FR2671964A1 - Method, device and installation for measuring the amount of oxygen consumed, and possibly the amount of carbon dioxide produced by animals - Google Patents
Method, device and installation for measuring the amount of oxygen consumed, and possibly the amount of carbon dioxide produced by animals Download PDFInfo
- Publication number
- FR2671964A1 FR2671964A1 FR9100938A FR9100938A FR2671964A1 FR 2671964 A1 FR2671964 A1 FR 2671964A1 FR 9100938 A FR9100938 A FR 9100938A FR 9100938 A FR9100938 A FR 9100938A FR 2671964 A1 FR2671964 A1 FR 2671964A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- enclosure
- animal
- carbon dioxide
- pressure
- oxygen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
- A61B5/083—Measuring rate of metabolism by using breath test, e.g. measuring rate of oxygen consumption
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Obesity (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Physiology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Description
PROCEDE , DISPOSITIF ET INSTALLATION DE MESURE DE L'OXYGENE
CONSOMME ET EVENTUELLEMENT DU DIOXYDE DE CARBONE
PRODUIT PAR DES ANIMAUX
La présente invention concerne la mesure de la consommation d'oxygène d'animaux, et aussi la mesure de leur production de dioxyde de carbone , en particulier d'animaux de taille petite ou moyenne tels que les rats, hamsters, cobayes ou souris, dans le but d'effectuer des études métaboliques continues sur des périodes pouvant aller de quelques heures à plusieurs jours consécutivement. Elle concerne plus précisément un procédé pour réaliser cette ou ces mesures, et un dispositif susceptible de mettre en oeuvre ledit procédé ainsi qu'une installation capable de réaliser cette ou ces mesures de manière automatique simultanément et indépendamment sur plusieurs animaux.METHOD, DEVICE AND INSTALLATION FOR MEASURING OXYGEN
CONSUMPTION AND POSSIBLY OF CARBON DIOXIDE
PRODUCED BY ANIMALS
The present invention relates to the measurement of the oxygen consumption of animals, and also the measurement of their production of carbon dioxide, in particular of small or medium-sized animals such as rats, hamsters, guinea pigs or mice, in the aim of carrying out continuous metabolic studies over periods ranging from a few hours to several days consecutively. It relates more precisely to a method for carrying out this or these measurements, and to a device capable of implementing said method as well as to an installation capable of carrying out this or these measurements automatically simultaneously and independently on several animals.
La mesure de la thermogénèse et du métabolisme énergétique d'un animal est généralement réalisée indirectement par la mesure des quantités de dioxyde de carbone produit et d'oxygène consommé par animal. The measurement of thermogenesis and energy metabolism of an animal is generally carried out indirectly by measuring the quantities of carbon dioxide produced and oxygen consumed per animal.
La présente invention a pour premier but de proposer un procédé de mesure directe de la quantité d'oxygène consommée par l'animal qui permette de suivre l'évolution de la quantité d'oxygène consommée par l'animal pendant une durée prédéterminée qui peut aller de quelques heures à plusieurs jours. The primary object of the present invention is to propose a method for direct measurement of the quantity of oxygen consumed by the animal which makes it possible to follow the evolution of the quantity of oxygen consumed by the animal during a predetermined period which can range from from a few hours to several days.
Un autre but est de proposer un procédé de mesure directe qui permette d'estimer la quantité de dioxyde de carbone produite par l'animal et d'en suivre l'évolution sur la même période. Another aim is to propose a direct measurement method which makes it possible to estimate the quantity of carbon dioxide produced by the animal and to follow its evolution over the same period.
Ces buts sont parfaitement atteints grâce au procédé concernant la mesure de ltactivité métabolique d'un animal selon l'invention. De manière caractéristique ledit procédé consiste, l'animal étant dans une enceinte thermorégulée dans laquelle règne une pression initiale donnée et une atmosphère de composition gazeuse donnée, a. à maintenir ledit animal dans l'enceinte pendant une durée totale , correspondant à une succession d'intervalles de temps unitaires, b. à éliminer la vapeur d'eau pendant chaque intervalle unitaire et et le dioxyde de carbone pendant chaque intervalle ou à raison d'un intervalle unitaire sur deux, produits par l'animal par circulation forcée de l'air de l'enceinte et absorption chimique sur des réactifs appropriés, c. à contrôler la pression régnant dans l'enceinte par rapport à la pression initiale donnée, d. à introduire dans l'enceinte, à l'issue de chaque intervalle unitaire déterminé , la quantité d'oxygène pur nécessaire pour que la pression qui y règne soit égale à la pression initiale donnée, e. et à mesurer la quantité d'oxygène ainsi introduite. These aims are perfectly achieved thanks to the method relating to the measurement of the metabolic activity of an animal according to the invention. Typically, said method consists, the animal being in a thermoregulated enclosure in which a given initial pressure prevails and an atmosphere of given gaseous composition, a. maintaining said animal in the enclosure for a total duration, corresponding to a succession of unit time intervals, b. to eliminate water vapor during each unit interval and and carbon dioxide during each interval or at the rate of one unit interval out of two, produced by the animal by forced circulation of the air of the enclosure and chemical absorption on suitable reagents, c. checking the pressure prevailing in the enclosure relative to the initial pressure given, d. to introduce into the enclosure, at the end of each determined unit interval, the quantity of pure oxygen necessary for the pressure prevailing there to be equal to the initial pressure given, e. and to measure the quantity of oxygen thus introduced.
Ainsi selon le procédé de l'invention, la vapeur d'eau et,selon le cas, le dioxyde de carbone produits par l'activité métabolique de l'animal sont éliminés par absorption chimique. Thus, according to the method of the invention, the water vapor and, as the case may be, the carbon dioxide produced by the metabolic activity of the animal are eliminated by chemical absorption.
Etant donné que l'animal consomme de l'oxygène, l'élimination de la vapeur d'eau et, selon le cas, du dioxyde de carbone provoque une réduction du volume de l'air ambiant et donc une baisse de la pression régnant dans l'enceinte. La température de l'enceinte étant maintenue constante, la compensation de la baisse de pression constatée après un certain laps de temps par l'introduction d'oxygène pur correspond exactement à la compensation du volume d'oxygène consommé par l'animal pendant ce même laps de temps ; de ce fait la quantité d'oxygène pur introduite est égale à la quantité d'oxygène consommée.Since the animal consumes oxygen, the elimination of water vapor and, as the case may be, carbon dioxide causes a reduction in the volume of the ambient air and therefore a reduction in the pressure prevailing in the enclosure. The temperature of the enclosure being kept constant, the compensation for the drop in pressure observed after a certain period of time by the introduction of pure oxygen corresponds exactly to the compensation for the volume of oxygen consumed by the animal during the same time lapse ; therefore the amount of pure oxygen introduced is equal to the amount of oxygen consumed.
Selon une première variante, on élimine le dioxyde de carbone pendant chaque intervalle de temps unitaire, on mesure la quantité d'oxygène pur introduite à l'issue de chaque intervalle et on suit l'évolution de la quantité d'oxygène consommée par l'animal, équivalant à cette quantité, pendant la durée totale. According to a first variant, the carbon dioxide is eliminated during each unit time interval, the quantity of pure oxygen introduced at the end of each interval is measured and the evolution of the quantity of oxygen consumed by the liquid is monitored. animal, equivalent to this amount, for the entire duration.
