CC BY
4
регулируется испытуемым с помощью ручки 8. Показатель, характеризующий указанную функцию, фиксируется в герцах на индикаторе 4 пульта экспериментатора.
IV. Блок хронорефлексометрии на приставке для испытуемого содержит кнопку для определения скорости реакции 9, экран с тремя лампами ИФК-120 белого, красного и синего цвета 10, а также динамическую головку для подачи звуковых сигналов 11. На пульте экспериментатора этот блок представлен цифровым миллисекундо-мером 12, тумблерами включения световых и звуковых раздражителей 13, кнопкой одновременно-
; го пуска раздражителя и миллисекундомера 14. Предусмотрена также регулировка яркости световых 15 и громкости звуковых 16 сигналов. Устройство дает возможность определять не только скорости простых сенсомоторных реакций, но и сложных реакций выбора на различные раздражители.
V. Блок координиметрии на приставке для испытуемого состоит из неподвижного металлического диска с зигзагообразной прорезью, выполненной по его периметру 17, и подвижного металлического диска, расположенного соосно над
£ первым диском и снабженного «окошком» 18. Имеется также металлический стержень с изолированной ручкой 19. Перечисленные элементы соединены в единую электрическую цепь с расположенными на пульте экспериментатора счетчиками времени 4 и числа 6 касаний — ВК и ЧК соответственно. По ЧК и ВК в процессе выполнения испытуемым задания можно вычислить показатель координации (К) по формуле:
к 1000
- (ЧК-ВК)+1 •
VI. Блок определения выносливости на приставке для испытуемого имеет ручной динамометр с индикатором часового типа, шкала которого отградуирована в килограммах 20. Регистрация времени удержания испытуемым усилия, равного 2/з максимального, осуществляется электросекундомером 4 на пульте экспериментатора, который отключается при снижении усилия на 5 кг и более ниже заданного. На пульте экспериментатора имеются также: переключатель счетчиков для определения объема и распределения внимания на 3 ( позиции 21 соответственно кратности выполнения этого задания; переключатель, позволяющий подключать к счетчикам различные блоки по мере проведения исследования 22; кнопка 23 для установки индикаторов в нулевое положение; тумблер включения и отключения прибора 24.
Проведенные нами с помощью данного прибора исследования по определению состояния психофизиологических функций медицинских работников, а также работников ряда отраслей промышленности свидетельствуют о целесообразности его применения в этих целях, прежде всего при выполнении исследований непосредственно в условиях производства. Высокая чувствительность используемых психофизиологических методик, малое время, затрачиваемое на каждое исследование, портативность прибора позволяют широко использовать его в указанных целях. Прибор разрешен к изготовлению Комитетом по новой технике при Минздраве СССР, выпускается экспериментально-техническим производством при Московском НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрис-мана, отмечен наградой ВДНХ СССР.
Поступила 01.87.86
УКД 612.015.1/.3-088.1:681.31
Ю. В. Руль, И. В. Савицкий, Д. А. Базыка, Г. Н. Яндульская
МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КИНЕТИКИ БИОХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ПРИ ПОМОЩИ МИКРО-ЭВМ «ЭЛЕКТРОНИКА» Б3-34
Киевский медицинский институт
Биохимическое изучение ферментативной активности, процессов свертывания, показателей белкового, водно-солевого и других видов обмена занимает значительное место в современной биологии и медицине. Накопление продуктов ферментативных и других реакций оценивается фотометрическими и другими методами [2—4]. Ценность большинства методик, однако, снижается в связи с тем, что они не предусматривают ^ объективной оценки кинетики реакции.
Нормальная жизнедеятельность организма обеспечивается лишь при достаточно высокой скорости ферментативных реакций, в противном случае могут развиваться многообразные метаболи-
ческие нарушения. Патологические процессы могут быть связаны и со значительным увеличением скоростей реакции. Таким образом, достоверные данные о метаболических процессах в организме могут быть получены лишь при регистрации и анализе всего хода катализируемых реакций с определением их скорости. Существующая методика анализа диаграмм ферментативных реакций [1] имеет ограниченную ценность, так как учитывает лишь итоги реакции через произвольный интервал времени, например 15 или 30 мин от ее начала, и, таким образом, не отражает основных закономерностей кинетики. Использованные в некоторых работах [4] понятия начальной и
Расчет К, представляющего собой значение 1 мВ шкалы в микромолях на 1 л, производится по следующей формуле:
^ (д/А|)
К =!■
(2)
Характерная кривая кинетики биохимической реакции. Л — максимальное отклонение стрелки самописца, мм; а — максимальный угол наклона кривой биохимической реакции; I — длительность записи биохимической реакции, мм.
