CN2698274Y - 一种小动物耐缺氧与耗氧量动态变化同步测定装置 - Google Patents

Abstract

一种小动物耐缺氧与耗氧量动态变化同步测定装置，由密封瓶(1)、量管(9)、贮水瓶(11)、仪器箱(12)、储物盒(14)、备用瓶(15)等组成。放在仪器箱(12)内下部的贮水瓶(11)上侧设有放空管(10)，量管(9)的一端接有橡胶管(5)由玻璃三通(7)与瓶塞(4)联接，密封瓶(1)内放置适量二氧化碳吸收剂(2)。采用本实用新型，可同时测定小动物耐氧性各项指标，包括窒息死亡时间、累计耗氧量、单位耗氧量和总耗氧量，并可随时测定任意时间的耗氧量，能够同时满足观察小动物缺氧存活时间和连续测定耗氧量动态变化的需要，是一种简便、高效、实用的小动物耐缺氧与耗氧量动态变化同步测定装置。

Description

一种小动物耐缺氧与耗氧量动态变化同步测定装置

一、技术领域

本实用新型提供了一种小动物耐缺氧与耗氧量动态变化同步测定装置，该装置可应用于药学、医学及相关领域及学科的科研和教学工作，用于小动物耐缺氧性和耗氧量指标的测定。

二、背景技术

小动物耐缺氧性及耗氧量指标的测定是衡量一种科研手段作用于实验动物后，实验动物对所采取的这种科研手段的正面或负面影响的直观表达，是对这种科研手段进行具体评价的重要参数之一。所述科研手段是指为达到某种试验目的而对实验动物所采取的物理的或化学的处置方法。

现有的小动物耐缺氧性实验方法采用单一的磨口广口瓶做缺氧瓶，其中加入适量钠石灰做二氧化碳吸收剂，将实验动物放入瓶中，小动物由于呼吸作用将瓶内的氧气转化为二氧化碳而被钠石灰吸收，测定小动物窒息死亡时所需时间。此方法仅能测定小动物缺氧存活时间，不能测定其耗氧量，无法了解所采用的科研手段作用于小动物时的耐缺氧作用与耗氧量的关系。在此基础上经改进的方法是将水银压力计与缺氧瓶相连，从而测得小动物呼出的二氧化碳被钠石灰吸收所产生的负压，但该方法所测得结果是汞柱毫米数，需较复杂的换算和数据处理，而不能直接测出耗氧量。如图2所示一种测定装置，该装置由供氧系统、干燥器、广口瓶、水检压计、酸式滴定管等组成，虽然测定结果比较准确，但操作繁琐，且不能连续观察耗氧量的动态变化。

三、发明内容

本实用新型目的就是提供一种可同时测定小动物耐氧性各项指标，包括窒息死亡时间、累计耗氧量、单位耗氧量和总耗氧量，并可随时测定任意时间的耗氧量，能够同时满足观察小动物缺氧存活时间和连续测定耗氧量动态变化的需要的结构简单、配合成套，使用方便的小动物耐缺氧与耗氧量动态变化同步测定装置。

本实用新型所采取的技术方案为：由密封瓶、量管、贮水瓶等组成。仪器箱下部内装有备用实验必需品的储物盒和装有钠石灰的备用瓶，放在仪器箱内下部的贮水瓶上侧设有放空管，带有刻度的量管的一端通过瓶塞插入贮水瓶中，量管的另一端接有橡胶管由玻璃三通与带有排气管孔的瓶塞联接，玻璃三通的另一端装有带弹簧夹的放空管，密封瓶内放置适量二氧化碳吸收剂，吸收剂上设有滤纸。

采用本实用新型，可同时观察小鼠缺氧存活时间和连续测定耗氧量的动态变化，是一种简便、高效、实用的小动物耐缺氧与耗氧量动态变化同步测定装置。

四、附图说明

图1为本实用新型示意图；

图2为现有技术示意图。

五、具体实施方法

本实用新型如图1所示，它是由缺氧装置、计量装置及仪器箱组成。

缺氧装置用于放置实验小动物，小动物由于呼吸作用吸收氧气，释放的二氧化碳通过特定吸收剂被消耗，从而制造缺氧环境。其组成部分密封瓶1为平底圆形磨口广口玻璃瓶，容积250-300毫升，瓶底放置适量二氧化碳吸收剂2，例如粒状钠石灰，钠石灰上方铺一层滤纸3以隔离小动物和钠石灰；瓶塞4是磨口瓶塞开有排气孔，磨口部位均匀涂抹少量凡士林以达到密封作用。

