合作用甘蔗渣做乙醇［1－3］，获得成功。甘薯渣也含有淀粉，中国民间已有成熟的甘薯渣造酒工艺。中国大部分地区，尤其红土壤地区的山坡地适合种甘薯。在缺粮年代甘薯曾是农民的半年粮，种植面积很广。在丰衣足食的当代，尤其经济较发达地区，甘薯被少量本文由论文联盟//收集整理用作粮食，主要用来喂猪，经济效益不高。农民改种芝麻、黄豆、棉花等农作物，导致适合种甘薯的大量山坡地抛荒。甘薯叶、藤、根都是喂猪的好饲料，甘薯种植面积缩小是导致猪饲料涨价的原因之一。在鄂东地区开展上述课题研究，有助于武汉市生态示范型城市圈的建设，对于建立具有中国特色的生态能源生产基地有着重大的战略意义［4］。
甘薯渣含淀粉、纤维素、半纤维素、木质素、粗蛋白、粗脂肪和灰分等。降解纤维素效果最好的是纤维素酶。纤维素酶是一类能够将纤维素降解为葡萄糖的多组分酶系的总称，它们协同作用，将纤维素降解为寡糖和纤维二糖，最终水解为葡萄糖［5，6］。当采用纤维素酶水解甘薯渣制造乙醇［7－10］时，纤维素酶必须接触吸附到纤维素底物才能使反应进行，因此，纤维素对纤维素酶的可及性是决定水解速度的关键因素。纤维素的结晶结构以及表面状态、多组分结构、木质素对纤维素的保护作用以及纤维素被半纤维素覆盖等结构与化学成分的因素致使甘薯渣难以水解。因此，必须经过预处理使纤维素、半纤维素、木质素分离开，切断它们的氢键，破坏晶体结构，降低聚合度［11－13］。
生料酿酒是微生物利用生淀粉直接进行生长、繁殖及代谢的过程［14，15］。生料酿酒工艺与传统发酵酒精工艺比较，具有节约能源、操作简便和出酒率高等特点［16］。利用甘薯渣中大量的淀粉生产酒精、优化发酵工艺参数，不仅可以提高甘薯深加工产品的附加值，延长产业链，而且可以缓解环境污染问题。通过超声波和超声波结合酸碱预处理木质纤维素［17－19］后，再在生料酵母的作用下发酵生产乙醇。为此，对甘薯渣超声波预处理和超声波结合酸碱预处理生料发酵生产乙醇的工艺进行了研究。
1 材料与方法
1．1 材料
甘薯渣来源于湖北省武穴市荷叶村，当年产；生料酿酒酵母由江西省南昌市星火高新技术研究所生产；纤维素酶产生菌由经济林木种质改良与资源综合利用湖北省重点实验室选育得到；氢氧化钠由广州化学试剂厂生产；硫酸由常州市科丰化学试剂厂生产。
1．2 方法
研究做了4种情况的对比试验。
传统方法（空白对照试验）［20］：将干甘薯渣粉碎，过0．40 mm筛，取50 g甘薯渣粉，加入固液质量比1∶15的去离子水，混合均匀。加35 iu／g的纤维素酶，按0．75％的接种量接入生料酿酒酵母。在无菌条件下放入恒温培养箱内，于30 ℃发酵7 d。
超声波结合稀酸预处理甘薯渣发酵制备乙醇工艺：将干甘薯渣粉碎，过0．40 mm筛，取50 g甘薯渣粉，加入固液质量比1∶15的去离子水，混合均匀。再分别在500 ml烧杯中加入150 ml的不同体积分数的稀硫酸，超声波功率为250 w，处理时间为30 min。处理后滤干，用去离子水洗涤残渣至中性，加35 iu／g的纤维素酶，按0．75％的接种量接入生料酿酒酵母，加入冷水，在500 ml三角瓶中混合均匀。无菌条件下放入恒温培养箱内，30 ℃发酵7 d。
2 结果与分析
2．1 固液质量比对乙醇产率的影响
2．2 超声波处理时间对乙醇产率的影响
2．3 超声波功率对乙醇产率的影响
2．4 酵母菌接种量对乙醇产
率的影响
2．6 超声波结合稀碱预处理中naoh浓度对乙醇产率的影响
2．7 4种工艺的比较结果
