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关键词： 全膝关节置换   股骨前皮质切迹   骨质疏松   膝关节股骨假体周围骨折   生物力学   三维有限元分析  

摘要： 背景:全膝关节置换后发生膝关节股骨假体周围骨折是常见并发症之一,目前对不同骨质强度条件下发生膝关节股骨假体周围骨折的生物力学研究欠缺,三维有限元分析可为临床提供生物力学基础。目的:探讨不同骨质强度下全膝关节置换过程中发生股骨前皮质切迹的生物力学变化,为临床预防膝关节置换后发生膝关节股骨假体周围骨折提供力学理论基础。方法:获取健康成年人的股骨CT数据,运用Mimics、Geomagic studio、Solidworks软件建立膝关节股骨侧置换三维模型,然后构建不同深度的股骨前皮质切迹模型,将模型导入到ANSYS软件并分析不同骨强度、不同股骨前皮质切迹深度对股骨髁上生物应力的影响,并分析股骨前皮质切迹骨水泥填补前、后的股骨前髁截面应力变化。结果与结论:①任何骨质强度下,髁上应力都随股骨前皮质切迹深度加深而增加;在正常骨质情况下,当股骨前皮质切迹深度在3 mm和4 mm间有一个应力突变点;在骨质疏松情况下,当股骨前皮质切迹深度在2 mm和3 mm间有一个应力突变点;②膝关节置换过程中发生股骨前皮质切迹且深度超过骨皮质厚度时,随着骨质强度降低,股骨髁上应力逐渐增大;③使用骨水泥填补股骨前皮质切迹深度为3 mm的模型,股骨前髁截面应力下降;④结果显示,膝关节置换过程中应该避免股骨前皮质切迹出现,特别是骨质疏松患者;如术中出现股骨前皮质切迹且深度超过骨皮质厚度时,可以采用骨水泥均匀填充股骨前皮质切迹以降低股骨髁上应力,降低膝关节股骨假体周围骨折的发生率。

关键词： 经颅磁声电刺激   工作记忆   突触可塑性   皮质网络   LIF神经元模型  

摘要： 背景:经颅磁声电刺激是一种新型无创的神经调控技术,利用超声波与静磁场耦合作用产生的感应电场调节神经系统的放电活动,但其影响大脑突触可塑性的作用机制研究尚浅。目的:探讨经颅磁声电刺激强度对小鼠前额叶皮质神经网络突触可塑性的影响。方法:①动物实验:将24只C57小鼠平均且随机分为4组,对照组(接受伪刺激)、刺激6.35 W/cm^(2)组(接受0.3 T、6.35 W/cm^(2)的耦合刺激)、刺激17.36 W/cm^(2)组(接受0.3 T、17.36 W/cm^(2)组的耦合刺激)和刺激56.25 W/cm^(2)组(接受0.3 T、56.25 W/cm2的耦合刺激),记录小鼠执行T迷宫过程中局部场电位信号和行为学正确率。②建模仿真实验:构建经颅磁声电刺激小鼠前额叶皮质神经网络模型,分别比较不同刺激强度下神经网络结构连接特性。结果与结论:①经颅磁声电刺激能够有效缩短小鼠行为学习时间,工作记忆能力得到改善(P<0.05),且习得行为后继续刺激小鼠前额叶,各组小鼠T迷宫行为学实验准确度没有明显差异(P>0.1)。分析小鼠前额叶局部场电位信号发现经颅磁声电刺激促进了β节律与γ节律能量增强;而随刺激强度升高,β节律与γ节律出现了非同步性下降;通过β-γ相位幅值耦合发现,刺激增强了神经网络适应新的信息和任务要求的能力变化。②建模仿真发现,刺激使得神经网络放电水平增强,长时程突触权重水平提高而短时程突触权重仅在刺激强度较高时降低。③研究结果表明,不同的刺激强度与神经网络功能结构的影响存在复杂的非线性关系;这种神经调控技术为治疗突触功能障碍和神经网络异常等相关神经疾病方面提供新的可能。

关键词： 循环加载   分子动力学   疲劳变形   微观缺陷演化  

摘要： 疲劳失效是机械构件的重要失效形式之一,因此本文通过分子动力学模拟方法在应变量ε=0.08下,对高熵合金FeCrNiCoCu合金进行20次循环加载模拟,以探究了高熵合金FeCrNiCoCu合金的疲劳力学性能和组织演变.结果发现,在循环加载过程中,FeCrNiCoCu模型存在明显的循环软化和循环硬化现象,且循环软化和循环硬化交替出现.通过对模型组织分析发现每个循环周期结束后,有残余位错和层错,这些缺陷直接影响到下一周期的疲劳应力.通过对模型中总能量和无序原子百分比的统计分析可知,模型的总能量呈升高的趋势.模型中无序原子的百分比逐渐升高,最后稳定在0.09左右,无序原子对位错的生成和湮灭有直接的影响,进而影响循环硬化和循环软化.