Selon une seconde variante du procédé, l'animal ayant un coefficient respiratoire inférieur à 1, on élimine le dioxyde de carbone à raison d'un intervalle unitaire sur deux, on mesure la quantité d'oxygène Q1 introduite à l'issue d'un intervalle unitaire donné avec élimination de la vapeur d'eau seule et celle
Q2 introduite à l'issue de l'intervalle unitaire suivant avec élimination de la vapeur d'eau et du dioxyde de carbone ; on suit l'évolution de la quantité d'oxygène consommée au cours de ces deux intervalles successifs par la formule Q(02) Q1 + Q2 et la quantité de dioxyde de carbone produite par la formule approchée O(C02) = #2 -
Avantageusement, l'enceinte ayant un volume compris entre 3 et 5 litres, l'intervalle de temps séparant deux réintroductions successives d'oxygène pur dans l'enceinte,est inférieur à cinq minutes, et de préférence de l'ordre d'une minute.De la sorte les variations de pression entre deux introductions successives d'oxygène pur sont faibles, de l'ordre de quelques dizaines de Pascals, correspondant à des fluctuations de l'ordre du pour cent de la pression partielle en oxygène dans l'atmosphère de l'enceinte, ce qui est sans aucune conséquence sur les échanges respiratoires de l'animal étudié.According to a second variant of the process, the animal having a respiratory coefficient of less than 1, the carbon dioxide is eliminated at the rate of one unit interval out of two, the quantity of oxygen Q1 introduced after a given unit interval with elimination of water vapor alone and that
Q2 introduced at the end of the following unit interval with elimination of water vapor and carbon dioxide; we follow the evolution of the quantity of oxygen consumed during these two successive intervals by the formula Q (02) Q1 + Q2 and the quantity of carbon dioxide produced by the approximate formula O (C02) = # 2 -
Advantageously, the enclosure having a volume of between 3 and 5 liters, the time interval separating two successive reintroductions of pure oxygen into the enclosure, is less than five minutes, and preferably of the order of one minute. In this way the pressure variations between two successive introductions of pure oxygen are small, of the order of a few tens of Pascals, corresponding to fluctuations of the order of one percent of the partial pressure of oxygen in the atmosphere. of the enclosure, which has no consequence on the respiratory exchanges of the animal studied.
C'est un autre objet de l'invention que de proposer un dispositif spécialement conçu pour la mise en oeuvre du procédé précité. Ce dispositif comprend a. une enceinte thermorégulée reliée à une canalisation extérieure équipée d'une part de moyens de circulation forcée de l'air contenu dans ladite enceinte, et d'autre part de logements pour des réactifs chimiques d'absorption de dioxyde de carbone et de la vapeur d'eau contenue dans l'air circulant dans la canalisation b. des moyens de contrôle de la pression régnant dans l'enceinte par rapport à une pression initiale donnée c. des moyens d'alimentation de l'enceinte en oxygène pur, connectés auxdits moyens de contrôle de la pression d. et un circuit électronique programmé pour commander, selon des intervalles unitaires de temps donnés et pendant une durée totale prédéterminée, les moyens d'alimentation en oxygène en sorte que la pression régnant à l'intérieur de l'enceinte soit égale à la pression initiale donnée, et pour mesurer la quantité d'oxygène alimentée. It is another object of the invention to provide a device specially designed for the implementation of the above method. This device comprises a. a thermoregulated enclosure connected to an external pipe equipped on the one hand with means for forced circulation of the air contained in said enclosure, and on the other hand with housings for chemical reagents for absorbing carbon dioxide and vapor d water contained in the air circulating in the pipe b. means for controlling the pressure prevailing in the enclosure with respect to a given initial pressure c. means for supplying the enclosure with pure oxygen, connected to said pressure control means d. and an electronic circuit programmed to control, according to given unit time intervals and for a predetermined total duration, the oxygen supply means so that the pressure prevailing inside the enclosure is equal to the initial pressure given , and to measure the quantity of oxygen supplied.
Selon la variante permettant la mesure du dioxyde de carbone produit par l'animal, le logement pour le réactif d'absorption du dioxyde de carbone est placé dans une bifurcation de la canalisation extérieure, ladite bifurcation pouvant être cour-circuitée par un jeu d'électrovannes; de plus le circuit électronique est programmé pour commander lesdites électrovannes à raison d'un intervalle de temps unitaire sur deux. According to the variant allowing the measurement of carbon dioxide produced by the animal, the housing for the reagent for absorbing carbon dioxide is placed in a bifurcation of the external pipe, said bifurcation being able to be short-circuited by a set of solenoid valves; moreover the electronic circuit is programmed to control said solenoid valves at the rate of one unit time interval out of two.
Avantageusement l'enceinte thermorégulée, dans laquelle est placé l'animal , ainsi qu'au moins la partie de la canalisation comportant les logements pour les réactifs chimiques d'absorption du gaz carbonique et de la vapeur d'eau sont immergées dans une cuve remplie d'un liquide thermostaté . Ainsi la thermorégulation de l'air régnant dans l'enceinte et dans la canalisation se fait par l'intermédiaire du liquide contenu dans la cuve, ce liquide étant lui-même thermorégulé. Advantageously, the thermoregulated enclosure, in which the animal is placed, as well as at least the part of the pipe comprising the housings for the chemical reagents for absorbing carbon dioxide and water vapor are immersed in a filled tank. a thermostated liquid. Thus the thermoregulation of the air prevailing in the enclosure and in the pipe is done by means of the liquid contained in the tank, this liquid being itself thermoregulated.
De préférence la cuve présente une ouverture latérale d'introduction de l'animal dans l'enceinte et un couvercle permettant la fermeture étanche de ladite ouverture. Une telle ouverture permet d'accéder directement dans l'enceinte, celle-ci étant solidaire de la cuve avec une face commune, correspondant à l'ouverture précitée. Preferably the tank has a lateral opening for introducing the animal into the enclosure and a cover allowing the sealed closure of said opening. Such an opening provides direct access to the enclosure, the latter being integral with the tank with a common face, corresponding to the abovementioned opening.
Selon une version simplifiée, les moyens de contrôle de la pression comprennent un manomètre à niveau liquide dont la première extrémité est reliée à l'enceinte et la seconde extrémité est reliée à une chambre de référence, thermorégulée dans les mêmes conditions que l'enceinte et dans laquelle la pression est constamment égale à la pression initiale donnée. According to a simplified version, the pressure control means comprise a liquid level pressure gauge, the first end of which is connected to the enclosure and the second end of which is connected to a reference chamber, thermoregulated under the same conditions as the enclosure and in which the pressure is constantly equal to the given initial pressure.
Ainsi il suffit, pour que la pression dans l'enceinte soit égale à la pression initiale donnée, d'ajuster la pression régnant dans ladite enceinte de façon à ce que le liquide soit au même niveau dans les deux branches du manomètre. Thus it suffices, for the pressure in the enclosure to be equal to the initial pressure given, to adjust the pressure prevailing in said enclosure so that the liquid is at the same level in the two branches of the manometer.
Bien sûr le contrôle de la pression peut être réalisé par d'autres moyens , tels des manomètres électroniques. Of course pressure control can be achieved by other means, such as electronic pressure gauges.
Les moyens d'alimentation de l'enceinte en oxygène pur comprennent un réservoir d'oxygène pur et , montés sur une conduite d'alimentation reliant ledit réservoir à l'enceinte et connectés au circuit électronique, d'une part une électrovanne et d'autre part un débitmètre massique. L'ouverture de l'électrovanne est commandée selon l'intervalle de temps unitaire; et sa fermeture est commandée dès que la pression dans l'enceinte est égale à la pression initiale donnée. Le débitmètre massique mesure la quantité d'oxygène pur introduite dans l'enceinte à chaque intervalle de temps unitaire. The means for supplying the enclosure with pure oxygen comprise a tank of pure oxygen and, mounted on a supply line connecting said tank to the enclosure and connected to the electronic circuit, on the one hand a solenoid valve and on the other hand a mass flow meter. The opening of the solenoid valve is controlled according to the unit time interval; and its closing is ordered as soon as the pressure in the enclosure is equal to the initial pressure given. The mass flow meter measures the quantity of pure oxygen introduced into the enclosure at each unit time interval.
