УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГИПОКСИИ У МЕЛКИХ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ

Полезная модель относится к области экспериментальной физиологии. Устройство может быть использовано для моделирования состояния гипоксии у мелких лабораторных животных (мышь, крыса и т.п.) с изменением температуры и/или давления газовой смеси в герметичной камере.
Известны устройства для моделирования гипоксии для гипоксической тренировки спортсменов профилактики некоторых заболеваний дыхательной и сердечнососудистой систем человека или экспериментальных целей. Наиболее простые из них представляют собой системы возвратного дыхания с частичным поглощением в рамках дыхательного цикла кислорода и полным поглощением выделяемого углекислого газа сорбентом (обычно натронной известью). В более совершенных гипоксикаторах используется принцип мембранного разделения газов для создания гипоксических смесей определенного состава [1-8, 10-25].
Недостатками аналогов являются: ограничение возможности их использования в эксперименте и данные устройства адаптированы исключительно для людей.
Известно устройство для проведения гипоксической тренировки мелких лабораторных животных. [9], которое представлено герметической камерой с двумя трубопроводами - входным и выходным, которые снабжены обратными клапанами. Входной трубопровод соединен с ротаметрической системой наркозного аппарата, в которую из баллона по трубопроводу поступает газообразный азот (ГОСТ 9293-74), смешиваемый через инжектор с атмосферным воздухом. Для контроля давления в герметической емкости установлен водяной манометр, а клапан выходного трубопровода срабатывает при увеличении давления газовой смеси выше атмосферного.
Известное устройство (прототип) [9] имеет недостатки, которые включают следующее: нет возможности изменять температурный режим эксперимента; конструкция устройства не позволяет поддерживать в камере заданное давление газовой смеси; не обеспечивается очистка камеры от фекалий и мочи животных во время эксперимента; конструкция устройства затрудняет выполнение его очистки и дезинфекции после проведения эксперимента.
Задачей предлагаемой полезной модели устранение недостатков прототипа.
Общий вид и схема устройства представлены на фиг. 1-3.
На фиг. 1 общий вид устройства;
на фиг. 2 схема устройства;
на фиг. 3 совмещение корпуса устройства с поддоном.
Устройство включает герметическую камеру (1), дно (2) которой выполнено в виде поддона (3) с продольным пазом (4) в торце его стенок, для фиксации и герметизации корпуса (5) камеры (1). Корпус (5) камеры (1) выполнен в виде перевернутой вверх дном емкости. На внутренних стенках паза (4) находятся эластичные уплотнители (6 и 7). На дне поддона (3) выполнены опоры (8) для пола (9) камеры (1). Пол (9) отстоит от дна поддона (3) на высоту опор (8) и перфорированный по всей площади отверстиями с диаметром 5-7 мм. Камера (1) снабжена двумя штуцерами (10 и 11). Один штуцер (10) соединен трубопроводом (12) с ротаметрической системой (13), второй штуцер (11) - с регулируемым обратным клапаном (14). Камера (1) содержит термодатчик (15) и манометр (16) для контроля давления газовой смеси в камере (1). Ротаметрическая система (13) имеет поплавок-индикатор (17), помещенный в прозрачный цилиндр (18) с нониусной шкалой от 20 до 0% кислорода в газовой смеси. Кроме этого, ротаметрическая система (13) снабжена инжектором (19) и краном (20) для газообразного азота (ГОСТ 9293-74), который посредством инжектора (19) смешивается с атмосферным воздухом, поступающим по воздушному трубопроводу (21) совмещенному с нагревательным устройством (22). Нагревательное устройство (22) имеет перфорированный наружный корпус (23) и помещенный в него нагревательный элемент (24). Ротаметрическая система (13) посредством штуцера (25) трубопроводом (26) соединена с редуктором (27) баллона (28) с газообразным азотом (ГОСТ 9293-74). Термодатчик (15) электропроводом (29) подключен к нагревательному элементу (24). Передняя стенка корпуса (5) камеры (1) выполнена прозрачной.
Алгоритм работы с устройством:
1. В камеру (1) помещают лабораторных животных, например крыс;
2
2
2
2. Краном (20) регулируют подачу N в цилиндр (18) ротаметрической системы (13) до заданной концентрации O в газовой смеси по показанию поднимающегося вверх поплавка-индикатора (17) и переводят ручку инжектора (19) в положение «N + воздух»;
3. Давление газовой смеси регулируют обратным клапаном (14) по показанию манометра (16);
4. Температуру газовой смеси регулируют термодатчиком (15);
5. После эксперимента животные извлекаются из камеры (1), которую разбирают путем извлечения корпуса (5) и пола (9) из поддона (3);
6. Камеру (1), поддон (3) и пол (9) очищают от фекалий и мочи животных, и все элементы подвергают мытью и дезинфекции. После просушки осуществляют сборку устройства.
