Глава 2. Материалы и методы исследования
Эксперименты были выполнены на 13 наркотизированных белых крысах средней массой 240 г в условиях «острого опыта». Наркотизировали крыс внутрибрюшинно нембуталом в дозе 1-1,5 г/кг [3] массы животного.
Все животные были разделены на 2 группы: 1 – контроль (n=6), 2 – животные, которым в течение 10-14 дней с питьевой водой давали линкомицин (n=7; в среднем на каждую крысу по 15 мг линкомицина в сутки). Способ введения заимствован из [2]).
Для поддержания жизнедеятельности тканей теплокровных животных использовался раствор Рингера. Раствор Рингера не только изотоничен плазме крови, но и близок ей по своему ионному составу. Кроме того, его реакция приближается к слабощелочной реакции плазмы благодаря содержанию в нем NaHCO3 .
2.1 Операционные процедуры. У всех животных для открытия доступа к мочеточникам выполнялась лапаратомия. Кишечные петли, по возможности аккуратно извлекались и располагались на грелке. Далее проводилась препаровка мочеточника, брюшную часть которого помещали на подвесные регистрирующие хлорсеребряные электроды. Во избежание подсыхания ткани покрывали вазелиновым маслом. Заземляющий электрод располагали под кожей на животе.
2.2 Методы регистрации и обработки исследованных показателей. Регистрирующие электроды присоединяли к входу дифференциального усилителя переменного тока, выход которого был подключен к аналого-цифровому преобразователю компьютера. Эксперименты выполнены с использованием компьютеров в режиме работы “на линии”. Комплекс приборов состоял из усилителей переменного и постоянного тока (производство ИТМО НАНБ), компьютера “Pentium-III”. Сигналы регистрировались на жестком диске, анализировались и затем воспроизводились для иллюстраций. Использован оригинальный пакет программ “Inputwin”, разработанный в Институте физиологии НАН Беларуси член-корреспондентом, профессором В.В. Солтановым, старшим научным сотрудником О.А. Азевым и программистом, ведущим инженером В.Е. Бурко [2].
Обработка полученных данных. Процедуры регистрации и анализа сигналов заключалась в следующем. При использовании программы «Input» в начале опыта подбиралась необходимая частота квантования сигнала, исходя из требований минимальной пятиточечной оцифровки любого импульса. Время непрерывного накопления информации ограничивается только размером оперативной памяти компьютера. Высокая скорость оцифровки используется для записи быстроизменяющихся процессов (электрическая активность нервных клеток и нервных волокон). Низкую скорость оцифровки предпочтительно выбирать для регистрации медленноменяющихся процессов (сигналы от датчиков артериального давления, дыхания, температуры и электродов, регистрирующих электроэнтеромиограмму и электроуретрограмму). Шаг квантования сигналов был 10 мс. Регистрировались как отрицательная, так и положительная фаза импульсов. Длительность одной непрерывной записи сигнала (один файл) при регистрации электрической активности в нервах составляла 60 с. Это позволяло в течение минутной регистрации получить информацию о текущих значениях частоты и амплитуды импульсации. Запись производилась в течение нескольких часов, с интервалом между файлами непрерывной регистрации 4 с.
По ходу эксперимента и после его окончания анализировались изменения частоты и площади зарегистрированной импульсации. Изменения электрической активности миоцитов мочеточника анализировались по комплексному показателю его интенсивности, учитывающему вклад амплитуды, частоты и длительности волн основного (базального) ритма. Этот показатель условно назван «площадью», приведен в относительных (машинных) единицах (S, м.е.), физически представляет собой интеграл напряжения сигнала миограммы по времени и является компьютерным эквивалентом общепринятого метода аналогового интегрирования. Кроме того учитывалась количество генерируемых «быстрых» пиков (F, имп/мин) и их ритмичность. Последние являются потенциалами действия, возникающие под регистрирующими электродами и отражающими сократительную активность энтеромиоцитов и ритмичность перистальтики органа.
Кроме функций оцифровки и записи данных «Input» имеет ряд полезных сервисных средств их просмотра и обработки: смещение кривых по вертикали, масштабирование (увеличение и уменьшение), сглаживание (усреднение по заданному количеству точек), сжатие. Сжатый процесс фактически представляет собой кривую изменения изучаемой функции, построенную по точкам, количество которых соответствует установленному разрешению монитора по горизонтали и позволяет в ряде случаев избежать необходимости построения соответствующих графиков.
Установка курсорной линии в нужной точке кривой позволяет точно определить координаты X и Y, то есть время от момента начала оцифровки в секундах и амплитуду сигнала в машинных и реальных единицах. Последняя получается путем умножения амплитуды сигнала в машинных единицах на коэффициент. Кроме того, «InputWin» имеет весьма широкий набор дополнительный встроенных функций. Основные из них:
«Частота» - преобразует периодический сигнал в график изменения частоты.
«Детектирование» – инвертирует отрицательные значения сигнала относительно нулевой линии.
«Дифференцирование» - математическое преобразование F(t)=dY/dt.
«Инвертирование» - производит разворот сигнала на 180˚ относительно нулевой линии.
«Изолиния» - находит среднее значение сигнала по всему файлу и устанавливает на него «нулевую линию».
По сравнению с другими аналогами программа «InputWin» выгодно отличается тем, что изначально разработана для регистрации и обработки именно биологических процессов.