C'est un autre objet de l'invention que de proposer une installation capable de réaliser la mesure de la consommation d'oxygène, de manière automatique , simultanément sur plusieurs animaux. Selon l'invention cette installation comprend a. au moins une chambre de référence thermorégulée b. plusieurs enceintes aptes à recevoir chacune un animal chaque enceinte étant reliée à une canalisation extérieure équipée de moyens de circulation forcée de l'air contenu dans 11 enceinte et de logements pour des réactifs chimiques d'absorption du gaz carbonique et de la vapeur d'eau contenus dans l'air circulant dans ladite canalisation, chaque enceinte étant de plus reliée à une extrémité d'un manomètre dont l'autre extrémité est reliée à une chambre de référence, chaque enceinte étant enfin reliée à des moyens d'alimentation en oxygène pur eux-mêmes connectés à des moyens de suivi du niveau de liquide dans le manomètre c. une cuve contenant un liquide thermorégulé dans lequel sont immergées les enceintes et au moins la partie des canalisations comportant les logements pour les réactifs chimiques d. et un circuit électronique programmé pour commander, à l'issue d'intervalles de temps unitaires réguliers et pendant une durée totale prédéterminée, les moyens d'alimentation en oxygène en sorte que la pression mesurée par le manomètre connecté à chaque enceinte soit au même niveau et pour mesurer la quantité d'oxygène alimentée dans chaque enceinte. It is another object of the invention to provide an installation capable of measuring oxygen consumption, automatically, simultaneously on several animals. According to the invention, this installation comprises a. at least one thermoregulated reference chamber b. several enclosures each capable of receiving an animal, each enclosure being connected to an external pipe fitted with means for the forced circulation of the air contained in the enclosure and housings for chemical reagents for absorbing carbon dioxide and water vapor contained in the air circulating in said pipe, each enclosure being further connected to one end of a pressure gauge, the other end of which is connected to a reference chamber, each enclosure finally being connected to means for supplying pure oxygen themselves connected to means for monitoring the level of liquid in the pressure gauge c. a tank containing a thermoregulated liquid in which the chambers and at least the part of the pipes comprising the housings for the chemical reagents are immersed d. and an electronic circuit programmed to control, at the end of regular unit time intervals and for a predetermined total time, the oxygen supply means so that the pressure measured by the pressure gauge connected to each enclosure is at the same level and to measure the amount of oxygen supplied to each enclosure.
Ainsi chaque chambre de référence sert à la détermination de la pression initiale donnée, qui est la pression de référence pour chaque enceinte pendant toute la durée des mesures. De plus les conditions de température sont identiques pour toutes les enceintes, étant obtenues par le même système de régulation du liquide contenu dans la cuve. Thus each reference chamber is used to determine the given initial pressure, which is the reference pressure for each enclosure for the entire duration of the measurements. In addition, the temperature conditions are identical for all the chambers, being obtained by the same system for regulating the liquid contained in the tank.
On comprend que l'installation permet de mener des expérimentations simultanées parallèlement sur différents animaux dans des conditions de température identiques et dans des conditions strictement constantes de pression initiale. It is understood that the installation makes it possible to carry out simultaneous experiments in parallel on different animals under identical temperature conditions and under strictly constant conditions of initial pressure.
S'agissant de mesures effectuées sur un animal de taille moyenne, tel que rat, hamster, cobaye ou souris, l'enceinte du dispositif ou chaque enceinte de l'installation a par exemple une forme allongée cylindrique de longueur comprise entre 30 et 40cm et de diamètre compris entre 10 et 15cm et est équipée d'un treillis métallique séparant ladite enceinte en une zone supérieure où est placé l'animal et une zone inférieure où s'écoulent ses déjections. La ou les chambres de références sont de formes comparables mais peuvent être de taille inférieure. With regard to measurements carried out on a medium-sized animal, such as a rat, hamster, guinea pig or mouse, the enclosure of the device or each enclosure of the installation has for example an elongated cylindrical shape with a length of between 30 and 40cm and diameter between 10 and 15cm and is equipped with a wire mesh separating said enclosure into an upper zone where the animal is placed and a lower zone where its excrement flows. The reference chamber or chambers are of comparable shape but may be of smaller size.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va être faite de deux modes de réalisation d'une installation de mesure de la consommation d'oxygène de six animaux simultanément, illustré par le dessin annexé dans lequel la figure 1 est une représentation schématique et simplifiée d'une installation pour la mesure de l'oxygène consommé par l'animal. Other advantages and characteristics of the invention will appear more clearly on reading the description which will be given of two embodiments of an installation for measuring the oxygen consumption of six animals simultaneously, illustrated by the attached drawing. in which Figure 1 is a schematic and simplified representation of an installation for measuring the oxygen consumed by the animal.
La figure 2 est une représentation schématique et simplifiée d'une installation pour la mesure de 1 'oxygène consommé et du dioxyde de carbone produit par l'animal. FIG. 2 is a schematic and simplified representation of an installation for measuring the oxygen consumed and the carbon dioxide produced by the animal.
Le premier mode de réalisation illustré à la figure 1 concerne une installation destinée à mesurer la consommation d'oxygène d'un animal. The first embodiment illustrated in FIG. 1 relates to an installation intended to measure the oxygen consumption of an animal.
Six enceintes 1 sont fixées latéralement à l'intérieur d'une cuve 2. Six enclosures 1 are fixed laterally inside a tank 2.
La cuve 2 est en matière plastique : elle a la forme d'un parallélépipède rectangle de lm de côté et de 0,65m de hauteur. The tank 2 is made of plastic: it has the shape of a rectangular parallelepiped with a side length of 0.65 m.
Chaque enceinte 1 a une forme cylindrique d'axe horizontal
et est de dimensions suffisantes pour qu'un animal de taille -moyenne tel qu'un rat , un hamster ou un cobaye puisse aisément
s'y mouvoir et y vivre pendant plusieurs jours. Dans un exemple
précis de réalisation chaque enceinte est d'une longueur de 33cm
et d'un diamètre de 12,5cm. Elle est réalisée dans un matériau
transparent afin de permettre leur éclairage si nécessaire.Each enclosure 1 has a cylindrical shape with a horizontal axis
and is of sufficient size for a medium-sized animal such as a rat, a hamster or a guinea pig to easily
move and live there for several days. In an example
precise realization each enclosure is 33cm long
and a diameter of 12.5cm. It is made of a material
transparent to allow their lighting if necessary.
A l'intérieur de chaque enceinte 1 est positionné un
treillis métallique 3 , dont les bords prennent appui sur les
parois incurvées de l'enceinte 1. Ce treillis 3 supporte l'animal
4 placé à l'intérieur de l'enceinte 1 et délimite une zone
inférieure 5 de l'enceinte dans laquelle s'écoulent les déjections
de l'animal 4.Inside each enclosure 1 is positioned a
wire mesh 3, the edges of which rest on the
curved walls of enclosure 1. This trellis 3 supports the animal
4 placed inside enclosure 1 and delimits an area
lower 5 of the enclosure in which the droppings flow
of the animal 4.