максимальной скоростей хода ферментативной реакции также неполно раскрывают ее закономерности без сопоставления с другими параметрами.
Исходя из изложенного, целью настоящей работы явились создание методики комплексной оценки кинетики биохимических реакций по аналоговым кривым и разработка программы этого анализа для микро-ЭВМ.
Исследования проводили на анализаторе ферментативной активности АФ-1. В работе использовали самописец Н-399 при диапазоне шкалы 50 мВ, силе тока 20 мкА, скорости движения ленты 180 мм/ч.
При учете параметров аналоговой кривой регистрировали следующие показатели (см. рисунок): максимальное отклонение h (в миллиметрах), длительность записи кривой до достижения ею стабильного уровня I (в миллиметрах), угол максимального отклонения а от оси абсцисс (в градусах). На основании этих параметров кривой по приведенным ниже формулам вычисляли концентрацию действующего вещества (фермента) в микромолях на 1 л; активность: максимальную— по максимальной скорости реакции в микромолях на 1 л биологической жидкости в час и общую (в течение всего процесса); продолжительность реакции в часах и отношение максимальной активности реагента к общей. Последний показатель позволяет выразить в безразмерных единицах неравномерность изменения активности исследуемого вещества в различные временные интервалы по мере расщепления субстрата и приближения реакции к динамическому равновесию.
Расчет концентрации исследуемого вещества (Е) проводится по формуле
. «
где h — максимальное отклонение стрелки самописца от первоначального положения по вертикали, мм; U — диапазон" шкалы милливольтметра, мВ; D — диапазон шкалы милливольтметра, мм; К — коэффициент, полученный при калибровке методики.
где а — концентрация исследуемого вещества, определенная в данной пробе спектрофотометриче- I ски или другим методом, мкмоль/л; Л* — концентрация данного вещества в той же пробе, определенная при помощи анализатора АФ-1, мВ; п — число наблюдений.
Величина К остается постоянной при введении в анализатор одинакового количества реагента в калибровочных и опытных исследованиях, в других случаях она изменяется прямо пропорционально этому количеству.
Общая скорость V реакции определяется по формуле
и.^.к
V =
D-1
где W—скорость движения ленты, мм/ч; I — длительность записи кривой до достижения ею стабильного уровня, мм.
Максимальная скороость Vmax вычисляется ПО il формуле:
U-W-K-tgq ''шах — £) > W
где а — угол максимального наклона кривой по отношению к оси абсцисс, градусы.
Используя формулы (2) и (3), получаем показатель отношения максимальной скорости к общей — Уша JV:
Mga
fmax/V = —f—. (5)
Показатели кинетики реакции могут быть вычислены при различных режимах записи с учетом особенностей каждой ферментативной реакции, что достигается введением в формулы соответствующих исходных параметров.
Значительное ускорение и упрощение расчетов по представленным формулам достигается при помощи микро-ЭВМ. Ниже приводится инструкция к использованию в этих целях наиболее распространенного программируемого микрокалькулятора «Электроника» БЗ-34:
1. Перевести машину в режим «Программирование»; В/О, F, ПРГ.
2. Ввести программу (см. таблицу).
3. Перевести калькулятор в режим «Работа»: F, АВТ, В/О.
4. Ввести значение шкалы самописца (в милливольтах) и нажать клавишу С/П.
5. Ввести значение скорости движения лентьг самописца (в миллиметрах в час) и нажать клавишу С/П.
6. Ввести значение коэффициента К или 1, если молекулярная масса исследуемого вещества неизвестна, С/П.