试验结果表明，最佳的因素水平组合为超声波功率250 w，固液质量比1∶15，超声波处理时间30 min。在此条件下对预处理后甘薯渣发酵制乙醇，乙醇产率为20．5％，比未经任何预处理的乙醇产率提高9％以上，这表明用超声波预处理发酵制乙醇的效果不是很好，在超声波处理最佳因素水平下结合稀酸预处理，当稀硫酸的体积分数为0．5％时，效果最好。超声波结合稀酸预处理时乙醇的产率为20．8％，要高于单独的超声波预处理，比未经任何预处理的乙醇产率提高了10．6％。超声波结合稀碱预处理，与未进行超声波处理的稀碱预处理相比较，超声波能有效增加naoh与半纤维素的反应性，也能增加其与木质素的反应性。当naoh的浓度为10 g／l时效果最好，所得的乙醇产率最高。预处理后的结果表明，超声波结合稀碱预处理可有效提高naoh对薯渣的处理效果。超声波结合稀碱预处理的乙醇产率为22．4％，与传统工艺相比，乙醇产率提高了19％。由以上试验结果可知，利用超声波对薯渣进行预处理，乙醇产率提高了9％；超声波结合稀酸预处理，乙醇产率提高了10．6％；超声波结合稀碱预处理，乙醇产率提高了19％。横向比较，超声波结合稀碱预处理的效果最好。
3 结论
纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水之一，废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。目前用于印染废水处理的主要方法有物化法、生化法、化学法以及几种工艺结合的处理方法，而废水处理中的预处理主要是为了改善废水水质，去除悬浮物及可直接沉降的杂质，调节废水水质及水量、降低废水温度等，提高废水处理的整体效果，确保整个处理系统的稳定性，因此预处理在印染废水处理中具有极其重要的地位。
目前用于印染废水处理中的预处理工艺主要有：格栅、筛网、沉砂、调节水量及水质、降温等工艺组成。根据不同的印染废水水质采取不同的预处理手段，去除一部分污染物，改善废水水质提高后续处理单元的处理效果。
1.格栅、筛网
由于印染废水中含有大量的布毛、线头、纤维屑等细小的悬浮物，如梭织布的退煮漂废水、牛仔漂洗废水等均含有大量的细小纤维悬浮物，混合印染废水中往往还含有许多的比较大悬浮物质，这些物质会对水泵造成损害对主体处理造成影响，因此在进入泵及主体构筑物之前对其进行拦截，设置格栅拦截较大悬浮物，设置筛网拦截细小悬浮物。
a、格栅
格栅一般用在水量大且水质比较复杂的综合印染废水处理中，如万吨级以上的纺织印染工业园区的废水处理中，因为此种废水水量大，且悬浮物颗粒较大，设置格栅能够有效拦截较大的悬浮物，处理能力高，不易堵塞，针对印染废水的特点我公司在工程实践中不设置粗格栅，一般只选用细格栅，栅缝间隙通常采用1-5mm.格栅机主要有回转式机械格栅机、网式转链格栅机、固定式格栅机、反切式旋转细格栅机等，我公司常用的主要有反切式旋转细格栅机、网式转链格栅机、固定式格栅机等。
b、筛网
筛网通常应用在水量相对较小、废水中含有大量的细小悬浮物如：布毛、线头等，同时还可以去除大颗粒的浮石渣，对悬浮物及大颗粒物质的去除率可达到90%以上。工程实践表明，筛网间隙一般为30-60目，安装形式采用固定式安装，安装角度为30-45°，安装角度不易过大，过大则造成过水负荷降低，使处理能力降低同时也增加了部分投资，过小则易造成筛网堵塞，加大了清渣难度，影响处理效果。
2.沉砂