Положительный эффект работы с устройством
1. Работа с устройством дает возможность изменять температурный режим эксперимента посредством проходящего через нагревательное устройство воздуха в ротаметрическую систему;
2. Применение регулируемого обратного клапана позволяет поддерживать в камере заданное давление газовой смеси;
3. Введение в конструкцию устройства перфорированного пола обеспечивает сброс в поддон фекалий и мочи животных;
4. Конструкция устройства позволяет выполнять его очистку и дезинфекцию после проведения эксперимента.
Список используемой литературы
1. Ав. св. СССР 1599026, А61М 16/00, опубл. 15.10.1990.
2. Александров О.В. Клинико-функциональный эффект курса интервальной нормобарической гипокситерапии у больных хроническим обструктивным бронхитом и бронхиальной астмой / О.В. Александров // Терапевт, архив. - 1999. - Т. 71, №3. - С. 28-32.
3. Васильева-Линецкая Л.Я. Нормобарическая гипоксическая терапия / Л.Я. Васильева-Линецкая // Вестник физиотерапии и курортологии. - 2002. - №1. - С. 75-78.
4. Велижанова И.А. Оценка эффективности нормобарической гипоксии и низкоинтенсивного лазерного излучения у больных гипертонической болезнью по данным суточного мониторирования артериального давления / И.А. Велижанова, Л.И. Гапон, О.В. Евдокимова // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физкультуры. - 2001. - №3. - С. 15-18.
5. Виноградов О.А. Неспецифiчна адаптацiя оргаiзму до фiзичного навантаження / О.А. Виноградов // Олимпийский спорт, физическая культура, здоровье нации в современных условиях. - Луганск, 2005. - С. 287-291.
6. Вовк В.И. Влияние адаптации к периодической гипоксии на биоэлектрическую активность кардиомиоцитов изолированного сердца при ишемии и реперфузии / В.И. Вовк, Ф.З. Меерсон // Бюл. Эксперим. Биол. и мед. - 1991. - Т. 111, №6. - С. 574-577.
7. Возможности нормобарической гипоксической тренировки в реабилитации больных хроническим бронхитом / Александров О.В., Винницкая Р.С., Струков П.В., Некмодова Г.В [и др.] // Вестн. РАМН. - 1997. - №5. - С. 34-37.
8. Механизмы адаптационного эффекта нормобарической гипокситерапии / [М.В. Александров, А.О. Иванов, Т.В. Александрова, М.А. Луцык] // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физкультуры. - 2001. - №3. - С. 18-21.
9. Некрасов С.Ю. Способ гипоксической тренировки лабораторных животных / С.Ю. Некрасов, Н.В. Станишевская, Н.А.  // Вiсник ЛНПУ iменi Т.Г. Шевченка. - 2005. - №6. - С. 120-124.
10. Нормобарическая гипоксия в комплексе профилактики инфаркта миокарда у лиц группы риска / А.А. Виноградов, С.Ю. Некрасов, И.В. Андреева, Л.А. Каменюка [и др.] //  медичний альманах. - 2002. - Т. 5, №4. - С. 18-19.
11. Патент 1826918 RU, А61М 16/00, опубл. 07.07.1993.
12. Патент 2040280 RU, А61М 16/06, опубл. 25.07.1995.
13. Патент 2118542 RU, А61М 16/00, опубл. 10.09.1998.
14. Патент 2133629 RU, А61М 16/00, опубл. 27.07.1999.
15. Патент 2129885 RU, А61М 16/00, опубл. 10.05.1999.
16. Патент 2188042 RU, А61М 16/00, опубл. 09.02.2001.
17. Патент 2177334 RU, А61М 16/00, опубл. 27.12.2001.
18. Патент 2291498 RU, G09B 23/28 - в медицине, опубл. 10.01.2007.
19. Патент 2471515 RU, А61М 16/00, опубл. 27.08.2012.
20. Патент на полезную модель 63225 RU, А61М 16/00, опубл. 27.05.2007.
21. Патент на полезную модель 80751 RU, А63В 23/18, опубл. 20.02.2009.
22. Патент на полезную модель 83421 RU, А62В 27/00, опубл. 10.06.2009.
23. Патент на полезную модель 96775RU, А62В 27/00, опубл. 20.08.2010.
24. Патент на полезную модель 133428 RU, А62В 27/00, опубл. 20.10.2013.
25. Филатьев Л.П. Интервальная гипоксическая тренировка и технические средства ее реализации в спорте / Л.П. Филатьев, Л.П. Бровко, Н.И. Волков // Современные достижения спортивной науки. - С.-Петербург, 1994. - С. 76.