Способ прижизненного определения содержания крови в органах животных Советский патент 1993 года по МПК G01N33/49 

I Изобретение относится к медицине, а именно к способам исследования гемодина- мики. и может быть использовано для определения абсолютного количества крови в различных органах животных в процессе их жизнедеятельности.

Цель изобретения - повышение информационного качества прижизненного определения абсолютного содержания крови в органах животных путем непрерывной (в динамике) регистрации с помощью импедансной плетизмографии сопротивления этого

органа и последующего определения искомого показателя в любой необходимый момент времени проводимого эксперимента, а также повышение безопасности исследований ввиду неиспользования при реализации данного способа радиоактивных веществ.

Поставленная цель достигается тем, что благодаря использованию в предварительной серии опытов двух известных решений, а именно: способа определения объема со- держащейся в органе крови по величине разведения и концентрации гемоглобина и способа прижизненной регистрации изменений кровенаполнения органа в относительных единицах методом импедансной плетизмографии (реографии), основанном па регистрации изменений полного электрического сопротивлении исследуемого органа или ткани, удается получить данные, на основании которых строится график зависи- мости удел.ьного сопротивления исследуемого органа от его кровенаполнения. В последствии у живого животного непрерывно измеряется и регистрируется лишь электрическое сопротивление участка органа с помощью реографа, модифицированного намм для записи медленных колебаний (постоянная составляющая т 0,3 с), и измеряется расстояние между регистрирующими электродами, на основании чего рассчиты- вается: удельное сопротивление органа в любой момент регистрации, а его кровенаполнение при этом определяется по графику зависимости этих показателей, полученному в предварительных опытах. Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что позволяет получать количественную оценку объема содержащейся в.органах крови непрерывно в ходе эксперимента, а не дискретно (через определенные проме- жутки времени), как это имеет место у прототипа, что повышает информационное

качество проводимых исследований.

Применение в заявляемом решении методических подходов совершенно отличающихся по своей сути от используемых в прототипе и не допускающих применение радиоактивных веществ позволяет повы- сить безопасность исследований. Подтверждением правомерности данного вывода служит также то, что применение каждого отдельно взятого из двух используемых нами в заявляемом способе известных реше- ний не может реализовать цель изобретения. И только введение в него этих двух решений в вышеизложенной последовательности дает возможность проявить новое свойство заявляемому решению, а

именно: определять содержание крови в органах непрерывно в процессе эксперимента или жизни исследуемого животного в абсолютных единицах (мл/кг).

На чертеже представлены графики зависимости удельного сопротивления органа от его кровенаполнения для печени (фиг. 1) и для селезенки (фиг. 2).

Заявляемый способ прижизненного определения абсолютного содержания крови в органах животных реализован следующим образом. В предварительной серии острых опытов на наркотизированных животных регистрировали электрическое сопротивление участка печени между наложенными н нее электродами одинакового диаметра с помощью реографа. Измеряли расстояние между электродами. По диаметру электродов вычисляли их площадь. Зная полное сопротивление участка печени между электродами, расстояние между ними и площадь электрода, находили удельное сопротивление исследуемого органа:

„-V:

где: р - удельное сопротивление печени,

R - полное сопротивление данного участка органа,

S - площадь электрода,

I-расстояние между электродами.

По окончании опыта, пережав одновременно все сосуды печени, извлекали ее с находящейся в ней кровью из организма животного, взвешивали, помещали в емкость и перфузировали известным объемом физиологического раствора, вымывая таким образом содержащуюся в органе кровь. Сопоставляли оптическую плотность перфузата из отмытой печени с оптической плотностью цельной крови, взятой перед перфузией из сосудов исследуемого органа. Содержание крови в печени рассчитывали по формуле

Эп Оп

Ок --ц--- Ov.

где: Ок -объем крови содержащейся в печени,

Эп - экстинкция перфузата.

Оп - объем перфузата,

Эк - экстинкция крови животного.

Зная объем .крови, содержащейся в печени и её массу, рассчитывали кровенаполнение органа, приведенное к его массе: Ок

КН

Мс

где: КН - кровенаполнение органа,

Ок - объем крови содержащейся в нем, М0 - масса органа.

