Устройство для исследования мышц Советский патент 1987 года по МПК A61B5/00 

Изобретение относится к медицинской и биологической технике, точнее к устройствам для исследования гладких мышц.

Цель изобретений - повышение точности измерения электрического состояния клеточных мембран путем одновременной регистрации электрической активности ,

На чертеже изображено устройство для исследования мьппц.

Устройство состоит из камеры 1 для мышцы с тремя разъемньв и частями:

10

соединяшлщй камеру 1 .с манометром 26 для регистрации тканевого дыхания, а также три Г-образные емкости 27 на притертых соединениях с возможностью поворота на 180. При повороте содержимое емкости 27 выпивается в раствор, омывающий мьшцу. В один из Г-об- разных сосудов помещают реагент-поглотитель С0„ , а в два других - .исследуемые вещества. На поверхности

верхней части камеры 1 нанесена градуировка 28. Сосуд 29 предназначен для исследуемых растворов в камере 1, верхней 2 (кребсовой),нижней 3 (калие- ц которые вводятся и выводятся через

патрубки 30, перекрываемые кранами 31, В камеру 1 через отросток введен термодатчик 32 для контроля температуры, соединенный через усилитель 33 с ре20

вой) и средней 4 (сахарозной), которые Соединены между собой конусовидными притертыми поверхностями ,5. Дно 6 верхней кребсовой и верх 7 нижней калиевой частей содержат отверстия 8, через которые проходит исследуемая гладкая мышца. У дна верхней (кребсовой) части снизу и на верхней (калиевой) части сверху расположены эласгистрирующим прибором 14, В кребсовой части камеры. 1 содержится магнит 34 в инертной оболочке, который приводится в движение магнитноймешалкой 35 для лучшего смешивания раствотичные мембраны (перегородки) 9, раз- 25 ров и обеспечения диффузии кислорода.

Средняя (сахарозная) часть камеры 1 представляет собой два сходящихся конуса с притертыми внутри к верхней и нижней частям камеры 1 поверхностями и содержит два патрубка 36 и 37, по одному из которых поступает из сосуда 38, а по другому выводится из камеры раствор сахарозы. Камера 1 г,оме- щена в водяную баню , в которую по патрубку 40 из ультратермостата 41 нагнетается теплоноситель. Все притертые элементы камеры 1 скреплены между собой пружинами или другими фиксаторами, крепящимися за ключки42.

деляющие проходящую через них гладкую мьшцу на три части и препятствуюш ие смешиванию растворов, содержащихся в трех частях мьш1ечной камеры. Мембраны-перегородки крепятся в специаль- ных канавках 10, расположенных на концах конусов.

К кребсовой и калиевой частям камеры 1 подведены электроды 11, которые соединяются с импульсным источником тока 12, усилителем 13 биопотенциалов и регистрируюищм прибором 14. Калиевая часть 3 камеры 1 содержит патрубок 15, по которому поступает раствор хлористого калия из наружной емкости 16. Внутри калиевой камеры 3 имеется стержень 17, к которому крепится нижний конец исследуемой мьш1цы. К нижней части калиевой камеры 3 через притертое соединение крепится отводящий патрубок 18 с краном.

Верхняя кребсовая часть 2 камеры содержит герметизирующую пробку 19 с отв ерстием 20, через которое проходит капроновая нить 21, соединяющая верхний конец исследуемой мышцы 22 с преобразователем 23 механических колебаний в электрические и регистрирующим прибором 14. Внутри пробки содержится ртуть 24 для блокировки отверстия в пробке 19, чтобы обеспечить герметичность М111шечной камеры при регистрации тканевого дыхания. Верхняя часть камеры 1 содержит отросток 25,

соединяшлщй камеру 1 .с манометром 26 для регистрации тканевого дыхания, а также три Г-образные емкости 27 на притертых соединениях с возможностью поворота на 180. При повороте содержимое емкости 27 выпивается в раствор, омывающий мьшцу. В один из Г-об- разных сосудов помещают реагент-поглотитель С0„ , а в два других - .исследуемые вещества. На поверхности

гистрирующим прибором 14, В кребсовой части камеры. 1 содержится магнит 34 в инертной оболочке, который приводится в движение магнитноймешалкой 35 для лучшего смешивания раство5 ров и обеспечения диффузии кислорода.

5

0

0

5

0

5

Средняя (сахарозная) часть камеры 1 представляет собой два сходящихся конуса с притертыми внутри к верхней и нижней частям камеры 1 поверхностями и содержит два патрубка 36 и 37, по одному из которых поступает из сосуда 38, а по другому выводится из камеры раствор сахарозы. Камера 1 г,оме- щена в водяную баню , в которую по патрубку 40 из ультратермостата 41 нагнетается теплоноситель. Все притертые элементы камеры 1 скреплены между собой пружинами или другими фиксаторами, крепящимися за ключки42.

Устройство функционирует следующим, образом.

Пример. После приготовления исследуемой полоски гладкой мьш1цы 22 ее проводят через перегородки 9 камеры 1. В один из Г-образных сосудов 27 верхней части камеры 1 наливают реагент-поглотитель С0„ в другие - исследуемые вещества.

В собранном состоянии с содержащейся внутри гладкой мьшцей камеру 1 помещают в водяную баню 39, в которую через трубопровод 40 нагнетается ультратермостатом теплоноситель заданной температуры.

Объем раствор-а Кребса, омывающего мьш1ечную полоску, контролируют по градуировке 28. Стандартные размеры исследуемой мьтечной полоски обеспечивают применением ножей из параллельно

расположенных лезвий и специального кольцевого ножа алмазной заточки. Путем оптического контроля определяют диаметр приготовленной под стандартной нагрузкой на растяжение в растворе Кребса мьппечной полоски, обеспечивающий жизнедеятельность гладкомышеч- ных клеток (например, диаметр мышечной полоски 500 мк, длина 3 см). За- тем на закрепленные мембраны 9 в области отверстий 8 кладут стандартный груз и под оптическим контролем определяют его проседание. Подтягивая за края резинки ниже их крепления в ка- навках 10, можно увеличить или ослабить натяжение мембраны 9, Желательно чтобы обе мембраны быпи натянуты одинаково.

Эластичные перегородки 9 не должны сжимать исследуемую мышечную полоску более чем 10-20 дин/мк, так как тогда происходит разрушение клеток, нарушается объем межклеточных пространств, обмен между внутри- и вне- клеточной средой и клетки погибают.

После соединения частей мьш1ечной камеры проволочными прижимами отжимают эластичные мембраны 9 таким образом, чтобы диаметр отверстий в ник увеличился (например, до 600-700 мк) проводят подготовленную мышечную полоску через отверстия 8 мембран 9 и фиксируют один конец мышцы к стержню 17, а другой - к преобразовате- лк 23 механических колебаний. Как только зафиксированная мышечная полоска приобретает изометрическое состояние, отпускают прижимы, и мембраны 9 равномерно охватывают мьтечную полоску, обеспечивая необходимую изоляцию вводимых растворов, которыми заполняют три части камеры 1. Для контроля надежности изоляции в раствор Кребса (верхняя часть 2) или в раствор хлористого калия (нижняя часть 3) добавляют несколько .капель неактивного красящего вещества (индиго кармина) . Если раствор с окраской не попадает в соседние части каме- ры 1, то изоляция надежная - можно проводить эксперимент,

Для изучения электрической, сократительной и дыхательной функции гладких мып1ц под влиянием испытуемых- био-

ВНИИПИ Заказ 3857/3 Тираж 594

Произв-полигр, пр-тие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

логически активных веществ используется источник прямоугольных импульсов с регулируемыми амплитудой и длительностью.

Важным является раздражающий импульс и его характеристики (величина, длительность и др.).

Блоки 16, 29 и 37 содержат резервный объем растворов, обеспечивающих проведение эксперимента, и позволяют многократно использовать исследуемый объект, если после замены растворов он сохраняет исходные характеристики (способность отвечать на пороговую величину раздражающего тока изменением сократительной и электрической активностей, величины мембранного потенциала, сопротивления клеток и др.) и если изоляция между частями камеры 1 в области эластичных мембран 9 надежная.

Замена растворов в мьш1ечной камере сопровождается заменой поглотителя СО и зарядкой новых исследуемых веществ в Г-образные емкости 27, Исследования можно быстро продолжить, сэкономив время на перезарядке мьшеч- ной полоски. Результаты исследований, полученные на одном и том же объекте, более достоверны.

Формула изобретения

1.Устройство для исследования мышц, содержащее камеру, водяную баню, ультратермостат, магнитную мешалку, Г-образные емкости и регистрирующие приборы, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности измерения электрического состояния клеточных мембран путем одновременной регистрации электрической активности, сахарозным мостиком, дыхания и сокращения мьшзц, камера снабжена термодатчиком и электродами и состоит из трех разъемных частей с эластичными перегородками между ними, причем каждая перегородка имеет центральное точечное отверстие.

2,Устройство по п, 1, о т л-и- ч.ающееся тем, что оно снабжено импульсным источником тока и усилителем биопотенциалов.

Подписное

Изобретение относится к медицинской и биологической технике. Цель изобретения - повышение точности измерения электрического состояния клеточных мембран. Устройство состоит из камеры 1 для мышцы с тремя разъемными, частями: верхней 2, нижней 3 и средней 4. Дно 6 верхней части и верх 7 нижней части имеют отверстия 8, через которые .проходит мьш1ца. В канавках 10 крепятся мембраны 9. Электроды 11 соединены с импульсным источником тока 12, усилителем биопотенциалов 13 и регистрируюпщм прибором 14. По патрубку 15 поступает раствор хлористого калия из наружной емкости 16. К нижней части камеры крепится отводящий патрубок 18 с краном. В пробке 19 имеется отверстие 20, через которое проходит капроновая нить 21, соединяющая верхний конец исследуемой мьш1цы 22 с преобразователем 23 механических колебаний в электрические. Внутри пробки содержится ртуть 24 для блокировки отверстия 20. Отросток 25 соединяет камеру 1 с манометром 26 для регистрации тканевого дыхания. Термо- датчик 32 соединен через усилитель 33 с прибором 14. Магнит 34 приводится в движение мешалкой 35. Камера 1 помещена в водяную баню 39, в которую по патрубку 40 из ультратермостата 41 нагнетается теплоноситель. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л со 00 bo 00 о 4