Dans chaque enceinte 1 sont placés les éléments nécessaires
à la vie normale de l'animal 4 pendant la durée de
l'expérimentation , notamment la nourriture et un abreuvoir
au-dessus du treillis ; dans la zone inférieure 5, il est
préférable de placer un papier absorbant préalablement imprégné
d'un réactif apte à éviter la fermentation des déjections.In each enclosure 1 are placed the necessary elements
to the normal life of the animal 4 for the duration of
experimentation, including food and a drinker
above the trellis; in the lower area 5 it is
better to place a paper towel previously impregnated
of a reagent capable of preventing the fermentation of the droppings.
Chaque enceinte 1 est fixée sur une paroi latérale 6 de la
cuve 2 selon une de ses extrémités 7, de telle sorte que ladite
extrémité 7 forme dans la paroi latérale 6 une ouverture qui
correspond à la face d'introduction de l'animal 4 dans l'enceinte.Each enclosure 1 is fixed to a side wall 6 of the
tank 2 along one of its ends 7, so that said
end 7 forms in the side wall 6 an opening which
corresponds to the insertion face of the animal 4 in the enclosure.
Le bord 9 de l'extrémité 7 déborde à l'extérieur de la cuve et
comporte un joint torique assurant la fermeture étanche de cette
ouverture 8 en coopération avec le couvercle 11. Eventuellement le
couvercle 11 présente un oeilleton 12 de surveillance,transparent.The edge 9 of the end 7 projects beyond the outside of the tank and
has an O-ring ensuring the watertight closure of this
opening 8 in cooperation with the cover 11. Optionally the
cover 11 has a transparent eyecup 12.
La cuve 1 contient six autres enceintes, qui constituent
les chambres de référence 13 ; ces chambres 13 sont fixées
de la même manière que les six enceintes 1 dans la paroi latérale
6 de la cuve. Cependant elles ne sont pas destinées à recevoir
d'animal. Dans la suite du présent texte ces six autres enceintes
seront dénommées chambres de référence 13 pour les distinguer
des six enceintes 1 qui accueillent les animaux 4.Tank 1 contains six other enclosures, which constitute
the reference chambers 13; these chambers 13 are fixed
in the same way as the six enclosures 1 in the side wall
6 of the tank. However, they are not intended to receive
animal. In the rest of this text, these six other enclosures
will be called reference rooms 13 to distinguish them
of the six enclosures 1 which accommodate the animals 4.
Chaque enceinte 1 est reliée à une chambre de référence 13 par deux conduites 14,15 entre lesquelles est interposé un manomètre 33 à niveau liquide. La première extrémité 14a de la conduite 14 débouche dans la zone supérieure 16 de l'enceinte 1 et la seconde 14b au sommet de l'une des branches 17 du manomètre 33. La première extrémité 15a de la conduite 15 débouche au sommet de l'autre branche 18 du manomètre 33 et la seconde 15b dans la chambre de référence 13. Les six enceintes 1 sont donc raccordées, chacune à une chambre de référence 13,par six ensembles de conduites 14,15 supportant chacun son propre manomètre 33. Chaque manomètre 33 est muni de capteurs 28 de variation du niveau du liquide dans les deux branches 17,18. Each enclosure 1 is connected to a reference chamber 13 by two pipes 14, 15 between which is interposed a manometer 33 at liquid level. The first end 14a of the pipe 14 opens into the upper zone 16 of the enclosure 1 and the second 14b at the top of one of the branches 17 of the pressure gauge 33. The first end 15a of the pipe 15 opens at the top of the another branch 18 of the pressure gauge 33 and the second 15b in the reference chamber 13. The six chambers 1 are therefore connected, each to a reference chamber 13, by six sets of pipes 14, 15 each supporting its own pressure gauge 33. Each pressure gauge 33 is fitted with sensors 28 for varying the level of the liquid in the two branches 17, 18.
Chaque enceinte 1 est équipée d'un système de circulation de l'air ambiant. Ce système comprend une canalisation 19 dont l'extrémité d'entrée 19a et l'extrémité de sortie 19b débouchent toutes deux dans la zone supérieure 16 de l'enceinte 1. De l'entrée 19a à la sortie 19b, cette canalisation comporte sur son parcours une pompe ou turbine 20 assurant en continu la circulation de l'air ambiant , contenu dans l'enceinte 1. La partie amont de la canalisation 19 constitue l'aspiration de la pompe 20 tandis que la partie aval constitue le refoulement. Each enclosure 1 is equipped with an ambient air circulation system. This system comprises a pipe 19, the inlet end 19a and the outlet end 19b both open into the upper zone 16 of the enclosure 1. From the inlet 19a to the outlet 19b, this pipe has on its runs a pump or turbine 20 ensuring the continuous circulation of the ambient air, contained in the enclosure 1. The upstream part of the pipe 19 constitutes the suction of the pump 20 while the downstream part constitutes the discharge.
Dans la partie refoulement,la canalisation 19 comporte successivement une colonne 21 d'absorption du dioxyde de carbone et une colonne 22 d'absorption de la vapeur d'eau. Les colonnes en question sont des canistères transparents, placées dans des logements cylindriques et contenant pour la première 21 de la chaux sodée qui absorbe le gaz carbonique contenu dans l'air et pour la seconde 22 un réactif absorbant la vapeur d'eau, connu sous la dénomination de silicagel. Dans l'un ou l'autre de ces canistères peut être ajoutée une couche d'adsorbant, par exemple d'acide citrique, dans le but d'éviter la production d'éventuelles vapeurs basiques résultant de la fermentation des déjections de l'animal.Ghaque colonne comporte à sa partie supérieure un bouchon étanche d'accès, permettant le remplissage des colonnes à l'aide des réactifs. In the discharge part, the pipe 19 successively comprises a column 21 for absorbing carbon dioxide and a column 22 for absorbing water vapor. The columns in question are transparent canisters, placed in cylindrical housings and containing for the first 21 soda lime which absorbs the carbon dioxide contained in the air and for the second 22 a reagent absorbing water vapor, known as the name of silica gel. In one or the other of these canisters can be added a layer of adsorbent, for example citric acid, in order to avoid the production of possible basic vapors resulting from the fermentation of the animal's excrement Each column has a sealed access cap at its upper part, allowing the columns to be filled with reagents.
Les six enceintes, leur chambres de référence 13, leurs deux colonnes 21, 22 et toute leur canalisation 19 exception faite de la partie raccordant la pompe 20 et de la pompe 20 elle-même se trouvent immergées dans le liquide 23 contenu dans la cuve 2. La température du liquide 23 est réglée précisément par un système de thermorégulation et d'homogénéisation non représenté. Ainsi il est possible d'obtenir une température constante dans toute l'installation ; cette température est réglable selon les conditions opératoires. The six enclosures, their reference chambers 13, their two columns 21, 22 and all their pipe 19 except for the part connecting the pump 20 and the pump 20 itself are immersed in the liquid 23 contained in the tank 2 The temperature of the liquid 23 is precisely regulated by a thermoregulation and homogenization system, not shown. Thus it is possible to obtain a constant temperature throughout the installation; this temperature is adjustable according to the operating conditions.
Chaque enceinte 1 est équipée d'un système d'alimentation en oxygène pur . Ce système comprend un réservoir 24 d'oxygène pur sous pression raccordé sur la zone supérieure 16 de l'enceinte 1 par un conduit d'alimentation 25 sur le parcours duquel est placée une électrovanne 26 puis un débitmètre massique 27. Ce débitmètre est choisi pour pouvoir fonctionner en oxygène pur, avec un débit constant et avec une très haute précision. Each enclosure 1 is equipped with a pure oxygen supply system. This system comprises a tank 24 of pure oxygen under pressure connected to the upper zone 16 of the enclosure 1 by a supply conduit 25 on the path of which is placed a solenoid valve 26 then a mass flow meter 27. This flow meter is chosen for be able to operate in pure oxygen, with a constant flow rate and with very high precision.
