生物力学的研究方法范例(3篇)
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生物力学的研究方法范文
传感器与中学物理实验的整合能否取得成效,很大程度上取决于研究者和物理教师在此过程中所采取的策略是否有效,取决于是否体现了两者整合的发展特点和趋势。开展策略研究的目的不仅仅在于开展有效教学,同时还要起到引领该研究领域不断发展的作用,即两者整合的策略研究必然要超越教学实施的层面,要在制度和理论层面起到积极的引领作用。
传感器教学是新课程改革的重要内容,结合新课程改革开展有效的策略研究符合新课程改革的理念。我们认为,在传感器教学过程中的策略主要包括利用传感器开展实验探究,针对中学物理实验内容开展全面系统的研究,开展中学物理实验设计以及结合传感器和中学物理实验开展教研活动等几个方面。有效的策略将会对传感器与中学物理实验整合的研究起到积极的促进作用。
一、开展探究教学——改变传统实验教学方式
开展探究教学策略是指在传感器与中学物理实验整合过程中,以传感器为操作平台,以探究为教学方式的研究策略。实验探究教学是指在教师引导下,学生运用已有的物理知识和技能,通过自己设计实验方案、进行实验操作、处理和分析数据、解决物理问题和探索结论的一种教学模式。实验探究模式一般包括“提出问题——实验设计——实验探究——获得结论”等环节和过程[1]。开展物理实验探究教学可以改变传统教学过程中过于强调物理知识和技能的倾向,有利于提高学生实验的兴趣,有利于提高学生的实验技能,促进学生积极主动地参与到学习过程中来,使之在经历科学探究的过程中学会学习和思考,逐步培养学生的科学探究精神、参与意识、合作能力、实践能力和创新能力等。这就要求教师在开展实验探究教学的过程中,着力激发学生的学习兴趣,创造学生主动参与的氛围,充分调动学生参与实验探究教学的积极性和主动性[2]。
新课程改革之后,实验探究已经成为实现新课程目标的重要手段和内容。物理实验探究教学不仅要求教师具有探究的意识,还要求为教师配备基本的实验器材和实验平台。由于我国缺乏实验探究的传统,很多中学一线教师在开展实验探究的过程中往往会遇到实验器材或技术上的困难,因此,将传感器应用于物理实验探究教学是一个行之有效的策略。传感器能够精密准确地探测、感受外界信号,并将之转变成电信号,教学使用的传感器具有操作简便、数据图像准确清晰的特点,而且品种齐全。我国目前中学和高校使用的传感器主要包括美国PASCO公司生产的PASCO传感器系统和上海朗威DISLab传感器系统,这两套系统基本都涵盖了中学物理所涉及到的实验种类和实验内容。将传感器技术应用于物理实验探究教学中,实验操作简单方便,可以为学生和教师开展探究节省大量时间,学生不必从实验器材上考虑实验的可行性与可操作性,而且实验数据的采集和分析非常精确,图像清晰,学生可以集中精力思考实验探究的方法和思路,为实验探究设计方案,完成实验探究的过程。这也符合实验探究的真正目的,可以更加有效地培养学生的创新思维能力。
以传感器为平台开展实验探究的策略,可以有效地促进传感器与中学物理实验整合的有效性,可以有效地改变传统实验教学的方式,学生不再是一味听教师讲、看教师做,而是要积极主动地猜想、假设并实验证明,对实验的事实加以分析并获得结论。这必将有利于学生物理实验能力的提高,促进传感器与中学物理实验整合的研究。
二、开展系统研究——使中学物理教师得以借鉴
传感器与中学物理实验的整合研究已经成为物理新课程改革的重要内容和理念,是科学技术、信息技术与物理实验课程整合的重要突破口,对于提高学生的动手实践能力、提高学生的综合素质以及创新思维能力有着重要的作用。国外在这方面的研究经验和我国的现实状况都显示出我国传感器与中学物理实验整合的做法缺乏系统性,没能从整体的视角加以研究。