Корреляционный анализ выявил достоверную обратную зависимость между удельным сопротивлением печени и ее кро- В энаполнением. Коэффициент корреляции при этом составил -0,972 (.01).

На основании полученных данных по- с гроен график зависимости удельного сопротивления печени от ее кровенаполнения (оиг. 1). Теперь для прижизненного определения содержания крови в печени достаточ- нэлишь измерить сопротивление ее участка с помощью реографа и расстояние между электродами, диаметр которых известен, на основании чего рассчитать удельное сопротивление данного Органа и по представлен- ному графику зависимости определить его к ювенаполнение.

| Во второй предварительной серии острых, опытов на наркотизированных животных регистрировали электрическое сопротивление участка селезенки между наложенными на нее электродами пр помощи рсогрзфа. Дальнейшее определение проводили как в серии опытов с исследованием печени.

Проведенный на основании полученных данных корреаляционный анализ также внявил достоверную обратную зависимость м(жду удельным сопротивлением селезенке и ее кровенаполнением (коэффициент кс рреляции - 0,984; ,01).

На фиг. 2 представлен график зависимости удельного сопротивления селезенки от ее кровенаполнения, предоставляющий вс зможность как и в вышеизложенном при- море с печенью, зная лишь удельное электрическое сопротивление органа, определить его кровенаполнение при жизни исследуемого животного.

| Конкретные примеры выполнения изо- бретения сданными по достижению цели по принятым показателям.

| Пример. В остром опыте № 131 у наркотизированной этаминалом натрия (35 мг /кг) собаки с помощью реографа прижиз- ненно измеряли электрическое сопротивле- ни е (R) участка печени между наложенными на нее электродами и расстояние между ними (I), Диаметр стандартных электродов 2 см, площадь каждого из них (S) - 3,14 см2, расстояние между ними 2,1 см, электрическое сопротивление между ними 118 Ом. Зн ая эти параметры, находили удельное сопротивление печени (р):

1 R-S 118 Ом-3.14 civ ,cr. j---- 176 Ом -см

,1см

ния, представленному на фиг. 1 описания заявляемого способа, определяли кровенаполнение печени подопытного животного. Оно соответствовало 26,1 мл на 100 г органа.

С целью проверки степени соответствия значения искомого показателя, определенного по графику, истинному значению этого показателя проводилось его определение экспериментальным путем. Для этого по окончании опыта животное усыпляли и, пережав одновременно все сосуды печени, извлекали ее с находящейся в ней кровью ииз организма животного. После взвешивания печени (масса органа была 620 г) ее перфузировали физиологическим раствором, вымывая таким образом содержащуюся в органе кровь. Объем перфузата равнялся при этом 1000 мл. На фотоэлектро- колориметре определяли оптическую плотность (экстинкцию) пробы крови (Эк), взятой из сосудов печени до перфузии, и экстинкцию перфузатэ (Эп) по концентрации гемоглобина, которые составили соответственно 2,4 л/ммоль см и0,4 л/ммоль см. Зная обьем перфузата (Оп). его экстинкцию (Эп) и экстинкцию крови (Эк), расчитывали объем содержащейся в печени крови (Ок): Эп Оп

Ок 1000 мл

Эк

0,4 л/ммоль

см

166,7 мл

2,4 л/ммоль см Так как объем крови, содержащейся в печени (Ок), и масса органа (М0) известны, то находили кровенаполнение печени приведенное к. ее массе (КН):

Ок 100 166,7мл 100 г

КН

620 г

Мо

26.7 мл 100 г

Сопоставление истинного значения кровенаполнения печени, полученного экспериментально, со значением этого показателя определенным по графику показало, что расхождение между ними составляет лишь 3,1%.

Пример 2. В хроническом опыте N; 15 так же. как и в вышеприведенном опыте, при жизни животного с помощью реографа измеряли электрическое сопротивление участка печени между электродами (R) и расстояние между ними (I), измеренное ранее во время операции, значения которых соответственно 126 Ом и 2,8 см, Удельное сопротивление (р) печени при этом составило:

R-S 126Ом- 3,14см2 2.8см

141 Ом -см

. По графику зависимости удельного сопротивления печени от ее крове.нзполнеИспользуя график зависимости (фиг, 1 заявляемого способа), определяли кровенаполнение печени, которое было равным 30,6 мл/100 г.

Для сравнения данного значения показателя с его истинным значением проводили, как и в предыдущем примере, экспериментальное определение кровенаполнения печени после завершения хронического эксперимента и усыпления животного. В этом опыте масса печени (М0) составляла 765 г, объем перфузата (Оп) - 1000 мл, экстинкция пробы крови (Эк) - 2,2 л/ммоль см, экстинкция перфузата (Эп) - 0,5 л/ммоль см. Объем крови (Ок) содержащейся в печени при этом составил:

ЭП

0,5 л/ммоль см

227,3 мл

2,2 л/ммоль см Отсюда кровенаполнение печени приведенное к ее массе (КН) равно:

Ок 100 227,3 мл 100 г

КН 765 г

-

М0 29,7 мл/100 г

Расхождение между истинным значением кровенаполнения печени и его расчетным значением, определенным по графику, составило в данном примере 2,9%.

П р и м е р 3. В остром опыте № 169 у собаки, находящейся под этаминзловым наркозом, прижизненно с помощью реогра фа измеряли электрическое сопротивление (R) участка селезенки между наложенными на ее противоположные поверхности электродами и расстояние между ними (I). R было равным 117 Ом, I - 0,9 см. Удельное сопро- тивление (р } селезенка при этом составило:

R S 117 Ом

Р -т--;0,9 см

см

По графику зависимости удельного сопротивления селезенки от ее кровенаполнения, представленному на фиг. 2, определили кровенаполнение селезенки, значение ко- торого было равным 37,5 мл/100 г.

Для проверки соответствия расчетного Значения кровенаполнения селезенки его истинному значению, полученному методом вымывания крови, было проведено экспери- ментальное определение обьема содержащейся в селезенке крови. Для этого после окончания опыта, усыпив собаку, пережимали одновременно все сосуды селезенки и извлекали ее с содержащейся в ней кровью их организма животного. Дальнейшее опре

10

15

20

25

30

35

40

,-д ее деление искомого показателя проводили аналогично тому, как это проводили в примерах 1 и 2 применительно к печени. В данном опыте масса селезенки (Мо) была 109 г, объем перфузата (Оп) - 400 мл, экстинкция пробы крови взятой из сосудов селезенки до ее перфузии физиологическим раствором (Эк)-2,8 л/ммоль см, экстинкция перфузата (Эп)- 0,3 л/ммоль см. Объем крови содержащейся в селезенке составил:

„ ЭП Оп ик - OK

400 мл 0.3 л/ммоль см ио Q

2,8 л/ммоль см-- 4ЛУ мл

Кровенаполнение селезенки приведенное к ее массе равно:

„и 0К 100 42,9 мл 100 г

кн --м7 ---ТоэТ--

39,4 мл 100 г

В данном опыте расхождение между истинным значением кровенаполнения селезенки и его значением, определенным по графику, составило 4,8%.

Итак, показано, что ошибка измерения в представленных конкретных примерах выполнения изобретения не превышает 5%. Средняя ошибка измерения при этом равна 3,6%. Следовательно, значения кровенаполнения печени и селезенки,полученные в острых и хронических опытах экспериментально, мало отличаются от значений, определенных при жизни животных расчетным путем (по графику). Это указывает на возможность использования данного способа для прижизненного определения содержания крови в органах животных, позволяющего улучшить научную информативность проводимых исследований и, следовательно, их качество.

Формула изобретения Способ прижизненного определения содержания крови в органах животных, о т- л и ч а ю щ и и с я тем, что. с целью повышения информативности и безопасности определения, предварительно с помощью импедансной плетизмографии определяют удельное электрическое сопротивление исследуемого органа и устанавливают его зависимость от кровенаполнения, а затем непрерывно регистрируют сопротивление органа, и абсолютно содержание крови в нем в любой момент определяют по полученным предварительно величинам зависимости.

,0м-см 580

J--i--i--i

#

гв

32

J6 Фиг.г

34 36 Щ м/Шг

J---L

-J---I---I I.,

J6 Фиг.г

40

44

48 32 Ш

МЛ//00Г