Des moyens d'éclairage 30 sont prévus pour éclairer les enceintes 1, à partir de la paroi arrière 29 transparente de la cuve 2. Lighting means 30 are provided for lighting the enclosures 1, from the transparent rear wall 29 of the tank 2.
Un circuit électronique 31, comportant un micro-ordinateur, par exemple du type IBM XT ou AT ou PS, est connecté aux différents organes commandant le fonctionnement de l'installation, à savoir : les capteurs 28 de niveau des manomètres 15, les électrovannes 26, les débitmètres massiques 27, les moyens d'éclairage 30, les pompes 20 , le système de thermorégulation et d'homogénéisation 33. Ce circuit 31 est également connecté à un écran de visualisation des résultats 32 et/ou à une imprimante et/ou à des moyens de stockage des résultats sur support magnétique. Le circuit électronique comporte des cartes d'interfaçage et est programmé pour que soient réalisées les séquences de fonctionnement qui vont être décrites ci-après. An electronic circuit 31, comprising a microcomputer, for example of the IBM XT or AT or PS type, is connected to the various bodies controlling the operation of the installation, namely: the level sensors 28 of the manometers 15, the solenoid valves 26 , the mass flow meters 27, the lighting means 30, the pumps 20, the thermoregulation and homogenization system 33. This circuit 31 is also connected to a display screen for the results 32 and / or to a printer and / or to means for storing the results on magnetic media. The electronic circuit includes interfacing cards and is programmed so that the operating sequences which will be described below are carried out.
L'opérateur fixe d'abord les conditions opératoires de l'essai, et en particulier introduit dans le micro-ordinateur les données concernant la température de l'air ambiant , la durée de l'essai et , s'il s'agit d'un cycle nycthéméral, les conditions dudit cycle, la durée des intervalles de mesure de pression par exemple toutes les minutes, le débit massique d'alimentation en oxygène pur. The operator first sets the operating conditions for the test, and in particular enters the data relating to the ambient air temperature, the duration of the test and, if it is a question, into the microcomputer. 'a nycthemeral cycle, the conditions of said cycle, the duration of the pressure measurement intervals for example every minute, the mass flow rate of supply of pure oxygen.
Après introduction des animaux 4 et de leur nourriture et boisson éventuelles dans les six enceintes 1, l'opérateur ferme les couvercles 11 de ces six enceintes 1 et ceux des chambres de référence 13. La pression régnant dans ces six enceintes 1 et dans les chambres 13 correspond à la pression atmosphérique du moment. La mise en oeuvre des chambres de référence 13 permet de s'affranchir de toutes les variations de la pression atmosphérique qui interviennent pendant la durée de l'essai. After introducing the animals 4 and their possible food and drink into the six enclosures 1, the operator closes the covers 11 of these six enclosures 1 and those of the reference chambers 13. The pressure prevailing in these six enclosures 1 and in the chambers 13 corresponds to the atmospheric pressure of the moment. The use of the reference chambers 13 makes it possible to get rid of all the variations in atmospheric pressure which occur during the duration of the test.
Du fait de son activité métabolique, l'animal 4 consomme de l'oxygène et produit du gaz carbonique et de la vapeur d'eau. Due to its metabolic activity, animal 4 consumes oxygen and produces carbon dioxide and water vapor.
L'air ambiant , contenu dans l'enceinte 1, correspond à un animal 4 déterminé, est aspiré sous l'effet de la pompe 20 depuis l'extrémité d'aspiration l9a, passe dans la première colonne 21 sur la chaux sodée puis dans la seconde colonne 22 sur le silicagel avant d'être refoulé dans l'enceinte 1. La chaux sodée absorbe le gaz carbonique contenu dans l'air, et le silicagel en absorbe la vapeur d'eau. Ainsi l'air refoulé par l'extrémité de refoulement 19b est exempt de gaz carbonique et de vapeur d'eau. The ambient air, contained in enclosure 1, corresponds to a specific animal 4, is sucked under the effect of the pump 20 from the suction end l9a, passes into the first column 21 over the soda lime then into the second column 22 on the silica gel before being expelled into the enclosure 1. The soda lime absorbs the carbon dioxide contained in the air, and the silica gel absorbs the water vapor therefrom. Thus the air discharged through the discharge end 19b is free of carbon dioxide and water vapor.
Etant donné que l'animal 4 a consommé de l'oxygène et que l'on élimine le gaz carbonique et la vapeur d'eau produits, il s'ensuit une diminution du volume d'air dans l'enceinte 1 et donc une baisse de pression. Since animal 4 has consumed oxygen and the carbon dioxide and water vapor produced are eliminated, this results in a reduction in the volume of air in enclosure 1 and therefore a decrease pressure.
Après l'intervalle de temps unitaire donné, soit par exemple après une minute , le circuit électronique 31 commande l'ouverture de l'électrovanne 26 jusqu'à ce que les capteurs 28 indiquent que les pressions régnant dans l'enceinte 1 correspondante et la chambre de référence 13 correspondante soient égales. La durée d'alimentation et le réglage du débitmètre massique 27 donnent la mesure de la masse d'oxygène pur introduite dans l'enceinte et donc consommée par l'animal 4 pendant le laps de temps précédent. Cette mesure est affichée sur l'imprimante et/ou sur l'écran, et peut être mémorisée. After the given unit time interval, for example after one minute, the electronic circuit 31 controls the opening of the solenoid valve 26 until the sensors 28 indicate that the pressures prevailing in the corresponding enclosure 1 and the corresponding reference chamber 13 are equal. The supply duration and the adjustment of the mass flow meter 27 give the measurement of the mass of pure oxygen introduced into the enclosure and therefore consumed by the animal 4 during the preceding period of time. This measurement is displayed on the printer and / or on the screen, and can be stored.
L'introduction de l'oxygène pur dans l'enceinte remet la concentration d'oxygène dans l'air ambiant de l'enceinte 1 à sa valeur initiale. L'animal se trouve dans les mêmes conditions qu'au début de l'intervalle de temps donné.The introduction of pure oxygen into the enclosure returns the oxygen concentration in the ambient air of enclosure 1 to its initial value. The animal is in the same conditions as at the start of the given time interval.
Il est donc important de choisir l'intervalle de temps unitaire pour qu'il n'y ait pas d'altération des échanges respiratoires due à une baisse trop importante de la concentration en oxygène pendant un même intervalle de temps. It is therefore important to choose the unit time interval so that there is no alteration in respiratory exchanges due to an excessive drop in the oxygen concentration during the same time interval.
Pour une enceinte 1 ayant un volume intérieur de l'ordre de 3 à 5 litres, l'intervalle de temps est inférieur à cinq minutes , de préférence d'une minute. Ainsi la baisse de pression durant un intervalle donné est de quelques dizaines de Pascal , au maximum 200 Pa, ce qui correspond à des fluctuations de l'ordre du pour cent de la pression partielle en oxygène. Une telle fluctuation est sans incidence sur les échanges respiratoires. On comprend que l'intervalle de temps sera choisi en particulier en fonction de l'animal 4 concerné et du volume de 1 'enceinte 1.For an enclosure 1 having an interior volume of the order of 3 to 5 liters, the time interval is less than five minutes, preferably one minute. Thus the pressure drop during a given interval is a few tens of Pascal, at most 200 Pa, which corresponds to fluctuations of the order of one percent of the partial oxygen pressure. Such a fluctuation has no effect on respiratory exchanges. It is understood that the time interval will be chosen in particular according to the animal 4 concerned and the volume of the enclosure 1.
