Раздел IV

ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА. СИСТЕМЫ, ОРГАНЫ И ПРОЦЕССЫ, УЧАСТВУЮЩИЕ В ПОДДЕРЖАНИИ ЕЕ ПОСТОЯНСТВА

КРОВЬ

Работа 28. Получение крови для анализа

Получение крови из уха кролика (хронический экспе­римент). Для решения ряда экспериментальных задач необходим регулярный забор крови у животных, например у иммунизированных кроликов, для получения иммунных сывороток. С этой целью кровь берут из краевой вены уха кролика.

Метод забора крови из краевой вены уха кролика не сложен.

Для работы необходимо: пинцет, бритва, ста­канчик или пробирки, вата, кролик.

Ход работы. Забор крови производят без наркоза, на интактном животном. Кролика предварительно напоить.

Пинцетом выщипывают шерсть по краю уха кролика. Через кожу хорошо видна краевая вена. Бритвой делают надрез вдоль вены, собирают кровь в сосуд. После полу­чения необходимого объема крови (не более 70—80 мл за один раз) область надреза зажимают ватным тампоном.

Рекомендации к оформлению работы. За­рисуйте топографию краевой вены уха кролика.

Получение крови из сонной артерии кролика (острый эксперимент). При выполнении ряда физиологических, биохимических, иммунологических и других работ необхо­дим тотальный забор крови у животных. У кролика это производят непосредственно из сонной артерии.

Для работы необходимо: станок для фиксации кролика, пинцет, зажим, ножницы, стеклянные крючки, шприц, полиэтиленовая трубочка, стаканчик или пробир­ки, 2% раствор новокаина, нитки, бинты, кролик.

Ход работы. Кролика фиксируют за конечности брюшной стороной вверх. Подкожно в область шеи вводят 2 мл 2% раствора новокаина. Выстригают шерсть на шее. Спустя 5 мин после введения новокаина делают разрез на шее по средней линии.

Кожу отсепаровывают в сторо­ны, вводят 2 мл 2% раствора новокаина внутримышечно в шейные мышцы. Кроме того, орошаются раствором новокаина мышцы. Их отсепаровывают в стороны, при необходимости подрезают. Сонную артерию, находящуюся между трахеей и веной, отсепаровывают на длину 2— 4 см и перевязывают ближе к голове, а ближе к сердцу подводят лигатуру и накладывают зажим. Надрезают артерию между перевязкой и зажимом и вставляют в нее полиэтиленовую трубочку, срезанную под углом. Закреп­ляют трубочку лигатурой. Свободный конец трубочки опускают в пробирку и снимают зажим. Заполняют несколько центрифужных пробирок. При кровопотере у кролика могут начаться судороги, поэтому его необходимо удерживать руками. Количество крови у млекопитающих составляет ¹/₁ часть массы тела. Поэтому у кролика весом около 2 кг содержится около 150 мл крови, но практи­чески можно получить не более 100 мл.

Рекомендации к оформлению работы. За­рисуйте топографию сонной артерии.

Получение крови у человека. В клинической практике и при решении ряда экспериментальных задач необходим регулярный забор крови у человека. С этой целью кровь берут из пальца руки.

Для работы необходимо: скарификатор, вата, спирт, эфир, йод.

Ход работы. Дающий кровь садится боком к столу и кладет руку на стол ладонью кверху. Кожу концевой фаланги IV пальца тщательно протирают спиртом, а затем эфиром. Перед проколом кожа должна быть сухой. Сдавливают мякоть концевой фаланги с боков и быстрым резким движением стерильного скарификатора прокалы­вают кожу. Глубина прокола должна быть такой, чтобы кровь выступала без надавливания.

Первую каплю крови стирают, следующую используют для анализа.

Капля не должна растекаться по коже.

Рекомендации к оформлению работы. Обьяснитс преимущество IV пальца для взятия крови.

Работа 29. Получение плазмы и сыворотки крови

Получение плазмы. Ряд исследований как в клинике, так и в эксперименте проводится с плазмой крови. Например, изучается свертывающая система крови в тестах определения времени рекальцификации плазмы, толе­рантности плазмы к гепарину и т. д.

Для работы необходимо: стеклянный стакан­чик, пробирки, весы для уравновешивания пробирок, цент­рифуга, пенициллиновые флаконы, стеклограф, цельная кровь; 3,8% раствор цитрата натрия.

Ход работы. Кровь кролика собирают в стеклян­ный стаканчик с 3,8% раствором цитрата натрия (соот­ношение консервант/кровь—1:9). Кровь разливают по центрифужным пробиркам и уравновешивают их. Центри­фугируют при 1000 об/мин 20 мин. Надосадок (плазму) переносят в пенициллиновые флаконы и используют для дальнейших исследований.

Рекомендации к оформлению работы. Запишите основные константы плазмы крови.

Получение сыворотки. Сыворотка крови необходима при выполнении многих физиологических, биохимических, иммунологических и других исследований, например опре­деления группы крови, получения иммуноглобулинов и т. д.

Для работы необходимо: пробирки, пастеров­ские пипетки, весы для уравновешивания пробирок, центрифуга, пенициллиновые флаконы, стеклограф, цель­ная кровь.

Ход работы. Кровь кролика собирают в несколько центрифужных пробирок и «обводят» пастеровской пи­петкой, отслоив от стенки пробирки. Процедуру периоди­чески повторяют. Ставят пробирки в холодильник при температуре 4° С на 60 мин. Уравновешивают пробирки и центрифугируют 20 мин при 1000 об/мин. Сыворотку крови переносят в пенициллиновые флаконы.

Рекомендации к оформлению работы. Объясните отличие сыворотки от цельной крови и плазмы крови.

Работа 30. Наблюдение буферных свойств сыворотки крови (опыт Фриденталя)

Кровь высших животных и человека отличается стро­гим постоянством активной реакции. Величина рН в сред­нем составляет 7,36 и колеблется в очень узких границах, не выходя за пределы 7,3—7,4, т. е. слабо щелочной реакции. Постоянство рН крови сохраняется, несмотря на непрерывное поступление в кровь кислых и щелочных продуктов обмена. Особенно много образуется в тканях кислых веществ (угольная кислота, молочная кислота и др.). Известно, что для того чтобы сделать реакцию сыворотки щелочной, к ней приходится прибавить в не­сколько десятков раз (40—70) больше едкого натра, чем к дистиллированной воде. Чтобы сделать реакцию кислой, к сыворотке надо прибавить в несколько сотен раз (300— 400) больше хлористоводородной кислоты, чем к дистил­лированной воде. Точной мерой буферной емкости крови по Ван-Слайку является количество грамм-эквивалентов сильной щелочи или сильной кислоты, которое нужно прибавить к 10 мл крови для того, чтобы изменить ее рН на единицу. Постоянство рН крови обеспечивается целым рядом регуляторных механизмов и в первую оче­редь буферными системами крови.

Для работы необходимо: 2 бюретки, 2 пипетки на 5 мл, 4 стаканчика; 0,01 М раствор едкого кали; 0,1 н. раствор хлористоводородной кислоты, дистиллиро­ванная вода, индикаторы: метиловый оранжевый и фе­нолфталеин, сыворотка крови, разведенная в 10 раз.

Xод работы. Берут 2 чистых стаканчика и наливают в один 5 мл сыворотки, а в другой 5 мл воды, прибавляют в оба стаканчика по капле метилового оранжевого и счи­тая капли, титруют 0,1 н. раствором хлористоводород­ной кислоты до появления не исчезающего при взбалты­вании красного окрашивания. Титрование необходимо начинать с воды, которая не обладает буферными свой­ствами и используется для контроля. Для простоты отсчет титрования ведется в каплях, а не в миллилитрах титро­ванного раствора, как обычно.

Берут 2 стаканчика и наливают в один 5 мл сыворотки, а в другой 5 мл воды. Прибавляют в каждый стаканчик по капле фенолфталеина и, считая капли, титруют 0,01 М раствором едкого кали до неисчезающего в течение 1 мин слабого фиолетового окрашивания (для более точного сравнения надо поставить оба стаканчика рядом на белую бумагу).

Рекомендации к оформлению работы. Определите, сколько капель щелочи пошло на титрование воды и сколько капель на титрование сыворотки. Опре­делите, сколько капель кислоты пошло на титрование воды и сколько на титрование сыворотки. Высчитайте во сколь­ко раз больше надо прибавить едкого кали к сыворотке, чем к воде, чтобы сделать реакцию щелочной. Высчи­тайте, во сколько раз больше нужно прибавить хлористо-водородной кислоты к сыворотке, чем к воде, чтобы сде­лать реакцию кислой (учтите, что сыворотка разведена в 10 раз). Назовите буферные системы, которые имеются в крови. Напишите уравнения реакции нейтрализации в сыворотке крови хлористоводородной кислоты и едкого кали.

Кровь состоит из жидкой части — плазмы и взвешен­ных в ней форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов. Форменные элементы составляют около 45% объема крови, остальные 55% приходятся на долю плазмы. Количество форменных элементов принято вы­ражать их числом в 1 мкл крови.

В крови содержится в среднем эритроцитов 4,5— 5*10¹²/л (4 500 000—5 000 000 в 1 мкл), лейкоцитов 4—9- 10⁹/л (4000—9000 в 1 мкл), тромбоцитов 300- 10⁹/л (300 000 в 1 мкл).

Для подсчета форменных элементов кровь, взятую из пальца, разбавляют в специальных смесителях (мелан­жерах), чтобы создать нужную концентрацию клеток, удобную для подсчета (рис. 42).

Заполняют разбавленной кровью счетную камеру (рис. 43) и подсчитывают под микроскопом число форменных элементов.

Зная объем камеры и разбавление крови, вычисляют число кровяных телец в 1 мкл цельной крови.

Работа 31. Подсчет форменных элементов крови в камере Горяева

Для работы необходимо: микроскоп, счетная камера Горяева, меланжеры для красных и белых кро­вяных телец, скарификатор, 2 чашечки для разбавляющих жидкостей, вата, 3% раствор хлорида натрия, 5% раствор уксусной кислоты, подкрашенный метиленовой синью, спирт, йод, эфир. Работу проводят на человеке.

Меланжер представляет собой пипетку с ампулообразным расширением (см. рис. 42). В ампуле находится стеклянная бусинка для лучшего размешивания крови. На капилляре нанесены две метки: 0,5 и 1; третья метка стоит за ампулообразным расширением: на меланжере для эритроцитов и тромбоцитов — 101, для лейкоцитов — 11.

Последние метки указывают, во сколько раз объем ампулы больше объема капилляра. Для разбавления крови для подсчета эритроцитов применяют 3% гипертони­ческий раствор хлорида натрия, в котором эритроциты сморщиваются; для подсчета лейкоцитов применяют 5% раствор уксусной кислоты, подкрашенный метиленовой синью. Кислота разрушает оболочки форменных эле­ментов, а краска окрашивает ядра белых клеток. При этом эритроциты становятся невидимыми и не мешают подсчету лейкоцитов.

Счетная камера (см. рис. 43) представляет собой толстое предметное стекло, в средней части которого имеются 4 желобка. Между ними образуются 3 узкие пластинки. Средняя пластинка ниже боковых на 0,1 мм и разделена пополам поперечным желобком. По обе стороны от желобка расположены сетки.

Так как высота боковых пластинок на 0,1 мм больше средней, то при наложении на них покровного стекла над сеткой образуется камера глубиной в 0,1 мм.

Сетка Горяева (см. рис. 43, в) состоит из 225 больших квадратов (15X15). Каждый третий квадрат разделен дополнительно поперечными и продольными линиями на 16 маленьких квадратиков. Таких больших квадратов, разделенных на маленькие, в сетке 25. Сторона малень­кого квадратика равняется 1/20 мм, площадь 1/20X1/20= = 1 /400 мм ², так называемый «объем малого квадратика» равен 1/400X1/10=1/4000 мм³.

Ход работы. 1. Перед началом работы необходимо разобраться в устройстве сетки счетной камеры. Для этого помещают камеру под микроскоп и сначала под малым, а затем под большим увеличением рассматривают сетку, находят малые квадратики и большие квадраты (см. рис. 43, в).

2. В специальные чашечки наливают растворы для разбавления крови: для эритроцитов—3% раствор хло­рида натрия и для лейкоцитов — 5% раствор уксусной кислоты, подкрашенный метиленовой синью.

3. Кровь набирают в меланжеры.

Кровь берут из IV пальца левой руки. Первую высту­пившую каплю стирают ватным тампоном. Во вторую каплю крови погружают кончик меланжера для эритроци­тов, который при этом держат горизонтально, и набирают кровь до метки 0,5, следя, чтобы в капилляр не попали пузырьки воздуха. Быстро, пока кровь не свернулась, переносят кончик меланжера в 3% раствор хлорида натрия и набирают его до метки 101, т. е. разводят кровь в 200 раз. После этого смеситель переводят опять в горизонтальное положение и кладут на стол. Тем же способом набирают кровь в меланжер для лейкоцитов до метки 0,5 и уксусную кислоту до метки 11, т. е. разводят кровь в 20 раз.

Подсчет эритроцитов. Берут заполненный меланжер для эритроцитов и, зажав концы его III и I пальцами, в течение 1 мин встряхивают его.

Тотчас после тщатель­ного перемешивания крови, выпустив предварительно наружу 1—2 капли, наносят небольшую капельку на сетку камеры, предварительно путем притирания плотно закры­тую покровным стеклышком. Излишек раствора при этом стекает в желобки.

Если капля слишком велика, то жид-, кость может попасть на боковые пластинки камеры и высота слоя будет больше 0,1 мм. В этом случае камеру следует промыть дистиллированной водой, насухо вытереть марлей и заполнить снова. Разведенную кровь следует еще раз перемешать.

Заполнив камеру, ставят ее под микроскоп и, если фор­менные элементы расположены равномерно (что является показателем хорошего перемешивания крови), приступают к подсчету.

Считать эритроциты удобнее при большом увеличении (окуляр X 7, объектив X 40).

Чтобы получить удовлетворительные данные, необхо­димо подсчитать число эритроцитов в 5 больших квадра­тах, расположенных в разных местах сетки, например по диагонали. Рекомендуется вначале на листе бумаги на­рисовать пять больших квадратов, разделить их на 16 ма­леньких и в каждый маленький квадратик вписать най­денное число эритроцитов. Во избежание двукратного подсчета клеток, лежащих на границах между малыми квадратиками, руководствуются правилом Егорова: «Отно­сящимися к данному квадратику считаются эритроциты, лежащие как внутри квадратика, так и на его левой и верхней границе.

Эритроциты, лежащие на правой и ниж­ней границе в данном квадратике, не обсчитываются». Подсчитав таким образом число эритроцитов (А) в 5 боль­ших квадратах (что составляет 80 маленьких), находят среднее арифметическое число эритроцитов в одном ма­леньком квадратике А/80. Зная, что объем части камеры над одним маленьким квадратиком равен 1/4000 мм¹, умножают найденное число на 4000.

Получается число эритроцитов в 1 мкл разведенной крови. Умножив на разведение — 200, получают количество эритроцитов в 1 мкл цельной крови. Таким образом, формула для вычисления количества эритроцитов следующая:

где X — искомое число эритроцитов, А — число эритро­цитов в 80 маленьких квадратиках.

Подсчет лейкоцитов. Берут заполненный меланжер для лейкоцитов и, перемешав его содержимое так же, как это рекомендовалось при подсчете эритроцитов, заполняют счетную камеру. Для получения точных- результатов подсчет производят в 25 больших квадратах, что состав­ляет 400 маленьких квадратиков. Лейкоциты удобнее счи­тать при малом увеличении (окуляр Х15, объектив Х20).

Формула для вычисления количества лейкоцитов в 1 мкл крови:

где X — искомое число лейкоцитов в 1 мкл крови; В — число лейкоцитов в 25 больших (400 маленьких) квад­ратах.

Рекомендации к оформлению работы Запишите количество эритроцитов и лейкоцитов, содержа­щихся в 1 мкл исследованной крови.

Объясните прин­цип работы со счетной камерой и формулы для расчета числа форменных элементов крови.

Подсчет тромбоцитов по способу Джавадяна. Тром­боциты играют большую роль в процессе свертывания крови, так как в них содержится профермент — протром-бокиназа. В норме в 1 мкл крови содержится 200 000— 300 000 тромбоцитов.

Для работы необходимо: микроскоп, счетная камера, смеситель для красной крови, скарификатор, спирт, йод, вата, раствор для разбавления крови.

Для приготовления раствора на 100 мл дистиллирован­ной воды берут 3,8 г цитрата натрия, 0,57 г хлорида натрия, 0,15 г метиленовой сини. Раствор кипятят, охлаж­дают, фильтруют, затем в него добавляют 2—3 капли крепкого формалина.

Ход работы. Прокалывают скарификатором палец и набирают в меланжер для эритроцитов кровь до метки 0,5. Тотчас разбавляют ее раствором до метки 101 (в 200 раз). Тщательно перемешивают, встряхивая меланжер, концы которого при этом зажимают I и III пальцами правой руки. Откладывают меланжер на 10—15 мин для того, чтобы тромбоциты окрасились метиленовой синью.

После повторного перемешивания выпускают 2—3 кап­ли раствора на ватку и одну каплю в счетную камеру под покровное стекло.

Подсчет тромбоцитов ведется под большим увеличе­нием. При правильном соблюдении всех условий тромбо­циты распределяются в камере равномерно между эритро­цитами и имеют вид голубоватых глыбок. Подсчитывают их число в 25 больших квадратах и вычисляют коли­чество тромбоцитов в 1 мм³ крови по формуле:

где С — число тромбоцитов в 25 больших квадратах, со­ставляющих 400 маленьких квадратиков.

Рис. 44. Схема целлоскопа.

1— ртутный манометр; 2— вакуумная система; 3— стеклянная трубка; 4— элек­трод; 5— пробирка; 6— калиброванное отверстие — апертура; 7— стаканчик; 8 — второй электрод; 9— кран; 10— источник питания; а, б —уровни объема пробы крови.

Рекомендации к оформлению работы. Запишите количество тромбоцитов, содержащееся в 1 мкл крови. Перечислите основные функции тромбоцитов.

Работа 32. Автоматический подсчет форменных элементов

Для ускорения подсчета форменных элементов крови используют специальные приборы — целлоскопы. Эти приборы состоят из датчика, усилителя и обычно двух регистраторов — осциллоскопа и цифрового регистратора (рис. 44).

Подготовку прибора к работе, его эксплуатацию и приготовление растворов, необходимых для подсчета форменных элементов крови, осуществляют в соответствии с прилагаемой к прибору инструкцией.

Растворы готовят заранее и обязательно фильтруют, так как если в них будут находиться взвешенные частицы, то прибор будет считать их вместе с клетками крови. Приготовленные растворы обозначают цифрами, например I, II, III.

Для работы необходимо: электронный прибор для автоматического подсчета форменных элементов крови (целлоскоп), стерильный скарификатор, фильтровальная бумага, вата, заранее приготовленные растворы для разбав­ления крови, спирт, йод, эфир. Объект исследования — кровь человека.

Ход работы. Подсчет эритроцитов. Перед подсче­том эритроцитов заполняют датчик электролитом (одним из приготовленных растворов), который замыкает цепь между электродами (см. рис. 44), и устанавливают чувст­вительность прибора для подсчета частиц, соответствую­щих диаметру эритроцитов. При этом частицы меньшего диаметра (например, тромбоциты) целлоскопом не подсчитываются. С помощью крана соединяют ртутный ма­нометр с вакуумной системой и перемещают ртуть в мано­метре ниже отметки «б».

Кровь берут из пальца обычным способом с помощью специального капилляра, имеющегося в комплексе цел­лоскопа. Капилляр наполняют до метки «кровь» и смеши­вают это количество крови с предварительно налитым в пробирку 4 мл раствора I. Тщательно перемешав смесь, берут из нее 0,55 мл и вливают в стакан с 20 мл раство­ра II. Стакан с пробой крови помещают в прибор.

Краном отсоединяют манометр от вакуумной системы. Под действием силы тяжести ртуть в манометре начи­нает перемещаться и засасывает пробу разбавленной крови через прибор. При прохождении эритроцитов через прибор изменяется сопротивление датчика и формируются элект­рические сигналы, наблюдаемые на экране осциллоскопа. Когда ртуть в манометре доходит до уровня «б», она замыкает контакты и тогда автоматически включается цифровой регистратор. Цифровой регистратор считает эритроциты в строго определенном объеме пробы крови, ограниченном уровнями «а» и «б». При достижении ртутью уровня «а» счетчик выключается. Для определения числа эритроцитов в 1 мм³ цельной крови обычно показания цифрового регистратора увеличивают в соответствующее число раз, что зависит от разбавления крови.

Подсчет лейкоцитов. Для подсчета лейкоцитов в про­бирку, содержащую кровь, разбавленную в 4 мл раство­ра I, добавляют 0,1 мл раствора III, который гемолизирует эритроциты. Через 1—2 мин туда же добавляют 12 мл раствора II. В результате получается разведенная проба крови с гемолизированными эритроцитами. Стакан с пробой помещают в целлоскоп и производят подсчет лейкоцитов так же, как и эритроцитов. Чувствительность прибора устанавливают так, чтобы он не учитывал части­цы с диаметром, меньшим, чем средний диаметр лейко­цитов. Для большей точности подсчета лейкоцитов из полученного значения вычитают число частиц, обнару­женных при исследовании контроля, состав которого — 4 мл раствора I, 12 мл раствора II и 0,1 мл раствора III.

Рекомендации к оформлению работы

Зарисуйте схему целлоскопа и объясните принцип его работы. Запишите результаты проведенных исследований.

Работа 33. Определение гематокритного числа

Отношение объема форменных элементов к объему цельной крови, выраженное в процентах, называется ге-матокритным числом. У взрослых в норме оно равно 40—45%, у новорожденных — 50—55%, в возрасте 5 лет — 35—40%.

Тематокритное число — одна из основных констант крови, изменение которой наблюдается при многих па­тологических состояниях организма.

Для работы необходимо: центрифуга Шкляра, гематокритныё капилляры, 5% раствор цитрата натрия, цельная кровь.

Ход работы. Кровь для анализа берут из пальца руки человека или проделывают данную работу с кровью кролика. Гематокритныё капилляры промывают раство­ром цитрата натрия и заполняют кровью.

Центрифуги­руют 30 мин при 3000 об/мин. При этом под действием центробежной силы форменные элементы смещаются в периферические части капилляров. Ближе к оси центри­фуги остается столбик плазмы.

Рекомендации к оформлению работы. После центрифугирования определите длину столбика форменных элементов. Рассчитайте тематокритное число.

Работа 34. Определение количества гемоглобина в крови по способу Сали

Гемоглобин является главной составной частью эритро­цитов. Это сложный хромопротеид, состоящий из белка — глобина и пигмента — гема, от которого зависит цвет крови. В состав гема входит один атом железа, который обусловливает способность гемоглобина вступать в соеди­нение с кислородом.

Содержание гемоглобина в крови у здоровых женщин составляет 120—140 г/л, а у мужчин— 130—160 г/л.

Определение содержания гемоглобина в крови произ­водится калориметрическими способами, один из которых (гематиновый метод Сали) основан на образовании устой­чивого раствора коричневого цвета при взаимодействии гемоглобина с хлористоводородной кислотой.

Гемометр Сали (рис. 45) представляет собой штатив, задняя стенка которого сделана из белого матового стек­ла. В штатив вставлены три пробирки одинакового диамет­ра. Две крайние пробирки (а) запаяны и содержат стан­дартный раствор хлорида гематина; средняя (б) градуиро­вана. Она предназначена для проведения исследований. К прибору прилагаются пипетка с меткой 20 мм³ и стеклянная палочка. Стандартный раствор хлорида гема­тина соответствует 167 г/л гемоглобина.

Для работы необходимо: гемометр Сали, пи­петка, скарификатор, вата, 0,1 н раствор хлористово­дородной кислоты, спирт, эфир, йод, дистиллированная вода. Работа проводится на человеке.

Ход работы. В среднюю пробирку наливают 0,1 н раствор хлористоводородной кислоты до метки. Пипеткой берут 20 мм³ крови из пальца и, обтерев кончик ее ватой, тотчас выдувают кровь на дно пробирки так, чтобы верхний слой кислоты оставался неокрашенным.

Не вы­нимая пипетку, споласкивают ее кислотой. После этого содержимое пробирки перемешивают, ударяя пальцем по дну пробирки, и ставят в штатив на 5—10 мин. Это время необходимо для полного превращения гемоглобина в солянокислый гематин. Затем к содержимому пробирки добавляют по каплям дистиллированную воду до тех пор, пока цвет полученного раствора не будет совершенно одинаков с цветом стандарта (добавляя воду, раствор перемешивают стеклянной палочкой).

Цифра, стоящая на уровне полученного раствора, пока­зывает содержание гемоглобина в испытуемой крови.

Рекомендации к оформлению работы. Объясните принцип метода определения количества ге­моглобина в крови.

Работа 35. Определение количества гемоглобина с помощью фотоэлектроколориметра

Содержание гемоглобина в крови можно определить с помощью фотоэлектроколориметра. Принцип действия прибора состоит в следующем: если раствор, содержащий гемоглобин, поместить между источником света и фото­элементом, то степень освещенности фотоэлемента будет зависеть от количества гемоглобина в растворе. Таким образом, чем больше в растворе гемоглобина, тем мень­шее количество световых лучей определенной длины будет попадать на фотоэлемент и тем меньший фототок будет

в нем возбуждаться.

Фотоэлектроколориметр (рис. 46) состоит из стаби­лизатора напряжения, стрелочного гальванометра, кюве­ты для проб с разбавленной и гемолизированной кровью

и потенциометра.

Для работы необходимо: фотоэлектроколо­риметр, стерильный скарификатор, фильтровальная бумага, вата, специальные растворы для разведения крови (те же, что и при работе с целлоскопом), спирт, эфир, йод. Объект исследования — кровь человека.

анализа (не считая времени взя­тия крови) занимает 1—2 мин.

Ход работы. Для определения содержания гемо­глобина кровь берут обычным способом из пальца до метки капилляра «кровь» и смешивают ее в пробирке с 4 мл раствора I. В эту пробирку добавляют 0,1 мл раствора III. Смесь переливают в кювету. Через 1—2 мин наблюдается гемолиз. Гальванометр соединяют со стаби­лизатором, последний включают в сеть. Далее проводят определение гемоглобина, управляя ручками на панели прибора в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Отмечают положение стрелки гальванометра, которая показывает относительное содержание гемоглобина в цельной крови в процентах. На основании полученных данных рассчитывают абсолютное содержание гемоглобина в крови. Вся процедура

Рекомендации к оформлению работы: Запишите содержание гемоглобина в исследуемой крови. Охарактеризуйте преимущество данного метода.

Работа 36. Расчет цветового показателя крови

Соотношение между количеством гемоглобина крови и числом эритроцитов носит название цветового пока­зателя. Цветовой показатель позволяет оценить степень насыщения эритроцитов гемоглобином.

В 1 мкл крови в норме содержится 166 * 10^-6 г ге­моглобина, следовательно содержание гемоглобина в одном эритроците равно:

Величину 33 пг, составляющую норму содержания ге­моглобина в одном эритроците, принимают за единицу и обозначают как цветовой показатель.

Практически цветовой показатель (ЦП) выполняют де­лением показателей концентрации гемоглобина, выражен­ной в г/л, на число из первых трех цифр количества эритро­цитов в 1 мкл крови с последующим умножением получен­ного частного на 3.

При патологических состояниях цветовой показа­тель может быть больше единицы (гиперхромазия) или ниже единицы (гипохромазия). Определение цветового показателя имеет особое диагностическое значение в гематологии.

Ход работы. Определив в крови испытуемого содер­жание гемоглобина и количество эритроцитов, высчитывают цветовой показатель по формуле, указанной выше.

Рекомендации к оформлению работы. Объясните, что называется цветовым показателем крови. Назовите средние значения цветового показателя крови у здоровых, сравните данные, полученные при обследо­вании испытуемого, с показателями нормы, сделайте выводы.

Работа 37. Определение скорости оседания эритроцитов (СОЭ) по Панченкову

Кровь при движении — устойчивая суспензия. При по­мещении ее в стеклянный сосуд эритроциты в силу их тяжести оседают.

Скорость оседания эритроцитов зависит от состояния организма. При некоторых физиологических состояниях (например, беременность) и при целом ряде заболеваний (туберкулез, ревматизм и др.) оседание эритроцитов бывает значительно ускоренным.

Для определения СОЭ применяют прибор Панчен-кова, состоящий из деревянного штатива, в котором могут быть зажаты в вертикальном положении специаль­ные капилляры. Капилляры градуированы в миллиметрах. Метка 0 стоит на расстоянии 100 мм от конца. На капил­ляре есть еще две метки: К (кровь) — на высоте нуля и метка Р (реактив) — на уровне 50 мм.

Для работы необходимо: прибор Панченкова, часовое стекло, стерильный скарификатор, вата, 5% раствор нитрат натрия, спирт, эфир, йод. Работу прово­дят на человеке.

Ход работы. Капилляр промывают 5% раство­ром цитрата натрия. Затем набирают цитрат натрия до метки Р на уровне 50 мл и выдувают его на часовое стекло. Затем в тот же капилляр двукратно набирают кровь из пальца человека до метки К.

Следует иметь в виду, что для успешного взятия крови прокол пальца должен быть довольно глубоким; капилляр следует держать горизонтально, погрузиз его кончик в каплю крови, при этом кровь сама наполняет капилляр.

Обе порции крови выпускают на часовое стекло, смешивая с имеющимся там цитратом натрия. Получен­ную таким образом на часовом стекле смесь крови с цитратом натрия в отношении 4:1 набирают в капилляр до метки 0 и ставят капилляр в штатив. Через час смотрят, какова высота в миллиметрах образовавшегося верхнего столбика плазмы в капилляре. Его величина и является мерой СОЭ. В норме СОЭ составляет от 4 до 10 мм/ч; показания от 10 до 15 мм/ч расцениваются как незначительное ускорение, 15—30 мм/ч — среднее уско­рение, 30 мм/ч и выше — резкое ускорение.

Примечание: Для практической работы допустимо набирать половинное количество крови и цитрата натрия, т. е. цитрата — 25 мм, крови — 100 мм.

Рекомендации к оформлению работы. Сравните несколько полученных результатов определения СОЭ и дайте им оценку.

Работа 38. Определение вязкости крови

Вязкость крови зависит от количества и объема эритроцитов (понижается при анемии), количества гемо­глобина, содержания в крови углекислоты, а также — белков, солей и т. д.

Определение вязкости основано на том, что скорость продвижения жидкостей в одинаковых капиллярах при одинаковой температуре и давлении зависит только от степени внутреннего трения жидкости, т. е. от ее вязкости. Вязкость крови определяется по отношению к вязкости дистиллированной воды, принятой за единицу.

Вязкость крови определяется с помощью вискози­метра, который состоит из двух совершенно одинаковых стеклянных капилляров с делениями от «0» до «10». Капилляры укреплены на штативе и соединены через стеклянный тройник с длинной резиновой трубкой. Ле­вый капилляр предназначен для крови, правый — для воды, он снабжен прямоходовым краном.

Перед употреблением капилляры должны быть тща­тельно промыты водой, раствором аммиака со спиртом и высушены.

Для работы необходимо: вискозиметр, стериль­ный скарификатор, вата, раствор аммиака, спирт, йод, дис­тиллированная вода.

Кровь для исследования берется у человека.

Ход работы. Открыть кран капилляра (т. е. уста­новить его параллельно капилляру). Опустить конец капилляра для воды в дистиллированную воду и набрать ее точно до метки «О», осторожно натягивая ртом через мундштук резиновой трубки. Закрыть кран.

Сделать глубокий укол в мягкие ткани пальца так, чтобы кровь свободно вытекала. Быстро набрать в другой капилляр кровь точно до метки «О». Следить, чтобы в столбиках жидкостей не было воздуха, во избежание свертывания крови. Установить уровень крови на метке «О», положить вискозиметр на стол, открыть кран правого капилляра и осторожно втягивать воздух через мундштук трубки, создавая таким образом вакуум в капиллярах. Довести уровень крови до метки «1» и прекратить втягивание. Отметить, на каком делении остановится уровень воды. Расстояния, пройденные двумя жидкостями в одинако­вых условиях за одинаковое время, обратно пропорцио­нальны их вязкости. Следовательно, вязкость крови рав­на величине расстояния, пройденного водой, деленного на величину расстояния, пройденного кровью. Если вяз­кость крови значительно выше нормы, следует набирать кровь до метки «1/2» или «3/4», а затем произвести соответствующий расчет.

Рекомендации к оформлению работы. Укажите, соответствует ли полученный результат норме. Объясните, от чего зависит вязкость крови, а также практическое значение определения вязкости крови.

Работа 39. Определение группы крови

Группы крови отличаются друг от друга содержанием агглютиногенов и агглютининов. Агглютиногены — ве­щества, способные склеиваться; содержатся в эритроци­тах. Агглютинины — склеивающие вещества, находятся в плазме.

Имеются 2 вида основных агглютиногенов (А и В) и соответственно два вида агглютининов (а и ).

Реакция агглютинации наступает лишь при контакте одноименных агглютиногенов и агглютининов, напри­мер: А и а или В и Агглютинацию нельзя смешивать с процессом свертывания крови — выпадением фибрина в виде нерастворимых нитей.

Определение группы крови имеет практическое зна­чение при переливании крови. Учитывают при этом лишь свойства эритроцитов донора и свойства плазмы реципиента, пренебрегая агглютинирующими свойствами плаз­мы донора, не имеющими практического значения, так как она вводится в малом количестве и, разводясь в крови реципиента, теряет свои агглютинирующие свой­ства.

Если эритроциты крови донора содержат агглюти­ногены, одноименные к агглютининам плазмы реципиен­та, то при переливании такой крови произойдет агглю­тинация, приводящая к развитию гемолиза и явлений гемотрансфузионного шока. Кровь донора, не имеющая агглютиногенов, одноименных агглютининам реципиента, пригодна для переливания (табл. 5).

Таблица 5. Определение совместимости крови разных групп

Агглютиногены донора	Агглютинины реципиента
	а (I)	(И)	а (III)	0 (IV)
0 (I)	_	_
А (И)	+	—		_
В (III)		+	—	_
АВ (IV)	+	+	+	—

Примечание: знаком (+) обозначается реакция агглютинации; знаком ( —) —отсутствие таковой.

Группы крови определяют по свойствам эритроцитов, которые устанавливаются с помощью стандартных сыво­роток, содержащих известные агглютинины.

Для работы необходимо: Предметное стекло, стеклянные палочки, стерильный скарификатор, вата, спирт, эфир, йод, стандартные сыворотки I, II и III групп.

Ход работы. Предметное стекло помещают на белую бумагу и наносят (не смешивая!) по капле стан­дартной сыворотки I, II, III групп, содержащей соответ­ственно агглютинины I — а и ; II — и III — а. Стеклян­ной палочкой переносят небольшое количество крови, полу­ченной из пальца, в каплю сыворотки I группы, затем вторым, чистым концом палочки такое же количество крови переносят в сыворотку II группы. Третью каплю переносят в сыворотку III группы промытым и насухо вытертым концом палочки. Каждый раз тщательно раз­мешивают кровь в капле сыворотки, пока смесь не при­мет равномерно розового цвета. Реакция агглютинации наступает через 1—5 мин. При наличии агглютинации капля становится прозрачной, а эритроциты склеиваются в виде комочков. Группа крови устанавливается в зави­симости от наличия или отсутствия агглютинации.

1. Отсутствие агглютинации говорит об отсутствии агглютиногенов в исследуемой крови, что является свой­ством эритроцитов I группы. 2. Если агглютинация прои­зошла с сывороткой I и III групп, содержащей соот­ветственно агглютинины а, и а, то эритроциты иссле­дуемой крови содержат А-агглютиноген, следовательно, эта кровь принадлежит ко II группе. 3. Если агглютина­ция произошла с сывороткой I и II групп, содержащей агглютинины а, и , это говорит о наличии В-агглю-тиногена в эритроцитах — III группа исследуемой крови. 4. При наличии агглютинации с сыворотками II, III групп эритроциты содержат А- и В-агглютиногены, что указы­вает на принадлежность исследуемой крови к IV группе.

Рекомендации к оформлению работы. Определите, к какой группе принадлежит исследованная кровь. Назовите состав ее агглютиногенов и агглютини­нов. Определите, каким реципиентам может быть пере­лита кровь Вашей группы и кровь какого донора можно перелить Вам.

Работа 40. Определение резус-фактора крови экспресс-методом

Rh -агглютиноген — один из наиболее широко распрост­раненных агглютиногенов эритроцитов. Его содержание не зависит от наличия других агглютиногенов эритроци­тов. Rh-агглютиноген (Rh-фактор) крови не имеет в плазме врожденных агглютининов, однако может являть­ся причиной несовместимости крови при повторном ее переливании.

Методика определения резус-фактора достаточно сложна, однако в последнее время разработан экспресс-метод, облегчающий эту задачу.

Для работы необходимо: Стерильный скари­фикатор, вата, тарелка, стеклянная палочка, пипетки, физиологический раствор, спирт, йод, стандартная анти­резус сыворотка и контрольная сыворотка (не содержа­щая антирезус антител). Объект исследования — кровь человека.

Ход работы. На тарелку наносят по одной капле контрольной сыворотки (справа — К) и стандартной антирезус сыворотки (слева— Rh). Рядом с каждой сывороткой помещают по одной капле исследуемой крови (размер капли крови должен быть вдвое меньше, чем капля сыворотки).

Последующие манипуляции должны начинаться с контрольной сыворотки, но не наоборот! (в противном случае пользоваться одним концом палочки нельзя). Стеклянной палочкой перемешивают каплю крови с каплей сыворотки (контрольной), образуя общую кап­лю размером с пятикопеечную монету. Затем подобным же образом перемешивают кровь с антирезус сывороткой. Покачивая тарелку, наблюдают за реакцией. Для лучшего выявления наличия или отсутствия агглютинации можно добавить в обе пробы по капле физиологического раствора.

Если исследуемая кровь резус-положительна, то в пробе со стандартной антирезус сывороткой будет агглю­тинация эритроцитов (в контроле ее быть не должно). Если кровь резус-отрицательная, агглютинация отсут­ствует в обеих пробах.

При возникновении агглютинации в пробе с контроль­ной сывороткой определение следует повторить, либо проводить другими методами.

Рекомендации к оформлению работы. Определите Rh-принадлежность испытуемой крови. Объясните значение Rh-фактора при переливании крови.

Работа 41. Определение совместимости крови с помощью микроцентрифуги Шкляра

Обычно, говоря о совместимости двух групп крови, принимают во внимание лишь эритроциты донора и плазму реципиента, так как плазма донора вводится в малом количестве, и, разбавляясь в крови реципиента, теряет свои агглютинирующие свойства. Однако при переливании значительного количества крови (или об­менного) учитывают и агглютинины плазмы донора.

Для работы необходимо: микроцентрифуга Шкляра, стерильный скарификатор, 2 глазные пипетки, предметное стекло, 2 стеклянные палочки, вата, 5% раст­вор цитрата натрия, спирт, эфир, йод. Объект исследо­вания — кровь человека.

Ход работы. Испытуемых должно быть двое: желательно, чтобы у первого была кровь I группы, у второго — любой другой группы. У обоих испытуемых получают из пальца по 2—3 капли крови. В две микро­пробирки вводят с помощью пипеток по капле 5% раствора цитрата натрия. Теми же пипетками раздельно набирают по 2 капли крови из пальцев двух участников опыта. Кровь вносят в две разные пробирки и переме­шивают с цитратом натрия путем осторожного встря­хивания. На пробирках восковым карандашом отмечают группы крови. Помещают пробирки в центрифугу и цент­рифугируют кровь 10—15 мин (скорость вращения ручки 60 об/мин).

После центрифугирования ставят две пробы на двух предметных стеклах. На первое наносят каплю эритроцитов из пробирки с кровью I группы (а, (3), смешивая с каплей плазмы, взятой из второй пробирки другой пипеткой. Каплю перемешивают стеклянной па­лочкой. На второе стекло наносят каплю сыворотки, взятой из пробирки с кровью I группы, и совмещают ее с каплей эритроцитов, взятой из второй пробирки. Перемешивают каплю стеклянной чистой палочкой. Наб­людают, есть ли агглютинация на первом и втором стеклах.

Рекомендации к оформлению работы. Отметьте наличие или отсутствие агглютинации. Сделай­те заключение о совместимости различных групп крови.

Работа 42. Определение скорости свертывания крови

По Альтгаузену. Данный метод является одним из широко применяемых в клинической практике и основан на определении времени спонтанного появления первых нитей фибрина в цельной крови. Как и другие методы, он позволяет выявить лишь грубый дефицит факторов свертывания. Нормальные показатели скорости сверты­вания крови при использовании данного метода 5—6 мин при комнатной температуре.

Для работы необходимо: секундомер, стериль­ный скарификатор, часовое стекло, вата, кусочек марли, спирт, йод, эфир. Объект исследования — кровь чело­века.

Ход работы. Кровь берут из пальца руки чело­века. Тщательно промытое и сухое стекло согревают на ладони до температуры тела и наносят на него 2—3 капли крови. Через каждые полминуты проводят через кровь скарификатором пока за иглой не потянется первая нить фибрина. Стекло при этом либо держат на ладони, либо кладут на марлю. Время свертываемости крови зависит от используемого способа определения, поэтому в результатах всегда необходимо указывать метод.

Рекомендации к оформлению работы. Запишите результаты исследования, объясните роль фибриногена в процессе свертывания крови.

По Сухареву. Принцип данного метода также зак­лючается в определении времени спонтанного сверты­вания цельной крови и позволяет выявить грубый дефи­цит факторов свертывания (фибриногена, антигемофи-лических глобулинов, протромбина).

Укорочение времени свертывания указывает на тенденцию к гиперкоагуляции. Нормальные показатели: начало свертывания по данному методу от 1/2 до 2 мин, конец свертывания от 3 до 5 мин.

Для работы необходимо: секундомер, капил­ляры типа Панченкова, стерильный скарификатор, вата, спирт, йод, эфир. Объект исследования — кровь человека.

Ход работы. Кровь для анализа берут из пальца руки человека. Набирают в капилляр столбик крови высотой 25—30 мм. Отмечают по секундомеру время. Наклоном капилляра переводят кровь на середину трубки. Держа капилляр двумя пальцами, покачивают его на 30—45° в обе стороны. Свободное смещение крови показывает, что свертывание еще не наступило.

Начало свертывания характеризуется замедлением движения крови при наклоне капилляра: на его внутрен­ней стенке появляются небольшие сгустки.

Полное свертывание крови соответствует моменту полной остановки движения крови.

Рекомендации к оформлению работы. За­пишите основные этапы процесса свертывания крови.

Одним из современных методов многостороннего изучения процесса свертывания крови является метод электрокоагулографии, который позволяет определить: а) начало свертывания; б) конец свертывания; в) скорость свертывания; г) соотношение между форменными эле­ментами и жидкой частью крови; д) плотность кровяного сгустка; е) начало ретракции и фибрииолиза, ж) скорость ретракции и фиб-ринолиза.

КРОВООБРАЩЕНИЕ

Работа 43. Наблюдение и графическая регистрация сокращений сердца лягушки

Функция сердца проявляется в циклической деятель­ности. Предсердия и желудочки сокращаются и расслаб-' ляются в определенной последовательности. Период,

охватывающий одну систолу и одну диастолу предсердий и желудочков и следующую за ними общую паузу, обоз­начается как цикл сердечной деятельности. Для сердца человека, сокращающегося 75 раз В 1 мин, время сердеч­ного цикла составляет 0,8 с.

Последовательность фаз сердечного цикла (систола желудочков начинается после окончания систолы пред­сердий) обеспечивает выполнение нагнетательной функ­ции сердца, наличие клапанного аппарата способствует направленному движению крови. Графическую регистра­цию сердечного цикла (кардиограмму) традиционно проводят на сердце лягушки (рис. 47).

На кардиограмме отчетливо выражены сокращения предсердий, желудочков и общая пауза (рис. 48). Легко измерить продолжительность этих фаз, а также оценить силу сокращений различных отделов сердца под влиянием положительных и отрицательных инотропных агентов.

Рис. 49. Виды канюль, используемых в опытах с изолированным сердцем лягушки.

а — канюля Штраубе; б — полиэтиленовая канюля.

Способ изготовления полиэтиленовых канюль. Канюли вытягиваются из исписанных полиэтиленовых стержней шариковых ручек, легко поддающихся термической обработке над пламенем свечи или горелки. С этой целью предварительно очищенные хлороформом или эфиром трубки обогреваются на ограниченном участке, а затем растягиваются до заданной длины шейки. После этого вытянутый сегмент стержня рассекается лезвием посре­дине, а острые края разреза оплавливаются путем крат­ковременного контакта их с источником пламени (рис. 40).

Для работы необходимо: кимограф, штатив, набор препаровальных инструментов, лоток, рычажок Энгельмаиа, серфин, полиэтиленовая канюля, раствор Рингера для холоднокровных животных, лягушка.

Ход работы. Обездвиживают лягушку. Фиксируют ее на препаровальной дощечке брюшком кверху. Кожу разрезают ножницами вдоль средней линии туловища, начиная от середины живота и кончая нижней челюстью. Края кожного лоскута растягивают в стороны с помо­щью пинцетов и фиксируют на препаровальной доске. Вскрывают грудную полость; обнажают сердце, с кото­рого удаляют перикард.

Для успешного введения канюли в полость желудочка необходимо учитывать два фактора — малый диаметр аорты и большую крутизну ее дуги. Эти особенности определяют строгую последовательность приемов в про­цессе работы. Вначале производят перевязку дуг аорты, причем на левой дуге лигатуру затягивают возможно дис-тальнее от сердца с целью облегчить последующую перфорацию стенки сосуда и введение канюли. После этого надсекают стенку левой дуги аорты вблизи пе­ревязочной лигатуры. В это мгновение первые порции крови со значительной силой вытекают из сосуда, поэто­му сразу же необходимо осушить салфеткой стенку аорты и вводить канюлю, предварительно заполненную раствором Рингера. Канюля легко продвигается вдоль просвета аорты, одновременно заполняясь кровью, выбра­сываемой желудочком.

Опускание канюли в желудочек достигается с помо­щью специального приема, суть которого состоит в «раз­гибании» дуги аорты. Для этого левой рукой необходимо фиксировать верхушку сердца серфином с целью управ­ляемого смещения положения сердца в грудной полости, а именно: в момент вхождения канюли в желудочек верхушка сердца должна сместиться к правой лапке и слегка приподняться над уровнем горизонтальной плос­кости. В это время ствол канюли производит встречное движение, поворачиваясь вправо к правой лапке. В таком положении производятся поступательные движения канюли с плавными поворотами ее вокруг продольной оси, в результате которых она проникает в полость желудочка, признаком чего являются колебания уровня жидкости, соответствующие периодам сердечного цикла. Если колебания отсутствуют, а кончик канюли распола­гается в желудочке, тогда необходимо промыть ее раст­вором Рингера и удалить тромб, замыкающий просвет шейки. Введенную канюлю фиксируют к стенке аорты лигатурой. Для выделения сердца из организма лягушки перевязочные лигатуры собирают в один пучок и удер­живают их левой рукой в вертикальном положении так, чтобы основание сердца возвышалось над окружающими тканями. Правой рукой вначале пересекают левую дугу аорты дистальнее места перевязки, а затем — правую дугу. Последними препарируют полые вены и область синусного узла. Изолированное сердце фиксируют к стволу канюли с помощью только одной лигатуры, иду­щей от места введения ее в аорту; концы остальных лигатур отрезают.

По середине ствола канюлю охватывают куском рези­новой трубки, концы которой зажимают в лапке штатива и налаживают контакт верхушки сердца с передним плечом рычажка Энгельмана, который фиксируют на том же штативе ниже уровня канюли с изолированным сердцем.

Важным условием хорошей работы препарата является процедура предварительного уравновешивания обоих плеч рычажка Энгельмана. С этой целью короткое плечо рычажка утяжеляют с помощью кусочков пластилина. Верхушку сердца зажимают металлическим серфином и соединяют с длинным плечом рычажка Энгельмана ниточным приводом.

Механокардиограмма на рис. 48 отражает основные фазы сердечного цикла у лягушки (кроме сокращений синусного узла): 1 — систола предсердий; 2 — систола желудочка; 3 — общая пауза.

Рекомендации к оформлению работ ы. Вклейте полученную кривую в тетрадь. Перечислите фазы сердечного цикла лягушки и обозначьте их на полученной кардиограмме.

Работа 44. Автоматизм сердца, ведущая роль сипусно-предсердного узла в автоматизме сердца лягушки (опыт Гаскелла)

Доказательством автоматизма сердца служит тот факт, что вырезанное из организма сердце продолжает ритмически сокращаться.

Сердце имеет несколько центров автоматизма, однако используя факт влияния температуры на скорость тече­ния физиологических процессов, можно доказать веду­щую роль сипусно-предсердного уза в автоматизме сердца.

Если нагревать или охлаждать различные отделы сердца лягушки, то выявляет­ся изменение частоты его сокращений только при из­менении температуры синуса, тогда как изменение темпера­туры других отделов сердца (предсердий, желудочка) ска­зывается лишь на силе мы­шечных сокращений (рис. 50).

Эффект влияния темпера­туры можно наблюдать и на •полированном, и на неизолированном сердце лягушки.

Для работы необходимо: кимограф, штатив, рычажок Энгельмана, опера­ционный столик, препаро-

вальный набор, лоток, термод С воронкой, термометр водя ной, горячая вода (36— 37° С), лед, раствор Рин-гера, лягушка.

Ход работы. Обез­движивают лягушку, вскры­вают грудную клетку и обнажают сердце. Осво­бождают сердце от пери­карда. Укрепляют дощечку с лягушкой в штативе и записывают с помощью рычажка Энгельмана кри­вую сокращений сердца — кардиограмму. К основа­нию сердца, находящегося в вертикальном положении, подводят термод, по кото­рому пропускают воду раз­ной температуры (комнат­ной 4—8° С и 37° С) и продолжают запись (рис. 51).

