磁共(gong)振(zhen)自(zi)由水和結(jie)合(he)水(shui)的信(xin)號

什(shen)麽(me)是(shi)自(zi)由水與(yu)結(jie)合(he)水(shui)？

自(zi)由水又稱體相(xiang)水(shui)，滯留水(shui)，不(bu)被細胞內(nei)膠(jiao)體(ti)顆(ke)粒或(huo)大(da)分子(zi)所吸附、能自(zi)由移動、並起(qi)溶(rong)劑作(zuo)用(yong)的(de)水(shui)。結(jie)合(he)水(shui)是(shi)指在(zai)細(xi)胞內(nei)與(yu)其他物(wu)質(zhi)結(jie)合(he)在(zai)壹起(qi)的水(shui)。水是(shi)極性分子(zi)，氧側帶(dai)部分負(fu)電(dian)荷，氫側(ce)帶(dai)部分正電(dian)荷，因(yin)此(ci)水(shui)分子(zi)很(hen)容易(yi)與(yu)其他極性分子(zi)間形(xing)成(cheng)氫鍵(jian)。如氨(an)基(ji)、竣基、羥基等(deng)均(jun)可與(yu)水結(jie)合(he)，成(cheng)為(wei)結(jie)合(he)水(shui)。所有(you)結(jie)合(he)水(shui)不(bu)再(zai)能溶解(jie)其(qi)他物質(zhi)，較難(nan)流動。

自(zi)由水是(shi)指在(zai)生物體內或(huo)細胞內(nei)可(ke)以(yi)自(zi)由流動的水，是(shi)良好的溶劑和(he)運(yun)輸(shu)工(gong)具(ju)。如人(ren)和(he)動物血液中含(han)水(shui)83%,多為(wei)自(zi)由水，可把(ba)營養(yang)物(wu)質(zhi)輸(shu)送到各(ge)個細(xi)胞,又(you)把(ba)細胞產(chan)生的代(dai)謝(xie)廢(fei)物運(yun)到排(pai)泄器(qi)官(guan)。它的(de)數量(liang)制(zhi)約著(zhe)細胞的(de)代(dai)謝(xie)強(qiang)度。如呼吸速度(du)、光(guang)合(he)速度(du)、生長(chang)速度(du)等(deng)。自(zi)由水占(zhan)總(zong)含(han)水(shui)量(liang)百分比越大(da)則(ze)代(dai)謝(xie)越(yue)旺盛。

心(xin)肌含(han)水(shui)79%,與(yu)血液含(han)水(shui)量(liang)相(xiang)差不(bu)多，但所含(han)的(de)水均(jun)為(wei)結(jie)合(he)水(shui)，故呈(cheng)堅(jian)實的(de)形(xing)態(tai)。結(jie)合(he)水(shui)不(bu)參(can)與(yu)代(dai)謝(xie)作(zuo)用(yong)，然(ran)而(er)植(zhi)物(wu)中結(jie)合(he)水(shui)的含(han)量(liang)與(yu)植物抗性大(da)小(xiao)有(you)密切(qie)關系(xi)。即(ji)使(shi)幹燥的成(cheng)熟種(zhong)子(zi)也保持(chi)約25%左(zuo)右(you)的水(shui)即(ji)結(jie)合(he)水(shui)，這時原生質(zhi)呈(cheng)半(ban)凝(ning)固(gu)的(de)凝(ning)膠狀態(tai)，生理(li)活性降(jiang)到蕞(zui)低程(cheng)度，但原生質(zhi)的(de)基(ji)本結(jie)構(gou)還(hai)可以(yi)保持(chi)並可(ke) 抵抗幹(gan)旱(han)和寒冷(leng)等(deng)不(bu)良環境(jing)。

自(zi)由水和結(jie)合(he)水(shui)的區(qu)分不(bu)是(shi)jue對的，兩(liang)者(zhe)在壹(yi)定(ding)條(tiao)件(jian)下(xia)可(ke)以(yi)相(xiang)互(hu)轉化(hua)。如血液(ye)凝(ning)固(gu)時，自(zi)由水就變成(cheng)了(le)結(jie)合(he)水(shui)。

磁共(gong)振(zhen)自(zi)由水和結(jie)合(he)水(shui)的信(xin)號：

低(di)場核(he)磁也(ye)叫時域核(he)磁，用(yong)於(yu)測(ce)試(shi)分子(zi)與(yu)分子(zi)之間的(de)動力(li)學(xue)信(xin)息(xi)，例如用(yong)低(di)場(chang)核(he)磁共(gong)振(zhen)測自(zi)由水結(jie)合(he)水(shui)。自(zi)由水與(yu)結(jie)合(he)水(shui)中H所處的狀(zhuang)態(tai)不(bu)同(tong)，水(shui)分子(zi)的運(yun)動性差異很(hen)大(da)，對應的弛(chi)豫(yu)時間差別(bie)也(ye)非常(chang)大(da)，通(tong)過低(di)場(chang)核(he)磁共(gong)振(zhen)技術(shu)可以(yi)靈敏(min)地(di)檢(jian)測(ce)自(zi)由水結(jie)合(he)水(shui)。壹般(ban)自(zi)由水對應的弛(chi)豫(yu)時間長(chang)，結(jie)合(he)水(shui)對應的弛(chi)豫(yu)時間短(duan)。

低(di)場核(he)磁共(gong)振(zhen)設備主(zhu)要是(shi)檢測(ce)樣品(pin)中的H質(zhi)子(zi)。將(jiang)樣品(pin)放入(ru)磁場(chang)中之後(hou)，通(tong)過發射(she)壹(yi)定(ding)頻(pin)率的射(she)頻(pin)脈沖，使(shi)H質(zhi)子(zi)發生共振(zhen)，H質(zhi)子(zi)吸收(shou)射(she)頻(pin)脈沖能量(liang)。當射(she)頻(pin)脈沖結(jie)束之後(hou)，H質(zhi)子(zi)會將(jiang)所(suo)吸收(shou)的射(she)頻(pin)能量(liang)釋(shi)放出(chu)來(lai)，通(tong)過的(de)線(xian)圈(quan)就可(ke)以(yi)檢測(ce)到H質(zhi)子(zi)釋(shi)放能量(liang)的過(guo)程(cheng)，這也就是(shi)核(he)磁共(gong)振(zhen)信號(hao)。對於(yu)性質(zhi)不(bu)同(tong)的(de)樣品(pin)，其能量(liang)釋(shi)放的(de)快(kuai)慢是(shi)不(bu)同(tong)的(de)，通(tong)過這些(xie)信號(hao)差別(bie)就(jiu)可以(yi)尋(xun)找規律(lv)，研究樣品(pin)內部性質(zhi)。