Хронический эксперимент это в биологии кратко

Обновлено: 02.07.2024

Хронический эксперимент в токсикологии. Заключение о токсичности химических веществ

Проведение хронического экспериментального исследования с целью обоснования гигиенического норматива имеет ряд особенностей, обусловленных техническими и экономическими причинами. Связано это прежде всего с вынужденно малым числом испытуемых доз (концентраций), что позволяет оценивать полученные результаты только путем прямого сравнения средних величин показателей состояния подопытных животных с параллельным контролем и практической невозможности построения зависимости доза — эффект. Вторым ограничивающим обстоятельством является то, что большинство используемых в токсикологическом эксперименте показателей являются градированными и степень их отклонения от параллельного контроля не отражает зависимости изменений показателя от величин испытуемых количеств. В связи с этим при планировании хронического эксперимента решающее значение приобретает оптимальный выбор испытуемых количеств вещества, их близость к прогнозируемой величине порога хронического действия, а также выбор диапазона разрыва между ними.

Наиболее надежный способ выбора испытуемых количеств вещества для хронического эксперимента основывается на анализе параметров острой токсичности, порога однократного действия (Limac) и коэффициента кумуляции (Kcum). Так, в ингаляционном эксперименте испытуемые концентрации всегда не должны быть выше Limac и разрыв между ними, как правило, не должен превышать десятикратного уменьшения каждой последующей концентрации по отношению к предыдущей. Для веществ, обладающих кумулятивными свойствами, рекомендуется проводить испытания не менее чем 3 концентраций. В этом случае разрыв между испытуемыми концентрациями может быть уменьшен.

При внутрижелудочном введении вещества следует руководствоваться теми же принципами при условии, что испытуемые дозы (концентрации) вещества должны быть ниже максимально переносимых, т.е. максимальных количеств вещества, не вызывающих гибели животных. Оптимальным результатом хронического токсикологического опыта является установление пороговой (Limch) и недействующей концентраций, что при малом числе испытуемых доз (концентраций) не всегда удается. В этих случаях следует основываться на сведениях о свойствах аналогов испытуемого вещества и всей другой доступной информации, позволяющей логически обосновать искомые величины.

Для оценки пороговости действия вещества И.В.Саноцким и И.П.Улановой (1975) предложены следующие количественные параметры состояния подопытных животных:

— изменения достоверно (р>0,05) отличаются от контроля и выходят за пределы (>2ст) физиологических колебаний показателя для данного вида животных в данное время года;
— при отсутствии достоверных (р>0,05) отличий от контроля наблюдаются скрытые нарушения равновесия с внешней средой (сужение возможности адаптации), выявляются, в частности, при помощи функциональных и экстремальных нагрузок (реакции выходят за пределы ±2ст соответствующей нормы);
— изменения достоверно (р>0,05) отличаются от контроля, хотя и находятся в статистических пределах физиологической нормы, однако стойко сохраняются (в эксперименте на животных).

Помимо прямого сравнения средних величин показателей подопытных и контрольной групп, анализ результатов хронического эксперимента можно проводить путем перевода градированных показателей в альтернативные. Достигается это построением зависимости доза — эффект на основе учета числа особей, прореагировавших на воздействие вещества в каждой из испытуемых доз (концентраций). Определение пороговых величин в этом случае возможно либо путем экстраполяции полученной зависимости на уровень аналогичных спонтанных эффектов в параллельном контроле, либо путем установления заданных вероятностных пределов риска. Определенный опыт в этом отношении накоплен при обосновании ПДК канцерогенных веществ.