Аналогичным образом проводят исследование влияния температуры на частоту сокращений серд­ца, перемещая термод к другим участкам сердца (желудочкам).После прекращения температурного воздейст­вия изолируют сердце из организма, для чего пред­варительно перевязывают дуги аорты и перерезают их выше места перевязки. Перерезают полые вены, следя за тем, чтобы не повредить венозный синус. Если изоляция сделана правильно, то сердце, вы­резанное из тела лягушки и помещенное в физиоло­гический раствор, будет сокращаться продолжитель­ное время.

Рекомендации к оформлению работы. Дайте определение автоматизма и зарисуйте схему рас­положения основных центров автоматизма. Вклейте полученные кардиограммы. Проведите их анализ.

Работа 45. Анализ проводящей системы сердца (опыт Станниуса)

Впервые ответы на вопросы о локализации центров автоматизма и значении различных отделов сердца в его автоматической деятельности были получены при после­довательном наложении трех лигатур, разобщающих отделы сердца лягушки.

Система, проводящая возбуждение, представлена в сердце лягушки двумя образованиями: скоплением ати­пической мышечной ткани в венозном синусе и скопле­нием этой ткани, лежащим под эндокардом на границе предсердий и желудочка. Атипические волокна заканчи­ваются в двух верхних третях желудочка, верхушка которого автиматизмом не обладает.

Для работы необходимо: препаровальный на­бор, секундомер, раствор Рингера, лягушка.

Ход работы. Обездвиживают лягушку, избегая сильного кровотечения (предпочтителен бескровный метод обездвиживания). Обнажают сердце и перевя­зывают одной лигатурой обе дуги аорты, после чего перерезают их выше места перевязки. Подсчитывают число сокращений сердца в 1 мин. Запрокидывают сердце и находят границу синуса на его дорсальной стороне. Подводят лигатуру под венозный синус и на границе между синусом и предсердиями делают перевязку (I ли­гатура Станниуса). Частота сокращений венозного синуса при этом обычно не меняется, а предсердия и желудочек останавливаются. Подсчитывают число сокращений ве­нозного синуса.

Если после наложения 1-й лигатуры сокращения предсердий и желудочка не восстанавливаются самостоя­тельно, то делают 2-ю перевязку (II лигатуру Станниуса) по атриовентрикулярной борозде, отделяющей предсердия от желудочка. Теперь будет сокращаться венозный синус и желудочек, частота сокращений которого будет более редкой по отношению к первоначальной. Затем делают 3-ю перевязку (III лигатуру Станниуса), отделяя от всего сердца нижнюю треть желудочка (верхушку сердца), ■которая перестает сокращаться (рис. 52).

Рис. 52. Схема наложения лигатур по Станниусу.

1— первая лигатура; 2— первая и вторая лигатуры; 3— первая, вторая и третья лигатуры. Части сердца, сокращающиеся после наложения лигатур, затемнены.

Если отрезать верхушку сердца и поместить в каплю раствора Рингера, то, нанеся ей механическое раздраже­ние (укол иглой), можно наблюдать ее способность сокращаться.

Рекомендации к оформлению работы. Нарисуйте схему наложения лигатур. Составьте таблицу изменения частоты сокращений венозного синуса, пред­сердий и желудочка сердца после наложения каждой лигатуры. Дайте объяснение наблюдаемым эффектам.

Работа 46. Рефрактерный период сердца и экстрасистола

Одной из важнейших физиологических особенностей сердечной мышцы является длительный рефрактерный период, который состоит из двух фаз: фазы абсолютной и фазы относительной рефрактерности. Абсолютная реф­рактерная фаза по времени совпадает с систолой, относи­тельная рефрактерная фаза — с диастолой. Если во время систолы желудочка искусственно его раздражать, то можно убедиться, что раздражение остается без ответа. Раздраже­ние, нанесенное на желудочек во время диастолы, вызы­вает внеочередное сокращение, называемое экстрасисто­лой, амплитуда которого тем больше, чем ближе к концу диастолы наносится второе раздражение. За желудочко­вой экстрасистолой всегда следует более продолжитель­ная чем обычно пауза, называемая компенсаторной паузой. Компенсаторная пауза возникает в силу того, что выпадает одно очередное сокращение желудочка, так как импульс, приходящий от водителя ритма сердца, совпадает с рефрактерным периодом желудочков, обус­ловленным экстрасистолой.

Традиционная запись экстрасистолы и анализ возбу­димости миокарда, проводимые на сердце лягушки, сопряжены с рядом методических неудобств.

1. Применяющиеся с целью нанесения раздражения вил очковые электроды в виде жестких усиков затрудняют налаживание надежного контакта с органом, объем ко­торого меняется в соответствии с фазами сердечного цикла.

2. Механическое давление электродов ограничи­вает амплитуду кардиограммы во время ее регистрации.

Запись экстрасистол на изолированном сердце ля­гушки лишена указанных недостатков в связи с исполь-зованием для раздражения сердца электродов-серфинов, обеспечивающих надежный контакт с миокардом, не производящих побочных механических раздражений и не ограничивающих амплитуду сокращений сердца.

Металлические серфины используются в учебном процессе с целью фиксации верхушки сердца к рычажку Энгельмаиа. Их легко закреплять также на соединитель­нотканных структурах, окружающих сердце в любых проекциях.

Связь электродов-серфинов с источником электри­ческого раздражения налаживается с помощью гибко­го одножильного провода (обмотка индукционной кату­шки).

Для работы необходимо: электростимулятор, кимограф, штатив, набор препаровальных инструментов, лоток, электроды-серфины, рычажок Энгельмана, полиэ­тиленовая канюля, раствор Рингера, лягушка.

Ход работы. Собирают установку для записи работы изолированного сердца лягушки: кимограф с удлинителем, штатив с лапками для фиксации изолиро­ванного сердца и рычажок Энгельмаиа, электростимуля­тор.

Обездвиживают лягушку, разрушая зондом головной и спинной мозг, и закрепляют ее на дощечке брюшком кверху. Затем вскрывают грудную клетку и изолируют сердце на полиэтиленовой канюле описанным ранее методом.

Канюля с изолированным сердцем закрепляется с помощью резиновой трубки в верхней лапке штатива. Связь изолированного сердца с передним плечом рычажка

Рис. 53. Экстрасистола и компенсаторная пауза.

а — графическое изображение экстрасистолы и компенсаторной паузы; I — схе­ма, поясняющая механизм возникновения экстрасистолы и компенсаторной пау­зы; 1, 2, 3— моменты нанесения экстрараздражений; 4— экстрасистола; 5— компенсаторная пауза; 6— очередное сокращение; II — кардиограмма лягушки с экстрасистолами; б — установка для регистрации экстрасистолы.

Энгельмана налаживается с помощью серфина, закреп­ленного на верхушке сердца, и нитки. Этот же серфин выполняет функцию электрода, обеспечивая проведение к сердцу импульса электрического раздражения от элек­тростимулятора по одножильному гибкому проводнику. Второй электрод-серфин располагается обычно на тканях вблизи основания сердца.

1) Производят запись исходной кардиограммы при скорости движения бумаги, равной 3—4 мм/с. При таком режиме регистрации хорошо видны все периоды меха­нической активности желудочка — период укорочения (восходящий сегмент кардиограммы), период расслабления (нисходящий сегмент кривой), общая пауза (ин­тервал между двумя последующими сокращениями).

2) Прослеживают эффективность одиночных раздра­жений, наносимых на сердце в различные периоды меха­нической активности желудочков одиночными импуль­сами постоянного тока при напряжении 1—2 В. Полу­ченные результаты дифференцируются на 4 варианта: а) отсутствие видимого эффекта на раздражение; б) по­лучение экстрасистолы, амплитуда которой меньше вели­чины предшествующего сокращения; в) запись экстра­систолы, амплитуда которой равна высоте предшествую­щего сокращения; г) регистрация экстрасистолы, ампли­туда которой превышает уровень предшествующего сокращения.

Первый эффект воспроизводится в случае нанесения электрического раздражения в период восходящего сег­мента кривой, т. е. систолы (абсолютная рефрактерная фаза). Второй — на вершине систолы (относительная рефрактерная фаза). Получить экстрасистолу, амплитуда которой выше уровня предыдущего сокращения, удается при нанесении раздражения на нисходящем — диасто-лическом сегменте кривой кардиограммы (фаза экзаль­тации), а в период общей паузы воспроизводится экстра­систола, амплитуда которой соответствует уровню пред­шествующего сокращения — восстановление исходного уровня возбудимости (рис. 53).

Рекомендации к оформлению работы. Дайте определение рефрактерного периода и его фаз. Объясните значение длительной рефрактерной фазы для работы сердца. Дайте определение экстрасистолы. Объяс­ните различную величину экстрасистол. Объясните проис­хождение и значение компенсаторной паузы.

Работа 47. Влияние раздражения вагосимпатического ствола на работу изолированного сердца лягушки

Сердце сокращается автоматически, но деятельность его должна быть согласована с деятельностью всего организма в целом, что достигается путем нервной и гуморальной регуляции его функций. Сердце связано с ЦНС посредством афферентных и эфферентных нер­вов. Эфферентные нервы происходят из двух отделов вегетативной нервной системы — парасимпатического и •симпатического, оказывающих в условиях эксперимента противоположные влияния на силу и частоту сердечных сокращений. У лягушки симпатические волокна присое­диняются к блуждающему нерву тотчас при выходе его из полости черепа. Раздельная препаровка нервов представляет большие трудности, поэтому предлагается раздражать смешанный вагосимпатический нервный ствол (рис. 54).

Однако при этом изменения работы сердца протекают разновременно.

При выполнении работы на изолированном сердце лягушки препарировать дистальный конец вагосимпати-ческого ствола нет необходимости, так как для раздра­жения его достаточно расположить электроды-серфины на уровне правой и левой дуг аорты (рис. 55). Элек­тромагнитное поле, возникающее здесь при прохожде­нии импульсов постоянного тока, достаточно для воз­буждения дистального отдела перерезанных блуждаю­щего и симпатического нервов и передачи их влияния на сердце.

Для работы необходимо: электростимулятор, кимограф, штатив, препаровальная дощечка, препаро­вальный набор инструментов, лоток, рычажок Энгель­мана, электроды-серфины, полиэтиленовая канюля, раст­вор Рингера.

Ход работы. Лягушку обездвиживают и фикси­руют на препаровальной дощечке брюшком кверху. Вскрытие грудной клетки и изоляция сердца на полиэ­тиленовой канюле производятся с помощью метода, описанного ранее.

Электроды-серфины фиксируют в области левой и правой дуг аорты и соединяются гибким одножильным проводом с электростимулятором (см. рис. 55).

На кимографе записывают исходную кардиограмму. Раздражают короткие веточки вагосимпатического ство­ла, оставшиеся связанными с изолированным сердцем, с помощью серфин-электродов, расположенных у левой и правой дуг аорты, прямоугольными импульсами пос­тоянного тока при частоте 20—30 Гц и при напряже­нии 1—2 В в течение нескольких секунд до получения эффекта остановки сердца. После прекращения раздра­жения работа сердца начинает восстанавливаться и часто сопровождается симпатическим последействием (рис. 56).

Рекомендации к оформлению работы. Назовите эфферентные нервы сердца. Объясните прева­лирующее влияние парасимпатического нерва.

Работа 48. Влияние избытка различных ионов в перфузате на работу изолированного сердца лягушки

Рис. 56. Влияние раздражения вагосимпатического ствола лягуш­ки на деятельность сердца.

а - кардиограмма; б - отметка раздражения; в - отметка времени.

Гуморальную регуляцию функций сердца можно ил­люстрировать, наблюдая изменения работы изолированного сердца лягушки под влиянием увеличения концен­трации ионов натрия, калия и кальция в перфузате.

Для работы необходимо: кимограф, штатив, операционный столик, набор препаровальных инстру­ментов, лоток, рычажок Энгельмаиа, серфин, полиэти­леновая канюля, полиэтиленовая пипетка, раствор Рин­гера, 3% раствор хлорида натрия, 1 % раствор хлорида кальция, 1 % раствор хлорида калия, лягушка.

Ход р а б о ты. Обездвиживают лягушку, а затем фиксируют на операционном столике брюшком кверху. Вскрытие грудной клетки и изоляцию сердца выполняют методом, описанным ранее.

Канюлю с изолированным сердцем фиксируют с помощью резиновой трубки в верхней лапке штатива, а рычажок Энгельмаиа — на более низком уровне и сое­диняют с верхушкой сердца серфином и ниткой. Произ­водят запись исходной кардиограммы на бумаге кимог­рафа. Поочередно испытывают влияние на работу изоли­рованного сердца 3% хлорида натрия, 1% раствора хлорида калия и 1% раствора хлорида кальция. По­скольку диаметр и емкость полиэтиленовой канюли меньше, чем канюли Штрауба, то раствор соответствую­щих ионов нужно прибавлять к перфузату не каплями, а на кончике (1 см) полиэтиленовой пипетки, внутрен­ний диаметр которой равен 1 мм. После регистрации влияния каждого раствора на деятельность сердца раст­вор Рингера в перфузионной канюле многократно обнов­ляется и после 5-минутной паузы можно испытывать влияние другого раствора. В случае передозировки воз­действия и появления признаков альтерации или нару­шения ритма восстановление работы изолированного сердца производят с помощью повторных растяжений полости желудочка в период диастолы полиэтиленовой пипеткой, заполненной раствором Рингера.

Рекомендации к оформлению работы. Объясните, в какой фазе сердечного цикла и почему останавливается сердце при повышении концентрации в перфузате ионов натрия, калия и кальция.

Работа 49. Влияние растяжения волокон миокарда сердца лягушки на силу его сокращений (закон Старлинга)

Зависимость силы сердечных сокращений от степени растяжения клеток миокарда в период диастолы (закон Старлинга) традиционно демонстрировалась на изолиро­ванном сердце с помощью канюли Штрауба. Однако изоляция сердца лягушки на канюле Штрауба не всегда позволяет воспроизвести и зарегистрировать зависимость между величиной исходного растяжения и силой после­дующего сокращения волокон миокарда.

Использование для этой цели полиэтиленовой канюли дает возможность выявить и четко записать указанную зависимость.

Изменение исходного растяжения стенок желудочка на изолированном сердце регулируют с помощью сме­щения уровня жидкости в перфузионной канюле. Уве­личение этого уровня сопровождается усилением сокра­щений желудочка и ростом амплитуды кардиограммы. Однако этот способ демонстрации закона сердца не лишен недостатков, которые очевидны при сопоставле­нии его с условиями эксперимента, в котором этот закон выявлен Старлингом, а именно: на сердечно-легочном препарате изменялся (увеличивался) венозный приток к правому сердцу при неизменном уровне сопротивле­ния оттоку на выходе левого желудочка. В условиях изолированного сердца увеличивается не только сила растяжения желудочка в период диастолы, но также и сопротивление оттоку в систолу, то есть создаются усло­вия для активации гомеометрического механизма регу­ляции. Поэтому целесообразно использовать для вос­произведения закона сердца на изолированном сердце лягушки импульсоподобное растяжение волокон миокар­да в период диастолы с помощью пастеровской полиэти­леновой пипетки, заполненной раствором Рингера.

Для работы необходимо: кимограф, штатив, операционный столик, препаровальный набор инструмен­тов, лоток, рычажок Энгельмаиа, полиэтиленовая каню­ля, полиэтиленовая пипетка, раствор Рингера, лягушка.

Ход работы. Обездвиживают лягушку, фикси­руют на операционном столике брюшком кверху. Вскрытие грудной клетки и изоляцию сердца выполняют ме­тодом, описанным ранее.

Канюлю с изолированным сердцем фиксируют с помощью резиновой трубки в верхней лапке штатива, а рычажок Энгельмана — на более низком уровне и соеди­няют с верхушкой сердца серфином и ниткой.

Производится запись исходной кардиограммы на бумаге кимографа. Уровень жидкости в канюле устанав­ливают на расстоянии 2 см от начала шейки. Жела­тельно сохранить его в течение всего опыта. Импуль-соподобное растяжение миокарда желудочка модели­руется в период диастолы с помощью полиэтиленовой пастеровской пипетки, заполненной раствором Рингера и опущенной в перфузионную канюлю до уровня шейки. Под визуальным контролем записи кардиограммы произ­водят импульсоподобное давление на резиновый кол­пачок пастеровской пипетки в тот момент, когда рыча­жок Энгельмана совершает нисходящее колебание. Раст­вор Рингера под избыточным давлением переходит в полость желудочка и производит его растяжение — кривая кардиограммы начинает увеличиваться по ампли­туде, а затем медленно возвращается к исходному уровню.

