Факультет

Студентам

Посетителям

Измерение дыхания воздушнодышащих беспозвоночных

В настоящее время при измерении дыхания воздушнодышащих беспозвоночных получают все большее распространение приборы с электролитической компенсацией убыли кислорода в дыхательной камере (Winteringham, 1959; Macfadyen, 1961; Вызов и др., 1967; Вызова, 1971; Dunkle, Strong, 1972).

Преимущество этого метода перед всеми перечисленными очевидно. Здесь устранен недостаток манометрического метода, состоящий в снижении концентрации кислорода в камере в течение опыта. В респирометрах с кислородным генератором животное в течение всего периода измерения дыхания находится в условиях заданного постоянного напряжения кислорода. Большинство из имеющихся моделей таких респирометров позволяет проводить длительные измерения. Объем потребленного кислорода определяется, в зависимости от конструкции прибора, либо по уравнению электролиза, либо по числу стандартных порций кислорода, выделенных генератором за определенный отрезок времени. Макфедьен (Macfadyen, 1961) подробно рассмотрел все предложенные к тому времени варианты и возможные принципы устройства респирометров с электролитической компенсацией убыли кислорода и показал, что надежность их работы во многом зависит от типа датчика, управляющего электролитической ячейкой. Надежнее в работе те приборы, в которых, как и в последней модели прибора Макфедьена (Macfadyen, 1961), кислородный генератор и управляющий его включением датчик разобщены. Кроме того, можно отметить, что удобнее те приборы, в которых кислород выделяется дозированно. Две таких модели приводятся в данной статье. Животное помещают в стеклянном или пластиковом контейнере в дыхательную камеру. При открытых кранах прибор приготавливают к работе: закрывают шлифом респирационную камеру и вместе с крышкой вставляют в малый сосуд, после чего кран этого сосуда закрывают. Все вместе вставляют в большой сосуд, помещенный в водяную баню. Кран большого сосуда после периода термостатирования закрывают и проводят измерения.

Компенсация убыли кислорода создает преимущество этого прибора перед поплавковым микрореспирометром. Прёимущество обсуждаемой модели состоит и в том, что кислород при включении генератора выделяется стандартными порциями. Однако в приборе датчиком служит замыкание цепи Pt—CuSO4, что, как показал Макфедьен, нежелательно из-за поляризации платинового электрода. Кроме того, как и при открытой манометрии, точность измерения зависит от строгости термостатирования. Этот недостаток может быть устранен, если респирационную камеру переконструировать по типу компенсирующих сосудов. Еще один недостаток прибора, а именно сложная система герметизации, может быть легко устранен путем замены резиновых пробок пришлифованными крышками.

Как уже говорилось, использование принципа дифференциальной манометрии может практически снять проблему строгого термостатирования. В этом случае достаточным оказывается грубое термостатирование с точностью в пределах одного градуса, т. е. только такое, которое исключает биологическое влияние изменений температуры на газообмен. На этом принципе основана конструкция респирометра с электролитической компенсацией убыли кислорода для измерения дыхания различных наземных и почвенных беспозвоночных (Вызов и др., 1967; Вызова, 1971). Точность измерения не зависит от атмосферного давления, так как использована схема компенсирующих сосудов, а также и от температуры, поскольку дыхательная и компенсирующая камеры выточены в едином медном или латунном блоке, выравнивающем в них температуру. Респирометр помещается в теплоизолирующую оболочку (при работе с комнатной температурой) или в специальный воздушно-водный термостат с циркулирующей в двойной стенке водой. Через кислородный генератор пропускаются импульсы тока длительностью 0,12 сек., благодаря чему кислород вырабатывается стандартными порциями. Объем порции кислорода может быть рассчитан по уравнению электролиза, а также определен объемным методом.

Оттягивание с помощью шприца воды из микропипетки имитирует снижение давления в рабочей камере, которое происходит при потреблении кислорода. Снижение давления затем компенсируется работой кислородного генератора. Таким образом несколько раз определяется объем кислорода, выделившегося при 50—100 включениях электролитической ячейки, откуда и рассчитывается объем единовременной порции кислорода. В сочетании с ручной схемой управления генератором прибор может работать при разном напряжении в сети. Для этого электролитическая ячейка должна быть откалибрована при разных напряжениях. В данной схеме объем порции кислорода при 120 в составляет 0,24 мм3, при 190 в — 0,45 мм3. Применение в качестве источников питания анодных батарей большой емкости или аккумуляторов позволяет использовать прибор в полевых условиях. Подготовка прибора к работе состоит в следующем. Электролитические ячейки в рабочей и компенсирующей камерах заполняются равным количеством насыщенного раствора медного купороса. В тефлоновые стаканчики на дне камер наливают раствор щелочи. На второе дно из оргстекла кладут кусочки влажной фильтровальной бумаги, затем в рабочую камеру помещают животное. При открытых капиллярных ходах крышка привинчивается к блоку, поверхность которого покрывается вакуумной смазкой. Прибор термостатируется 5—10 мин. Капля жидкости в капилляре-манометре устанавливается у средней метки. Это можно сделать, слегка надавливая поочередно на капиллярные ходы крышки. Затем оба хода одновременно закрываются скользящими на вакуумной смазке покровными стеклами. С этого момента ведется отсчет времени измерения потребления кислорода. Объем потребленного кислорода равен объему единовременной порции кислорода, умноженной на количество включений генератора за определенный период.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: