Способ определения активности липолиза в организме Советский патент 1992 года по МПК G01N33/92 

Изобретение относится к медицине, биологии, в частности к биохимическому анализу.

Известны способы определения активности липолиза анализом концентрации веществ цепи реакций липолиза в биологических средах.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения активности липолиза по концентрации жирных кислот.

Способ заключается в том, что, применяя радиоизотоп 14С, определяют концентрацию меченых 14С жирных кислот - продуктов цепи реакций липолиза и по их уровню судят о активности процессов липолиза в организме.

Недостатки известного способа - длительность исследования (несколько часов), трудоемкость способа и ионизационное воздействие на организм обследуемого и обследующего радиозотопного препарата.

Цель изобретения - ускорение, снижение трудоемкости способа, а также устранение побочных эффектов, на организм.

Цель достигается тем, что согласно способу в выдыхаемом альвеолярном воздухе

обследуемого экспонируют полупроводниковый газочувствительный резистор, содержащий фазы ZnO, ZnFe204, CoaZnO, CoO, подогретый до 500 + 5°С, а степень липолиза А определяют в относительных единицах, соответствующих изменению электропроводности данного резистора по формуле л G-Go

Ё

где G - электропроводность резистора, экспонируемого в выдыхаемом альвеолярном воздухе обследуемого;

Go Gr + (0,1-0,3)Gr - электропроводность резистора, экспонируемого в выдыхаемом альвеолярном воздухе сытого здорового человека или животного в состоянии покоя; где Gr - электропроводность резистора, экспонируемого в стандартной атмосфере.

На фиг. 1 показана динамика концентраций жирных кислот с длинной цепью и кетоновых тел у крыс (п 10) и у человека (п 10) при голодании (ммоль/л). По оси абсцисс отложены сутки голодания (вторые сутки соответствуют 48 ч после кормления), О - соответствует концентрации веществ у сыС О

v

ос о

того животного (человека). По оси ординат отложены абсолютные концентрации жирных кислот с длинной цепью и кетоновых тел (ммоль/л): а) кривая, нанесенная сплошной линией, отмечена по данным, полученным у человека; 6) кривая, нанесенная прерывистой линией, отложена по данным, полученным у крыс.

На фиг. 2 показано изменение электропроводности полупроводникового газочувствительного резистора, чувствительного по электропроводности к ацетону, содержащего фазы ZnO, ZnFe2C 4, €02, ZnCU, CoO, термостатируемого при 505 ± 0°С, экспонируемого в выдыхаемом воздухе человека (п 10), крысы (п 10), выраженное в относительных единицах (А). По оси абсцисс отложены сутки голодания (вторые сутки соответствуют 48 ч после последнего кормления). По оси ординат отложено изменение электропроводности данного полупроводникового газочувствительного резистора, экспонируемого в выдыхаемом воздухе, выраженная в относительных единицах (А): а) кривая, нанесенная сплошной линией, отмечена по данным, полученным у человека; б) кривая, нанесенная прерывистой линией, отложена по данным, полученным у крыс.

На фиг. 3 показано изменение электропроводности полупроводникового газочувствительного резистора, чувствительного по электропроводности к ацетону, содержащего фазы ZnO, ZnFe204, €02, ZnCM, CoO, термостатируемого при 495°С, экспонируемого в выдыхаемом воздухе человека (п 10), выраженное в относительных единицах (А). По оси абсцисс отложены часы обследования. По оси ординат отложено изменение электропроводности данного полупроводникового газочувствительного резистора, экспонируемого в выдыхаемом воздухе, выраженная в относительных единицах (А).

Сущность способа заключается в следующем.

Известно, что одним из продуктов липо- лиза являются кетоновые тела. Кетонемия точно отражает степень липолиза. Согласно закону Генри концентрация газов над поверхностью жидкости линейно зависима от концентрации ее в самой жидкости, т.е. при рассмотрении системы кровь - альвеолярный воздух концентрация газа (ацетона) в выдыхаемом воздухе линейно зависит от концентрации его и в крови, т.е. определяя концентрацию ацетона в выдыхаемом воздухе мы определяем косвенно и концентрацию ацетона в крови. Применение полупроводникового газочувствительного резистора, чувствительного по электропроводности к ацетону, экспонируемого в выдыхаемом воздухе, позволяет определить по изменению электропроводности данного полупроводникового газочувствительного резистора микроконцентрации ацетона в

исследуемой среде в течение 5-7 с. Для определения степени липолиза нет необходимости в абсолютных величинах. Степень липолиза выражается в относительных единицах кратности - изменения электропроводности полупроводникового газочувствительного резистора, чувствительного по электропроводности к ацетону, экспонируемого в выдыхаемом воздухе исследуемого организма по отношению к электропроводности данного

полупроводникового газочувствительного резистора, экспонируемого в выдыхаемом воздухе сытого здорового животного, человека в состоянии покоя, т.е. по отношению к состоянию минимального липолиза и максимального липогенеза организма, что достаточно для экспресс-диагностики состояния липидного обмена организма. Интервал (0.1-0,3)G4определен экспериментально по 95 больным с доверительной вероятностью Р 0,95, Ширина интервала характеризует нестабильность концентрации кислорода и ацетона в выдыхаемом воздухе у сытых здоровых людей и животных в состоянии покоя, влияющую на G4.

Время исследования составляет 7 с, для исследования достаточно поместить полупроводниковый газочувствительный резистор в атмосферу выдыхаемого воздуха на 7 с и прочитать шкалу микроамперметра, что

заменяет трудоемкий процесс известного способа. Предлагаемый способ не оказывает вредного воздействия на организм человека, животного.

П р и м е р 1. Способ применен экспериментально на 10 животных (крысах). Липо- лиз стимулируют голоданием. Проводят измерение концентрации жирных кислот с длинной цепью в крови, концентрации кего- новых тел в крови общепринятыми методами (фиг. 1). В выдыхаемом животным воздухе экспонируют в течение 7 с 4 раза в сутки полупроводниковый газочувствительный резистор, чувствительный по электропроводности к ацетону, содержащий фазы

ZnO, ZnFe204, Co2, Zn04, CoO, подогретый до 500°С (фиг. 2), Изменение электропроводности полупроводникового резистора, чувствительного к ацетону, с высокой ступенью достоверности коррелирует с активностью липолиза.

П р и м е р 2. Способ применен при обследовании 1& больных, в лечении которых входило полное голодание. Проводилось измерение концентрации жирных

кислот с длинной цепью в крови, кетоновых

тел в крови известными методами (фиг. 1). В выдыхаемом больным воздухе экспонировали в течение 7 с 4 раза в сутки полупроводниковый газочувствительный резистор, чувствительный по электропроводности к ацетону, содержащий фазы ZnO, ZnFeaOA, CoaZnO, СоО, подогретый до температуры 500°С (фиг. 2). Наблюдается соответствие кривой изменения электропроводности полупроводникового газочувствительного резистора, чувствительного к ацетону, и кривых изменения концентраций жирных кислот с длинной цепью и кетоновых тел в крови, что доказывает возможность применения предлагаемого способа для оценки степени липолиза.

Примерз. Способ применен при обследовании 10 добровольцев для определения степени физиологического липолиза. Исследование начиналось на сытом добровольце в состоянии покоя измерением элек- тропроводиости полупроводникового резистора, чувствительного к ацетону, содержащего фазы ZnO, ZnFe204, CoaZnO, СоО, нагретого до температуры 500°С, экспонируемого в выдыхаемом воздухе. Затем обследуемый получал физическую нагрузку на велоэргометре (в течение 10 ч каждый час с перерывом 15 мин - при тахикардии выше 120 уд/мин предоставлялся отдых до нормализации частоты пульса. Производили измерение электропроводности полупроводникового резистора, каждые 15 мин в течение 7 с по следующей методике. В течение 7 с производился форсированный выдох в камеру пробоотборника с размещенным в ней полупроводниковым резистором, чувствительным к ацетону (фиг. 3). По приведенным данным можно судить об активности липолиза - четко отмечается момент активации реакций липолиза, что важно в спортивной медицине, эндокринологии.

Предлагаемый способ применен в эксперименте на 10 животных и в клинике при обследовании 20 человек, Во всех случаях полученные результаты достоверно отразили картину липолиза. Длительность исследования состояла 7 с (у известного способа

- несколько часов, что позволяло сократить время обследования не менее чем в 400 раз. Измерения проводились сотрудником без специального образования и включали три

простые манипуляции (включение в сеть, взятие пробы воздуха, считывание показаний). При использовании известного способа необходим штат высококвалифицированных сотрудников, исследование состоит из нескольких сложных, трудоемких этапов, включающих точные манипуляции. Предлагаемый способ безвреден для обследуемого и для обследующего. Известный способ допускает ионизационное облучение обследуемого

и обследующего.

Предлагаемый способ определения степени липолиза может быть применен в биохимии, ветеринарии, медицине (биохимических клинических и исследовательских лабораториях, отделениях функциональной диагностики, спортивной медицине).

Формула изобретения Способ определения активности липолиза в организме путем измерения содержания продуктов липолиза в биологической пробе с последующим расчетом, отличающийся тем, что, с целью ускорения и снижения трудоемкости способа, а также

устранения побочных эффектов на организм, в качестве биологической пробы используют выдыхаемый альвеолярный воздух, регистрируют содержание ацетона, для чего пробу отбирают в камеру с размещенным в ней чувствительным к ацетону резистором, нагретым до 495-505°С, измеряют электропроводность резистора, а активность липолиза рассчитывают по формуле

.с -GO

/Ал

Go

где G - электропроводность резистора в исследуемой пробе;

Go - величина, равная Cr + (0,1-0,3)Cr, где Сг - электропроводность резистора в стандартной атмосфере.

МКОЛ

АХ,

с.тц,«о

G cvr

io W /2 V

Использование: медицина, биология, биохимический анализ. Сущность изобретения: определяют изменения электропроводности полупроводникового резистора, чувствительного к ацетону, экспонируемого в выдыхаемом воздухе исследуемого организма. 3 ил.