Каковы бы ни были количественные критерии реакции организма на действие токсиканта, решение вопроса о реальной опасности вещества не может быть принято без проведения патогенетической оценки характера и степени его токсического действия с позиций критерия вредности. Если при действии больших доз (концентраций) веществ токсический эффект проявляется гибелью животных или наличием выраженных морфологических проявлений поражения, то при действий малых количеств токсиканта, особенно в течение длительного времени, оценка степени воздействия представляет серьезную методическую проблему.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Хронический эксперимент поставлен на крысах линии August с исходной массой тела 295±13 г., которые были распределены на 7 групп. В течение 5 месяцев животные получали соответствующие воды: КМВ, Д, КоД (корригированный дистиллят) и эти же воды после их низкотемпературной обработки. Контрольная группа содержалась на московской водопроводной воде (MB). Динамическое наблюдение проводилось в фоновом периоде, на 1,3 и 5-м месяце эксперимента.[ . ]

Целью хронического эксперимента является установление максимально недействующей дозы вещества, с учетом которой рекомендуется предельно допустимая концентрация.[ . ]

В конце хронического эксперимента посмертно было проведено определение витамина С во внутренних органах с параллельным определением их весовых коэффициентов. Значительные колебания в содержании аскорбиновой кислоты в органах как подопытных, так и контрольных животных не позволили сделать вывод о влиянии уротропина на этот показатель. Что касается весовых коэффициентов внутренних органов, то полуденные результаты четко свидетельствуют о «ом, что уротропин только в дозе 10 мг/кг вызывал существенное увеличение веса надпочечников, печени и почек.[ . ]

В условиях хронического эксперимента проводилось наблюдение за динамикой, морфологического состава крови с учетом количества эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина, цветного показателя крови и формулы белой крови, за акхивностью холинэстеразы, фагоцитарной активностью лейкоцитов, активностью дегидразы ткани печени, содержание аскорбиновой кислоты в надпочечниках и их ¡весом. Кроме того, на протяжении (всего опыта велось наблюдение за динамикой веса и поведением животных. По окончании эксперимента было проведено патогистологическое исследование внутренних органов подопытных животных.[ . ]

Проведение хронического эксперимента на животных является основным этапом санитарно-токсикологических исследований по гигиеническому нормированию содержания вредных веществ в воде водоемов.[ . ]

По окончании хронического эксперимента часть подопытных и контрольных животных забивается для гистологических исследований. На оставшихся в живых — прослеживается восстановительный период (не менее 1 месяца). Целесообразно вычисление Ышси как вероятностной величины.[ . ]

Во второй серии хронического эксперимента изучалось возможное действие бутилбензола на условнорефлекторную деятельность крыс, исследуемых в камере Котляревского. После выработки стереотипа и установления типа высшей нервной деятельности все животные были разделены на 3 группы. Крысы одной группы служили контролем. Результаты условнорефлекторной деятельности подопытных и контрольных животных изображены на рис. 3.[ . ]

Проведенные в конце хронического эксперимента патогистологические исследования показали, что гистологическая картина у животных, получавших максимальные дозы ГХБД (2 и 7 мг/кг), несколько отличалась от контрольной группы. В ряде случаев в миокарде и в тканях печени на фоне венозной гиперемии были обнаруже ны мелкие свежие периваскулярные кровоизлияния. В цитоплазме печеночных клеток были видны зернистые включения п неокрашенные вакуоли (паренхиматозная дистрофия). В почках тоже наблюдалось развитие паренхиматозной дистрофии. В надпочечниках имело место уменьшение содержания липидов в клетках пучковой зоны коры. При меньших дозах ГХБД патологических изменений, связанных с действием этого препарата, не было установлено.[ . ]

Влияние СТЭКа в хроническом эксперименте на условнорефлекторную деятельность белых крыс. Средние, величины латентного периода на свет и их доверительные интервалы по группам животных. Римскими цифрами обозначены месяцы от начала затравки. 1 — контроль; 2 — опыт с дозой 0,06 г кг; 3 — опыт с дозой 0,6 г/кг;

