Hidrológiai Közlöny 1983 (63. évfolyam)
6. szám - Dr. Présing Mátyás–Véró Mihály: Új módszer a Daphnia-fajok szívritmusának mérésére
Dr. Présing M.—Véró M.: Üj módszer Hidrológiai Közlöny 1983. 6. sz. 285 Űj módszer a Daphnia-fajok szívritmusának mérésére DE. P KÉSING MÁTYÁS* —VÉUŐ MIIIÁLY* Bevezetés A vízi állatok szívritmusa szennyezett vízben megváltozik. E változás észlelése és nyomonkövetése biológiai indikátorként szolgálhat a vizek szennyezettségének megállapításában. Halak szívritmusának mérésére már jól kidolgozott módszerek állnak rendelkezésre, amelyekkel akár laboratóriumban, akár természetes körülmények között, szabadon mozgó állapotban is pontosan mérhető annak változása ( Friede, 1978). Kisméretű vízi gerinctelenek — pl. Daphnia-fajok — szívritmusának mérésére a vizuális megfigyelésen és a közvetlen számláláson alapuló — meglehetősen pontatlan — módszerek terjedtek, el (fíekker és Krijgsmann, 1951; Fritsch, 1958; Meijering 1958; 1960). A mérések pontosabbá tételére szerkesztett Kolupajev és mtsai (1977) egy speciális készüléket, amellyel a szívritmus jellege is regisztrálható. Munkánk célja a szívritmus olyan mérési módszerének kidolgozása volt, amely toxikus anyagok akut hatásának gyors, pontos elvégzését teszi lehetővé. Módszer 1. A szívritmus regisztrálása A D. magna szívritmusának regisztrálását optoelektronikai módszerrel, az 1. ábrán vázolt mérési összeállítás alapján végeztük. A méréshez a kísérleti állatokat szilikongumival kiöntött, kb. lcm :i térfogatú plexi kádban, oldalra fordított helyzetben, kitűzéssel rögzítettük, a vizsgálandó oldatokban. Az így előkészített preparátumot Carl Zeiss gyártmányú, 320 típusú profilprojektor tárgyasztalára helyeztük és a I). magna átvilágításával a szívnek megfelelő területet 50 X -es nagyítással a készülék képernyőjére vetítettük. A képernyőn, a szív szövetállományának a kontrakcióval szinkronban történő denzitásváltozása létrehozott egy, a szívritmussal arányos fényintenzitás változást. Ez az intenzitásváltozás hozta létre a kontrakcióval arányos feszültséget a megfelelően kialakított opto-elektronikai érzékelő áramkör kimenetén. Az indikált (v. észlelt) 5—10 mV-os jeleket szintbeállítás, erősítés és az 50 Hz-es. zavarójelek kiszűrése után FM-rendszerű analóg mágnesszalagosrekorderen tároltuk, oszcilloszkópos kontroll mellett. A regisztráláshoz használt áramkör részletes megoldása a 2. ábrán látható. A kontrakcióknak megfelelő fényintenzitás változását egy IR-tartományban (/ = 950 nm) érzékeny, optikával ellátott fototranzisztor (2B50 tip. ASEA—HAEO) érzékeli, amely a képernyőn a szív kinagyított területe felett van elhelyezve. A fototranzisztor emitterkövető * MTA Biológiai Kutatóintézete, Tihany. kapcsolásban működik és egy Wheatstone-híd egyik ágát képezi. A hídáramkör megfelelő kiegyenlítése null-szinten "megjelenő analóg jelet biztosít a következő differenciál erősítő (741) fokozatnak, és így kiküszöböli az FM jeltároló aszimmetrikus vezérléséből eredő adatrögzítési zavarokat. Az erősítő után következő fokozat egy aktív sávkivágó szűrő (L 144), amely a projektor izzó 50 Hz-es táplálásából eredő váltóáramú zavaró komponenseket — 45 dB-re csillapítja. A jelek tárolásához Sony TC—252 W típusú stereo magnetofont használtunk, 19 cm/s-os szalagsebességgel, az FM-rendszerű jel rögzítéshez szükséges megfelelő modulátor-demodulátor áramkörökkel kiegészítve. A regisztráló áramkör feszültség ellátását 12 V-os feszültségszabályozók (L 130, SGS-Ates) biztosítják. A méréseinkhez a negyedik vedlési stádiumnál nagyobb, 3,2—3,6 mm nagyságú nem petés D. magnát használtunk fel. A jelek analizátoros értékelésével megállapítottuk, hogy a D. magna szívfrekvenciája a rögzítést követően kb. 3 óra múlva válik egyenletessé (3. ábra), ezért vizsgálatainkat a következő módon végezzük el. A rögzítéstől számított 3 óráig balatonvízben (kontroll) tartottuk az állatokat és félóránként l-l 1. ábra. A Daphnia magna szívritmusának mérésére alkalmazott regisztráló és jeltároló rendszer Jelmagyarázat 1. áhra. I. — projektor lámpa; 2. — kondenzor; 3. — hőszfirő; i. — tükör; — objektív: 6. — Daphnia magna tesztoldatban; 7. — tárgyasztal; 8. — blende; V. — projektor ernyő; 10. — fototranzisztor érzékelő; II. — mérőhíd; 12. — differenciál erősitő; 13. — sávkivágó szűrő; 14. — oszcilloszkóp; 15. — FM magnetofon Abb. 1. Das zur Messung des Herzrhytmus der Daphnia-magna angewandte Registrier — und Zeichenspeickerungssystem Jelmagyarázat —Zeichenerklärung Abb. 1. /.— Projector Lampe; 2. — Kondensor; 3. — Wärmefilter; 1. — Spiegel; 5. — Objektiv; Ii. — Daphnia magna in Test-Lösung; 7. - Gegenstandstisch; S. Blende; 'J. — Projektor Spiegel; 10. — l'bototransistor Fühler; 11. — Messbriicke; 12. — Differential-Befestiger; 13. — Strcifenausschneide-Filter; 11. — Oszilloscop; 15. — FM Magnethophon
