Начало >> Статьи >> Архивы >> Руководство к практическим занятиям по общей гигиене

Определение токсичности веществ при пероральном и ингаляционном поступлении - Руководство к практическим занятиям по общей гигиене

Оглавление
Руководство к практическим занятиям по общей гигиене
Значение гигиенических исследований
Метод санитарного описания
Описание объектов по чертежам и топографическим картам
Методы органолептического исследования  объектов
Санитарно-физические методы исследования воздушной среды
Исследование микроклимата
Методы исследования влажности воздуха
Метода исследования подвижности воздуха
Метода комплексной оценки метеорологических факторов
Исследование ионизации воздуха
Исследование электромагнитных излучений
Исследование интенсивности инфракрасной радиации
Исследование естественной освещенности
Исследование искусственной освещенности
Исследование электромагнитных излучений радиочастот
Исследование механических колебаний воздуха
Исследование вибрации воздуха
Исследование ультразвука и инфразвука
Исследование запыленности воздуха
Методы исследования физико-механических свойств почвы
Методы гигиенических исследований тканей одежды
Испытание гигиенических свойств ткани
Исследование величины теплоизлучения тканями
Методы гигиенических исследований искусственных кож
Санитарно-химические методы исследования внешней среды
Санитарно-химические методы исследования воздушной среды
Определение показателей антропогенного загрязнения воздушной среды
Определение продуктов деструкции пластмасс
Определение в воздухе токсических примесей
Санитарно-химические методы исследования воды
Определение природного солевого состава воды
Определение веществ антропогенного происхождения
Определение в воде токсических   примесей
Санитарно-химические методы исследования почвы
Санитарно-химические методы исследования пищевых продуктов
Экспрессные методы исследования
Микроэкспресс-метод ферментного обнаружения
Бактериологические методы исследования внешней среды
Гельминтологические методы исследования внешней среды
Гидробиологические методы исследования водоемов
Расчетные методы
Исследование реакции организма на воздействие факторов внешней среды
Определение токсичности веществ при пероральном и ингаляционном поступлении
Исследование кожно-резорбтивного действия

Основной целью острых опытов является установление степени токсичности вещества, что оценивается по величине смертельных доз. В диапазоне смертельных доз выделяют два предела: верхний — абсолютно смертельная доза (LD100) или абсолютно смертельная концентрация (СL100) и нижний — максимально переносимая доза (LD0) или максимально переносимая концентрация (CLo). Определение этих параметров проводится путем испытания на нескольких группах животных последовательно возрастающих доз вещества, причем каждая доза изучается на отдельной группе животных.
Эффект испытанной серии доз надежнее всего оценивать по средней величине, т. е. по дозе, которая вызывает гибель 50% животных (LD50)·
Зона, ограниченная верхней и нижней границей летальности, называется зоной острого действия. Чем уже эта зона, тем более вероятно острое смертельное отравление. Для характеристики верхней и нижней границы зоны летальности принято вычислять дозы или концентрации, которые вызывают гибель 84 и 16% подопытных животных (LDl6, LD84 И CLl6, CL84).
Абсолютные значения параметров токсичности и зависимость «доза — эффект» могут меняться под влиянием целого ряда факторов. К этим факторам относятся видовые различия в чувствительности животных к действию токсических веществ, пол, возраст и состояние организма подопытных животных, особенности их питания и др. В связи с этим при проведении острых опытов следует соблюдать определенные правила. Эксперимент всегда проводится на животных одного вида, пола и возраста.

Таблица 28
Дозы вёщёства, испытываемые в опыте по методу Дейхмана и Ла Бланка


0,001

0,01

0,120

1,400

16,000

0,0015

0,016

0,180

2,100

24,000

0,0022

0,024

0,280

3,200

36,000

0,0033

0,037

0,420

4,700

 

0,005

0,055

0,620

7,000

 

0,007

0,080

0,940

10,600

 