Определение пороговых величин в хроническом эксперименте — очень важная задача, так как их оценка позволяет выявить особенности действия химического соединения, явления адаптации и компенсации, определить статистическую достоверность изменений [1.14], они служат основой для выбора значений ПДК. Переход к ПДК от пороговых величин осуществляется при помощи коэффициентов запаса, которые обычно колеблются от 3 до 20. Его более высокие значения применяются при увеличении абсолютной токсичности; при увеличении значений КВИО, при уменьшении зоны острого действия, при увеличении коэффициента кумуляции, при увеличении зоны хронического действия, при увеличении зоны биологического действия, при значительных различиях в видовой чувствительности подопытных животных, при выраженном кожно-резорбтивном действии.[ . ]

На втором этапе сравнивали отходы в хроническом эксперименте.[ . ]

Переходя к изложению результатов, полученных в хроническом эксперименте, надо прежде всего отметить, что на протяжении всего времени наблюдения животные как контрольных, так и подопытных групп равномерно прибавляли в весе. Не изменялась также активность фагоцитоза у подопытных животных по сравнению с контрольными. Уротропин в испытанных дозах не влиял на активность холинэстеразы крови животных.[ . ]

Изменение фагоцитарного индекса у кроликов, получавших П-КХБ в хроническом эксперименте.

Указанная методика в равной степени пригодна для проведения острых, подострых и хронических экспериментов. Что касается точности и достоверности результатов эксперимента, то они во многом зависят от соблюдения как вышеуказааных условий, так и сохранения стабильности прочих условий эксперимента (температуры, жесткости, pH, содержания Ог в испытуемых концентрациях).[ . ]

Изменение титра агглютининов в сыворотке крови кроликов, получавших П-НХБ в хроническом эксперименте. / — контроль; 2 — при дозе 0,005 мг/кг; 3 — 0,05 мг/кг; 4 — 0,5 мг/кг.

Таким образом, в условиях изучения влияния на организм факторов малой интенсивности в хроническом эксперименте применение микроэкспресс-метода определения активности холинэстеразы не является целесообразным связи с меньшей чувствительностью данной методики и столь незначительной экономией затрачиваемого времени. Микроэкспресс-метод определения активности холинэстеразы, конечно, сохраняет свое значение при исследованиях в экспедиционных и полевых условиях.[ . ]

БПК и БПК биохимическое потребление кислорода за 5 и 20 сут: МИД - максимальная недействующая доза в хроническом эксперименте на лабораторных животных.[ . ]

Наиболее важный и ответственный этап при установлении ПДКр. э — выявление минимальной пороговой концентрации в хроническом эксперименте. Опыты проводятся в специальных затравочных камерах, выполненных из материалов, стойких к воздействию физических и химических факторов (стекло, фторопласт, нержавеющая сталь и др.). Размеры камер должны обеспечивать достаточную подвижность животных, оптимальный воздухообмен. При живой массе тела животных 1 кг (3—5 крыс, 30—50 мышей) объем воздуха в камере должен быть 15 дм3, а объем подаваемого воздуха 5 дм3/мин. Воздух подается в камеры специальными компрессорами (или вентиляторами высокого давления, например, ВПП-4). Он должен быть очищен от примесей и приведен к оптимальным характеристикам — температура 20—25 °С, влажность 70—75 %.[ . ]

Концентрации фтора 10—100 мг/л оказались действующими по данному тесту, что находится также в соответствии с его токсичностью в хроническом эксперименте. Менее выражена разница с контролем при концентрации вещества 1 мг/л, но она имеется, и это не противоречит результатам токсикологических исследований (С. Н. Чер-кинский, В. Н. Тугаринова, 1962).[ . ]

Одним из наиболее информативных показателей функциональной активности В-звена иммунной системы является титр антител в сыворотке крови [87-99,116]. В хроническом эксперименте изучали влияние термически обработанных вод на динамику общего пула иммуноглобулинов.[ . ]