Les opérations précédentes d'alimentation en oxygène jusqu'à rétablissement de la pression correspondant à celle de la chambre de référence 13 se répétant pendant toute la durée prévue de l'essai selon les intervalles de temps unitaires donnés. Les moyens d'éclairage 30 peuvent être actionnés manuellement pendant la période obscure du cycle nycthéméral. The preceding oxygen supply operations until the pressure corresponding to that of the reference chamber 13 is restored, repeating itself throughout the duration of the test, according to the given unit time intervals. The lighting means 30 can be actuated manually during the dark period of the nycthemeral cycle.
Les résultats , correspondant aux mesures des quantités d'oxygène pur introduites dans l'enceinte 1 à chaque intervalle sont enregistrées , visualisées sur imprimante et/ou écran, selon les besoins de l'opérateur : par exemple sous forme d'une courbe représentant la consommation d'oxygène en fonction du temps.Ils peuvent être aussi mémorisés. The results, corresponding to the measurements of the quantities of pure oxygen introduced into enclosure 1 at each interval are recorded, displayed on a printer and / or screen, according to the needs of the operator: for example in the form of a curve representing the oxygen consumption as a function of time. They can also be memorized.
Le second mode de réalisation illustré à la figure 2 concerne une installation destinée à mesurer non seulement la consommation d'oxygène mais également la production de dioxyde de carbone. Elle est de plus complétée par un certain nombre de dispositifs d'alerte et de sécurité, évitant l'asphyxia de l'animal en cas de dysfonctionnement de l'installation. The second embodiment illustrated in FIG. 2 relates to an installation intended to measure not only the consumption of oxygen but also the production of carbon dioxide. It is also supplemented by a certain number of alert and security devices, avoiding the asphyxia of the animal in the event of a malfunction of the installation.
On a repris sur la figure 2 les mêmes références qu'à la figure 1 pour tous les éléments inchangés par rapport au premier mode de réalisation. The same references have been used in FIG. 2 as in FIG. 1 for all the elements unchanged from the first embodiment.
La modification principale concerne le système de circulation de l'air ambiant, équipant chaque enceinte 1. Dans ce système, la canalisation 34 comporte, en aval de la pompe 20, une électrovanne 35 placée à l'entrée d'une dérivation entre la canalisation proprement dite 34 et une branche 36. La colonne d'absorption du dioxyde de carbone est placée sur la branche 36, entre l'électrovenne d'entrée 35 et une électrovanne de sortie 37, montée sur la branche 36 avant son raccordement 38 avec la canalisation 34. La colonne d'absorption de la vapeur d'eau est placée sur la canalisation 34 entre le raccordement 38 et l'orifice de sortie 34b dans l'enceinte 1. Les électrovannes d'entrée 35 et de sortie 37 sont connectées au circuit électronique 31. The main modification concerns the ambient air circulation system, equipping each enclosure 1. In this system, the pipe 34 comprises, downstream of the pump 20, a solenoid valve 35 placed at the inlet of a bypass between the pipe proper 34 and a branch 36. The carbon dioxide absorption column is placed on the branch 36, between the inlet solenoid valve 35 and an outlet solenoid valve 37, mounted on the branch 36 before its connection 38 with the line 34. The water vapor absorption column is placed on line 34 between connection 38 and outlet port 34b in enclosure 1. The inlet 35 and outlet 37 solenoid valves are connected to the electronic circuit 31.
L'animal placé dans l'enceinte doit avoir un quotient respiratoire total inférieur ou égal à 1, c'est-à-dire le volume d'oxygène qu'il consomme durant un intervalle de temps doit être supérieur ou égal au volume de dioxyde de carbone qu'il produit durant le même temps Cette condition est remplie dans les conditions métaboliques les plus fréquentes. The animal placed in the enclosure must have a total respiratory quotient less than or equal to 1, i.e. the volume of oxygen it consumes during a time interval must be greater than or equal to the volume of dioxide carbon it produces during the same time This condition is met in the most frequent metabolic conditions.
Le fonctionnement de l'installation est le suivant. Au cours du premier intervalle de temps unitaire par exemple une ou deux minutes, l'électrovanne d'entrée 35 dirige l'air ambiant refoulé par la pompe 20 dans la canalisation 34. Cet air passe exclusivement sur la colonne 22 d'absorption de la vapeur d'eau. The operation of the installation is as follows. During the first unit time interval, for example one or two minutes, the inlet solenoid valve 35 directs the ambient air discharged by the pump 20 into the pipe 34. This air passes exclusively over the absorption column 22 of the water vapour.
Seule la vapeur d'eau étant absorbée, la dépression créée dans l'enceinte 1 à l'issue de cet intervalle de temps (A) correspond à la différence entre le volume d'oxygène consommé VA(02) et le volume de dioxyde de carbone produit VA(C02) pendant cet intervalle de temps. L'introduction d'un volume V1 d'oxygène pur permet de compenser cette dépression. Ce volume V1 est donc égal à:
Vî=VA (02) VA (CO2)
Au cours du second intervalle de temps unitaire (B), ltélectrovanne d'entrée 35, commandée par le circuit électronique 31,dirige l'air ambiant refoulé par la pompe 20 dans la branche 36. Cet air passe successivement sur la colonne 21 d'absorption du dioxyde de carbone et sur la colonne d'absorption de la vapeur d'eau.Sont absorbés la vapeur d'eau produite par l'animal pendant ce second intervalle (B) ainsi que le dioxyde de carbone produit par l'animal pendant le premier (A) et le second (B) intervalles. La dépression créée dans l'enceinte à l'issue de ce second intervalle (B) correspond au cumul du volume d'oxygène consommé Vu(02) pendant ce second intervalle et du volume de dioxyde de carbone produit VA(C02) pendant le premier intervalle.Only the water vapor being absorbed, the depression created in enclosure 1 at the end of this time interval (A) corresponds to the difference between the volume of oxygen consumed VA (02) and the volume of dioxide of carbon produces VA (C02) during this time interval. The introduction of a volume V1 of pure oxygen makes it possible to compensate for this depression. This volume V1 is therefore equal to:
Vî = VA (02) VA (CO2)
During the second unit time interval (B), the inlet solenoid valve 35, controlled by the electronic circuit 31, directs the ambient air discharged by the pump 20 into the branch 36. This air passes successively over the column 21 of absorption of carbon dioxide and on the water vapor absorption column. The water vapor produced by the animal during this second interval (B) as well as the carbon dioxide produced by the animal during the first (A) and the second (B) intervals. The vacuum created in the enclosure at the end of this second interval (B) corresponds to the cumulative volume of oxygen consumed Vu (02) during this second interval and the volume of carbon dioxide produced VA (C02) during the first interval.
L'introduction d'un volume V2 pur permet de compenser cette dépression. Ce volume V2 est donc égal à
V2=V8 (02) +VA (C02)
On détermine la consommation d'oxygène pendant un cycle correspondant aux deux intervalles successifs (A) et (8) , par la formule V(02)=V1+V2. The introduction of a pure V2 volume makes it possible to compensate for this depression. This volume V2 is therefore equal to
V2 = V8 (02) + VA (C02)
The oxygen consumption during a cycle corresponding to the two successive intervals (A) and (8) is determined by the formula V (02) = V1 + V2.