Допустимые колебания массы тела животных в группе не должны превышать ±5—7%,например, различия в массе тела для мышей 1—2 г, для крыс 5—10 г. Масса тела мышей, используемых в эксперименте, 18—24 г, белых крыс 180—240 г.
После того, как сформированы 5—6 групп животных (одна из групп является контрольной), приступают к постановке острого опыта.
В предварительных опытах целесообразно определить порядок смертельных доз. Для этого испытывают дозы, кратные 10 (например, 5, 50, 500, 5000 мг/кг), на 1—2 животных. Расширенные опыты проводят начиная с дозы, при введении которой в ориентировочных опытах животное осталось живо, в то время как от всех более высоких доз животные погибли.
Для ориентировочного определения среднесмертельной дозы можно использовать метод Дейхмана и Ла Бланка, согласно которому на 6 животных испытывают действие повышающихся доз или концентраций, отличающихся между собой на 50%. Каждую дозу вводят животному. Выбор дозы проводят по табл. 28.
За среднесмертельную дозу изучаемого вещества принимается наименьшая доза, вызвавшая гибель животного. Для уточнения результата можно испытать действие еще одной дозы, промежуточной между дозой, вызвавшей гибель, и дозой, не приводящей к гибели животного.
В гигиенических исследованиях изучают действие вещества на организм при вдыхании, введении в желудок, нанесении на кожу.
Введение химических веществ в желудочно-кишечный тракт. Всасывание химических веществ в желудочно-кишечный тракт может происходить в ротовой полости, желудке и тонком кишечнике.

Скорость всасывания веществ зависит от их растворимости в липоидах, размера частиц, концентрации, вида растворителя, характера содержимого желудка и степени его наполнения, желудочно-кишечной секреции и др. При всасывании из желудка и кишечника вещества попадают в печень, где проходят процессы окисления, восстановления, гидроксилирования, направленные на обезвреживание ядов. Однако в ряде случаев метаболические превращения вещества приводят к образованию более токсичных соединений (так называемый летальный синтез).
Введение вещества в желудочно-кишечный тракт производится при помощи металлического зонда, представляющего собой толстую, сточенную на конце иглу от шприца. Удобны чуть изогнутые иглы с небольшим утолщением на конце в виде оливы. Химические вещества можно вводить перорально в чистом виде или в растворах, эмульсиях и суспензиях. В качестве растворителя используют воду или рафинированное подсолнечное масло. Если изучаемое вещество плохо растворяется в воде и масле, то его вводят в виде эмульсии. В качестве эмульгатора может служить 1—2% раствор крахмала, который смешивают с веществом в определенных соотношениях (1:1, 1:5, 1:10).
Введение вещества в желудок мышей и крыс проводят натощак, через 3 ч после кормления. Повторное кормление животных производится через 3 ч после введения вещества. Объем вводимого раствора для мышей 0,2—0,8 мл, для крыс 3—6 мл (объем не должен превышать 1—1,5% массы тела),
Для введения вещества в желудок мышь или крысу фиксируют, держа животное вертикально. Зонд вводят сначала горизонтально до задней стенки ротовой полости, затем конец зонда поворачивают вниз. Если зонд введен правильно, он легко соскальзывает в пищевод. Вещество вводят медленно, так как при быстром введении оно может попасть в дыхательные пути. Контрольной группе животных вводят соответствующее количество растворителя. После введения вещества за животными устанавливают наблюдение в течение 14— 21 дня.
В протокол опыта заносят подробные сведения о количестве погибших и выживших животных, сроках их гибели, величине испытанных доз. По результатам опыта рассчитывают значение среднесмертельной дозы и оценивают по ее величине токсичность вещества.


Рис, 28, Камеры для затравки животных (а, б).

Классификация веществ по DL50 предусматривает разделение их по степени токсичности при пероральном введении на четыре класса: чрезвычайно токсичные,
высокотоксичные, умеренно токсичные и малотоксичные. К первому классу (чрезвычайно токсичные) относятся вещества, среднесмертельные дозы которых меньше 15 мг/кг; ко второму —от 15 до 150 мг/кг, к третьему — от 150 до 5000 мг/кг, четвертому — более 5000 мг/кг.
Ингаляционный путь введения химических веществ. Токсичность химических веществ при ингаляционном пути введения зависит от их физико-химических свойств, агрегатного состояния, концентрации в воздухе и времени воздействия.
Для изучения ингаляционного воздействия ядов используют специальные камеры (рис. 28). Простейшим способом ингаляционного введения веществ является статический метод, при котором воздух в камере не обменивается (в отличие от динамического метода) и создаются определенные концентрации вещества.

