Манометрические методы исследования

Манометрические методы исследования — совокупность методов исследования, основанных на определении давления газа или жидкости при помощи различных систем манометров. При физиологических исследованиях и во врачебной практике манометрическими методами исследования пользуются для определения давления крови или лимфы (внутривенного, внутрисердечного, внутричерепного, кровяного давления). При биохимических исследованиях манометрические методы исследования используют для изучения тканевого обмена, определения газов крови, промежуточных продуктов обмена, а также активности отдельных ферментных систем. При этом определяют количество газа, образующегося или исчезающего в процессе той или иной реакции в замкнутой системе.

Определение газов крови по Ван-Слайку — см. Ван-Слайка метода.

Определение газов крови по Баркрофту проводят в аппарате Баркрофта (рис. 1), который состоит из двух одинакового объема и формы сосудиков, соединенных при помощи манометра. Оба сосудика заполняют одинаковым количеством реакционной смеси; выделение или поглощение газа обычно проводят в одном из сосудиков и о количестве газа судят по разности давления в манометре. Кислород вытесняют из гемолизированной крови насыщенным раствором K3Fe(CN6), двуокись углерода — виннокаменной кислотой. Предварительно определяют константу прибора (для каждого из сосудиков), т. е. измеряют объем газа, который вызывает смещение уровней в манометре на 1 мм. Умножая величину константы на найденную в опыте разность давления, находят количество газа во взятой порции крови.


Рис. 1. Аппарат Баркрофта.



Аппарат Верзара (рис. 2) представляет видоизмененный аппарат Баркрофта: в нем введен дополнительный манометр, одно колено которого, соединенное с основным манометром, градуировано в объемных единицах; второе колено дополнительного манометра заканчивается резиновым баллоном, емкость которого можно изменять путем сдавливания его стенок винтовым зажимом. При пользовании аппаратом Верзара отпадает необходимость определять константу прибора, так как объем выделившегося газа измеряют непосредственно из отсчетов дополнительного манометра до и после выравнивания уровней в основном манометре за счет изменения емкости резинового баллона.


Рис. 2. Аппарат Верзара.

Изучение тканевого обмена по Варбургу. Об образовании или исчезновении того или иного газа судят по изменению давления в системе (небольшой стеклянный сосуд, соединенный с манометром) после приведения газа к первоначальному объему. Изучение дыхания проводят путем определения поглощения кислорода срезами ткани, кашицами, гомогенатами, структурными элементами клетки, помещаемыми в буферные растворы. Количество потребленного кислорода рассчитывают по уменьшению давления в системе. Выделяющаяся в процессе обмена двуокись углерода поглощается щелочью (см. Варбурга аппарат).

Определение газообмена ткани сводится к учету потребленного тканью кислорода и выделенной двуокиси углерода. Определение двуокиси углерода проводят двумя способами: 1) угольную кислоту, связанную щелочью, вытесняют сильной кислотой и определяют по увеличению давления газа в системе; 2) в двух приборах ведут определение поглощения кислорода тканью. В одном приборе для поглощения CO2 в дополнительный резервуар налита щелочь, в другом щелочи нет и образующаяся в процессе обмена двуокись углерода выделяется в газовое пространство. Это частично компенсирует уменьшение давления в системе за счет поглощения кислорода. По разности давления в обоих приборах рассчитывают количество выделившейся двуокиси углерода. Второй способ менее точен, но более прост и пригоден в большинстве случаев исследования.

Метод Варбурга может быть использован для изучения любой ферментной системы, катализирующей реакцию, прямо или косвенно связанную с образованием или поглощением газа.

Определение промежуточных продуктов тканевого обмена методом Варбурга возможно при использовании различных ферментативных или химических реакций, приводящих к образованию или поглощению газа (чаще CO2 или O2) в количествах, эквивалентных количеству исследуемого вещества (определение янтарной, пировиноградной, α-кетоглютаровой, глютаминовой, фумаровой кислот, ксантина, гипоксантина, ряда L-аминокислот). В настоящее время манометрические методы исследования промежуточных продуктов тканевого обмена все больше вытесняются менее трудоемкими специфическими методами хроматографического анализа (см. Хроматография).