На втором этапе исследований изучается резорбтивное действие соединений в условиях длительных экспозиций на подопытных животных (обычно — беспородных белых крысах). Хронический эксперимент в специальных затравочных камерах длится не менее 4 месяцев. Если в эксперименте для обоснования ПДКр. э животные могут находиться в камерах лишь ограниченное время (4 ч в сутки), то при моделировании воздействия атмосферных загрязнений животные должны находиться в камерах круглосуточно. Поэтому е камерах необходимо соблюдать более жесткие санитарные условия (устойчивый вентиляционный режим, уборка и т. п.).[ . ]

В связи с чем пороги подавляющего большинства веществ (65,4%), полученные при разовом воздействии на орган вкуса, почти совпадают с ПХД, установленными при многократном введении животным внутрь веществ в хроническом эксперименте? Причина, возможно, состоит в том, что величины ПХД часто близки к величинам токсического действия при кратковременном введении животным внутрь веществ, на что указывают, в частности, результаты проведенных нами исследований динамики токсикологического процесса в хронических опытах (см. ниже).[ . ]

При установлении предельно допустимой концентрации вредного вещества в воздухе рабочей зоны наиболее важным и ответственным этапом является определение минимально действующей (пороговой) концентрации (ПК) в длительном (хроническом) эксперименте. В качестве подопытных животных используют белых крыс. Обычно исследуют результаты воздействия 2—3-кратных концентраций, с помощью которых устанавливают подпороговую (максимально недействующую) и пороговую (минимально действующую) концентрацию (ППК и ПК) по функциональным, биохимическим и другим показателям. Установленные в результате длительного эксперимента подпороговые и пороговые концентрации позволяют выявить особенности воздействия вредных веществ и особенности адаптации животных к этому воздействию. С учетом выявленных особенностей выбирают значения ПДК. Переход к ним производится путем умножения пороговых концентраций на коэффициент запаса, величина которого зависит от токсичности вещества и изменяется от 3 до 20.[ . ]

В литературе по обоснованию предельно допустимых концентраций вредных веществ в воде водоемов имеется немало примеров, подтверждающих указанную закономерность действия веществ на теплокровные организмы. Мы установили, что только в 2 случаях начальные изменения исследуемых функций организма наступали на 4—5-м месяце затравки, в 5 случаях— в течение 2’/г—3 мес, а в остальных 18 случаях — в 1—2-й месяц. В последующий период затравки в половине случаев имело место дальнейшее некоторое усиление действия веществ, в остальных — действие было ослаблено или оставалось практически на том же уровне.[ . ]

Н. С. Строганова с сотрудниками, различные токсины прежде всего нарушают пластический обмен, а затем и другие стороны метаболизма и репродукционные способности организмов. В этой связи наиболее достоверными следует считать сведения о токсичности вещества, полученные в хронических экспериментах. Однако современная токсилогия должна часто давать срочные ответы о степени токсичности химических веществ, в изобилии продуцируемых промышленностью. Это заставляет исследователей использовать экспресс-методы, в которых обычно по какому-нибудь одному показателю, например, выживаемости (как в работах Дудорова, США), судят о степени токсичности разных сбросов. В этом случае считают, что минимальное количество точек на кривой выживаемости дает основание для математического прогнозирования резистентности гидробионтов в отношении того или иного вещества. При этом забывают, что организм — сложная система, внутри которой протекают свои процессы. Характерным примером относительности такого подхода может быть условность применения к живым системам температурного коэффициента Вант-Гоффа (<Эю).[ . ]

В программу токсикологических исследований нами было включено определение среднесмертельных доз изучаемого вещества для теплокровных животных, изучение кумулятивных свойств я токсического действия его в условиях подострого опыта, а также изучение возможного его влияния в хроническом эксперименте.[ . ]

