Изобретение относится к физиоло гии, а именно к биомеханике сосудистой стенки, и может быть использовано в экспериментальной фармакологии, при изучении механических свойств сосудов, что позволяет расширить представление о физиологических механизмах регуляции сосудистого тонуса и выявить некоторые причины нарушений гемодинамики при патологии.

Известно устройство для определения механических свойств образцов сосудистой стенки в виде кольцевых сег:ментов, содержащее держатель образца, приспособление для растяжения и регистратор (1 .

Однако это устройство не позволяет определить вклад напряжения гладкой мышцы сосуда в механические свойства стенки.

Наиболее близким к изобретению Ilo .технической сущности и достигаемому результату является устройство для доследования механических свойств кровеносных сосудов, содержащее термостатируемую камеру с двумя держателями образца сосуда, одним подвижным и другим неподвижным, шаговый двигатель, электрически соединенный с блоком управления шагового двигателя и механически соединенный .через механизм привода, датчик силы с подвижным держателем образца сосуда, и блок регистрации f 2 ).

Однако известное устройство позволяет изучать только пассивные механи-, ческие характеристики сосудистой стенки и ее гладкой мышцы и не дает возможность- исследовать изменение механических свойств сосудистой стенки при возбуждении гладких мышц, что черезвычайно важно для физиологических исследований формирования и поддержания или изменения сосудистого тонуса.

Целью изобретения является повышение точности исследования путем одновременной регистрации изменения диа2О метра кольцевого образца сосуда и силы противодействия изменению диаметра образца.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для исследования механических свойств кровеносных сосудов, содержащее термостатируемую ка° меру с двумя держателями образца сосуда, одним подвижным и другим неподвижным, шаговый двигатель, электрически соединенный с блоком управления шагового двигателя и механически сое1003804 ь ,диненный через механизм привода, датчик силы с.подвижным держателем обраэца сосуда и блок регистрации, вве дены блок программированного изменения диаметра образца и датчик длины диаметра кольцевого образца сосуда, причем датчик длины диаметра кольце,вого образца сосуда механически соединен с механизмом привода, выходы датчика силы и датчика длины диаметра кольцевого образца сосуда соедине ны с соответствующими входами блока программированного изменения диаметра образца, а его выходы соединены со входом блока управления шаговым двигателем и входом блока регистрации.

Кроме того; блок программированного изменения диаметра образца выполнен в виде последовательно соединенных первого масштабного усилителя, управляемого делителя и блока сравнения, последовательно соединенных второго масштабного усилителя, блока вычитания, усилителя и блока нелинейных кОмбинаций, ВыхОД которого соединен со вторым входом блока сравнения, выход которого соединен со входом блока управления шаговым двигателем, причем входы обоих масштабных усилителей соединены с выходом датчика силы, второй вход блока вычитания соединен с выходом датчика диаметра кольцевого образца сосуда, вход управляемого делителя и вход блока нелинейных комбинаций соединены с ñîответствующими входами блока регистрации, а управляемый делитель выполнен в виде резистора, соединенного последовательно с резистором оптрона, 1О

15 управляющий вход которого соединен . с выходом дополнительно установленно- 40 го задающего reнератора инфранизкочастотных сигналов.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для исследования механических свойств кровеносных сосудов; 45 на фиг.2 вЂ” схема блока программированного изменения диаметра образца сосуда.

Устройство для исследования механических свойств кровеносных сосудов 50 содержит термостатируемую камеру 1, . в которой находится раствор 2 с заданным химическим составом, оксигинирование которого производится через трубку 3. Выходное отверстие 4 трубки 3 расположено под держателем 5, 55 на котором закреплен образец б, второй конец последнего крепится на держателе 7. Кронштейн 8 может вращаться вокруг оси 9. Держатель 7 жестко связан с датчиком силы 10. ®О

Перемещение кронштейна 8 обеспечивается гайкой 11 и ходовым микрометрическим винтом 12. Блок программированного изменения диаметра образца сосуда 13 соединен с входом двухка- 65 нального регистратора 14 и выходами датчика силы 10 и датчика перемеще-. ния 15. Шаговый двигатель 16, на валу которогб закреплен микрометрический винт 12, соединен с блоком управ

,ления шаговым двигателем 17, Блок программированного изменения диамет ра образца 13 выполнен в виде после-. довательно соединенных первого масштабного усилителя 18 (фиr.2), управляемого делителя 19 и блока сравнения 20, последовательно соединенных второго масштабного усилителя 21, блока вычитания 22, усилителя 23 и блока нелинейных комбинаций 24, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения 20, Выход блока сравнения 20 соединен со входом блока управления шаговым двигателем 17.

Входы масштабных усилителей 18 и 21 соединены с выходом датчика силы 10, а второй вход блока вычитания 22 соединен с выходом датчика диаметра кольцевого образца сосуда. Вход управляемого делителя 25 и вход блока нелинейных комбинаций 2б соединены с соответствующими входами регистратора 14. Управляемый делитель 19 выполнен в виде резистора, соединенного последовательно с резистором оптрона, управляющий вход которого соединен с выходом дополнительного задающего генератора инфранизких частот 27.

Устройство для исследования механических свойств кровеносных сосудов работает следующим образом.