关键词： 温针灸   慢性疲劳综合征   骨骼肌   PINK1/Parkin通路   线粒体自噬  

摘要： 背景:研究发现慢性疲劳综合征患者线粒体的功能异常,给予辅酶后可改善症状,温针灸是治疗该病的重要方法之一,但其作用机制尚不明确。目的:采用温针灸干预慢性疲劳综合征大鼠骨骼肌PINK1/Parkin通路,明确温针灸对慢性疲劳综合征的治疗机制。方法:将32只雄性SD大鼠适应性喂养3 d后随机分为正常组、模型组、温针灸组和辅酶组,每组各8只,除正常组外,其余各组大鼠以游泳力竭、慢性束缚及禁食多因素方法制备慢性疲劳综合征模型。造模成功后正常组、模型组大鼠采取相同固定及灌胃操作,温针灸组大鼠选用关元、中脘、足三里(双)穴进行治疗,1次/d,进针后将艾柱置于针柄点燃,每次治疗3壮,共15 min;辅酶组按照1 mg/kg进行灌胃,1次/d,共治疗14 d。记录实验期间各组大鼠体质量、力竭游泳时间及治疗期间的食物利用率。治疗结束后,取各组大鼠双侧腓肠肌,苏木精-伊红染色法观察各组大鼠腓肠肌病理形态,透射电镜观察各组大鼠腓肠肌线粒体形态结构及自噬体,免疫组化法检测各组大鼠骨骼肌中微管相关蛋白1轻链3(microtubule associated protein 1 light chain 3,LC3)Ⅱ蛋白表达水平,Western blot法检测各组骨骼肌中PINK1、Parkin、LC3蛋白的表达。结果与结论:①与正常组相比,模型组腓肠肌细胞核固缩、凝聚,数目增多,细胞排列紊乱,腓肠肌纤维排列紧密;温针灸组和辅酶组腓肠肌纤维排列间隙较模型组增加,细胞核减少,细胞排列较模型组整齐。②与正常组比较,模型组骨骼肌线粒体肿胀、融合及空泡化,线粒体膜断裂,基质较多溶解,嵴断裂、消失;存在自噬现象。与模型组比较,温针灸组及辅酶组线粒体数量增多,排列相对整齐,线粒体空泡化及线粒体嵴断裂情况改善,膜结构相对完整;存在自噬现象。③与正常组相比,模型组骨骼肌中PINK1蛋白表达上调(P<0.05)、而Parkin、LC3Ⅱ、LC3Ⅱ/Ⅰ蛋白的表达稍有上调(P>0.05);与模型组相比,温针灸组和辅酶组骨骼肌中PINK1、Parkin、LC3Ⅱ、LC3Ⅱ/Ⅰ蛋白表达明显上调(P<0.05),温针灸组蛋白表达上调更为显著。④结果说明,温针灸可能通过激活PINK1/Parkin通路,上调LC3Ⅱ表达,形成线粒体自噬体,促进降解受损线粒体的相关内容物,改善线粒体质量,从而发挥治疗慢性疲劳综合征的作用。