При оценке степени токсичности некоторых веществ (сланцевый сульфонол, азолят Б и др.) учитывали лишь результаты исследований аналогичных веществ. При этом принимали во внимание, что близкие по химическому строению вещества обладают мало различающимися между собой токсикологическими параметрами в хроническом опыте, если острая токсичность и способность к кумуляции этих веществ оказываются близкими. Например, сравнение ЛД50 различных синтанолов показало, что наиболее токсичным из них является синтанол ДС-10, который в хроническом опыте оказался малотоксичным. Коэффициенты кумуляции синтанолов мало различаются между собой. Следовательно, нет оснований ожидать, что какой-то из них окажется более токсичным, чем синтанол ДС-10. Не было также необходимости изучать в хроническом эксперименте, например, сланцевый сульфонол, который, по данным острых опытов, обладает меньшей токсичностью, чем другие сульфонолы, изученные в хроническим опытах; все они не обладают выраженными кумулятивными свойствами. Такое сравнение токсикологических свойств ПАВ возможно также потому, что у них обнаруживается относительная однотипность действия, связанная, очевидно, с их поверхностной активностью.[ . ]

Наиболее важным и сложным является изучение влияния химических соединений в воде водоемов на здоровье человека. Санитарно-токсикологическое исследование ставит целью обнаружение максимальной недействующей дозы (концентрации) вредного вещества в условиях длительного воздействия на организм животных. Как правило, хронический эксперимент ведется на белых беспородных крысах, и лишь в том случае, когда имеется значительная разница в видовой чувствительности, выбирается также другой вид животных. Для опыта берут концентрации, различающиеся в 5—10 раз. Продолжительность опыта не менее 6 месяцев. Отбираются тесты, оказавшиеся наиболее эффективными в предшествующем подостром эксперименте. Наряду со специфическими широко применяются тесты, отражающие функциональное состояние организма. Для выявления минимальных эффектов загрязнителей среди неспецифических показателей особое место занимает метод условных рефлексов. Более 60 % утвержденных ПДКв, в том числе почти все регламенты, установленные по санитарно-токсикологическому признаку вредности, были обоснованы с использованием метода условных рефлексов.[ . ]

Описана схема гигиенического нормирования качества воды водоемов, включающая три основные показателя вредности: органолептический, санитарно-гигиенический и санитарно-токсикологический. Для каждого показателя описана методика определения, проиллюстрированная определением запаха воды и токсического действия четыреххлористого углерода в условиях хронического эксперимента. Обоснованы принятые предельно допустимые концентрации и принцип суммации действия вредных факторов при их одновременном проявлении.[ . ]

С целью выбора доз для проведения хронического эксперимента были поставлены исследования по влиянию п-нитрохлорбен-зола на организм кроликов в условиях острого опыта, а также изучены его кумулятивные свойства. Оценка летального эффекта п-нитрохлорбензола позволила установить, что среднесмертельной дозой этого вещества является 520 мг/кг. Изучение кумулятивных свойств показало, что п-нитрохлорбензол обладает и выраженными кумулятивными свойствами.[ . ]

Более выраженная кумулятивность неионогенных ПАВ, возможно, объясняется их большей устойчивостью к обезвреживанию в организме благодаря электронейтральности, отличающей их от анионоактивных соединений. Как известно, кумулятивные свойства, установленные по летальному эффекту, могут лишь ориентировочно характеризовать токсичность. Более достоверные сведения о способности веществ вызывать накапливающийся токсический эффект можно получить при проведении хронического эксперимента.[ . ]

Вопрос о выхлопных газах и аэрозолях, выделяемых в воздух автомобильными двигателями, требует значительно более интенсивного изучения. В этом направлении получены уже некоторые данные о составе выхлопных газов, из которых следует, что состав их изменяется под влиянием многочисленных факторов, куда входят конструкция двигателя, режим работы и уход за двигателем, а также используемое горючее (Faith, 1954; Fitton, 1954). В настоящее время планируется интенсивное изучение влияния всех составных частей выхлопных газов в хроническом эксперименте, на животных.[ . ]