Рекомендации к оформлению работы. Вклейте в тетрадь полученную кривую и проведите ее анализ. Объясните значение закона Старлинга для функ­ции сердечно-сосудистой системы.

Работа 50. Регистрация потенциалов действия в различных отделах сердца лягушки

Миокард — гетерогенная структура, поэтому форма, амплитуда и продолжительность потенциалов действия (ПД), регистрируемых в миокарде, значительно варьи­руют в зависимости от типа клеток.

Схематически виды потенциалов действия (ПД) клеток различных отделов сердца представлены на рис. 57.

Рис. 57. Виды потенциалов дей­ствия клеток различных отделов сердца лягушки.

а — потенциал действия желудочков;

б — потенциал действия проводящей си­стемы сердца;

в — потенциал действия предсердий.

Объяснение в тексте.

ПД клеток желудочков имеет следующие фазы: быстрый начальный подъем — быстрая деполяризация (фаза 0), фаза быстрой реполяризации (1), длительная медленная реполяризация (плато 2). Конечная быстрая реполяри-зация (3), период диастолы (4) —рис. 57, а.

ПД клеток предсердий примерно одинаков по ампли­туде (рис. 57, в), а также имеет те же фазы, что и ПД клеток желудочков, однако продолжительность его значительно короче.

Синусный узел лягушки содержит волокна атипи­ческого миокарда, обла­дающие способностью к ритмическому автоматизму, и является водителем рит­ма для всего сердца. ПД этих клеток имеет ряд осо­бенностей. Он характери­зуется наличием во время диастолы (фазы 4) мед­ленной деполяризации, ко­торая постепенно достигает порогового значения, после чего она переходит в быст­рую деполяризацию, одна­ко скорость ее нарастания довольно низка. Реполяри­зация также имеет ряд отличий — отсутствует фа­за 1 (быстрая реполяриза­ция), отсутствует плато (фаза 2). Амплитуда ПД клеток синусного узла зна­чительно ниже, чем у ПД клеток миокарда предсер­дий и желудочков (рис. 57, б).

Для работы необ­ходимо: установка для внутриклеточной регистра­ции ПД отдельных клеток миокарда, состоящая из осциллографа (С 19—Б); усилителя биологических потенциалов (УБП) и ка­тодного повторителя; экранированной камеры; манипуля­тора для введения плавающего микроэлектрода; препаро­вальный набор, лоток, операционный столик, стеклянные микроэлектроды, заполненные ЗМ раствором хлорида калия; раствор Рингера; лягушка.

Ход работы. Для опыта берут крупную лягушку-

самца. Обездвиживают путем разрушения спинного мозга (во избежание мышечных наводок). Головной мозг не разрушают. Обнажают сердце. Помещают лягуш­ку в экранированную камеру. Для регистрации ПД используют стеклянный микроэлектрод, заполненный ЗМ раствором хлорида калия, с диаметром канала менее 1 мкм и сопротивлением приблизительно 20 мОм. Элек­трод укрепляют на подвижной проволочке манипулятора путем введения ее в канал микроэлектрода. Опускают на поверхность сердца кончик микроэлектрода, который при движении тканей сердца проникает в клетку. После­довательно электрод подводят к миокарду желудочка, предсердий и синусного узла лягушки.

Рекомендации к оформлению работы. Наблюдаемые ПД различных клеток миокарда с экрана осциллографа зарисуйте в тетрадь протоколов опытов. Обозначьте фазы ПД.

Сравните амплитуду и фазы ПД желудочка, предсердий и синусного узла.

Работа 51. Функциональные пробы оценки состояния сердца по электрокардиограмме

В некоторых случаях физическая нагрузка провоцирует появление на ЭКГ изменений, не наблюдаемых на ЭКГ, снятой в покое и после нагрузки.

При хорошем функциональном состоянии сердца ЭКГ после физической нагрузки характеризуется незна­чительными изменениями: 1) увеличивается частота сер­дечных сокращений на 50—60% по сравнению с исход­ной и сохраняется синусовый ритм; 2) положение элект­рической оси не изменяется или несколько смещается вправо, изредка влево; 3) интервал Р — Q не изменяется или незначительно укорачивается; 4) длительность комп­лекса QRS не изменяется или укорачивается незначи­тельно; 5) сегмент S — Т остается на уровне изоэлектри-ческой линии или смещается книзу не более чем на 0,5 мм; 6) наблюдается уплощение зубца Р в I отведении и увеличение его во II отведении не более чем до 3 мм; 7) несколько увеличивается амплитуда зубца Т во II, III и V₂ -отведениях; 8) зубцы Q и S существенно не изменяют­ся или слегка углубляются в I, V₄ и V₆ -отведениях; 9) восстановление всех исходных показателей заканчи­вается на 5-й минуте отдыха. Проба может быть также использована для оценки генеза удлинения Р — Q, атрииовентрикулярного ритма, экстрасистолической аритмии и других нарушений ритма. Иногда удлинение Р — Q является следствием повышения, тонуса блуждающего нерва. В этом случае после нагрузки длительность Р — Q нормализуется. Удлинение Р — Q после физической нагрузки указывает на органическую природу удлинения предсердно-желудочковой проводимости.

Для работы необходимо: элекрокардиограф, электроды, марля или фильтровальная бумага, 10% раст­вор хлорида натрия. Работа проводится на человеке.

Ход работы. Для сравнения результатов иссле­дования в динамике используют одну из общепринятых функциональных проб, которую выбирают в зависимости от состояния испытуемого.

Наибольшее распространение имеют следующие про­бы: 1) 20 приседаний; 2) быстрый 15 или 20-секундный бег на месте.

Для проведения указанных функциональных проб необходимо в состоянии покоя при обычном дыхании зарегистрировать ЭКГ в стандартных отведениях и в от­ведениях V₂, V₄ V₆,. Затем записывают ЭКГ непосредст­венно после дозированной нагрузки, на 3-й и 6-й минутах после восстановительного периода.

Рекомендации к оформлению работ ы. Электрокардиограммы, зарегистрированные до и после функциональной пробы, вклейте в протокол опыта, обоз­начьте их зубцы и интервалы. Измерьте зубцы и интер­валы ЭКГ и сделайте их сравнительный анализ.

По полученным данным сделайте вывод об изменениях в ЭКГ и о динамике их восстановления.

Работа 52. Определение физической выносливости у человека путем расчета кардиореспираторного индекса (в модификации Н. Н. Самко)

Функциональные системы кровообращения и дыхания относятся к наиболее интенсивно работающим в процессе физических и эмоциональных напряжений, поэтому мно­гие показатели этих систем широко используются для тестирования физической выносливости и тренирован­ности у человека (КРИС), который включает семь параметров и легко может быть проведен в лабораторных условиях.

Для работы необходимо: ртутный или мемб­ранный сфигмоманометр, спирометр, секундомер, велоэргометр или ступенька для выполнения гарвардского степ-теста.

Ход работы. У испытуемого последовательно измеряют артериальное давление (систолическое и диасто-лическое) с помощью сфигмоманометра. Затем с по­мощью этого же прибора определяют максимальное давление выхода, для чего испытуемый берет в рот резиновую трубку сфигмоманометра и через нее делает максимальный выдох. С помощью спирометра определяют жизненную емкость легких, а с помощью секундомера подсчитывают частоту сердечных сокращений за 10 с и время максимальной задержки дыхания. Все измерения следует проводить быстро и четко. Далее КРИС рас­считывают по формуле:

где ЖЕЛ — жизненная емкость легких (за единицу измерения принимают 100 мл объема); МДВ — макси­мальное давление выдоха, мм рт. ст.; МЗД — максималь­ная задержка дыхания после спокойного вдоха, с; воз­раст — количество полных лет; СД — систолическое дав­ление, в мм рт. ст.; ДД — диастолическое давление, мм рт. ст.; ЧСС — частота средечных сокращений в 1 мин.

КРИС можно определить на протяжении трех фаз физической деятельности: адинамической, динамической и восстановительной.

Адинамическая фаза соответствует 10-минутному отдыху, динамическая фаза — дозированной физической нагрузке величиной порядка 20 кДж, а восстановитльная фаза определяется временем, необходимым для возвраще­ния КРИС в исходный уровень.

Обзор многих лабораторных и клинических работ и тестов показал, что у хорошо подготовленных атлетов величина КРИС в адинамической фазе от 1,000 и выше; у нетренированных, но практически здоровых людей — от 0,800 до 0,900; у больных с различными сердечно-сосу­дистыми и дыхательными расстройствами величина КРИС находится в пределах 0,300—0,400.

Измерения КРИС, проведенные во время динами­ческой фазы, показали, что у хорошо тренированных атлетов наблюдается уменьшение величины КРИС до 5% исходной величины. У нетренированных, но практи­чески здоровых людей наблюдается падение величины КРИС на 15—30%, а у больных с различными сердечно-сосудистыми и дыхательными расстройствами — на 35— 65%.

В восстановительной фазе у нетренированных, но здоровых людей восстановление исходных параметров происходит за 1—3 мин, а у больных с сердечно-сосу­дистыми и дыхательными расстройствами за 10 и более минут.

Рекомендации к оформлению работы. Рассчитайте величины КРИС у испытуемых в адинами­ческой и динамической фазе, сделайте вывод об уровне физической выносливости данных испытуемых.

Работа 53. Измерение артериального давления у человека

Величина артериального давления является одной из важнейших констант организма.

Измерение артериального давления можно произво­дить не только прямым, но и косвенным (бескровным) методом, что используется в клинической практике. Принято измерять две величины: наибольшее давление, которое возникает при поступлении крови из сердца в аорту, называемое систолическим, или максимальным давлением, и минимальное, или диастолическое давление, т. е. ту величину, до которой падает давление в артериях во время диастолы сердца. У здорового человека макси­мальное давление равняется 100—139 мм рт. ст., мини­мальное 65—89 мм рт. ст. Разница между ними состав­ляет пульсовое давление, которое у здоровых равно примерно 45 мм рт. ст.

Прибор для измерения давления называется сфигмо-манометром.

Для работы необходимо: сфигмоманометр, фонендоскоп. Работа проводится на человеке.

Способ Рива-Роччи. Пальпаторным способом Рива-Роччи можно определить только систолическое давление. За величину систолического давления принимают то наименьшее внешнее давление, которое достаточно, чтобы преодолеть давление внутри артерии, пережать ее и прек­ратить пульсацию ее периферического конца.

Ход работы. Испытуемого сажают боком к столу. Руку кладут на стол. Накладывают манжетку на обнажен­ное плечо и закрепляют ее так, чтобы под ней свободно проходили два пальца. Винтовой клапан на груше плотно закрывают, чтобы предотвратить утечку воздуха из системы. Находят пульс на лучевой артерии, прижимая арте­рию тремя пальцами левой руки, и начинают нагнетать воздух в манжетку, все время следя за пульсом и давле­нием в манометре. Воздух нагнетают до тех пор, пока не исчезнет пульс. Тогда слегка открывают винтовой клапан и выпускают воздух, давая давлению в манжетке постепенно снижаться. Когда давление в манжетке станет чуть меньше систолического, появляется пульс. Отмечают давление в манометре в момент появления пульса и считают его соответствующим систолическому давлению.

Способ Короткова. Аускультативным способом Короткова можно определить не только систолическое, но и диастолическое давление.

Способ основан на выслушивании звуковых явлений (или сосудистых тонов), слышимых ниже места сдавления артерии, возникающих тогда, когда давление в манжетке ниже систолического, но выше диастолического. При этом во время систолы высокое давление крови внутри артерии преодолевает давление в манжетке, артерия открывается и пропускает кровь. Когда во время диастолы давление в сосуде падает, давление в манжетке стано­вится выше артериального, сжимает артерию и ток крови прекращается. В период систолы кровь, преодолевая давление манжетки, с большой скоростью продвигается вдоль ранее сдавленного участка и, ударяя о стенки артерии ниже манжетки, вызывает появление топов.

Ход работы. Накладывают манжетку на обнажен­ное плечо. Находят в локтевом сгибе пульсирующую лучевую артерию и устанавливают над ней (не надавливая сильно) фонендоскоп. Создают давление в манжетке, превышающее максимальное, а затем, слегка открыв винтовой клапан, выпускают воздух, что приводит к постепенному снижению давления в манжетке. При определенном давлении раздаются первые слабые коротковские тоны. Давление в манжетке в этот момент при­нимается за систолическое артериальное давление. При дальнейшем снижении давления в манжетке тоны стано­вятся громче, затем переходят в шумы, далее в очень громкие тоны и, наконец, резко заглушаются или исче­зают. Давление воздуха в манжетке в этот момент принимается за диастолическое.

Время, в течение которого производится измерение давления по Короткову, не должно длиться более 1 мин. Если более продолжительное время удерживать давление в манжетке, то объем крови в дистальной части конечности постепенно нарастает, что значительно нарушает ее кровообращение.

Величину пульсового давления рассчитывают, вычитая из величины систолического давления величину диасто­лического.

Рекомендации к оформлению работы. Объясните происхождение систолического, диастоличес­кого и пульсового давления крови. Назовите нормальную величину артериального давления. Сравните ее с получен­ными цифрами.

Работа 54. Регистрация артериального давления в остром опыте

Помимо непрямого «бескровного» метода измерения артериального давления, применяемого преимущественно на человеке, существует также прямой «кровавый» метод, который используют в опытах на животных.

На кривой записи давления в остром эксперименте различают волны трех порядков (рис. 58). Волны первого порядка, или пульсовые, отражают колебания давления в результате деятельности сердца. Волны второго порядка, или дыхательные, связаны с увеличением притока крови в системе малого круга кровообращения во время вдоха и уменьшением давления в большом круге. Во время выдоха происходят обратные явления. Волны третьего порядка могут возникать при недостаточном кровоснаб­жении сосудодвигательного центра и изменениях его возбудимости.

Для работы необходимо: электронный изме­ритель давления с датчиком для регистрации кровяного давления, осциллограф, электрокардиограф, станок для фиксации животного, набор хирургических инструментов и материалов, лоток, шприцы на 5 и 20 мл, артериальная канюля, зажим Диффенбаха, лигатуры, 5% раствор цитрата натрия, гепарин, 20% раствор уретана (гексенала), кролик.

Ход работы. Монтируют установку, в состав кото­рой входят электронный измеритель давления, осцил­лограф и чернильно-пищущий регистратор (можно исполь­зовать электрокардиограф, лучше с замедленной протяж­кой бумажной ленты). В различных типах электронных измерителей давления применяются емкостные или те изо­метрические датчики. Установку включают в сеть и про­гревают. На приборах, входящих в установку, устанавли­вают необходимые режимы работы.

В ушную вену кролика, следя за дыханием, медленно вводят 4—5 мл 20% раствора уретана (внутрибрюшинно 5 мл 20% раствора уретана). Укрепляют животное в станке в положении на спине. Шерсть в области шеи выстригают. Скальпелем разрезают кожу по средней линии шеи. С одной стороны от трахеи находят сонную артерию, отпрепаровывают и подводят под нее две лига­туры. Перевязывают артерию ближе к голове и наклады­вают на нее артериальный зажим ближе к сердцу. При­поднимают артерию за лигатуру, делают на ней небольшой надрез острыми ножницами, вводят канюлю, заполненную гепарином. Соединяют канюлю с датчиком электронного измерителя давления. Проверяют работу установки, при необходимости дополнительно производят регулировку режимов ее работы и выполняют регистрацию артериаль­ного давления. За артериальным давлением наблюдают на экране катодного осциллографа, запись осуществляют с помощью чернильно-пишущего регистратора.

Рекомендации к оформлению работы. Вклейте в тетрадь отрезок кривой давления, указав зарегистрированные в данном эксперименте волны (типич­ную кривую см. на рис. 58). Объясните, какие механизмы лежат в основе происхождения каждого типа волн.

Работа 55. Влияние раздражения блуждающего и аортального нервов на артериальное давление

Рефлекторная регуляция гемодинамики обеспечивает реакции сердечно-сосудистой системы в ответ на изме­няющиеся условия внешней среды. Этот рефлекторный механизм регуляции осуществляется за счет «собствен­ных» и «сопряженных» рефлексов сосудистой системы.

Начальное звено собственных сосудистых рефлексов расположено в стенке самих сосудов в виде барорецепторов, реагирующих на колебания кровяного давления. Собственные рефлекторные влияния, изменяющие уровень артериального давления, исходят из трех основных рефлексогенных зон: аортальной, синокаротидной и зоны, расположенной в устье полых вен. Кроме этих главных зон, во всех отделах сосудистого русла имеются барорецепторы, а также хеморецепторы, реагирующие на изменения химического состава крови. Сопряженные рефлексы берут свое начало в любом органе, имеющем механорецепторы, раздражение которых вызывает соот­ветствующую реакцию сосудистой системы.

Гуморальная регуляция сосудистого тонуса осущест­вляется за счет тех химических агентов, которые цирку­лируют в кровеносном русле.

Для работы необходимо: электрокардиограф, стимулятор с раздражающими электродами, осциллограф, кимограф, станок для фиксации кролика, электронный измеритель давлений, набор хирургических инструментов и материалов, лоток, артериальная канюля, стеклянный тройник, зажим Диффенбаха, нитки, 2 шприца на 2 и 10 мл с иглами, гепарин, 20% раствор уретана, 5% раст­вор цитрата натрия, адреналин (1:1000), ацетилхолин (1 : 100 000), раствор Рингера, кролик.

Ход работы. Электронный измеритель давления подготавливают к работе в соответствии с инструкцией по его эксплуатации. Кролика укрепляют в станке брюш­ком вверх, наркотизируют 4—5 мл 20% раствора уретана, введенного внутрибрюшинно. Шерсть в области шеи выстригают. Делают разрез по средней линии шеи, тупым путем раздвигают мышцы и фасции шеи, находят с одной стороны от трахеи сосудисто-нервный пучок. Отпрепаро­вывают сонную артерию, подводят под нее две лигатуры и возможно ближе к голове перевязывают. На конец артерии, расположенной ближе к сердцу, накладывают зажим Диффенбаха. Делают клиновидный надрез сонной

артерии, в который вводят канюлю, заполненную гепари­ном. Снимают зажимы с резиновой трубки и сонной арте­рии и регистрируют колебания артериального давления одновременно на кимографе, электрокардиографе с по­мощью электронного измерителя давления и на экране осциллографа.

Отпрепаровывают блуждающий нерв (самый толстый нерв сосудисто-нервного пучка шеи), подводят под него лигатуру, перевязывают ближе к голове и перерезают, оставляя на лигатуре его периферический конец. Осто­рожно подводят лигатуру под депрессорный нерв (самый тонкий нерв), лежащий рядом с сонной артерией, пере­вязывают его как можно ближе к сердцу и перерезают. Чтобы нервы не подсыхали, их кладут на мышцы и прик­рывают ватой, смоченной в теплом растворе Рингера. Записывают нормальную кривую артериального давления (перед записью давления писчиком на бумаге кимографа подчеркивают нулевую линию). Подводят под депрессор­ный нерв электроды и, пользуясь импульсным стимуля­тором, раздражают его в течение 10—15 с ритмическими импульсами частотой 40—50 Гц, силой тока 60—80 В. Отмечают постепенное снижение артериального давления, которое восстанавливается до исходного уровня после прекращения раздражения (см. рис. 58).

Подводят электроды под периферический конец блуж­дающего нерва и раздражают его ритмическими импуль­сами такой же амплитуды и частоты, как и при стимуля­ции депрессорного нерва. Наблюдают резкое падение артериального давления и быстрое его восстановление после прекращения раздражения (см. рис. 58).

Вводят в ушную вену 1 мл адреналина, отмечают уча­щение сердечных сокращений и постепенный подъем артериального давления. Через несколько минут давле­ние возращается к исходному уровню вследствие быстрого разрушения адреналина и прекращения его действия.

В конце эксперимента в ушную вену вводят 2 мл ацетилхолина, наблюдают резкое замедление сердечных сокращений и снижение артериального давления. Пере­дозировка ацетилхолина может привести к гибели живот­ного.

Рекомендации к оформлению работы. Вклейте в протокол небольшой отрезок кривой артериаль­ного давления, отметив на ней типы волн.

Вырежьте отрезок кривой с падением давления после раздражения блуждающего и депрессорного нерва. На кривых измерьте длительность латентного периода, т. е. время от момента раздражения до начала падения арте­риального давления. На вырезанном отрезке кривой опре­делите различия в характере и длительности действия введенных внутривенно адреналина и ацетилхолина. Анализируя полученные кривые, отметьте различия в ха­рактере снижения давления при раздражении блуждаю­щего и депрессорного нервов. Объясните механизмы сни­жения давления в обоих случаях.

Работа 56. Наблюдение за капиллярами кожи

Капиллярная сосудистая сеть — одна из важнейших в сосудистом русле, изучение которой позволяет объяснить функцию всей сердечно-сосудистой системы в целом. Однако наблюдение капиллярного кровотока представляет известные методические трудности.

Петли капилляров в коже обычно располагаются под прямым углом к поверхности, так что в каждый данный момент в фокусе может находиться только часть каждой петли. Однако если не трогать кожицу ногтевого ложа, по крайней мере в течение недели, чтобы она наросла на ноготь, то петли будут лежать в ней наклонно, и нередко можно увидеть в фокусе одновременно всю петлю. Осветитель надо установить так, чтобы отражение света от поверхности кожи не мешало наблюдению.

Для работы необходимо: осветительная лампа, иммерсионное масло, пипетка, бинокулярная лупа. Работа проводится на человеке.

Ход работы. Этот опыт можно выполнить на собственном пальце. Руку кладут на стол ладонью вниз. Осветительную лампу с тепловым фильтром располагают так, чтобы пятно света было сфокусировано на коже, покрывающей основание одного из ногтей. На ноготь на­носят каплю иммерсионного масла. Фокусируют биноку­лярную лупу (Х20) на петлях капилляров.

Рекомендации к оформлению работы. Для длительного наблюдения выберите одну петлю. Постоянен ли ее диаметр? Происходит ли когда-либо ее полное закрытие? Можно ли различить отдельные эрит­роциты? Если да, то опишите, как происходит их пере­мещение. Наденьте на руку манжетку сфигмоманометра и повысьте давление до 50 мм рт. ст., чтобы сдавить вены. Опишите, что произойдет с капиллярами. Ненадолго понизьте давление, а затем установите его уровень примерно на 100 мм рт. ст. Как будут вести себя капилляры? Опустите на несколько минут давление до нуля, а затем быстро доведите его до 150 мм рт. ст., пережав артерии. Опишите, что произошло, и заметьте, через какое время прекратится ток крови. Ослабьте давление и снимите манжетку.

Работа 57. Сосудосуживающие нервы уха кролика (опыт Клода Бернара)

Симпатический нерв является главным вазоконстриктором, по которому из ЦНС постоянно идут импульсы, поддерживающие кровеносные сосуды в состоянии тонуса.

Если перерезать симпатический нерв, то сосуды резко расширяются вследствие падения сосудистого тонуса (раздражение симпатического нерва вызывает увеличение тонуса сосудов и сужение их просвета).

Для работы необходимо: станок для фиксации кролика, импульсный стимулятор, 2 медицинских электри­ческих термометра, раздражающие электроды, набор препаровальных инструментов, лоток, 20% раствор уре­тана, кролик (лучше альбинос).

Принцип работы медицинского электрического термо­метра основан на способности терморезистора изменять свое сопротивление при изменении температуры окружающей среды, что приводит к колебаниям электрического потен­циала, регистрируемого гальванометром.

Ход работы. Кролика укрепляют в станке брюш­ком вверх и наркотизируют путем внутрибрюшинного введения 5 мл 20% раствора уретана. Затем выстригают шерсть в области шеи и проводят продольный разрез кожи по средней линии. Тупым способом раздвигают мышцы и фасции и с одной стороны от трахеи находят сосу­дисто-нервный пучок, в котором проходят сонная артерия, блуждающий, симпатический и депрессорный нервы. Вы­деляют тонкий серовато-белого цвета симпатический нерв, берут его на лигатуру и перерезают, оставляя на лигатуре периферический конец нерва. Затем нерв укладывают обратно между мышцами и рану зашивают, оставляя сна­ружи только кончик лигатуры.

Через 30—60 мин сравнивают окраску и температуру кожи обоих ушей кролика и отмечают, что на стороне перерезки симпатического нерва ухо стало ярко-красным и его кровеносные сосуды резко расширились. Пользуясь электрическими термометрами (согласно инструкции по эксплуатации), измеряют температуру одного и другого уха одновременно. Температура уха кролика, на стороне которого перерезан симпатический нерв, оказывается на 8—10° С выше температуры уха, нерв которого не пере­резан. Слегка подтягивают симпатический нерв за лига­туру, накладывают на него электроды и раздражают ритмическими импульсами с помощью импульсного сти­мулятора. При раздражении нерва электрическим током (частота 10-12 Гц, сила тока 20—30 В) наблюдают сужение сосудов уха на соответствующей стороне (ухо бледнеет).

Рекомендации к оформлению работы. Отметьте разницу в состоянии сосудов уха кролика на десимпатизированной стороне и контрольной. Измерьте и запишите температуру десимпатизированного и контроль­ного уха. Отметьте и объясните вазодилататорный эффект десимпатизации и вазоконстрикторный эффект после раздражения периферического конца перерезанного сим­патического нерва.

Работа 58. Влияние раздражения седалищного нерва на сосуды плавательной перепонки лягушки (опыт Вальтера)

Доказать наличие нервных влияний на тонус сосудов можно на седалищном нерве, который является смешан­ным нервом, так как в его состав входят и сосудорасши­ряющие, и сосудосуживающие нервные волокна. Характер сосудосуживающих влияний выражен более значительно и определяет постоянный тонус сосудов. В связи с этим при перерезке седалищного нерва происходит расширение сосудов задних конечностей животного, так как исклю­чается влияние сосудосуживающих нервных волокон, а последующее раздражение нерва приводит к сужению этих сосудов.

Для работы необходимо: стимулятор, электро­ды, микроскоп, препаровальный набор, лоток, операцион­ный столик, булавки, нитки, раствор Рингера, лягушка.

Ход работы. Лягушку обездвиживают, осторожно разрушая спинной мозг. Помещают на операционный столик спинкой кверху. Над отверстием в дощечке растя­гивают плавательную перепонку задней конечности и за­крепляют ее булавками. Под микроскопом наблюдают за кровообращением в сосудах плавательной перепонки. На задней поверхности бедра делают надрез кожи, раздвигают мышцы, обнажают седалищный нерв, берут его на лига­туру. Перерезают нерв и наблюдают, как расширяются сосуды и замедляется движение крови по ним. Затем под периферический конец нерва, который взят на лига­туру, подводят электроды и наносят раздражение. Про­должают наблюдение. Через некоторое время (латентный период — 20—30 с) отмечают ускорение тока крови по капиллярам. После окончания раздражения (через 30— 40 с) скорость движения крови восстанавливается, так как происходит расширение просвета сосудов.

Рис. 59. Сфигмограмма.

ab—систола левого желудочка; bd — диастола; с — дикротический подъем.

Рекомендации к оформлению работы. Зарисуйте состояние сосудов плавательной перепонки в норме, а также после перерезки седалищного нерва и после его раздражения. Отметьте также состояние сосудов после прекращения раздражения. Опишите харак­тер изменения сосудов после перерезки и раздражения седалищного нерва и объясните причину этих изменений.

Работа 59. Регистрация артериального пульса

Артериальным пульсом называют ритмические колеба­ния стенки артерий, обусловленные колебаниями артери­ального давления. Артериальный пульс отражает работу сердца, состояние сосудов и высоту кровяного давления. Различают 4 основных свойства пульса: его частоту, силу, скорость и твердость.

Аппараты для записи пульса называют сфигмогра­фами.

В кривой пульса — сфигмограмме (рис. 59) различают следующие части: восходящее колено — прямой, крутой, высокий подъем, соответствующий расширению артерии (анакрота); верхушку и нисходящее колено — пологое, медленное опускание кривой, соответствующее спадению артерии (катакрота).

Нисходящая часть кривой может прерываться несколь­кими небольшими подъемами, один из которых, называе­мый дикротическим подъемом, наблюдается постоянно на всех кривых. Его начало соответствует моменту захлопы­вания полулунных клапанов.

Пульсовая кривая может дать некоторые сведения о продолжительности фаз деятельности левого желудочка. От момента подъема кривой и до дикротического подъема продолжается фаза систолы. Дистола длится от дикроти­ческого подъема до начала нового подъема.

Для работы необходимо: сфигмограф, кимог­раф. Работу проводят на человеке.

Ход работы. Приложив четыре пальца по ходу лучевой артерии испытуемого, находят наиболее отчетливо пульсирующую точку.

Укрепляют на предплечье испытуемого сфигмограф так, чтобы он находился на отчетливо пульсирующем участке артерии. Записывают сфигмограмму.

Рекомендации к оформлению работы. Объясните происхождение артериального пульса и отдель­ных частей пульсовой кривой.

Работа 60. Измерение скорости пульсовой волны у человека

Как известно, скорость распространения пульсовой волны по артериям при прочих равных условиях зависит от эластичности артериальной стенки. При растяжимой (эластичной) артериальной стенке (например, у детей) скорость пульсовой волны невелика и равна 4—5 м/с. При уплотненной, трудно растяжимой артериальной стенке, потерявшей в значительной мере эластичность (что наблюдается, например, при атеросклерозе), ско­рость пульсовой волны возрастает и достигает 9—10 м/с (у здорового человека скорость пульсовой волны рав­няется 6—8 м/с). Измерение скорости пульсовой волны дает возможность судить о степени эластичности арте­риальной стенки, что имеет значение для клиники.

Для работы необходимо: многоканальный электрокардиограф, два пьезодатчика для записи пульса. Работу проводят на человеке.

Ход работы. Испытуемый сидит на стуле, положив одну руку на стол; на внутренней поверхности верхней трети плеча (вблизи подмышечной впадины), в месте наилучшей пальпации плечевой артерии, укрепляют один из датчиков для регистрации пульса. Другой датчик укреп­ляют на предплечье у лучезапястного сустава, в месте наилучшей пальпации лучевой артерии. Оба датчика при­соединяют параллельно ко входу электрокардиографа.

При наличии двухканального или многоканального прибора каждый из датчиков лучше присоединить к от­дельному каналу и, кроме того, одновременно регистриро­вать электрокардиограмму.

На кривой записи видно, что начало возникновения пульсовой волны на лучевой артерии отстает от начала пульсовой волны на плечевой артерии на одно деление отметчика (т. е. на '/20 с). Измерив расстояние между точками записи и разницу во времени прихода пульсовой волны в каждую из точек, определяют линейную скорость распространения пульсовой волны.

Рекомендации к оформлению работы. Запишите полученные результаты. Объясните, от чего за­висит скорость распространения пульсовой волны по арте­риям.

Работа 61. Фазовый анализ деятельности сердца

Одновременная регистрация различных физиологи­ческих процессов, связанных с деятельностью сердца, позволяет путем сравнения изучить происхождение от­дельных элементов регистрируемых кривых. Наряду с этим с помощью оценки и сравнения продолжительности определенных интервалов полиграммы можно определить длительность основных временных показателей сердечного цикла.

Для фазового анализа сердечного цикла по поликар­диограмме определяют длительность следующих интерва­лов (рис. 60):

1) R — R (по ЭКГ); 2) I—II тон (по ФКГ); 3) с — е (по СФГ); 4) е —f (по СФГ); 5) 0—1 тон (по ЭКГ и ФКГ).

С помощью этих данных можно рассчитать длитель­ность некоторых фаз сердечного цикла и величину меж­фазовых показателей по нижеприведенным формулам.

1. Длительность сердечного цикла (С) = R—R.

2. Частота сердечных сокращений в 1 мин (ЧСС) (60/С).

3. Длительность фазы асинхронного сокращения

Рис. 60. Поликардиограмма.

а — электрокардиограмма; б — фонокардиограмма; в — сфигмограмма.

(АС)=0—I тон (допустимые пределы колебаний длитель­ности 0,04—0,07 с).

4. Длительность фазы изометрического сокращения (1С) = (I—II тон) — (с—е) (допустимые пределы коле­баний 0,02—0,05 с).

5. Длительность периода напряжения (T)=AC-IC (допустимые пределы колебаний 0,06—0,11 с).

6. Длительность периода изгнания (Е) = с—е (допусти­мые пределы колебаний 0,21—0,31 с).

7. Длительность механической систолы (S_m) = 1С -f- Е (до­пустимые пределы колебаний 0,23—0,34 с).

8. Длительность общей систолы (S₀)=T+E (допустимые пределы колебаний 0,24—0,35 с).

9. Длительность диастолы желудочков D=C—S₀ (до­пустимые пределы колебаний 0,35—0,7 с).

10. Длительность протодиастолы (Р)=е—f (допусти­мые пределы колебаний 0,02—0,05 с).

11. Время изгнания минутного объема (ВИМО) = = Е* ЧСС (допустимые пределы колебаний 15—21 с).

Для работы необходимо: многоканальный

электрокардиограф, фонокардиографическая приставка, сфигмографическая приставка, марлевые салфетки, элект­роды, 10% раствор хлорида натрия. Работа проводится на человеке.

Ход работы. В соответствии с прилагаемой к при­борам инструкцией подготавливают аппаратуру к работе. Испытуемому накладывают на конечности электроды для электрокардиографии (лучше во II отведении), над об­ластью сердца укрепляют микрофон для фонокардиогра-фии и в области проекции сонной артерии фиксируют датчик для сфигмографии. Включают приборы и делают пробную запись. Для точности анализа фазовой структуры сердечного цикла необходимо на ЭКГ получить четкую запись зубца Q, на ФКГ — отчетливое начало высоко­частотных колебаний I тона (что достигается лучше при среднечастотных характеристиках) и на СФГ — четкое прописывание ее высокочастотных компонентов — с, е, f. Запись полиграммы должна производиться при скорости движения лентопротяжного механизма 100 мм/с.

Рекомендации к оформлению работы. Полученную полиграмму вклейте в протокол опыта. Сде­лайте обозначения зубцов и интервалов кривых, произве­дите расчет длительности фаз сердечного цикла. Обсудите преимущества синхронной записи различных показателей деятельности сердца перед раздельной их регистрацией.

Работа 62. Вычисление работы сердца

Для вычисления работы сердца (левого и правого же­лудочков в отдельности) пользуются следующей форму­лой (дается в упрощенном виде): Р=МО « АД, где Р — работа сердца в 1 мин в килограммометрах (кгм); МО — минутный объем сердца; АД — артериальное давление, м вод. ст.

Для расчета работы за 1 ч и за сутки найденная величина умножается на 60 и на 1440.

Вычислите работу сердца в кДЖ за 1 ч и за сутки на основании следующих данных: систолический объем — 50 мл, частота сердцебиений — 70 в минуту, артериаль­ное давление — 120 мм рт. ст.

Для перевода показателей ртутного столба в показа­тели водяного столба необходимо показатели ртутного столба умножить на 13,6. Величины минутного объема следует округлить при расчете до 0,1 л, а артериального давления — до 0,1 м вод. ст. Полученный результат

(работа сердца за сутки) рассчитать с точностью до 1000 кгм. Для перевода единиц измерения работы в Дж использовать соотношение 1 кгм=9,81 Дж.

Получите и сравните данные о работе сердца в покое и после физической нагрузки (быстрый бег на месте в течение 20 с).

Работа 63. Изучение перераспределения крови в организме человека методом плетизмографии

Характер перераспределения крови в организме зави­сит от доминирующей в данный момент физиологической реакции. Сосудистые реакции являются обязательным компонентом ориентировочного, оборонительного, пище­вого и многих других безусловных рефлексов. Так, поми­мо поворота туловища, головы, глазных яблок и ушных раковин (у животных) в сторону необычного раздражи­теля при осуществлении ориентировочного рефлекса происходит рефлекторное перераспределение крови: отток ее к мозгу и как следствие уменьшение кровоснабже­ния мышц конечностей. Четкое и длительное рефлекторное сужение периферических сосудов возникает в ответ на болевое раздражение. В период пищеварения кровь отте­кает к желудочно-кишечному тракту, а во время мышеч­ной и умственной работы соответственно к работающим мышцам и мозгу.

У человека рефлекторное перераспределение крови наступает при изменении температуры окружающей среды, что наряду с другими механизмами обеспечивает под­держание температурного гомеостаза за счет изменения эффективности теплоотдачи. Четкие и стойкие сосудистые реакции возникают при холодовом воздействии на кожу (1—6° С). При этом независимо от места воздействия холода наблюдается сужение периферических сосудов. Оно наиболее выражено в верхних конечностях, слабее — в нижних, еще слабее — во внемозговых сосудах головы. Приложение тепла к коже (40—50° С) вызывает проти­воположный эффект — расширение кожных сосудов.

Возможные сосудистые реакции у человека обычно изучают с помощью плетизмографии. Плетизмография — метод непрерывной графической регистрации колебаний объема органа или части тела, обусловленных изменением их кровенаполнения. В зависимости от принципа работы плетизмографы подразделяются на механические и элек­трические (импедансные, диэлектрические и фотоэлектрические). Они предназначены для записи плетизмограмм различных органов и являются ручными, пальцевыми, ножными или внутриорганными.

Рис. 61. Плетизмограмма (запись объемного пульса).

а — нормальная плетизмограмма; б — плетизмограмма при воздействии холода; в— плетизмограмма при воздействии тепла; 1— начало воздействия; 2— конец воздействия.

Плетизмография позволяет изучить влияние разно­образных факторов на характер периферического крово­тока у человека.

Для работы необходимо: удобное мягкое крес­ло с удлиненными подлокотниками и упором для локтей, скамеечка для ног, электроплетизмограф с набором паль­цевых датчиков, сфигмотонометр, бумага для записи пле-тизмограммы, специальные чернила с пипеткой, пузырь для льда, лед, грелка с водой температурой 50—60° С, лейкопластырь. Работу проводят на человеке.

Ход работы. Испытуемый садится в мягкое кресло с удлиненными подлокотниками, расположенными на уровне сердца, спиной к плетизмографу, ставит ноги на скамейку, расслабляет мускулатуру и адаптируется к обстановке в течение 10 мин. Это необходимо для полу­чения устойчивой нулевой плетизмограммы. На плечо его левой руки накладывают манжетку от сфигмотонометра. На средние (или безымянные) пальцы обеих рук до проксимального сустава надевают пробирки с отростками, подобранные предварительно по размерам пальцев. Герме­тизируют пространство между стенкой пробирки и паль­цем полоской лейкопластыря, после этого каждую из них резиновой трубкой соединяют с краном датчика на плетизмографе. Для записи дыхания на груди или на животе испытуемого (в зависимости от его пола) укреп­ляют пневмодатчик, который соединяют затем с краном плетизмографа.

Плетизмограф заземляют. Затем прогревают его в те­чение 5—10 мин. После этого все писчики прибора уста­навливают в среднее положение с помощью ручек усиле­ния и баланса. При записи используют скорость протяжки бумаги — 5 мм/с (рис. 61, а).

Характерной особенностью вазомоторных рефлексов у человека является их чрезвычайная подвижность и измен­чивость, поэтому для получения удовлетворительного исходного фона необходимо по возможности исключить внешние раздражения.

Вначале открывают краны датчиков, записывают ис­ходные пальцевые плетизмограммы в течение 2 мин и изучают их характер: на плетизмограммах различают два типа постоянных волн — волны первого и второго поряд­ков. По своему происхождению волны первого порядка — пульсовые, волны второго порядка — дыхательные. Можно обнаружить и волны третьего порядка, к которым относятся все периодические и неритмические колебания.

Затем наблюдают сдвиги на плетизмограммах после искусственного сдавления вен и затруднения оттока веноз­ной крови от конечности к сердцу. Для этого, не прекра­щая записи, нагнетают воздух в надетую на плечо левой руки манжетку и создают в ней давление в 40—50 мм рт. ст. Исходный уровень плетизмограммы смещается вверх в связи с увеличением кровенаполнения сосудов конечности. Затем открывают кран сфигмотонометра и восстанавливают исходное атмосферное давление в ман­жетке. При этом уровень плетизмограммы постепенно снижается до первоначального.

Для изучения влияния изменений давления в плевраль­ной полости на характер периферического кровообра­щения, записав исходную кривую, просят испытуемого сделать глубокий вдох. Начало и конец вдоха отмечают под плетизмограммой, наблюдают понижение уровня плетизмограммы, что обусловлено ухудшением кровоснаб­жения конечности и уменьшением ее объема.

При изучении действия холода и тепла на характер периферического кровотока после записи фоновых пле­тизмограмм на предплечье правой руки накладывают пузырь со льдом на 30—60 с. Наблюдают понижение уровня плетизмограммы, что обусловлено рефлекторным сужением кожных сосудов и уменьшением степени их кровоснабжения. После восстановления исходного уровня плетизмограммы на предплечье той же руки и на тот же срок накладывают грелку с водой, имеющей температуру 40—50° С. Наблюдают смещение уровня плетизмограммы вверх, что связано с рефлекторным расширением кожных сосудов (рис. 61, б, в).

Продолжая запись плетизмограммы, просят испытуемо­го крепко сжать кулак правой руки (не двигаться).

Наблюдают за изменением кровообращения конечности при статической мышечной работе. Через 1 мин просят рас­слабить мышцы. Наблюдают смещение плетизмограммы вверх, что связано с повышением кровоснабжения конеч­ностей. Начало и конец статической работы отмечают под плетизмограммами.

Рекомендации к оформлению работы. Вклейте полученные плетизмограммы в тетрадь. Обозначь­те пульсовые и дыхательные волны.

Определите латентные периоды и продолжительность сосудистых реакций.

Работа 64. Последствия прекращения притока крови к конечности

Прекращение притока крови к конечности вызывает изменение цвета кожи и температуры, а также наруше­ния функций чувствительных и двигательных нервных волокон. Как экспериментатор, так и испытуемый должны заранее прочитать подробное описание этого опыта, чтобы иметь ясное представление о процедуре. Данный экспе­римент дает как наблюдателю, так и испытуемому реаль­ное представление о некоторых нарушениях периферичес­кого кровообращения.

Для работы необходимо: сфигмотонометр, эстезиометр, контактный термометр. Работу проводят на человеке.

Ход работы. В начале эксперимента руку испы­туемого следует- согреть. Ее кладут на стол и держат в спокойном состоянии, расслабив мышцы, иначе мышечная боль появится еще до выполнения опыта. На предплечье накладывают манжетку сфигмотонометра, нагнетают воз­дух до 200 мм рт. ст. и поддерживают давление на этом уровне, подкачивая воздух по мере необходимости.

Происходящие явления обычно можно описать, разде­лив их на 4 периода.

В первые 5 мин температура конечности сразу начи­нает уменьшаться, и к концу этого периода пальцы пережатой руки становятся заметно холоднее. Наблюда­тель должен установить это, прикасаясь к руке испытуемого. Кожа может принять фиолетовый оттенок. Иногда остается несколько розовых пятен, обусловленных сохра­нением кровотока в мелких сосудах, которые подходят к небольшим участкам кожи от" артерий, снабжающих кости.

За следующие 5 мин температура кожи продолжает понижаться и в некоторых местах на ней могут появиться белые пятна.

Спустя 13—15 мин отмечаются нарушения функции периферических нервов. В первую очередь нарушается тактильная чувствительность, исчезновение которой начи­нается от кончиков пальцев и распространяется вверх. Это можно продемонстрировать, пользуясь эстезиометром Фрея. На данном этапе болевая и температурная чувст­вительность еще сохраняется, но и они постепенно ослабе­вают в направлении снизу вверх. Пробу на потерю ощуще­ния положения конечности проводят, изменив положение пальцев испытуемого и попросив его сказать, согнуты они или разогнуты. Нарушения в двигательных нервах, снаб­жающих мышцы возвышения большого пальца, возникают примерно через 20 мин; произвольные движения этих мышц прекращаются приблизительно к тому же времени, когда потеря тактильной чувствительности распростра­няется до запястья. При испытании двигательной актив­ности мышечные движения не должны быть слишком энергичными, иначе могут наступить ишемические боли и эксперимент придется прекратить. Как правило, мыш­цы — разгибатели запястья и пальцев — парализуются примерно к 30-й минуте и приподняв предплечье над столом, можно продемонстрировать типичное явление «падения кисти». Прекратите эксперимент на 30-й минуте или сейчас же после появления симптома «падения кисти» (если он появится раньше).

После снятия манжеты восстановление кровообраще­ния идет очень быстро. Вся конечность приобретает ярко-красный оттенок (реактивная гиперемия). Через 1 мин функция периферических нервов почти полностью вос­станавливается, причем в последнюю очередь восстанав­ливается тактильная: чувствительность в кончиках паль­цев. В течение нескольких минут в дистальной части ко­нечности ощущается острое покалывание, но по мере нормализации состояния сосудов и нервов оно исчезает.

Нередко эксперимент приходится прерывать прежде­временно вследствие ишемических болей в мышце, кото­рые могут быть вызваны недостаточным расслаблением руки или слишком частой проверкой двигательной актив­ности мышц. Опыт с остановкой кровообращения нельзя проводить на одном и том же испытуемом чаще чем один раз в день.

Рекомендации к оформлению работы. От­метьте время появления физических признаков и ощуще­ний и кратко опишите их.

Если удастся, зафиксируйте потерю тактильной чувствительности (ощущения прикосновения), болевой (реакции на укол булавкой), потерю ощущения поло­жения руки в пространстве (проприоцептивная чувстви­тельность) и двигательных функций.

Работа 65. Определение объемной скорости кровотока

Объемная скорость кровотока — количество крови, проходящее через поперечное сечение сосуда за еди­ницу времени. Для определения объемной скорости кровотока в исследуемом органе в клинических и экспе­риментальных условиях применяют метод окклюзионной плетизмографии. Объемный пульс (плетизмограмму) регистрируют в процессе пережатия сосудов конечности или отдельного пальца пневматической манжеткой, что позволяет полиостью прекратить венозный отток крови при сохранении артериального притока. Увеличение объ­ема крови исследуемой конечности после пережатия прок­симального участка ее вен прямо пропорционально величине артериального притока, а значит и объемной скорости кровотока.

Для работы необходимо: плетизмограф, пальце­вой датчик, регистратор с усилителем постоянного тока, сфигмотонометр, секундомер, мерный сосуд с водой. Работу проводят на человеке.

Ход работы. Измеряют объем исследуемого пальца руки, помещая его в мерный сосуд с водой. По объему вытесненной жидкости определяют исходный объем пальца в кубических сантиметрах. Измеряют артери­альное давление в плечевой артерии по методу Короткова. Затем в манжетке тонометра создают давление, равное диастолическому, при этом прекращается ве­нозный отток крови, а артериальный приток сохраня­ется — увеличивается объем конечности и исследуемого пальца, что приводит к смещению изоэлектрического уровня плетизмограммы. Повышенное давление в манжетке сохраняется на время 4—5 сердечных циклов. Замечают время от начала окклюзии до восстановле­ния исходного уровня плетизмограммы.

Рекомендации к оформлению работы. Используя полученные в работе плетизмограммы рас­считайте объемную скорость кровотока по формулам:

где R_v — объемная скорость кровотока, см³/100 см³ ткани; — прирост объема органа, см³; V₀ — исходный объем органа, см³; t — время, в течение которого изме­ряется прирост объема органа после окклюзии вен, с; Н — смещение уровня записи, см; 60 и 100 — коэффи­циенты, необходимые для подсчета объемной скорости кровотока, см³/100 см³ ткани/мин; С_у — коэффициент чув­ствительности прибора.

Работа 66. Функциональные пробы на реактивность сердечно-сосудистой системы

Синхронная регистрация различных внешних прояв­лений деятельности сердечно-сосудистой системы при проведении различных функциональных проб расши­ряет диагностические возможности в анализе этой важ­нейшей системы организма.

Для работы необходим сфигмотонометр. Работу проводят на человеке.

Ход работы. В опыте участвует не менее 4 человек: испытуемый, измеряющий артериальное давление, под­считывающий пульс, ведущий протокол. Заготовив пред­варительно таблицу (см. ниже), усаживают испытуемого на кушетку, один из участников опыта измеряет у него систолическое и диастолическое давление, второй заполняет таблицу протокола, третий подсчитывает пуль­совые удары и тоже протоколирует их. Определение артериального давления и пульса идет обязательно од­новременно. Измерения проводят несколько раз, пока не будут получены 2 одинаковые (близкие) цифры пока­зателей артериального давления и пульса. Разъединив манжетку и тонометр прибора (манжетка не снимается в течение всего опыта), предлагают испытуемому встать. Быстро соединяют манжетку с манометром и измеряют давление несколько раз подряд, называя вслух найден­ные показатели манометра. Одновременно за каждые 15 с сообщаются данные частоты пульса. Измерения произ­водят до тех пор, пока показатели не вернутся к исход­ным величинам. Аналогичное наблюдение проводить после физической нагрузки (20 приседаний).

Рекомендации к оформлению работы. Внесите полученные данные в предлагаемую ниже таблицу.

Показатели функциональных проб на реактивность сердечно­сосудистой системы

Показатели	Покой (сидя)	Вставание	После работы через 1 мин, 2 мин, 3 мин
Пульс
Артериальное давление,
мм рт. ст.

Оцените реактивность сердечно-сосудистой системы испытуемого.

Примечание: Как правило, у взрослого здорового человека гемодинамические показатели (частота пульса, артериальное дав­ление) нормализуются в течение 3 мин по окончании работы.

ДЫХАНИЕ

Работа 67. Пневмография при различных физиологических состояниях у человека

Дыхательный цикл состоит из 2 фаз, следующих друг за другом без пауз: фазы вдоха и фазы выдоха. Реги­страция дыхательных движений грудной клетки (пневмо­графия) основана на принципе воздушной передачи дыхательных движений грудной клетки пишущему ры­чажку. Получаемая запись — пневмограмма позволяет судить о продолжительности фаз дыхания, частоте ды­хания, глубине его и зависимости этих показателей от физиологического состояния организма (покоя, работы и т. д.).

Наиболее употребляемый пневмограф представляет собой продолговатую резиновую камеру, помещенную в матерчатый чехол, герметически соединенную с капсулой Марея (рис. 62).

Для работы необходимо: пневмограф, резино­вые трубки, тройник, зажим, кимограф.

Рис. 62. Графическая регистрация дыхательных движений (пнев­мография).

1— капсула Марея; 2— пневмограф Марея; 3— тройник с зажимом; Л — прин­цип воздушной передачи.

Ход работы. Резиновую камеру в чехле (манжету) укрепляют на самой подвижной части грудной клетки испытуемого, предварительно заполнив всю систему воздухом через тройник. Устанавливают рычажок кап­сулы Марея по касательной к кимографу и записывают пневмограмму при следующих условиях: а) спокой­ное дыхание; б) глубокое дыхание; в) дыхание после физической нагрузки (10—12 приседаний); г) во вре­мя декламации (чтения); д) при кашле; е) задержке дыхания; ж) частом поверхностном дыхании.

Рекомендации к оформлению работы. Вклейте полученные пневмограммы в тетрадь и про­ведите их анализ. Объясните механизм изменения дыха­ния при каждом изменении условий эксперимента.

Работа 68. Значение герметичности плевральной полости в механизме дыхания

Герметичность плевральной полости является необхо­димым условием для осуществления внешнего дыхания. При нарушении герметичности плевральной полости давление в ней становится равным атмосферному, в связи с чем легкие под влиянием эластической тяги спадаются и не следуют за движениями грудной клетки.

Рис. 63. Установка для исследования биомеханики легочной вен­тиляции.

I— кимограф; 2 — штатив; 3, 4— малые капсулы Марся; 5, 6— писчикн на ры­чажках Эпгельмана;7, 8— соединительные трубки; 9— канюля; 10— манжетка;

II— операционный столик.

Для работы необходимо: кимограф, штатив, 2 капсулы Марея с рычажками Энгельмаиа, манжетка, канюля, набор препаровальных инструментов, лоток, препаровальная доска, бинты, нитки, гексенал, крыса.

Ход работы. Собирают установку (рис. 63). Для этого на грудную полость наркотизированной, фикси­рованной на препаровальной доске крысы накладывают манжетку, соединенную с помощью резиновой трубки (8) с капсулой Марея (4). Производят графическую регистрацию дыхательных движений грудной клетки крысы (пневмографию). На фоне регистрации пневмо-граммы препарируют трахею и надрезают ее, затем вводят канюлю, соединенную резиновой трубкой (7) с внутрен­ней полостью капсуль. Марeл ;3). Производят парал­лельную графическую регистрацию дыхательных дви­жений грудной клетки и легких (в связи с тем, что крыса дышит газовой смесью, заполняющей герметическую полость капсулы Марея, регистрацию стараются произ­водить быстро).

Производят разгерметизацию грудной полости, для чего разрезают кожу грудной клетки, рассекают межреберные мышцы и плевральную оболочку. Продолжают запись. Дыхательные движения грудной клетки крысы до пневмоторакса идут синхронно с движениями лег­ких В момент нарушения герметичности плевральной полости легкие спадаются и писчик (6) регистрирует отсутствие движения легких, записывая прямую линию.

Рис. 64. Схема газоанализатора модели Холдена для количест­венной оценки содержания газов в исследуемом воздухе.

1—двухходовой кран для забора исследуемого воздуха; 2—трехходовой кран газометрической бюретки; 3—ампула измерительной бюретки (емкость 7 мл); 4— регуляторный винт; 5— двухходовой кран для связи измерительной бюретки с напорным сосудом; 6— напорный сосуд; 7— трехходовой кран термобаромет­ра; 8— ампула бюретки термобарометра; 9— зажим термобарометра; 10— трех­ходовой кран пипетки для поглощения кислорода; 11 —напорный сосуд пи­петки для поглощения кислорода; 12—трехходовой кран пипетки для погло­щения углекислого газа; 13— емкостной резервуар пипетки для поглощения углекислого газа; 14, 15, 16—запирающая система; 17—напорный сосуд пипетки для поглощения углекислого газа.

Рис. 65. Схема модификации газоанализатора Холдена.

1— трехходовой кран измерительной бюретки; 2— ампула измерительной бю­ретки (емкость 7 мл); 3— шприц; 4— трехходовой кран, обеспечивающий па­раллельное подключение пипеток с поглотителями кислорода и углекислого газа; 5— емкостной резервуар пипетки для поглощения кислорода; 6— напор­ный сосуд пипетки для поглощения кислорода; 7— емкостной резервуар пи­петки для поглощения углекислого газа; 8— напорный сосуд пипетки для по­глощения углекислого газа.

(В то же время наблюдается увеличение амплитуды пневмограммы, что связано с рефлекторной попыткой компенсации утраченной возможности растяжения лег­ких.)

Рекомендации к оформлению работы. Вклейте полученные кривые в тетрадь протоколов. Проведите их анализ. Объясните полученные резуль­таты.

Работа 69. Количественный анализ газового состава воздуха (модифицированный метод Холдена)

Для количественного анализа воздуха в учебном процессе традиционно используются газоанализаторы Холдена (рис. 64) и Орса, принцип работы которых основан на химическом поглощении газов воздуха раст­ворами пирогаллола и едкого натра (или кали). Оба аппарата отличаются сложностью конструкции и тру­доемкостью в работе. С учетом указанных моментов разработана новая модель газоанализатора, прототипом которого является аппарат Холдена. Принцип количе­ственного измерения исследуемых газов в обоих слу­чаях один и тот же, но реализация его существенно облегчена.

Изменения, внесенные в конструкцию прототипа (аппарат Хол­дена). и их обоснования — рис. 65 (модификация Г. И. Косицкого, 1962).

1. Замена ртути водой. Целесообразность очевидна ввиду токсичности ртути.

2. Упразднение термобарометра — устройства, стабилизирую­щего температуру и давление во внутренней среде аппарата. Ком­пенсация этой функции явилась следствием замены ртути водой, которая отличается малой теплопроводностью и большой теплоем­костью, что надежно стабилизирует температуру внутренней среды аппарата.

3. Существенное облегчение газоанализатора достигнуто в результате замены напорного сосуда для перекачивания ртути шприцем, состыкованным короткой металлической Г-образной труб­кой с входным отверстием газометрической бюретки.

4. Пространственное расположение элементов аппарата уплот­нено путем замены последовательной локализации сосудов с погло­тителями на параллельную ориентацию, что позволило уменьшить вдвое вредное пространство газоанализатора и функцию двух кранов совместить в одном.

Последовательность работы:

I. Подготовка аппарата к забору исследуемой пробы воздуха.

1. Очистка и смазка кранов. Газоанализатор содержит 2 кра­на. Кран № 1 располагается на измерительной бюретке и предназ­начен для заполнения ее исследуемым воздухом и перемещения его

к поглотителям. Кран № 2 состыкован с капиллярами параллельно расположению сосудов с поглотителями и осуществляет коммутацию их просвета с измерительной бюреткой, заполненной исследуемым воздухом. Перед началом работы (1 раз в неделю) втулки кранов очищают спиртом и смазывают вазелиновым маслом, после чего втулки притираются к цилиндрическим поверхностям муфт.

2. Стыковка шприца с измерительной бюреткой и заполнение его водой с примесью азотной или серной кислот. Шприц емкостью 10 мл заполняется дистиллированной водой и с помощью резинового колпачка состыковывается с Г-образной трубкой, рсположенной на входе измерительной бюретки. Передвигая поршень шприца, заполняют водой измерительную бюретку до уровня расположения ее крана. На этом заканчивается предварительная подготовка газо­анализатора к забору пробы исследуемого воздуха.

II. Забор пробы воздуха.

Забор воздуха для анализа производится в результате обрат­ного хода поршня шприца при открытом «па атмосферу» кране из­мерительной бюретки. Если забор воздуха производится из мешка, необходимо предварительно соединить его с измерительной бюреткой, а затем перемешать воздух мешка с воздухом вредного простран­ства, которое остается на участке внешнего выхода бюретки или в свободном конце трубки мeшкa. Это достигается повторными подъемами уровня жидкости в ампулярной части измерительной бюретки, а затем уровень жидкости в ней плавно опускается до от­метки 10 мл, точнее — на 2 мм ниже этого уровня, для компен­сации объема мельчайших капель жидкости, которые прилипают к стенке бюретки. После этого трехходовой кран измерительной бюретки устанавливают в положение «закрыто». На этом заканчивается процедура взятия пробы воздуха.

Для работы необходимо: модифицированный газоанализатор Холдена, поглотители для кислорода и углекислого газа, шприц на 10 мл, мешок Дугласа. Работа проводится на человеке.

Ход работы. Проводят количественное определе­ние содержания кислорода и углекислого газа в атмосфер­ном и выдыхаемом воздухе.

Процедура газоанализа имеет следующую после­довательность: а) перед началом адсорбции газов необ­ходимо проверить расположение меток на капиллярах сосудов, содержащих растворы поглотителей. Метки должны совпадать с уровнем этих растворов (пирогаллола и едкого натра или кали) до и после поглощения кис­лорода и углекислоты; б) кран сосудов с поглотителями устанавливается на связь с измерительной бюреткой и поглотителем углекислого газа; в) кран измеритель­ной бюретки из положения «закрыто» переводится на связь с краном поглотителей; г) перемещение пробы воздуха из емкости измерительной бюретки к сосуду С раствором едкого кали или натра производится в ре­зультате поступательного движения поршня шприца и смещения жидкости в измерительной бюретке в направ­лении ампулоподобного ее расширения. Повторные сме­щения уровня напорной жидкости в бюретке (качания) производятся в пределах ампулярной части бюретки. Для поглощения углекислого газа достаточно произ­вести 10 качаний, если раствор едкого натра или кали является насыщенным. Последнее качание отличается от предыдущих — уровень напорной жидкости в измери­тельной бюретке плавно опускается книзу до тех пор, пока раствор едкого натра или кали не совпадает с положением метки на капилляре этого поглотителя. В этот момент регистрируется положение нижнего мениска напорной жидкости в измерительной бюретке. Этот уровень должен повториться после 5 контрольных качаний. Если он перемещается, контрольные качания по­вторяют и заканчивают только тогда, когда произойдет стабилизация уровня напорной жидкости в измерительной бюретке при повторных качаниях. Лишь после этого результаты поглощения могут оцениваться достовер­но; д) количественная оценка поглощенных газов. Расчет производится из разности исходного уровня жидкости в измерительной бюретке до и после поглощения того или другого газа. Например, после поглощения углекислого газа уровень жидкости в измерительной бюретке установил­ся на отметке 9,65 мл, а исходный уровень был равен 10,0 мл. Отсюда 10,0 — 9,65=0,35 мл, а при пересчете на объем бю­ретки, равный 100,0 мл, получим 3,5 мл или 35 об. %. При последовательном поглощении кислорода за исходный уро­вень в измерительной бюретке принимается уже не 10,0 мл, а 9,65 мл, от которого необходимо вычесть показания бюретки после поглощения кислорода, предположим — 7,95 мл. Разность этих величин составит 9,65—7,95= = 1,7 мл, а после пересчета на емкость бюретки, равную 100,0 мл, получим 17,0 мл или 17 об.%. Количество качаний для поглощения кислорода при нормальной силе поглотителя равно 20. Контрольные качания произ­водятся в одинаковом числе после адсорбции кислорода и углекислого газа (5 качаний). Химическая емкость поглотителей большая (около 100 анализов).

Рецепт приготовления растворов поглотителей.

1. Поглотитель кислорода (19,0 г едкого кали + 81 мл дистиллиро­ванной воды +12,0 г пирогаллола). Вначале к дистиллированной воде добавляется едкое кали, а после его растворения — пирогаллол. Раствор хранится в течение суток в сосуде из темного стекла с при­тертой пробкой в затемненном шкафу.

27 Поглотитель углекислого газа (60,0 едкого кали + 40,0 мл дистиллированной воды).

Заливка поглотителей в емкостные сосуды произво­дится через цилиндрические стеклянные наконечники, сообщающиеся с емкостными сосудами прозрачными полиэтиленовыми трубками. Стеклянные наконечники после заливки поглотителей герметизируются слоем ва­зелинового масла толщиной 2—3 см и фиксируются на уровне капиллярных сосудов поглотителей, образуя систему сообщающихся трубок.

Рекомендации к оформлению работы. Полученные результаты выпишите в виде таблицы. Объясните их.

Работа 70. Определение содержания углекислого газа в выдыхаемом воздухе с помощью химического газоанализатора

Содержание углекислого газа в выдыхаемом воз­духе может меняться в зависимости от различных фак­торов: физической нагрузки, искусственного дыхания, гипервентиляции, резких колебаний атмосферного дав­ления и др.

С целью определения изменения содержания угле­кислого газа в выдыхаемом воздухе в покое и после физической нагрузки в последнее время используют промышленный газоанализатор типа АУХ-2.

Для работы необходимо: анализатор угле­кислого газа АУХ-2, мешок Дугласа, дыхательная маска или загубники, зажим для носа, зажим крово­останавливающий, вата, спирт. Работа проводится на человеке.

Газоанализатор АУХ-2 предназначен для быстрого измерения содержания углекислого газа в пробах вы­дыхаемого воздуха.

Прибор состоит из измерительной камеры, мано­метра, увлажнительного и поглотительного сосудов. В измерительной камере имеется поршневое устройство для забора пробы анализируемой газовой смеси и про­качки ее через поглотительный сосуд, который заполнен химическим поглотителем — натронная известь. Мано­метр служит для замера разряжения в измерительной камере, возникающего в результате поглощения угле­кислого газа. Увлажнительный сосуд заполняется зернистой пемзой, смоченной водой. Концентрация угле­кислого газа в анализируемой смеси определяется путем замера разрежения, возникающего в измерительной ка­мере после поглощения углекислого газа.

Ход работы. Собирают выдыхаемый воздух, для чего перекрывают зажимом резиновую трубку, идущую от дыхательного мешка. Нос испытуемого зажимают специальным зажимом. Загубник протирают спиртом и призводят 6—7 выдохов в мешок. Затем определяют содержание углекислого газа в выдыхаемом воздухе. С этой целью соединяют резиновую трубку дыхательного мешка с газоанализатором. Производят забор пробы анализируемого газа через увлажнитель в измерительную камеру. Прокачивают забранный воздух через поглоти­тель. При этом анализируемая смесь поступает из из­мерительной камеры в поглотительный сосуд, где по­глощается углекислый газ, в результате чего в системе измерительная камера — поглотительный сосуд возникает разрежение, величина которого пропорциональна коли­честву поглощенного углекислого газа. С помощью манометра, стрелка которого отклоняется на величину создавшегося разрежения, определяют по шкале процент­ное содержание углекислого газа в исследуемом воз­духе.

Измерения проводят дважды: в покое и после фи­зической нагрузки (10, 20, 30 приседаний).

Рекомендации к оформлению работы. Занесите полученные данные в протокол. Вычертите кри­вую, отражающую зависимость содержания углекис­лого газа в выдыхаемом воздухе от интенсивности физи­ческой нагрузки.

Работа 71. Определение содержания кислорода в газовых смесях с помощью оксианализатора

Атмосферный воздух содержит 20,94% кислорода, 0,03 % углекислого газа и 79,03% азота.

Выдыхаемый воздух содержит в среднем 16,3% кис­лорода, 4% углекислого газа и 79,7% азота.

Альвеолярный воздух содержит 14,2% кислорода, 5,5% углекислого газа и 80% азота. Отличие выдыхае­мого воздуха от альвеолярного воздуха объясняется тем, что он содержит воздух не только из альвеол, но также из мертвого пространства.

Все цифры приведены в перерасчете на сухой воз­дух, т. е. за вычетом паров воды, которыми всегда на­сыщен выдыхаемый воздух.

С целью исследования сравнительного содержания кислорода в атмосферном, выдыхаемом и альвеоляр­ном воздухе используется промышленный парамагнитный оксианализатор ММГ-7.

Для работы необходимо: оксианализатор ММГ-7, мешок Дугласа, дыхательная маска или загубни­ки, вата, спирт. Работа проводится на человеке.

Ход работы. В основу работы прибора ММГ-7 по­ложен магнитомеханический метод измерения относитель­ного содержания кислорода в газовых смесях.

Измерение относительного содержания кислорода в атмосферном воздухе происходит автоматически при засасывании в прибор воздуха из окружающей среды. Для измерения содержания кислорода в других газовых смесях их необходимо собрать в заборный мешок, снаб­женный специальным зажимом. Затем подсоединить ре­зиновый шланг мешка к штуцеру «вход» на задней панели прибора. Засасывание воздуха из заборного мешка будет происходить автоматически. Отработанный воздух будет удаляться из прибора через штуцер с надписью «выход». При установлении стрелочного индикатора в устойчивое положение записывают показания прибора.

При работе с прибором необходимо учитывать следующие требо­вания.