МИКРОРЕСПИРОМЕТРЫ

МИКРОРЕСПИРОМЕТРЫ — аппараты для микроманометрических исследований. М. используются для микрогазоаналитических исследований, изучения тканевого обмена, дыхания и газообмена в тканях, отдельных клетках и для других целей, когда протекающие процессы сопровождаются выделением или поглощением газов.

Для проведения исследований реакционный сосуд соединяют с жидкостным манометром (см.) и опускают в термостат. В реакционные сосуды помещают исследуемый объект (кусочки тканей, мелких животных, суспензии клеток), добавляют реакционные растворы, поглотители газов и другие элементы смесей, необходимые для исследования. Более сложные реакционные сосуды имеют сидящие на шлифах боковые реторты для введения различных сред, к-рые необходимо добавлять в сосуд в ходе исследования. Поворотом реторты на шлифе ее содержимое выливается в сосуд. Замечают время начала регистрируемого процесса. Отсчет разницы давлений ведут через определенное время.

При определении общего объема выделившегося в процессе реакции газа, помимо прямого отсчета разницы давлений, необходимо предварительно установить константу реакционного сосуда, т. е. объем газа, вызывающего смещения манометрической жидкости в капиллярной манометрической трубке на одно деление.

На основе использования манометров разработай ряд методов исследования тканевого обмена, определения газов крови и т. п.

Рис. 1. (слева) Схема микрореспирометра Варбурга: 1 — сосудик для исследуемого материала; 2 — боковой резервуар для реактивов; 3 — пробка с отверстием для пропускания газа, закрывающая боковой резервуар; 4 — внутренний цилиндрик (для щелочи); 5 — манометр; в — резервуар с жидкостью, уровень которой в манометре регулируется винтовым зажимом; 7 — двухходовой кран; шкала манометра с делениями; обычно отсчеты делаются в мм. Рис. 2. (справа) Схема дифференциального микрореспирометра Баркрофта: 1 — сосудики для контроля и исследуемого материала; 2 — манометр; 3 — двухходовые краны.

Так, манометрический метод Варбурга основан на определении количества выделяемых или поглощаемых газов с помощью микрореспирометров Варбурга (рис. 1).

Этим методом можно исследовать интенсивность дыхания (поглощение O₂) и газообмена (поглощение O₂ и выделение CO₂) животных и растительных тканей, суспензий клеток и др.; изучать различные стадии биол. окисления и окислительного фосфорилирования, протекающие в суспензии митохондрий, процесса гликолиза (при инкубации ткани в гидрокарбонатном буферном растворе, когда образующаяся молочная к-та вытесняет эквивалентное количество CO₂), активность ряда ферментов, напр, холинэстеразы (по количеству CO₂, вытесняемого из гидрокарбонатного буферного раствора уксусной к-той, образующейся в процессе ферментативной реакции), глюкооксидазы (по количеству поглощенного O₂ в присутствии избытка глюкозы), а также другие процессы тканевого обмена, используя различные ферментативные или хим. реакции, к-рые приводят к образованию (выделению) или поглощению газообразных продуктов и за счет этого — к изменению давления в реакционном сосуде, присоединенном к манометру.

Другой метод — манометрический метод Баркрофта — предложен для определения газов крови CO₂ и CO₂ с помощью микрореспирометров Баркрофта (рис. 2). При проведении исследований в один из сосудов помещают исследуемый объект (кровь, суспензию клеток, кусочек ткани), в другой — воду (этот сосуд — контрольный). Этим методом определяют разность содержания 02 в артериальной и венозной крови, активность дыхания, брожения, фотосинтеза и др.

Несмотря на то что оба метода в ряде случаев могут заменяться другими, менее трудоемкими (см. Ионоселективные электроды), при исследовании динамики дыхания клеточных суспензий, мелких насекомых эти методы применяются в лабораторных исследованиях и сейчас.

Библиография: Умбрейт В. В., Буррис P. X. и Штауффер Дж. Ф. Манометрические методы изучения тканевого обмена, пер. с англ., М., 1951.

В. И. Белькевич.