X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018
ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД АНАЛИЗА И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В ВЕТЕРИНАРИИ
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Потенциометрические методы основаны на измерении электродвижущей силы (ЭДС) гальванических элементов, состоящих из двух электродов, которые погружаются в один и тот же раствор (или два разных, но имеющих жидкий контакт между собой). ЭДС зависит от концентрации (активности) анализируемого иона. Поскольку потенциал лишь одного электрода измерить нельзя, то гальванический элемент состоит из двух электродов – измерительного (индикаторного) электрода, потенциал которого зависит от состава анализируемого раствора, и электрода сравнения, потенциал которого известен. В настоящее время существуют электроды, чувствительные к Ca, P, Cl, Na, Fe и другим элементам, определение концентрации которых используется при диагностировании различных заболеваний. Оба типа электродов подключают к pH-метру и измеряют водородный показатель. С помощью pH-метра проводят анализ активности ферментов, электрофорез белков сыворотки крови, определяют pH слюны, желудочного сока, мочи, что также способствует установлению верного диагноза при различных заболеваниях.
Для нормальной жизнедеятельности животного в его организме должен поддерживаться гомеостаз – динамическое постоянство внутренней среды организма, другими словами, должна происходить саморегуляция организма. Одним из важных факторов гомеостаза является кислотно-щелочное равновесие крови, поскольку общий объем крови составляет 1/13 массы от тела животного без учета жира. У спортивных лошадей кровь занимает 14-15% от общей массы тела, у лошадей 9,8%, у крупного рогатого скота 8%, у мелкого скота 8,2%, у свиней 6%. Кислотно-щелочное равновесие определяется по водородному показателю pH, который в оптимальных условиях изменяется незначительно: от 7,25 до 7,45. Смещение pH сверх нормы приводит к гибели животного. Нормальное pH значение артериальной крови животных равно 7,4, венозной – 7,35.
Также важной жидкостью организма является слюна, которая обеспечивает регуляцию кислотно-щелочного равновесия желудка (рубца у жвачных), участвует в физической и химической обработке пищевого кома, азотистом обмене, терморегуляции выполняет защитные функции. В сутки количество вырабатываемой животными слюны в литрах различно: у крупного рогатого скота 100-200, у мелкого рогатого скота 7-14, лошадь вырабатывает 40-50, свинья – 10-15, собака – 0,6-1,5, кролик – 0,04-0,08. Нормальное значение pH слюны жвачных и кроликов колеблется от 8 до 8,5, у лошадей, свиней и собак – 7,2-7,7. При пониженной кислотности ротовой полости, снижается кислотность зубного налета, что может привести к развитию кариеса.
Также в пищеварительной деятельности участвует желудочный сок, значение pH которого также определяется методом потенциометрии и должно находиться в оптимальных пределах. Желудочный сок является секретом трубчатых желудочных желез и эпителиальных клеток, выстилающих полость желудка, кислой реакции (pH 0,8-2,5). При пониженном значении pH рубцового содержимого жвачных развивается ацидоз рубца.
Потенциометрию также используют при диагностике заболеваний, например, рахита – тяжелого хронического заболевания, представляющего собой нарушения Д-витаминного и фосфорно-кальциевого обменов, которые приводят к дистрофическим изменениям костной ткани. Последние включают в себя размягчение и атрофию образовавшихся костей, нарушение окостенения, чрезмерное разрастание костной ткани. Страдают рахитом как производственные животные, так и домашние, вроде кошек и собак, однако у диких животных, обитающих в их естественных условиях, данное заболевание не отмечено. Анализ крови больных животных характеризуется пониженным содержанием фосфора (у собак 0,6-3,2 мг при норме 5,4мг; у телят содержание фосфора падает да 3,2-3,8 мг) и кальция (у телят уровень содержания кальция падает до 6,4-9,5 мг). Кальций и фосфор должны быть в организме в оптимальных соотношениях от 1,2:1 до 2:1.
Таким образом, применение электрохимических методов, в частности потенциометрии, существенно облегчает проведение химического анализа поскольку является чувствительным и точным, а также позволяет проводить исследования в мутных и окрашенных растворах, что не всегда возможно при использовании других методов. Благодаря использованию электрохимических методов значительно расширились возможности клинико-лабораторного исследования и диагностики пациентов.
Список литературы:
Аналитическая химия. Учебно-методическое пособие / Е.В. Волосова, Е.В. Пашкова, А.Н. Шипуля, Ю.А. Безгина, Н.Н. Глазунова // Ставрополь: Изд-во «СЕКВОЙЯ», 2017. –128 с.
Барковский В.Ф. и др. Физико-химические методы анализа. М.: Высшая школа. – 1972. – С. 344.
Комиссаренков А.А., Пругло Г.Ф., Фёдоров В.А. Потенциометрия: учебно-методическое пособие/ СПб ГТУРП. - СПб., 2013. - 64 с.
Спектральные методы анализа. Учебное пособие / Е.В. Пашкова, Е.В. Волосова, А.Н. Шипуля, Ю.А. Безгина, Н.Н. Глазунова //Ставрополь: АГРУС Ставропольского гос. аграрного ун-та, 2016 г. – 56 с.