印染废水中的漂洗废水（如牛仔漂洗废水）中含有大量的泥砂物质如浮石渣，如果不对其废水进行沉砂处理，往往会造成后续构筑物的大量积砂，减少了后续处理构筑物的池溶，降低了水力停留时间，使水力特性不能满足设计要求，严重的影响了废水的处理效果，尤其会对水泵造成磨损，降低水泵的使用寿命，增加运行成本。因此在某些印染废水处理中设置沉砂处理是非常有必要的，沉砂池一般可分为：平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池。我公司应用最多的是平流沉砂池，主要是由于牛仔漂洗废水中的浮石渣表面不含大量的有机物，因此没有必要采用曝气沉池或旋流沉砂池，采用平流沉砂池操作简单，运行管理方便。
在沉砂池设计的过程中，对漂洗废水的水质特性进行了充分分析，考虑到泥砂颗粒细小的特点，沉砂池可分成二—— 三级沉砂，这样能够使泥砂颗粒按级数进行逐步沉降，最终达到去除泥砂的目的，总停留可设计为1.5个小时，排砂方式有重力排砂和机械排砂，可根据工程的实际情况确定排砂方式。
3.调节
由于纺织印染工业其特有的生产过程，造成了废水排放的间断性和多变性，使排出的废水的水质及水量在一日内，甚至每班内都有很大的变化，因此要求对废水进行进行调节，均衡水质，使其能够均匀进入后续处理单元，提高处理效果。印染废水的调节主要分为：水量调节和水质调节。
废水处理设备及构筑物都是按一定的水量标准设计的，要求均匀进水，特别对生物处理系统更为重要，为了保证后续处理系统的正常运行，在废水进入处理系统之前，预先调节水量，使处理系统满足设计要求。
印染废水中有机污染物高、色度深、碱性和ph值变化大、水质变化剧烈，因此对废水水质进行调节是非常必要的，尤其是废水的ph值。在废水进入生物处理之前，将ph调整为6-10，以便满足废水生物处理的要求。
实践证明，根据印染废水的水量、水质不同，调节池的停留时间也各不相同，当处理水量比较小时，停留时间可选大些，当处理水量比较大时，停留时间可根据具体情况选小些，一般为4-10个小时。
对于某些印染废水，为了使调节池有一定的去除效率及增加废水的均匀性，特别是当废水中含有比较多的还原性物质时，可考虑在调节池内增加预曝气装置，可有效改善废水的水质特性。如牛仔布经线的浆染废水中含有大量的硫化物（300-500mg/l），对废水进行预曝气可使部分s-氧化。
4.降温
印染废水的水温大多比较高（浆纱印染废水除外），如针织布的漂染、针织线的浆染废水水温为40-45℃，毛绒、毛线的漂染废水水温为40-50℃，梭织布的退煮废水水温为40-50℃等，当水温过高时，会导致废水生化处理系统无法正常运行，直接影响污水达标排放，因此必须考虑对高温废水进行降温处理，然后，再使降温后的废水进入生化处理系统，以便达到生化处理的水温要求，保证整个处理系统的正常运行，同时，废水中的热能也是一种可再利用的资源。
对废水进行降温的方法通常采用热交换的方式进行降温冷却，不同温度的工艺废水经混合后，进入热交换器进行降温处理，一般将水温控制在42℃以下，利于生物的生长，提高处理效果。
冷却水可使用新鲜的工艺用水，这样就利用了一部分热能对生产工艺用水进行预热，从而，一方面降低了废水的水温，另一方面提高了生产工艺用水的水温，节约了加热新鲜工艺用水的蒸汽，达到节约生产成本的目的。换热方案可考虑采用多台换热器并联使用的设计方案，可保证换热系统的正常使用，换热器可分为板式换热器、管式换热器等，我公司使用最广泛的是高效板式换热器。
总之，印染废水是一种水量大、色度高、组分复杂、水质变动范围大、温度高的难处理有机废水，通过大量的工程实践证明，印染废水的综合治理工艺路线中废水的预处理工艺是非常重要的，它关系到整个系统的稳定运行和达标排放，同时也涉及到运行成本的高低，废水进行预处理后可大大改善废水水质，有利于印染废水进行进一步处理，最终达到去除污染物之目的。因此预处理工艺在印染废水处理中是必不可少的关键技术之一。