Вырезанный специальным штампом образец сосуда в виде колечка шириной 2 мм надевают на держатели 5 и 7 и погружают в раствор 2 заданного состава, находящийся в термостатируемой камере 1. Включают систему оксигенирования. Через трубку 3 и отверстие 4 кислород поступает в раствор 2 и поддерживает жизнеспособность образца. Затем, согласно выбранным началь-. ным условиям и выбранному алгоритму работы, производят настройку блока программирован ного изменения диаметра образца сосуда 13. Сигналы с датчика силы 10 поступают на масштабные усилители 18 и 21. Далее с усилителя 18 и управляемого делителя 25 сигнал поступает на регистратор 14 и на блок сравнения 20. Сигнал с датчика перемещения 15 поступает на блок вычитания

22, на который также подается сигнал с выхода усилителя 21. Разностный сигнал с блока вычитания 22 подается на вход масштабного усилителя 23, выход которого соединен со вторым каналом регистратора 14. Сигнал с выхода усилителя 23 поступает в блок нелинейных комбинаций 24, где преобразуется согласно выбранному алгоритму работы. С выхода сигнал поступает1 на блок сравнения 20 и дапее на блок

;управления шаговым двигателем 17, 1003804 который вращением вала шагового двигателя 16 приводит в движение кронштейн 8. Держатель 7 автоматически изменяет диаметр сосуда и соответствующее этому диаметру развиваемое сегментом образца 6 усилие. Величина усилия и диаметр образца изменяются в зависимости от начальных условий (состава среды, окружающей температуры или при стимуляции электрическим током) и записываются регистратором

14. Усилитель 21 служит для компенсации смещения датчика силы 10. Оптрон совместно с задающим генератором 27 позволяют менять во времени коэффициент усиления усилителя 28 и, таким l5 образом, дают, возможность моделировать влияние переменного давления.

Блок программированного изменения диаметра образца сосуда 13 при исследовании тонкостенных сосудов настраи-gg вался согласно закону Лапласа

F=2P 9R вЂ” 1.

2Р9

Т где F вЂ” развиваемое сегментом усилий;

R вЂ” радиус сегмента; половина длины окружности;

Ф вЂ” длина сегмента;

Р вЂ” давление внутри сосуда.

Предлагаемое устройство за счет введения датчика длины диаметра коль-30 цевого сегмента сосуда и блока программированного изменения диаметра образца позволяет на основе принципов обратной связи обеспечить автоматическое регулирование состояния об- 35 раэца кровеносногб сосуда и,тем самым, максимально приблизиться к условиям целостного организма и воспроизвести в,условиях опыта большинство важнейших физиологических воз- 4п действий. Использование изобретения в экспериментапьной фармакологии позволяет быстро и точно оценивать регуляторное влияние различных медикаментов на сосудистые реакции органиэ-45 ма, моделируя в широком диапазоне большинство переменных физиологических параметров, таких как давление, температура, реакция среды и т.д.

Формула изобретения

1. Устройство для исследования механических свойств кровеносных сосудов, содержащее термостатируемую камеру с двумя держателями образца сосуда, одним подвижным и другим неподвижным, шаговый двигатель, электрически соединенный с блоком управления шагового двигателя и механи- . 60 чески соединенйый через механизм привода, датчик силы с подвижным держателем образца сосуда и блок регистрации,отличающееся тем, что, с целью повышения точности ис-. следования путем одновременной регистрации изменения диаметра кольцевого образца сосуда и силы противодействия изменению диаметра образца, в него введены, блок программированного изменения диаметра образца и датчик длины диаметра кольцевого образца сосуда, причем датчик длины диаметра кольцевого образца сосуда механически соединен с механизмом привода, выходы датчика силы и датчика длины и диаметра кольцевого образца сосуда соединены с соответствующими входами блока программированного изменения диаметра образца, а его выходы соединены со входами блока управления шаговым двигателем и входом блока регистрации.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок программированного изменения диаметра образца выполнен в виде последовательно соединенных первого масштабного усилителя, управляемого делителя и блока сравнения, последовательно соединенных второго масштабно-го усилителя, блока вычитания, усилителя и блока нелинейных комбинаций, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения, выход которого соединен со входом блока управления шаговым двигателем, причем входы обоих масштабных усилителей соединены с выходом датчика силы, второй вход блока вычитания соединен с выходом датчика диаметра кольцевого образца сосуда, вход управляемого делителя и вход блока нелинейных комбинаций соединены с соответствующими входами блока. регистрации, а управляемый делитель выполнен в виде резистора, соединенного последовательно с резистором оптрона, управляющий вход которого соединен с выходом дополнительно установленного задающего генератора инфра.низкочастотных сигналов.

1 Й

ИстЬчники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Julia Т. et al l, Correlation of

vi sec-clast ic propert ies of large arteries wi th microscopic structure."Сirculation Research", 1966, 19, Р 1, р. 104-121.

2. 1а1ford l,. et а11. Somme ч1s" со-е1ast ic propert ies of scalp Ьгаin

in dura.-"American. Society of Mechanical. Engineering", BHF-7, 1969, с. 1-8.

100 3Â04

ВНИИПИ Заказ 1636/2: Тираж 711 Подписное", Филиал ППП "Патент",г.Ужгород,ул.Проектная,4