计量装置用于读取由于缺氧作用而得到的耗氧量。量管9的上部接有橡胶管5由玻璃三通7与瓶塞4联接，玻璃三通7的另一端装有带弹簧夹6的放空管8，放空管8也可直接设置在密封瓶1或瓶塞4上。量管9下部连接的玻璃管设计成内径直径0.3-0.5厘米的细玻璃管，与贮水瓶11瓶口的连接部位做成磨口塞，末端距瓶底约0.5厘米。量管9自下而上准确标有刻度值，右侧刻度对应不同的毫升数，左侧刻度对应不同的液面高度，零刻度线标在量管9下部细玻璃管末端约三分之一处。贮水瓶11约500毫升的圆形平底磨口小口玻璃瓶，其上侧设有放空管10。

仪器箱12中的储物盒14备有实验必需的物品：钠石灰15、吸耳球、镊子、滤纸13、秒表等。

本实用新型所述装置通过以下原理和操作完成小动物耐氧性与耗氧量的同时测定。

(1)向贮水瓶11中加水至量管9下端的零刻度线，为方便观察可将水着色。

(2)打开瓶塞4，将实验小动物置于密封瓶1中，盖好瓶塞4。松开弹簧夹6放空片刻，使量管9下端细玻管内液面恢复零刻度。关闭弹簧夹6，开始计时。

(3)小动物在密封瓶1中进行呼吸作用，吸收氧气，呼出二氧化碳，二氧化碳被钠石灰2吸收，瓶内氧气浓度逐渐降低，小动物最终窒息死亡，计时结束，得到实验动物的缺氧窒息死亡时间。由于瓶内气体减少而产生负压，部分水自贮水瓶11吸入量管9中，读取液面刻度即得总耗氧量V₁，由于量管9内的水柱对缺氧系统产生微负压，要得到常压总耗氧量V，需对V₁进行体积补偿，经计算得到补偿系数为每厘米液面高度0.275毫升，即：

总耗氧量V(ml)＝V1+0.275H

H：液面高度，cm

(4)补偿系数的确定

由于缺氧系统气体减少致使贮水瓶11中的水吸入量管9，即进入量管9的水补充了部分减少的气体体积，此时缺氧系统内的气压由于量管9中的水柱而减少，需将缺氧系统内的气压换算成常压，换算后的气体体积与换算前的气体体积差即为补偿体积，单位厘米水柱的补偿体积为补偿系数。计算过程如下(缺氧系统的净容积以300毫升计)：

300毫升缺氧瓶常压状态下：P₁V＝n₁RT

300毫升缺氧瓶负压状态下：P₂V＝n₂RT

两式左右相减：(P₁-P₂)V＝(n₁-n₂)RT

式中：(P₁-P₂)为量管中的水柱压，atm

V为密封瓶体积，m³

(n₁-n₂)为密封瓶负压和常压下的气体摩尔数差，mol

R为普适气体常数，8.21×10^-5

T为绝对温度，273.15

25℃时，1厘米水柱高度对应的气体摩尔数

$n_1-n_2=\frac{(P_1-P_2)V}{\mathrm{RT}}$

$=\frac{1\×300\×{10}^{-6}}{\frac{10\×100}{8.21\×{10}^{-5}\×298.13}}$

$=1.226\×{10}^{-5}\left(\mathrm{mol}\right)$

相当于体积数为：

1.226×10^-5mol＝1.226×10^-5×22.4×10³(ml)

              ＝0.275ml

应用实例

应用小动物耐缺氧与耗氧量动态变化同步测定装置，观察了普萘洛尔对小鼠缺氧存活时间和耗氧量的影响，取得了满意效果。

1实验方法：取体重18～22g昆明种小鼠20只，雌雄各半，实验前禁食12小时。按性别和体重随机均分为2组，分别灌胃给予生理盐水(NS)20ml.kg^-1和普萘洛尔(PRO)20mg.kg^-1。给药15min后，将小鼠放入上述实验装置，如法测定每只小鼠的缺氧存活时间和不同时间的耗氧量。各项实验结果均采用组间t检验作统计学处理。

2实验结果

(1)小鼠缺氧存活时间观察：记录实验开始至小鼠死亡时间，即为小鼠缺氧存活时间。结果NS和PRO组存活时间分别为20.00±2.54和28.67±6.20分钟，PRO组小鼠缺氧存活时间延长43.35％(p＜0.001)。

(2)小鼠存活期总耗氧量(TOC)和单位时间耗氧量(OCPM)测定：记录小鼠死亡时的耗氧量，按体重换算为公斤体重耗氧量，即为TOC(ml.kg^-1)。将TOC除以缺氧存活时间，为小鼠OCPM(ml.kg^-1.min^-1)。结果NS和PRO组的TOC分别为762.0±40.5和615.5±155.0ml.kg^-1，PRO组减少19.22％(p＜0.01)；NS和PRO组的OCPM分别为38.0±2.0和21.5±5.5ml.kg^-1.min^-1，PRO组减少43.42％(p＜0.001)。

(3)小鼠累计耗氧量(AOC)动态变化观察：从实验记时开始，每间隔5分钟读取一次耗氧量，直至小鼠死亡。每次读取的耗氧量均为从实验开始至读数时的累计耗氧量。按体重换算为每公斤体重的累计耗氧量(ml.kg^-1)，结果见表1。

(4)小鼠不同时间段耗氧量(OCET)动态变化分析：将不同时间的AOC减掉前一次AOC，即为OCET(ml.kg^-1)。计算各OCET占TOC的百分率和PRO降低耗氧量百分率，结果见表2。

              表1生理盐水和普萘洛尔组小鼠的累计耗氧量(AOC， x±s)

                         AOC(ml.kg^-1)                           PRO组抑制率

时间(分)

            NS 20ml.kg^-1              PRO 20mg.kg^-1            (％)

            316.0±53.0                210.0±43.0

5                                                                 33.54^***

            (n＝10)                    (n＝10)

            547.0±52.0                366.0±69.0

10                                                                33.10^***

            (n＝10)                    (n＝10)

            689.0±26.5                491.5±93.5

15                                                                28.66^***

            (n＝10)                    (n＝10)

            764.5±17.0                557.5±119.5

20                                                                27.08^***

            (n＝6)                     (n＝10)

            824.0                      611.5±119.5

25                                                                25.79

            (n＝1)                     (n＝6)

                                       712.0±44.5

30            -                                                     -

                                       (n＝3)

^***与NS组比较：p＜0.001

            表2各时间0段小鼠耗氧量(OCET)动态变化及普萘洛尔的影响( x±s)

                        OCEP(ml.kg^-1)                 OCEP/TOC(％)

时间                                                                    PRO组抑制

(分)                                                                    率(％)

            NS(20ml.kg^-1)            PRO(20mg.kg^-1)   NS      PRO

0～5        316.0±53.0               210.0±43.0^***    41.47   34.12   33.54

            (n＝10)                   (n＝10)

＞5～10     231.0±22.0               156.0±29.5^***    30.31   25.34   32.47

            (n＝10)                   (n＝10)

＞10～15    142.0±5.5                125.5±24.0       18.64   20.39   11.62

            (n＝10)                   (n＝10)

＞15～20    75.5±1.5                 66.0±14.0        9.91    10.72   12.58

            (n＝6)                    (n＝10)

＞20～25    59.5                      54.0±10.5        7.81    8.77    9.24

            (n＝1)                    (n＝6)

＞25～30    -                         100.5±6.0        -       16.33    -

                                      (n＝3)

^***与NS组比较：p＜0.001

采用本装置可同时观察小鼠缺氧存活时间和连续测定耗氧量的动态变化，为比较、评价各项实验观察指标和分析判断药物等处理因素的作用实质提供了有效方法，是一种简便、高效、实用的耐缺氧实验新技术，具有重要科学意义和使用价值。

Claims (1)

1. 一种小动物耐缺氧与耗氧量动态变化同步测定装置，包括有密封瓶(1)、量管(9)、贮水瓶(11)，其特征是还包括有分隔放在仪器箱(12)下部内装有备用实验必需品的储物盒(14)、装有钠石灰的备用瓶(15)，放在仪器箱(12)内下部的贮水瓶(11)上侧设有放空管(10)，带有刻度的量管(9)的一端通过瓶塞插入贮水瓶(11)中，量管(9)的另一端接有橡胶管(5)由玻璃三通(7)与带有排气管孔的瓶塞(4)联接，玻璃三通(7)的另一端装有带弹簧夹(6)的放空管(8)，密封瓶(1)内放置适量二氧化碳吸收剂(2)，吸收剂(2)上设有滤纸(3)。

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