On détermine la production de dioxyde de carbone pendant un cycle correspondant aux deux intervalles successifs (A) et (B) par la formule approchée V(C02)=V2-V1
Comme approximation, on suppose que les variations d'oxygène consommé et de dioxyde de carbone produit entre deux intervalles de temps successifs sont négligeables, de sorte que
V ( 2) VA(O2)
VA(CO2)# V8(C02) et que V2 V1 = 2VA(CO2)=VA(C02)+VB(C02)
On peut considérer que les imprécisions à court terme des mesures se compensent à long terme sur la durée totale de l'essai.The production of carbon dioxide is determined during a cycle corresponding to the two successive intervals (A) and (B) by the approximate formula V (C02) = V2-V1
As an approximation, it is assumed that the variations of oxygen consumed and of carbon dioxide produced between two successive time intervals are negligible, so that
V (2) VA (O2)
VA (CO2) # V8 (C02) and that V2 V1 = 2VA (CO2) = VA (C02) + VB (C02)
It can be considered that the short-term inaccuracies of the measurements compensate in the long term over the total duration of the test.
Ainsi la méthodologie employée permet une mesure très exacte de la consommation totale d'oxygène et de la production totale de #dioxyde de carbone par les animaux étudiés sur des périodes longues, par exemple de 30 à 60 minutes, de même que le calcul exact du quotient respiratoire moyen durant les périodes correspondantes. Thus the methodology used allows a very exact measurement of the total consumption of oxygen and the total production of carbon dioxide by the animals studied over long periods, for example from 30 to 60 minutes, as well as the exact calculation of the mean respiratory quotient during the corresponding periods.
L'installation montrée à la figure 2 est équipée de moyens supplémentaires de sécurité. Afin d'éviter l'asphyxie des animaux 4 logés dans les enceintes 1 en cas d'anomalie de fonctionnement, de de panne ou de coupure électrique générale, chaque enceinte 1 est reliée par une canalisation 39 à une source 40 d'air naturel sous pression. Sur ladite canalisation 39 est montée une électrovanne 41 qui est normalement ouverte, c'est-à-dire qu'elle est en position ouverte lorsqu'elle n'est plus alimentée en courant électrique. De plus chaque enceinte 1 est, par une canalisation 42, reliée à l'air libre. Cette canalisation 42 est équipée d'une électrovanne 43 du type normalement ouverte. Lors des mesures, la commande de la fermeture de ces deux électrovannes 41 et 43 par le circuit électronique 31 isole l'enceinte 1.Elles s'ouvrent automatiquement en cas de panne ou coupure électrique générale, ou sous la commande du circuit électronique 31 en cas de dysfonctionnement; dans ce cas l'air sous pression est introduit par la canalisation 39 , balaie l'enceinte 1 et s'échappe par la canalisation 42. On évite ainsi l'asphyxie de l'animal. The installation shown in Figure 2 is equipped with additional security means. In order to avoid asphyxiation of the animals 4 housed in the enclosures 1 in the event of an operating anomaly, of breakdown or of general electrical cut-off, each enclosure 1 is connected by a pipe 39 to a source 40 of natural air under pressure. On said pipe 39 is mounted a solenoid valve 41 which is normally open, that is to say that it is in the open position when it is no longer supplied with electric current. In addition, each enclosure 1 is, by a pipe 42, connected to the open air. This pipe 42 is equipped with a solenoid valve 43 of the normally open type. During the measurements, the control of the closing of these two solenoid valves 41 and 43 by the electronic circuit 31 isolates the enclosure 1. They open automatically in the event of a general electrical failure or cut, or under the control of the electronic circuit 31 in malfunction; in this case the pressurized air is introduced through the pipe 39, sweeps the enclosure 1 and escapes through the pipe 42. This thus avoids the asphyxiation of the animal.
Chaque chambre de référence 13 est aussi reliée à l'extérieur par une canalisation 44 sur laquelle est montée une électrovanne 45 du type normalement ouverte. La fermeture simultanée des électrovannes 41,43,45, en début de mesures, permet d'isoler l'installation de l'extérieur et de fixer la pression initiale. Each reference chamber 13 is also connected to the outside by a pipe 44 on which is mounted a solenoid valve 45 of the normally open type. The simultaneous closing of the solenoid valves 41, 43, 45, at the start of measurements, makes it possible to isolate the installation from the outside and fix the initial pressure.
En cas de détection, par le circuit électronique 31, d'une anomalie de fonctionnement sur une , plusieurs ou toutes les enceintes 1, par exemple détection de variations de pression anormales, consommation d'oxygène anormalement haute ou basse, le circuit 31 peut mettre la , les ou toutes les enceintes en position de sécurité-balayage, comme cela a été décrit ci-dessus. In the event of detection, by the electronic circuit 31, of an operating anomaly on one, several or all of the chambers 1, for example detection of abnormal pressure variations, abnormally high or low oxygen consumption, the circuit 31 can put the, the or all of the enclosures in the safety-sweep position, as described above.
De plus, une alarme sonore et/ou visuelle peut être commandée par le circuit 31; cette alarme peut être locale ou à distance, par exemple une alarme téléphonique à répétition. On comprend que l'installation comporte une carte électronique de surveillance et d'alarme, apte à couper les alimentations électriques des électrovannes 41,43, 45 normalement ouvertes et à délivrer une alarme , dès qu'elle ne reçoit plus d'impulsions électroniques périodiques délivrées par le circuit 31. Cete carte est pourvue d'une alimentation autonome par batterie auto-rechargeable; elle est automatiquement mise en fonction par la première impulsion que lui envoie le circuit électronique 31 lors de la mise en route de l'installation, puis elle est maintenue inactive mais en veille par sa réexcitatirn intervenant périodiquement pendant toute la du rée des mesures.In addition, an audible and / or visual alarm can be controlled by the circuit 31; this alarm can be local or remote, for example a repeating telephone alarm. It is understood that the installation includes an electronic monitoring and alarm card, capable of cutting the electrical supplies to the solenoid valves 41, 43, 45 normally open and of issuing an alarm, as soon as it no longer receives periodic electronic pulses. delivered by circuit 31. This card is provided with an autonomous supply by self-rechargeable battery; it is automatically activated by the first pulse sent to it by the electronic circuit 31 when the installation is started up, then it is kept inactive but on standby by its re-activation intervening periodically throughout the measurement period.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été décrits à titre d'exemples non exhaustifs mais en couvre toutes les variantes. The invention is not limited to the embodiments which have been described by way of non-exhaustive examples but covers all the variants.
Elle n'est pas limitée aux animaux de taille moyenne , mais peut être adaptée , selon des dimensions appropriées de l'enceinte, aux animaux de plus petite taille comme la souris ou aux animaux de plus grande taille comme le lapin, le chat ou les petits primates. It is not limited to medium-sized animals, but can be adapted, according to appropriate dimensions of the enclosure, to smaller animals such as the mouse or to larger animals such as the rabbit, cat or small primates.
Le système de thermorégulation permet d'effectuer des mesures à différentes températures ambiantes, y compris éventuellement en ambiance froide, moyennant un refroidissement du liquide par un cryostat. The thermoregulation system allows measurements to be made at different ambient temperatures, including possibly in a cold environment, by cooling the liquid with a cryostat.
On comprend que le manomètre à niveau liquide n'est qu'un moyen de contrôle de la pression et qu'il peut être remplacé par des manomètres électroniques plus sophistiqués ; le manomètre à niveau liquide présente l'avantage d'une parfaite fiabilité dans le temps et d'une grande précision. It is understood that the liquid level pressure gauge is only a means of controlling the pressure and that it can be replaced by more sophisticated electronic pressure gauges; the liquid level manometer has the advantage of perfect reliability over time and high precision.
