长期高原工作身体状况调查与对策研究

西藏自治区拉萨中学

作者：魏梦龄  强巴曲桑

辅导教师：陈敬  纪雪明  张艳辉

项目简介

由于开学进藏后我们几个都出现严重的高原反应，身体十分不适，想想长期在高原工作的亲人所以我们制作了调查问卷，了解长期在高原工作的人们的健康状况与高原缺氧的关系。我们采用问卷调查、走访医院，科学的对结果分析发现：进藏时间越长出现高原反应的频率越高；进藏时间越长患高原性心脏病的机率就越大；在高原工作中如果适当活动、养成良好的生活习惯可以减少疾病的发生。在调查分析的基础上，通过相关信息的查询，我们针对发现的问题提出了关于植被种植、高原保健及政府退休政策方面的意见。

无喉者人工鼻及发音装置的初步研制

上海市控江中学

作者：温昊

辅导教师：周永麒

项目简介

该研究通过模拟人工鼻原理及对机械人工喉装置的改进设计了人工鼻及喉组件，并在临床上对无喉患者进行了初步验证，发现新型人工鼻及喉装置设计合理，使用方便，能有效的改善了无喉病人的呼吸及发音。邻居有位爷爷患喉肿瘤喉被切除了，因为没有声带，爷爷不能讲话，且呼吸依靠颈部的气管造口，呼吸时由于空气污染，出现PM2.5超标雾霾天气，长期吸入致肺部感染。我想如果气管造口安装一个罩子，有利呼吸，又协助发音该有多好。查阅文献，发现喉癌是一常见恶性肿瘤，术后病人无法说话及丧失经鼻呼吸的功能，给他们生活及工作带来极大的不便。因此设计研发一种简便人工鼻喉装置十分必要。

研究分为两个步骤：1、人工鼻喉装置的研发制作，2、人工鼻喉装置临床效果评价。

结果：1、本研究的人工鼻喉装置，由人工鼻和发音喉装置两部分组成，人工鼻为一带有利呼吸的多孔灭菌纳米材料构成的扁平管状结构，并有不同型号，可在发食管音及气管食管音病人中应用；发音喉装置为一管状结构，与人工鼻相连，管的一端放入口中，可做为机械人工喉发音。2、临床随访1个月，新型人工鼻及喉装置使用方便，能有效地改善无喉病人的呼吸及发音。

该项目的主要贡献及创新：1、该课题研究的人工鼻是自行设计、运用医用硅胶及纳米材料、结构符合人体气管的新型人工鼻，结构上及材料上不同于以往人工鼻，属于国际上首创。2、使用上方便，可防止痰液外溢或异物进入气管，通过采用纳米灭菌材料，有利于气道湿化，从而减少气道分泌物，且有灭菌效果。可避免长期戴气管套管并防止气管造瘘口（即气管切开处）狭窄（容易导致呼吸困难）。3、与以往人工鼻不同，由于采用医用硅胶材料，可放入人体气管，不需其他连接管；主要适合全喉切除病人。4、改进的发音装置与人工鼻匹配，可以不通过训练或手术就较为正常地发音，既减轻了患者的痛苦，又省时经济。随着3D打印技术的发展，个性化的人工鼻制作更简便，临床上运用更有前景。

慢性睡眠不足导致学习记忆力下降的神经病理学变化基础的初步研究

重庆市第八中学校

作者：李洋

辅导教师：刘超

项目简介

背景：慢性睡眠不足可导致学习记忆力降低和注意力降低，但其机制并不清楚，除导致脑功能的改变外，是否还存在海马等脑区的器质性的神经病理学变化。所以，建立大鼠睡眠不足的动物模型，模拟睡眠不足对青少年的影响，以观察对其神经发育的影响及神经病理学变化的研究，揭示睡眠对青少年生长发育的重要性并为防治措施提供重要理论依据。

目的：观察不同程度慢性睡眠不足对大鼠学习记忆力的影响、海马等脑区有无器质性的神经病理学改变以及经干细胞分化有无障碍。

过程：①购买SD大鼠，随机编号；②构建大鼠慢性睡眠不足的动物模型。分为3组，睡眠时间3h组、1h组和正常对照组；③观察大鼠发育情况（体重变化）；④2周后开始Worris水迷宫实验检测各组大鼠学习记忆力；⑤处死大鼠，取出脑组织。部分做成石蜡块，切片HE染色。部分为新鲜脑组织，进行Westernblot分析；⑥用SPSS17.0统计软件分析实验结果。

结果：睡眠1h组和3h组大鼠体重增长比正常对照组缓慢，差异均有统计学意义；睡眠1h组比3h组大鼠体重增加缓慢，但差异无统计学意义。Worris水迷宫空间获得性实验表明睡眠1h组和3h组大鼠找到目标平台潜伏期时间要长于对照组；Worris水迷宫探索实验结果表明睡眠1h组和3h组大鼠在目标象限的时间比比正常组都要短；睡眠3h组和1h组的海马齿状回和CA3区神经元数量减少、局灶神经元变性和水肿，大脑和小脑无明显改变；Westernblot分析表明1h组和3h组的海马神经元特异性蛋白质--特异性神经元烯醇化酶的表达均低于对照组。

创新点：首次构建摇床加频闪灯强光刺激构建慢性大鼠睡眠不足动物模型；海马神经元数量减少、神经元变性和水肿是其学习记忆力下降的神经病理学变化基础；海马神经元特异性烯醇化酶减少和神经干细胞特异性蛋白质Sox2表达降低是神经发育障碍致其学习记忆力下降的分子基础。