开展系统研究策略是指在将传感器与中学物理实验整合过程中,要有整体的研究思路,结合义务教育阶段和高中阶段的物理实验要求和设置,从力学、热学、电学、光学等专题角度开展全面而系统的研究,为中学物理教师开展传感器的教学提供理论指导和借鉴。从已有的研究中发现,我国现有的整合研究以案例为多,而且实验的类型多以验证性实验或测量性实验为主,缺乏系统地将传感器应用于中学物理实验的做法。由于中学阶段经费有限,很多中学没有能力购置传感器设备,所以我国的传感器与实验整合的研究主要集中在高校,相对系统的研究主要以硕士毕业论文的形式呈现,中学一线教师的系统研究相对较少。这在很大程度上限制了中学物理教师参与传感器研究的工作,也无法为广大中学物理教师提供系统而足够的示范,无法达到传感器应用于中学物理实验的理想价值。
因此,我们应该系统地对传感器与中学物理实验整合加以研究,既结合案例研究,又要涵盖中学物理实验的整体,将义务教育和高中教育阶段的物理实验内容通过传感器开展全面的研究,并将研究内容和研究成果以适当的形式展示出来,为中学一线物理教师和高校实验研究人员提供必要的借鉴和指导。同时,在研究过程中要具有更为广泛的研究视角,从理论探讨到策略分析,从模式建构到资源开发,从实验设计到实验探究等方面进行系统的研究。系统研究的策略要求我们要紧密结合义务教育阶段和高中阶段的物理课程标准和实验内容要求,利用传感器有针对性地开展全面的实验设计与研究,以便为中学物理教师开展传感器教学提供案例观摩和参考,促进传感器与中学物理实验的整合。唯有此才能实现传感技术与物理实验整合的系统化和全面化,才能为中学物理教师提供更直接、全面的指导。通过系统研究,可以促进传感器技术在中学物理教学中的有效应用,使传感器成为中学物理实验教学中重要而常见的操作平台。
三、开展实验设计——提高实验设计与开发能力
中学物理实验的设计和研究能力是物理实验教学的重要目标和内容,也是传感器与中学物理实验整合的重要策略之一。中学物理实验设计是一种介于基础教学实验和实际科学实验之间的、具有对科学实验全过程进行初步训练的实验教学方式,学生根据物理实验原理和要求,运用已学过的实验方法,结合实验器材,设计出合理的实验方案并加以实施的过程[3]。中学物理实验设计涉及到对物理实验原理的深刻理解,实验器材的合理选取,实验步骤的设计和安排,实验操作的合理进行,以及实验数据的分析处理、实验结论的得出等一系列过程,这些对于学生创新思维能力、动手操作能力、小组合作和交流能力的培养都有十分重要的作用。
将传感器系统作为开展实验设计的操作和研究平台,可以有效提高学生的实验设计与研究能力,促进学生创造性思维能力的发展。一般的数字传感器由计算机接口、传感器和软件三部分组成。其中传感器用来采集数据,将各种外界信号转换成电脑可以识别的电信号,通过数据转换接口在电脑软件中显示即时的实验数据。运用传感器开展的实验设计,学生通过自己查阅和搜集资料自行推证有关理论,自行设计实验方案,自行选择实验器材,独立地进行操作和测量,对学生实验设计和研究能力、创新能力的培养具有不可估量的作用。
在传感器与中学物理实验整合过程中,教师要尽可能多地为学生创造开展物理实验设计的机会,使学生在完成中学物理实验的过程中感受传感器的优点和科学技术的魅力,体会实验设计的重要价值。教师要有步骤地引导学生由易到难地开展实验设计,初级阶段的实验设计题目和内容可以完全由教师决定和完成,之后可以是教师跟学生合作完成,高级阶段的实验设计则主要由学生自行完成。教师要鼓励学生积极参与实验方案设计的过程中来,大胆地提出自己的设计思想,针对同一物理实验设计多种解决方案,鼓励学生运用多种证据对自己的实验方案进行论证,提出完善和改进的建议等。
例如,在牛顿第二定律的实验过程中,我们利用PASCO传感器对之进行了重新设计和改进。传统的牛顿第二定律实验是用沙桶带动小车运动,通过打点计时器在纸带上打点来分析和研究。但此方法要求沙桶质量远小于小车质量,而且打点计时器打点过程对实验亦有影响。为此,我们在研究过程中利用运动传感器来分析加速过程的实验数据,并且将沙桶(我们用砝码代替)自身的加速度问题也考虑进去,不再忽略沙桶自身的影响,实验效果非常准确[4],参与的学生和教师的实验设计能力也得到了提升。
四、开展教研活动——促进教研意识与能力发展
在新课程改革背景下,教师的教学活动与研究活动是密切相关的,教师已经不是传统的教书匠,一个教师不仅要把书教好,即把知识和技能传授给学生,还要教会学生学会学习,学会思考和研究。这就需要教师具备基本的教学研究意识,在完成知识教学的同时,要开展一定的教学研究工作,掌握教学研究的基本方法,将教学经验层次的问题升华为更高层次的理论问题,从而提升研究的能力和水平。
在传感器与中学物理实验整合过程中开展教研活动是提高整合层次和水平的重要策略,这不仅有利于教师提升自己的研究能力,还可以更加有效地带动学生参与科研过程,提高研究能力。教师要紧密围绕传感器与中学物理实验教学有意识地发掘一些问题,紧密围绕传感器与中学物理实验的整合研究,保证教研活动的完整性和目标的指向性,使这种教研活动成为物理教师改进中学物理实验手段、提高实验效率、体会科技发展、开展实验探究、培养创新能力的重要手段和方式。结合传感器与中学物理实验开展教学研究的内容比较广泛,可以从理论上进行一些探讨。例如,国内外传感器教学的进展和现状、传感器的重要性、将传感器与物理实验整合的方式方法等。也可以结合具体的实验案例开展一定的实验研究与分析,例如实验验证动能定理的研究[5]、单摆的实验设计[6]、动量定理的实验设计与研究[7]等。在动量定理的实验研究过程中,我们将不易测量的合外力冲量通过力传感器测出,将动量的变化用运动传感器测出,两者进行比较即可分析出冲量和动量变化的关系。在研究过程中,教师不仅提高了教研的意识和能力,还积极引导学生参与科学研究的意识,教给他们基本的研究方法,这对参与研究的学生起到了积极的引导作用,提高了学生的科学素养和科学研究能力。通过教研活动的开展,可以促进教师专业能力和学生科研能力的发展,为创新型人才的培养奠定基础。
传感器与中学物理实验的整合是物理新课程提倡的重要内容和理念,体现了物理课程与科学技术的结合,也体现了物理课程内容的选择性和前沿性,其整合研究已经成为我国中学物理实验改革和研究的重要课题。策略更具普遍意义和方法论意义,开展有效的策略研究将会非常有效地促进传感器与中学物理实验整合的研究。
参考文献
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关键词:作物栽培学;研究性教学;实施模式;能力培养
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2014)43-0175-03
培养适应时代要求、具有高素质的优秀人才,一直是大学教育中挑战性的问题。其中学习能力、思考能力和创新能力是大学生素质的核心。应试教育模式下的灌输式教学方式严重抑制了学生好问的天性、学习的主动性和学习的兴趣,忽视学生创新能力和实践能力的培养。研究性教学法一般被解释为“把科学研究引入教学中”或者“教学与研究结合”[1],起源于20世纪初的中小学课程,它以促进学生的个性发展为宗旨,帮助学生在接受性学习的同时,形成一种对知识的主动探索行为。经过多年的发展,应用于各个层次的教学过程[2],在高等学校教学过程中的应用越来越受青睐,也发挥着重要的作用[3,4],是近年来高等教育实践和理论研究中的热点问题。目前研究性教学已成为课程教学研究的一种新动向,许多学者进行了相关的分析与探讨[2,5-9]。教育部《关于全面提高高等教育教育质量的若干意见》(教高[2012]4号)也明确提出要求:“创新教育教学方法,倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学。”作物栽培学课程是农学专业研究生、农学类本科专业(农学、农业信息技术、农村区域发展、植物保护、农业化学、农业资源、农业生态等)开设的实践型、应用型课程,对理论基础知识和实践能力的要求都比较高,需要学生主动参与其中才能收到好的教学效果。近年来在作物栽培学教学过程中也引入了研究性教学,在实践中加以应用[10,11],并收到了一定的效果,本文以就几年作物栽培学课程开展研究型教学为例,对应用型课程开展研究型教学的实施状况进行了调研,以期为今后作物栽培学课程更好地开展研究性教学提供借鉴。