关键词： 中等强度有氧运动   高强度间歇运动   2型糖尿病   羧酸酯酶1   炎症因子  

摘要： 背景:羧酸酯酶1及炎症因子在调节脂质代谢以及葡萄糖稳态方面起着至关重要的作用,然而有关不同强度运动干预对2型糖尿病大鼠骨骼肌羧酸酯酶1及炎症因子的影响尚待揭示。目的:探究不同强度运动干预对2型糖尿病大鼠骨骼肌羧酸酯酶1及炎症因子的影响。方法:取32只8周龄雄性SD大鼠,适应性喂养1周后随机分为正常对照组(n=12)和造模组(n=20),造模组大鼠利用高脂膳食和一次性注射链脲佐菌素制备2型糖尿病模型,建模成功后随机分为糖尿病对照组(n=6)、中等强度运动组(n=6)和高强度间歇运动组(n=6),后2组适应性跑台运动5 d后分别进行对应强度的跑台运动,每天1次,每次50 min,每周训练5 d。连续运动6周后,检测大鼠血糖与血脂相关指标,苏木精-伊红染色观察骨骼肌组织形态学变化,qRT-PCR检测骨骼肌羧酸酯酶1与炎症因子的mRNA表达,Western-blotting及免疫荧光染色检测骨骼肌中羧酸酯酶1与炎症因子的蛋白表达。结果与结论:①与正常对照组相比,糖尿病对照组大鼠空腹血糖、三酰甘油、低密度脂蛋白胆固醇、胰岛素抵抗指数均升高(P<0.05),胰岛素活性降低(P<0.05),骨骼肌中的羧酸酯酶1、NEK7、白细胞介素18的mRNA与蛋白表达均升高(P<0.05)。②与糖尿病对照组相比,中等强度运动组和高强度间歇运动组大鼠空腹血糖、三酰甘油、低密度脂蛋白胆固醇、胰岛素抵抗指数均降低(P<0.05),胰岛素活性升高(P<0.05);中等强度运动组大鼠骨骼肌中的NEK7 mRNA表达降低(P<0.01),羧酸酯酶1、NEK7、白细胞介素18蛋白表达降低(P<0.05);高强度间歇运动组大鼠骨骼肌中的羧酸酯酶1、NEK7、NLRP3、白细胞介素18 mRNA表达降低(P<0.05),羧酸酯酶1、白细胞介素18蛋白表达降低(P<0.05)。③苏木精-伊红染色显示,相较于糖尿病对照组,中等强度运动组大鼠肌纤维间隙变小,内部空洞减少,细胞结构趋于完整;高强度间歇运动组大鼠肌细胞排列松散,组织形态不规则,肌纤维内部空洞较多。④结果表明,中等强度运动和高强度间歇运动均可降低2型糖尿病大鼠的血糖、血脂、胰岛素抵抗与骨骼肌羧酸酯酶1水平,中等强度运动可明显降低骨骼肌NEK7表达,高强度间歇运动可降低骨骼肌白细胞介素18表达,并且羧酸酯酶1与NEK7、白细胞介素18关系密切。

关键词： 运动强度   骨关节炎   孟德尔随机化   因果关联   膝骨关节炎   髋骨关节炎  

摘要： 背景:越来越多的证据表明不同运动强度与骨关节炎风险之间存在关联,但这可能受到混杂和反向因果关系的影响,结论尚未统一。目的:应用孟德尔随机化探索不同运动强度与骨关节炎的因果关联。方法:选取与不同运动强度相关联的全基因组关联研究数据,以阈值P<5×10-8筛选工具变量,采用孟德尔随机化5种分析方法评估暴露与结局风险的因果关系,以逆方差加权法作为主要分析方法。使用选定的工具变量来评估不同运动强度与骨关节炎的因果关联,并进行敏感性分析与反向孟德尔随机化分析。结果与结论:①逆方差加权法分析结果显示,低强度运动对膝骨关节炎的保护效应显著(OR=0.14,95%CI:0.06-0.32,P<0.001),久坐行为(例如电视观看)是膝骨关节炎和髋骨关节炎的危险因素(OR=2.24,95%CI:1.74-2.88,P<0.001;OR=1.34,95%CI:1.01-1.78,P=0.04)。对于骨关节炎与不同运动强度的反向孟德尔随机化分析发现,骨关节炎与低强度运动呈负相关性,与电视观看呈正相关。②分析结果显示,不同运动强度与骨关节炎风险存在双向因果关系。