L'invention est applicable en recherche fondamentale sur le métabolisme énergétique et sa régulation ; elle est applicable dans les essais du type pharmacologique pour étudier l'influence de substances diverses sur le comportement de l'animal. The invention is applicable in fundamental research on energy metabolism and its regulation; it is applicable in pharmacological tests to study the influence of various substances on the behavior of the animal.
Elle est également applicable , simultanément aux mesures respiratoires décrites ci-dessus, à toute étude de cinétique d'élimination urinaire. Pour cela, les urines émises par les animaux logés dans les enceintes sont collectées à intervalles réguliers par un orifice situé à la partie la plus basse de l'enceinte, qui est bien sûr dépourvue de matériau suscep#tible d'absorber lesdites urines. Cet orifice est relié à l'extérieur par une tubulure étanche obturée par deux électrovannes montées en série et à ouverture commandée alternativement et séparées en un tronçon formant réceptacle. Cet ensemble constitue un ses permettant de recueillir les urines à l'extérieur de l'enceinte dans un collecteur de fractions, sans perturbation notable de la pression et de la composition de l'atmosphère régnant dans l'enceinte. It is also applicable, simultaneously to the respiratory measures described above, to any study of urinary elimination kinetics. For this, the urine emitted by the animals housed in the enclosures is collected at regular intervals through an orifice located at the lowest part of the enclosure, which is of course devoid of material capable of absorbing said urine. This orifice is connected to the outside by a sealed tube closed by two solenoid valves mounted in series and with an opening controlled alternately and separated into a section forming a receptacle. This set constitutes a sound allowing the collection of urine outside the enclosure in a fraction collector, without appreciable disturbance of the pressure and of the composition of the atmosphere prevailing in the enclosure.
Elle est également applicable, simultanément aux mesures respiratoires décrites ci-dessus, à toute étude de comportement de l'animal. Pour cela on incorpore, par exemple au niveau du couvercle obturant chaque enceinte, une pédale électrique sur laquelle l'animal peut appuyer pour obtenir l'administration d'un renforcement positif ou l'interruption d'un renforcement négatif au sens neurophysiologique de ces termes.Ainsi devient possible toute étude de neurophysiologie comportementale et/ou mesure de motivation couplée aux mesures des échanges respiratoires en atmosphère dont la température, la pression , la composition gazeuse, le cycle lumineux sont contrôlables et ajustables. A titre d'exemple, des mesures en hypoxie ou hyperoxie sont possibles avec cette installation en remplaçant, avant le début des mesures , l'atmosphère initiale contenue dans les enceintes par balayage des chambres par un gaz de composition adéquate. It is also applicable, simultaneously to the respiratory measures described above, to any study of animal behavior. For this, we incorporate, for example at the level of the cover closing each enclosure, an electric pedal on which the animal can press to obtain the administration of a positive reinforcement or the interruption of a negative reinforcement in the neurophysiological sense of these terms. .Thus becomes possible any study of behavioral neurophysiology and / or measure of motivation coupled with measures of respiratory exchanges in an atmosphere whose temperature, pressure, gas composition, light cycle are controllable and adjustable. By way of example, hypoxia or hyperoxia measurements are possible with this installation by replacing, before the start of the measurements, the initial atmosphere contained in the chambers by scanning the chambers with a gas of suitable composition.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9100938A FR2671964A1 (en) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | Method, device and installation for measuring the amount of oxygen consumed, and possibly the amount of carbon dioxide produced by animals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9100938A FR2671964A1 (en) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | Method, device and installation for measuring the amount of oxygen consumed, and possibly the amount of carbon dioxide produced by animals |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2671964A1 true FR2671964A1 (en) | 1992-07-31 |
Family
ID=9409114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9100938A Withdrawn FR2671964A1 (en) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | Method, device and installation for measuring the amount of oxygen consumed, and possibly the amount of carbon dioxide produced by animals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2671964A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108433726A (en) * | 2018-02-13 | 2018-08-24 | 浙江大学 | A kind of respiration oxygen consumption real-time monitoring device |
| CN110623670A (en) * | 2019-08-16 | 2019-12-31 | 浙江大学 | Split type respiration oxygen consumption real-time monitoring device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1435261A (en) * | 1965-03-25 | 1966-04-15 | New and improved differential type respirometer device | |
| US4724845A (en) * | 1984-11-20 | 1988-02-16 | Vestar Research, Inc. | Method or systems of determining physiological status |
-
1991
- 1991-01-24 FR FR9100938A patent/FR2671964A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1435261A (en) * | 1965-03-25 | 1966-04-15 | New and improved differential type respirometer device | |
| US4724845A (en) * | 1984-11-20 | 1988-02-16 | Vestar Research, Inc. | Method or systems of determining physiological status |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| * page 111 - page 112; figure 1 * * |
| * page 115; figure 8 * * |
| MEDICAL AND BIOLOGICAL ENGINEERING. vol. 19, no. 1, Janvier 1981, STEVENAGE GB pages 110 - 116; M.P.ELPHICK ETAL.: 'An automatic oxygen consumption apparatus for small laboratory animals' * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108433726A (en) * | 2018-02-13 | 2018-08-24 | 浙江大学 | A kind of respiration oxygen consumption real-time monitoring device |
| CN108433726B (en) * | 2018-02-13 | 2020-09-04 | 浙江大学 | Respiration oxygen consumption real-time monitoring device |
| CN110623670A (en) * | 2019-08-16 | 2019-12-31 | 浙江大学 | Split type respiration oxygen consumption real-time monitoring device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108353771B (en) | Intelligent drip irrigation control system | |
| EP2180778B1 (en) | Irrigation control system | |
| US9970915B2 (en) | Systems and methods for rapid measurement of carbon dioxide in water | |
| US6113858A (en) | Monitor with in-situ optical probe for continuous concentration measurements | |
| KR920704115A (en) | Automatic liquid sampling and inspection device and method | |
| RU2365886C2 (en) | Control method of fluid medium and device to that effect | |
| FR2567645A1 (en) | METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING TURBIDITY OF A LIQUID MEDIUM | |
| KR100718261B1 (en) | Medulla meter and method | |
| FR2671964A1 (en) | Method, device and installation for measuring the amount of oxygen consumed, and possibly the amount of carbon dioxide produced by animals | |
| EP1075842A1 (en) | Method and device to deodorise and disinfect air | |
| LU100486B1 (en) | Automatic water sampler apparatus | |
| WO2008037882A2 (en) | Programmed intermittent automatic watering system | |
| WO2010139744A1 (en) | Box for plants | |
| Sedlacek | Aethalometer™ Instrument Handbook | |
| EP3311133A1 (en) | Device for measuring the volume of gas emanations | |
| CN208206921U (en) | A kind of pH value analyzer | |
| FR2738629A1 (en) | Weir water level measuring device | |
| WO2011066832A1 (en) | Alarm system for storage tanks holding liquid or semi-liquid | |
| KR101830890B1 (en) | System and method for measuring underwater carbon dioxide in real-time | |
| CN211206164U (en) | Fixed water head soil permeability measuring device | |
| FR3062897B3 (en) | RECEPTACLE FOR COLLECTING THE CONDENSATE OF A WATER HEATER | |
| FR2652232A1 (en) | Automatic and adjustable device for watering a growing container | |
| FR2880688A1 (en) | Combustion gas monitoring device for e.g. gas fired boiler, has detection unit to control gas passage from one chamber with infrared ray sensor to another chamber with electrochemical sensors if gas concentration does not cross preset value | |
| FR2801676A1 (en) | System to measures carbon dioxide produced by a wine must used to determine and control the density of the must in wine making and laboratory applications | |
| JPH07104283B2 (en) | Air pollutant automatic measuring machine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |