Устройство для исследования дыхания и газообмена у животных при мышечной работе

 

Использование: изобретение относится к области экспериментальной медицины и физиологии и может быть использовано для исследования дыхания у животных. Сущность изобретения: устройство содержит тредбан с лентой, камеру для размещения животного, блок управления силовым приводом беговой дорожки и источник стимулирующего напряжения с электродами. Устройство дополнительно снабжено раструбом в форме усеченной пирамиды, укрепленной непосредственно над беговой дорожкой так, что ее грань параллельна плоскости дорожки, а также датчиком частоты дыхания, расположенным на внутренней поверхности у меньшего основания пирамиды. К этому основанию прикреплена газоотборная трубка. На внутренней поверхности у большего основания пирамиды расположен датчик положения животного. Камера оборудована герметизирующими прокладками и снабжена штуцером с впускным обратным клапаном. Блок управления соединен входом с датчиком положения животного, первым выходом с источником стимулирующего напряжения, вторым выходом с датчиком частоты дыхания, а третьим выходом с газоанализатором. 1 ил.

Изобретение относится к экспериментальной биологии и медицине, а более конкретно к устройствам для исследования функционального состояния систем дыхания и газообмена у животных при выполнении динамической мышечной работы.

Известны различные типы устройств для исследования дыхания и газообмена у животных при мышечной работе, например, предложенное Наумовой А.П. (Гигиена и санитария. -1980, N 6, с. 48 50), а также описанное авт.св. N 1493252, кл. A 61 B 5/10, "Устройство для исследования двигательной активности мышц и энергообмена у животных". Большинство из них содержит герметизированную камеру для животного и устройство для задания физической нагрузки. При этом оценка дыхания и газообмена возможна лишь по усредненным показателям при анализе газового состава смешанного воздуха в камере.

Известно также устройство для исследования дыхания и газообмена (Sonne B. и Galbo H. Asta Phusiol, Scand. 1980, v.109, pp. 201-209), содержащее беговую дорожку, герметизированную камеру для размещения животного и источник стимулирующего напряжения с электродами.

Устройство обладает недостатками, указанными для аналогов и обусловленными невозможностью анализа газового состава выдыхаемого воздуха при каждом дыхательном цикле.

Цель изобретения повышение точности исследования, что позволяет достигнуть технический результат в виде возможности оценки показателей, характеризующих функциональные резервы систем дыхания и газообмена у животных при преодолении физической нагрузки заданной интенсивности в виде бега путем анализа в режиме "реального времени" газового состава выдыхаемого воздуха, облегчения адаптации животного к условиям выполнения пробежки, сокращения времени тренировки животных и процента их выбраковки за счет использования врожденной ориентировочно-исследовательской реакции ("норкового рефлекса").

Цель достигается тем, что известное устройство, состоящее из беговой дорожки, герметизированной камеры для размещения животного и источника стимулирующего напряжения с электродами дополнительно снабжено раструбом в форме полой усеченной пирамиды с открытым большим основанием, укрепленной над беговой дорожкой гранью параллельно плоскости дорожки, при этом на внутренней поверхности раструба у меньшего основания, на котором закреплена газоотборная трубка, сообщенная с газоанализатором, установлен датчик частоты дыхания, а у большего основания датчик положения животного, камера для размещения животного снабжена штуцером со впускным обратным клапаном, а блок управления соединен входом с датчиком положения животного, первым выходом с источником стимулирующего напряжения, вторым выходом с датчиком частоты дыхания, а третьим выходом с газоанализатором.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит беговую дорожку 1, камеру 2 для размещения животного, оборудованную герметизирующими прокладками 3 и штуцером 4 со впускным обратным клапаном, источник стимулирующего напряжения 5, электроды 6. Над передней частью беговой дорожки 1 установлен раструб 7 в форме полой усеченной пирамиды с открытым большим основанием, грань которой параллельна плоскости беговой дорожки 1. На внутренней поверхности раструба 7 его меньшего основания закреплена газоотборная трубка 8, соединенная с газоанализатором 9, и установлен датчик частоты дыхания 10. Датчик положения животного 11 расположен у большего основания раструба 7. Блок управления 12 соединен входом с датчиком положения животного 11 первым выходом с источником стимулирующего напряжения 5, вторым выходом с датчиком частоты дыхания 10, а третьим выходом с газоанализатором 9.

Устройство используют следующим образом.

Животное помещают в камеру 2 на беговую дорожку 1. Животное стремится переместиться в отверстие большего основания раструба 7, вследствие врожденного ориентировочно-исследовательского "норкового рефлекса" При этом голова животного перекрывает световой пучок датчика положения 11, инициируя подачу входного сигнала на блок управления 12 и выходных сигналов с блока управления 12, включающих датчик частоты дыхания 10 и газоанализатор 9, а также выключающих источник стимулирующего напряжения 5. Животному задают нагрузку в виде бега по ленте беговой дорожки 1. Вследствие врожденного рефлекса животное стремится в отверстие большого основания раструба 7 во время преодоления нагрузки и обуславливает запуск указанной процедуры регистрации показателей дыхания и газообмена. В случае замедления бега животного, по сравнению с заданной скоростью движения ленты беговой дорожки 1, световой пучок датчика положения 11 восстанавливается. Сигнал от датчика положения 11 передается блоку управления 12, который инициирует выключение датчика частоты дыхания 10 и газоанализатора 9, а также включение источника стимулирующего напряжения 5. Разные значения скоростей движения ленты беговой дорожки 1 и бега животного по ней обуславливает смещение животного к электродам 6, осуществляющим электроболевую стимуляцию и принуждающим животное увеличить скорость бега до заданной величины для перемещения в отверстие большого основания раструба 7.

Формула изобретения

Устройство для исследования дыхания и газообмена у животных при мышечной работе, содержащее беговую дорожку, герметизированную камеру для размещения животного и источник стимулирующего напряжения с электродами, отличающееся тем, что оно снабжено раструбом в форме полой усеченной пирамиды с открытым большим основанием, укрепленной над беговой дорожкой гранью пирамиды параллельно плоскости дорожки, при этом на внутренней поверхности раструба у меньшего основания, на котором закреплена газоотборная трубка, сообщенная с газоанализатором, установлен датчик частоты дыхания, а у большего основания датчик положения животного, камера для размещения животного снабжена штуцером с впускным обратным клапаном, а блок управления соединен входом с датчиком положения животного, первым выходом с источником стимулирующего напряжения, вторым выходом с датчиком частоты дыхания, а третьим выходом с газоанализатором.

РИСУНКИ

Рисунок 1