关键词： 高压氧   高强度间歇冲击微周期   运动性疲劳   氧化应激   代谢组学  

摘要： 背景:高压氧作为新兴的疲劳消除手段之一,在体育领域中得到越来越多的重视和应用。高压氧干预对高强度间歇冲击微周期训练疲劳消除的研究较少。目的:探究高压氧干预对高强度间歇冲击微周期训练运动性疲劳消除效果的影响,并从血液生化指标和代谢组学方面进行相应机制研究。方法:在首都体育学院招募20名男性大学生,随机分为对照组(n=10)和高压氧组(n=10),均进行高强度间歇冲击微周期训练,为期2周,共12次,具体训练方案为先以50%HR_(max)的强度热身10 min,再以90%-95%HR_(max)强度蹬车4 min,重复5组,组间休息2.5 min,最后再进行50%HR_(max)强度蹬车30 min。对照组受试者训练后自然恢复,高压氧组受试者训练后进行高压氧恢复,每次干预60 min,压力为131.722 kPa。在试验前、试验中期、试验后1 d和试验后3 d采集血液分析生化指标及代谢组学指标,并进行主观感觉疲劳量表评分,其中氧化应激指标与疲劳监控指标进行Pearson相关性分析。结果与结论:①运动性疲劳指标变化:与训练前相比,对照组训练后血尿酸、肌酸激酶、白细胞介素6和主观感觉疲劳量表评分均有不同程度的上调,而高压氧组在高压氧干预后血尿酸、肌酸激酶、白细胞介素6和主观感觉疲劳量表评分变化不大;组间相比,对照组试验后1 d血尿酸、肌酸激酶和白细胞介素6水平显著高于高压氧组;②氧化应激指标变化:与训练前相比,对照组训练后超氧化物歧化酶活性降低、丙二醛水平升高,而高压氧组在高压氧干预后超氧化物歧化酶活性升高、丙二醛水平降低;③超氧化物歧化酶与血尿酸、白细胞介素6和主观感觉疲劳量表评分呈负相关;丙二醛与白细胞介素6和主观感觉疲劳量表评分呈正相关;④代谢组学指标变化:显著变化的代谢通路是花生四烯酸代谢和氧化磷酸化代谢,富集通路上差异代谢物质有花生四烯酸、前列腺素D2、白三烯D4等。结果表明,高强度间歇冲击微周期训练导致机体发生氧化应激,促进了运动性疲劳的产生;高压氧可以一定程度改善氧化应激水平,以及引起花生四烯酸代谢和氧化磷酸化代谢,从而减少氧化损伤,调节炎症反应,促进组织修复和运动性疲劳消除。

关键词： 命门穴   疲劳综合征   老年男性   泌尿外科   排尿障碍   BPH   公共卫生问题   艾灸仪  

摘要： 随着全球老龄化进程的加快,良性前列腺增生(BPH)作为泌尿外科老年男性排尿障碍最常见的良性病变,已成为目前重要的公共卫生问题[1]。相关研究表明60岁以上的男性约50%~60%患有BPH,而在70岁以上的男性中该病增至80%~90%[2]。

关键词： 土壤碳库   土壤动物   土壤有机碳   凋落物   根系分泌物   土壤侵蚀   黄土高原   植被恢复  

摘要： [目的]揭示土壤碳库对植被恢复的响应特征和机理,为我国“生态系统碳中和”提供科学指导,助力实现国家“碳达峰、碳中和”目标。[方法]基于国内外有关黄土高原植被恢复固碳效应的文章,对土壤碳库地区差异、碳储量驱动因素、植被固碳机制进行了归纳分析。[结果](1)土壤碳储量的主要影响因素包括植被特征(恢复年限、凋落物输入和根系分泌物)、气候变化(降水和温度)、土壤性质(土壤生物和土壤氮输入)等。(2)黄土高原植被固碳效应存在明显的地区差异,植被恢复模式对土壤碳库具有重要影响。(3)植被恢复通过改变土壤侵蚀过程对土壤碳库造成的间接影响不容忽视。[结论]深入揭示恢复生态系统土壤碳汇过程和驱动机制,细化生态环境分区,对于准确评估黄土高原土壤有机碳库、提高有机碳循环过程模型精度至关重要。未来亟需加强对深层土壤碳库、无机碳库及区域尺度上土壤碳循环等方面的研究。

关键词： 泡沫沥青   冷再生技术   铣刨速度   配合比   路面修复  

摘要： 泡沫沥青冷再生技术在沥青路面维修改建工程中具有对环境影响小、施工效率高及投入低等优点,具有广泛的应用前景。结合某省道路面修复工程,研究泡沫沥青冷再生技术中泡沫沥青混合料的特性,提出泡沫沥青混合料的最佳配合比,总结就地冷再生技术的常规施工机械配置、施工工艺、施工控制要求。实践表明,泡沫沥青冷再生技术施工性能满足路面基层的性能要求,工艺较为合理,总体质量达到要求,可为相关工程提供参考。