Программа для расчета показателей кинетики биохимических реакций
се « та К се ЕС
¥ о. се >* о 41 а га 0 1 « 8 «с
< ¡2 < 5 5 <:
00 кноп 54 15 П6 46 30 по 40
01 вп ОС 16 ИП5 65 31 С/П 50
02 2 02 17 ИП2 62 32 ИП7 67
03 1—1 ОЬ 18 — ' 13 33 ИП2 62
04 П1 41 19 ПО 40 34 X 12
05 С/П 50 20 с/п 50 35 ИП6 6-6
06 П2 42 21 ИП1 61 36 X 12
07 С/П 50 22 ипз 63 37 С/П 50
08 пз 43 23 X 12 38 ипо 60
09 С/П 50 24 П7 47 39 13
10 П4 44 25 ИП4 64 40 С/П 50
11 С/П 50 26 X 12 41 БП 51
12 П5 45 27 С/П 50 42 10 10
13 С/П 50 28 ипо 60
14 1Е 29 -г 13
7. Ввести значение максимального отклонения стрелки самописца в процессе реакции (в миллиметрах), С/П.
8. Ввести значение длительности записи диа-4 граммной кривой от ее начала до достижения
стабильного уровня (в миллиметрах), С/П.
9. Ввести значение угла а, С/П.
10. Зафиксировать появившееся на табло значение продолжительности реакции на часах.
11. Нажать клавишу С/П и зафиксировать значение концентрации действующего вещества в микромолях на 1 л биологической жидкости или в милливольтах на 1 л, если вместо К (см. п. 6 инструкции) вводилась 1.
12. Нажать клавишу С/П и зафиксировать зна-
чение общей активности реагента (фермента) в микромолях на 1 л в час или в милливольтах на 1 л в час в зависимости от размерности К.
13. Нажать клавишу С/П и зафиксировать значение максимальной активности в микромолях на 1 л в час или в милливольтах на 1 л в час.
14. Нажать клавишу С/П и зафиксировать значение показателя отношения максимальной активности к общей.
15. При неизменных первых трех условиях (по пп. 4, 5, 6 инструкции) обработка последующих диаграмм производится без промежуточных команд начиная с п. 7.
16. В случае необходимости ввода новых условий по пп. 4, 5, 6 перед выполнением п. 4 необходимо нажать клавишу В/О.
Методика анализа диаграммных кривых может быть использована при изучении активности ферментов, содержания липидов, факторов свертывания, биологически активных веществ, микроэлементов в крови и других биологических средах. Применение микро-ЭВМ позволяет автоматизировать расчет показателей кинетики биохимических реакций, что делает возможным использование его в массовых исследованиях.
Литература
1. Андреев В. С. Кондуктометрическне методы и приборы. — М., 1973.
2. Асатиани В. С. Ферментные методы анализа. — М., 1969.
3. Колб В. Г., Камышников В. С. Клиническая биохимия.— Минск, 1976.
4. Основы биохимии / Уайт А., Хендлер Ф., Смит Э. и др.: Пер. с англ. М., 1981. — Т. I.
Поступила 07.01,86
УДК 613.648: [613.693:621.396
10. Д. Думанский, Д. С. Иванов, В. Н. Солдатченков, Ю. М. Демидов,
К. Г. Евреинов, С. В. Биткин
ОЦЕНКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ОБСТАНОВКИ, СОЗДАВАЕМОЙ СРЕДСТВАМИ РАДИОСВЯЗИ АЭРОПОРТОВ, ПРИ ЕЕ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ РЕГЛАМЕНТАЦИИ
Киевский НИИ обшей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева
Наряду с радиолокационным обеспечением безопасности воздушного движения современный аэропорт обладает разнообразным набором средств связи, излучающих в окружающую среду электромагнитную энергию в диапазонах средних, высоких, очень высоких и ультравысоких частот (ЧС, ВЧ, ОВЧ и УВЧ).
Излучающие антенны, как правило, расположены на одном антенном поле и образуют единый передающий радиоцентр аэропорта. Управление воздушным движением в различных секторах и зонах пространства одновременно осуществляют диспетчеры службы движения (в больших аэропортах несколько десятков). По-
этому излучение электромагнитной энергии в указанных диапазонах осуществляется несколькими радиостанциями узла связи одновременно. По имеющимся в литературе данным [2], число одновременно излучающих радиостанций связи, работающих в сеансном режиме, может достигать нескольких десятков и зависит от интенсивности движения, класса аэропорта и категории ■ нагрузки. Длительность излучения в одном сеансе связи при этом является случайной величиной, распределенной по закону Эрланга К-го порядка. Уровень электромагнитной энергии в окружающей среде непостоянен во времени, так как, кроме перечисленных особенностей, излуча-