一、学生对研究性教学的关注度
研究性教学要求教师教学时要让学生摆脱知识权威,独立地学习和研究,既要发挥教师的主导作用,又要发挥学生的主体作用;既要培养学生的学习兴趣,激发学生思维,又要培养学生分析解决问题的能力;既要使学生掌握系统扎实的基础知识,又要培养学生的实际操作能力,克服了接受性教学的缺陷[12]。调研表明,96%的同学认为有开设研究性教学的必要,只有4%的同学认为无所谓;92%的同学有参与研究性教学的积极性,4%的同学无积极性,4%的同学无所谓。可见,当今大学课程教学过程中学生对研究性教学的关注度很高,有参与研究性教学的积极性和主动性。通过研究性教学的合理采用,可以提高大学教学水平。
二、研究性教学的实施形式
研究性教学最本质的转变在于使学习者成为意义的积极构建者、研究者,而不是被动的接受者,它倡导学习者积极参与到教学中,并由此带来了更多非预期的学习结果。大学课程的研究性教学是对应于一般的以传承知识为中心的传授式教学而提出的,其思想渊源、主要任务和理论基础不同于传授性教学,而以“研究性”为其主要特征[1],是融学习与研究为一体的教学体系。目前研究性教学的方法有问题教学法、活动体验法、实验探究法、案例分析法等多种形式,并在不同课程中加以应用。作物栽培学作为一门应用型、实践型的课程,其在教学过程中有其特殊的要求,更强调提升学生的动手能力、实践能力、创新能力,因而研究性教学可采用的形式也有其自身要求。
1.开设的研究性教学数量。一门课程中可以开设多少次的研究性教学?还是一直采用研究性教学?调研表明,68%的同学认为作物栽培学课程可开设研究性教学1~3次,28%的同学认为可开设3~5次,4%的同学认为可开设5次以上。反映出当今大学生很理智,明白需要掌握一门课程最重要的东西是理论知识,研究性教学只是一种辅助教学手段,可以提升对理论知识的理解和提高学习的兴趣,培养自己的实践技能和创新能力。调研结果也表明,92%的同学认为开展研究性教学对课程理论知识的理解有帮助,只有8%的同学认为无帮助。
2.研究性教学参与群体大小。研究性教学需要全班同学和授课老师参与,但学生如何参与?调研表明,72%的同学认为以小组(3~5人)形式参与比较好,12%的同学认为大组(5~10人)形式参与比较好,有8%的同学认为可以个人参与,8%的同学认为以班级整体参与。说明学生对未知事物或知识的需求考虑到要发挥集体智慧,3~5人的小组形式既能让自己动手实践,也能集体讨论,集思广益,有利于培养同学们的集体主义精神和互助友好的理念。一组人数参与过多,各位同学参与的积极性和动手机会就会减少很多,可能起不到应有的研究性教学的效果。
3.研究性教学可采用的方法。目前在作物栽培学教学过程中应用的研究性教学方式,按实施或实现的形式不同分为几种形式:自主设计实验观察型、实物观察实践型、理论分析与实践结合型等,类似于其他研究者提出的实验探究法、案例分析法,每一种形式都得到了较好的效果,但这些多是从教师角度提出的方法,从学生角度更倾向于何种方法?调研表明,48.3%的同学认为采用理论与实物对比分析的方法比较好,27.6%的同学认为可以采用实物观察分析的方法进行,17.2%的同学认为可采用实验观察分析的方法进行,只有6.9%的同学认为采用理论分析的方法进行。说明从作物栽培学课程角度而言,因大多数学生都是从学校到学校,对农业、作物没有多少基本的认识,更倾向于采用实物观察、理论与实物对比分析的方式进行,以实验和实物来促进理论知识的学习和掌握。同时还可看出,学生构成不同,对研究性教学可采用的方法要求也不同,调研表明,男生倾向于理论与实物对比分析和实物观察分析(类似于案例教学法,占88.9%),不想动手实验(实验观察方法选择率0%);而女生首选的是实验观察分析方法(类似于实验探究法,占45.4%),其次是理论与实物对比分析(占36.4%),更倾向于动手实验来获取知识(表1)。
4.研究性教学成果交流。研究性教学成果如何汇报?调研表明,68%的同学认为课堂交流比较好,16%的同学认为课外交流比较好,还有16%的同学认为提交一份分析报告就可以了,没有同学选择不需要汇报的方式。说明同学们还是比较看重交流,希望展示自己的研究与学习成果,同时这也有利于树立同学们的自信心,提升学生的语言表达能力。
三、研究性教学实施效果的评价
问卷调查结果表明,在近几年作物栽培学课程教学过程中实施研究性教学,76%的同学认为实施效果比较好,16%的同学认为好,8%的同学认为效果中等,没有同学选择实施效果一般或差,即92%的同学认为开展研究性教学效果较好,通过教学观念、教学策略和教学方法的改变,使教师由传授者、灌输者转变为学生主动学习的组织者、指导者、帮助者和促进者,92%的学生认为通过实验或实践学到了很多知识,增强了课本知识的理解,拓宽了知识面,提高了学习的积极性,关键在于让学生自己去分析、整理相关资料进行交流汇报,最有利于提升学生的实践能力、组织能力、写作能力、语言能力和创新能力。
四、提升研究性教学实效的建议
虽然研究性教学在作物栽培学课程中已实践几个周期了,但从实施效果而言,还远没有达到预期效果,可见在今后研究性教学开展过程中,还有需要探索的地方。
1.提高学生自主参与的积极性。一门新课程的教学对学生而言是从“0”开始,同学们有一定的学习热情,但更需要培养学生学习的动力。调研表明,92%的同学有参与研究性教学的积极性,4%的同学无积极性,4%的同学无所谓。但这8%的同学可能会对研究性教学的效果产生较大的影响,主要是学习动力不足。因此,在今后研究性教学中将强特出强调学生自主参与的主动性,提升其学习的动力。
2.提高学生参与教学/问题设计的主动性。目前研究性教学采用的方式多是老师引导,学生被动参与的方式,难以调动同学们的积极性。调查结果也显示,52%的同学认为采用以学生主导、师生共同设计问题、老师指导的方式,24%的同学认为采用以教师主导、老师自行设计问题、学生参与的方式,还有20%的同学认为采用以学生主导、学生自主设计问题、老师指导的方式,只有4%的同学认为都可以(表2)。
3.构建多层次的参与教学实效评价体系。目前研究性教学开展还停留在班级层面上进行,教学效果的评价仅靠不定期组织教师参与观摩、学生课堂或课外交流汇报等形式,学生自主参与的形式还很少,能够进行自主观摩学习的机会更少。同时一个课程要完成相应的教学计划,教师需求传授大量的理论知识,无法安排大量的研究性教学,也无法大量地安排课堂时间给同学们交流学习,因而难以发挥出研究性教学应用的效果。为此,建议构建多层次的研究性教学评价体系,让学生真正参与其中。(1)同一门课程不同班级学生进行研究性教学的观摩、交流与评比,相互学习,共同提高;(2)校、院、系层面的不同课程研究性教学的观摩、交流与评比,将不同课程研究性教学的手段、方式、效果等进行交流,可为不同课程研究性教学的开展提供借鉴;(3)部、省、地区等高层次的不同学校的研究性教学的观摩、交流与评比,提升老师和学生参与的动力。这些观摩、交流与评比应以学生为主导,教师起辅助作用,突出学生“研究性”的功能,实现研究性教学的功效。
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生物力学的研究方法范文篇3
论文摘要:从中药复方的特点和研究现状入手,对有效成分明确和不明确的中药及其复方制剂在药动学上的应用进行了论述和比较,指出了各种研究方法存在的不足;强调应进一步加强对中药复方药理学和药物动力学的研究,用科学的语言阐明中药复方的作用过程和机理;此举将对中医药实现现代化,走向国际市场产生重要影响。
1中药药代动力学研究意义
中药及其复方的药物动力学研究,是近十多年兴起的中药药理学分支,主要是研究药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄,用数学模型来定量描述药物在体内的动态过程。它对中药药理学及中医临床医学的发展有着重要的意义。中药药动力学研究是阐明中药作用机理必不可少的环节。药代动力学参数可以为毒性试验设计和毒理效应分析提供依据。受多种因素的影响,毒性试验观察到的毒性反映往往不与剂量相关而与血药浓度相关,如果高浓度的药物剂型不利于药物吸收,进入体内的药量与剂量不成正比,就有可能造成毒性剂量评估上的偏差。众所周知,进行中药及其复方制剂的药代动力学研究会有不小的困难,因此,更需要广大的医药学工作者集中力量,找出中药作用中有代表性,有规律性的机理或具有可行性、可操作性的系统研究方法学,使中药药代动力学的研究更科学、更系统,更能满足现代临床治疗的要求。
2中药复方的自身特点及中医对药代动力学的认识
中药复方是中医防治疾病的主要手段。中医理论的特色之一就在于强调“人”的整体观,发挥药物的整体调节作用,并用辩证施治的思维方法来处方用药。现代药理学研究已初步证明复方药效的发挥并非是简单的单味药相加或毒性的相减,而是方中药物之间所发生的协同、制药或改性等作用,使复方达到预期的治疗目的。目前,国内对复方的研究中,有相当一部分在药理效应及临床疗效的观察阶段,虽然也引用了一些西药药理学手段,但仅表现在对几个特异性指标的观测上,且重复研究居多,所研究的中药复方组成不稳定,药效重现性差,难以全面而准确地反映出复方药物的作用机制,这使得国内复方制剂稳定性差,质量标准不高,较难与国际医药市场接轨。中药成分十分复杂,即使是单味药物,其所含的有效成分也达数种之多;而且在多数情况下又是以复方制剂给药。许多中药到目前为止其有效成分和作用机制还不是很清楚,加之中药中的一些有效成分含量很少,并且还有不少结构相似的类似物。来源产地不同,不同季节采收,不同方式加工等特点,使得常规的化学分析以及数据的解析产生困难,实验结果不易重复,给药代动力学的研究带来了许多困难。
3中药药代动力学研究的现状
中药的药物代谢动力学的研究与西药相比有很多不同的地方,因此决定了其研究方法也存在一定的差异。一般按有效成分明确的中药及其制剂的药物代谢动力学研究和有效成分不明的中药及其制剂的药物代谢动力学研究两种情况来进行评述。
3.1有效成分明确的中药及其制剂的药代动力学现状
有效成分明确的中药及其制剂的药代动力学研究方法与西药类似。随着对中药中有效成分的研究方法和检测技术的改进和完善,目前许多中药特别是单味中草药的有效成分已相当明确,据统计在九十年代前就已对120多种中药的有效成分进行过研究[1]。并已对相当一部分进行了体内外代谢的研究,且得出了明确的代谢产物,并对其体外药代动力学参数进行了研究。如毕惠嫦[2]研究了丹参酮Ⅱ_A在大鼠肝微粒体酶中的代谢动力学,指出了参与丹参酮Ⅱ_A体内代谢的肝微粒体酶。艾路等[3]对复方中药中乌头生物碱在人体内的代谢产物进行了研究,采用液相色谱-电喷雾离子阱多级质谱(LC-ESI-MSn)法检测出5种乌头生物碱代谢产物。陈勇[4]等对葫芦巴碱在大鼠体内的代谢产物进行了推测,从大鼠尿中检测出原药及其三种代谢产物。
3.2中药复方及其制剂的药代动力学研究现状
到目前为止还有许多中药及其复方制剂或因化学结构不明,或由于是混合物而非单体,无法用化学分析方法测定有效成分含量,因而给其药物代谢动力学的研究带来困难。大部分人用复方或其制剂中的某一单体来代替整方的药物代谢过程。如李再新[5]等将补阳还五汤水提醇沉液给予家兔静脉注射后,以川芎嗪为指标来测定其在体内的代谢过程;但此法只能说明此单体在体内的过程而不能说明全部成分的代谢过程。中药制剂化学成分往往十分复杂,相当于一个天然的化学成分组合库,用其中的一具或数个化学成分作为检测指标,得出的药动参数与药的实际药动学相比可能有一定的偏差。也有人采用生物效应法进行药物代谢动力学的研究,但此法不够精确,只能粗略看出体内药物浓度变化的过程。生物效应法认为,在一定条件下,体内药量与药物的效应有一定对应关系,从药效的变化可以推知不同时间内体内药量变化。常用的生物效应法有以下几类:
(1)Smolen。此法是目前我国医药研究者最为广泛采用的一种进行中药单味药及复方药药动学研究的方法。其要义是将量效关系曲线作为用药后各时间作用强度与药物浓度的换算曲线,从而推算出药动学参数。卢贺起[6]等以血小板聚集抑制率为药理效应指标,对家兔进行了四物汤的药动学研究,结果表明四物汤属静脉外给药一级动力学消除,开放的一室模型,并计算出药动学参数。
(2)药物累积法。其基本原理是将药物代谢动力学中的血药浓度多点测定原理与用动物急性死亡率测定药物蓄积性的方法结合起来;是用多组动物按不同时间间隔给药,求出不同时间体内药物的存留百分率的动态变化,据此计算药物的表观半衰期;又称为毒理效应法。黄衍民[7]等对乌头注射液对小鼠的毒效动力学研究,得出药物的消除级动力学过程,并符合一室模型,其表观半衰期为59.23min。从而指出目前临床一日2次给药间隔时间太长,如果每8小时给药1次且首次倍量,可能会进一步提高疗效降低毒副作用。陈长勋[8]等应用LD50补量法测定小鼠的附子表观参数,结果认为符合二室开放模型并得出了主要的药动学参数。利用此种方法进行药代动力学研究的中药还有陆英煎剂[9]、小活络丸[10]、九分散[11]、桑菊饮[12]等。但此法实际上反映的是药物的毒性效应动力学过程,当毒性成分与药效成分不一时,所得动力学参数将难以用作临床用药指导,在致死剂量作用下,机体已受到损害,可能对药物在体内的动力学过程产生较大影响,使得所得结果不能表征生理药动学过程。
(3)药理效应法。该法以给药后药效强度的变化为依据,通过适当剂量的时间-效应曲线,进行药效动力学参数计算,其消除半衰期称为药效半衰期或药效清除半衰期。本法先选择适当的药理效应作为观测指标,得出剂量-效应曲线、时间-效应曲线和时间-体存药量曲线,并据此得出药代参数。富杭育[13]等按足趾汗腺分泌的观察方法,应用本法观测大鼠麻黄汤的药代动力学。通过量效、时效和曲线的转换,得体存量-时间曲线,从曲线分析属二室模型。另外赵智强[14]等也报道了天麻钩藤饮用此法所得药动学参数。此法要求复方及其制剂药效强且可逆重现、反应灵敏、可定量检测,因而限制了其应用。
(4)微生物法。此法仅适用于具抗病原微生物作用的复方,通常用琼脂扩散法测得相关药动学参数。它具有方法简便、操作容易、样品用量少等优点,但机体内外抗菌效应作用机制的差异,细菌选择的得当与否,可在一定程度上影响药代参数的准确性。王西发[15]等用此法测定了鹿蹄草素在兔体内的药动学参数,其选取用的是金黄色葡萄球菌为实验菌株,研究表明鹿蹄草素属于二室分布模型。
4小结及展望
近年来国内外学者在中药药动学研究方面进行了大量的实践,内容涉及中药生物利用度[16]、中药毒代动力学[17]、中药透皮吸收药动学[18]、中药时辰药动学[19]、中药证治药动学[20]、中药活性成分在肠道的代谢处置[21]、中药活性成分的体液浓度测定等。但因为中药成分的复杂性、有效成分的不确定性、类似物的多样性,导致实验结果不易重复。加之中药配伍和中西药结合后药物的互相影响等使得中药药代动力学发展较为困难。今后尚需加强以下几个方面:转贴于
4.1建立中药的指纹图谱库
建立中药指纹图谱库,并在此基础上,探讨药物吸收入血后相应指纹图谱峰的变化,以此为目标,进行药代研究。
4.2将中药的药代研究与中医理论研究相结合
中药研究是在中医理论指导下对药物进行的研究。可采用“证治药动学”的方法进行,即研究中药在不同证候时的药动学是否具有不同特征。再者还应开展中药配伍后及与西药同用时的药动学变化研究。
4.3加强代谢物动力学研究
许多中药药效成分是在体内产生的,或是代谢而来,或是在肠道菌群激活下产生的,因此中药代谢物动力学研究具有重要的意义。应进行中药复方代谢物的种类代谢途径及代谢场所的研究,以阐明代谢物与方剂药效的关系及代谢物的动力学规律。
4.4加强新技术的应用
现代新技术将在中药药代研究中发挥重大作用。许多新技术如:超临界流体萃取、在体微透析、核磁共振、生物电阻抗、细胞培养研究体外吸收模型等,将会为中药药代动力学的研究提供新的技术平台。
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