Для оценки токсичности вещества в остром опыте могут использоваться стеклянные бутыли с широким горлом или эксикаторы, закрывающиеся герметично, емкостью 12—15 л (объем воздуха задают из расчета 9л на каждую мышь). Для проверки камеры на герметичность в нее вводят небольшое количество аммиака. Появление запаха аммиака или посинение красной лакмусовой бумажки свидетельствует о недостаточной герметичности камеры.
Для создания необходимой концентрации вещество наносят на фильтровальную бумажку, сложенную в виде зонтика и подвешенную на нитке к крышке эксикатора. Можно наливать вещество и в чашку Петри, которую ставят внутрь камеры. Концентрацию в камере определяют расчетным путем, учитывая убыль вещества за время опыта. Для этого проводят взвешивание бумажки или чашки Петри до и после эксперимента. Расчет концентрации ведут по формуле:

где P1 и Р2 — разность между весом фильтровальной бумажки до и после опыта, мг; V — объем камеры, л.
Для создания определенной концентрации необходимо рассчитать объемное количество вещества, вносимого в камеру:
Количество вещества =
Если изучаемое вещество газ, то расчет остается тем же, только в знаменателе вместо плотности берут массу 1 мл газа, равную плотности его по отношению к воздуху, помноженной на массу 1 мл воздуха (приблизительно равную 1,29 мг).
Продолжительность ингаляционного воздействия составляет для мышей 2 ч, для крыс 4 ч. По результатам гибели животных проводят расчет смертельных концентраций: CL50, GL16, CL84. На основании полученной среднесмертельной концентрации оценивают токсичность вещества. Согласно классификации вредных веществ по величине CL50 к первому классу (чрезвычайно токсичных веществ) относятся соединения со среднесмертельными концентрациями менее 0,5 мг/л, ко второму классу высокотоксичных веществ с CL50 от 0,5 до 5 мг/л, к третьему (умеренно токсичных) от 5 до 50 мг/л и к четвертому (малотоксичных) — вещества с CL50 более 50 мг/л.
Наблюдение за клинической картиной отравлений. Картина отравления может дать определенное представление о характере действия исследуемого вещества. Выделяют четыре стадии отравления: 1) скрытая стадия, которая продолжается от момента введения вещества до появления первых признаков его токсического действия; 2) продромальная стадия, характеризующаяся начальными явлениями; 3) стадия нарастания отравления; 4) стадия высшего развития симптомов. Последняя стадия может заканчиваться или гибелью, или разрешением, постепенным улучшением состояния подопытного животного.  
Возбудимость животных оценивается по двигательной активности, степени агрессивности и пугливости животных. Исследование реактивности мышей и крыс проводят путем наблюдения за реакцией животных на изменение окружающей обстановки (перемещение на открытом столе, площадке с отверстиями и перегородками, реакция на звуковые, тактильные и болевые раздражители).
Для острых отравлений характерны изменения состояния нервно-мышечной возбудимости: появление тремора, судорог (в начальных стадиях отравления эти симптомы могут быть выявлены при взятии животных в руки), нарушение походки (атаксия), вертикальное положение хвоста (тест Штрауба), свидетельствующие о степени возбуждения спинальных мотонейронов. Регистрируется реакция на прикосновение и болевая реакция, отмечаются изменения положения тела, конечностей и общий тонус скелетных мышц. Также оценивается реакция отдергивания головы при раздражении роговицы (роговичный рефлекс), отмечается изменение величины зрачка, наличие экзофтальма, учитывается степень саливации, частота дыханий и сердечных сокращений.
В конце опыта погибших, а также выживших животных подвергают патологоанатомическим исследованиям. В токсикологическом эксперименте рассчитывают изменения относительной массы внутренних органов.

Перед забоем животных взвешивают и, определив абсолютные значения массы органов, рассчитывают весовой коэффициент (отношение массы органа к массе тела животного, выраженному в граммах). Полученные данные сравнивают с весовыми коэффициентами органов контрольных животных.



 
« Роль опорно-двигательного аппарата в сохранении работоспособности   Руководство по клинической электрокардиографии детского возраста »