Определение предельно допустимой концентрации вещества в воде водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования представляет собой комплексное санитарно-гигиеническое исследование. Оно включает определение концентрации, предельно допустимой по органолептическому показателю вредности, изучение влияния вещества на процессы самоочищения водоема по показателям ВПК, нитрификации, окисляемости (общесанитарный показатель вредности) и санитарно-токсикологическое экспериментальное исследование на биологической модели с постановкой острого, подострого и хронического экспериментов (обычно на белых крысах, кроликах или других животных). Из трех предельно допустимых концентраций, полученных в результате органолептического, общесанитарного и санитарно-токсикологического исследований, для включения в официальный перечень берется наименьшая и норматив включается в группу того показателя, который явился лимитирующим для оцениваемого вещества.[ . ]

- 2 основных метода: наблюдение и эксперимент. При наблюдении за животным или человеком в определенных условиях можно описать ту или иную функцию любого органа или работу целого организма, но нельзя ответить на вопрос, почему возникает данная функция или почему она изменилась.

Эксперимент может быть острым и хроническим:

1 – острый опыт осуществляется в условиях вивисекции (резать по живому) и позволяет изучить какую-то функцию за короткий промежуток времени. Недостатки: наркоз, травма, кровопотеря могут извратить нормальную функцию организма.

2 – хронический эксперимент позволяет в течение длительного времени изучать функции организма в условиях нормального взаимодействия его с окружающей средой. Хронический эксперимент применяется в виде целенаправленных хирургических операций (наложение фистул, нервнососудистых анастомозов, пересадка разных органов, вживление электродов и др.).Функции органов могут быть изучены не только в целостном организме, но и вне его, при искусственной их изоляции. Объектом исследования могут быть мышечные, нервные и другие клетки. По изменению биоэлектрической активности клетки судят о ее функции.

Павлов Иван Петрович (1849—1936). Выдающийся советский физиолог, создатель учения о высшей нервной деятельности. Внес вклад в изучение гипноза, механизма образования бреда, неврастении, психастении, навязчивых состояний, а также действие на нервную систему различных медикаментов, применяемых при лечении психически больных. Им было разработано учение о первой и второй сигнальных системах, сформулированы физиологические основы типов высшей нервной деятельности. Он внес большой вклад в изучение патогенеза и лечения психических заболеваний и понимания психического заболевания как заболевания мозга и всего организма.

Эксперимент может быть острым и хроническим:

Наблюдение как метод физиологического исследования. Подобный методический прием был и остается причиной многочисленных ошибок, так как экспериментатор должен проводить опыт, видеть и запоминать множество сложных процессов и явлений, что представляет собой трудную задачу. Действительно, физиологические процессы представляют собой динамические явления. Они непрерывно развиваются и изменяются, поэтому непосредственно удается наблюдать лишь 1—2 или, в лучшем случае, 2—3 процесса. Однако чтобы их анализировать, не обходимо установить связь этих явлений с другими процессами, которые при таком способе исследования остаются незамеченными. Вследствие этого простое наблюдение физиологических процессов как метод исследования является источником субъективных ошибок. Обычно наблюдение позволяет установить лишь качественную сторону явлений и лишает возможности исследовать их количественно.

Графическая регистрация физиологических процессов. Метод графической регистрации ознаменовал новый этап в физиологии. Он позволил осуществить объективную запись изучаемого процесса, сводившую до минимума возможность субъективных ошибок.

Объективная графическая регистрация биоэлектрических потенциалов послужила основой важнейшего раздела нашей науки — электрофизиологии.

Метод острого эксперимента. Прогресс науки обусловлен не только развитием экспериментальной науки и методов исследования Основным методическим приемом аналитической физиологии были эксперименты на изолированных органах. При этом чтобы получить доступ к какому-либо внутреннему органу или системе, физиолог должен был заниматься вивисекцией (живосечением). Такие эксперименты называют также острыми опытами. Чтобы исследовать тот или иной процесс или функцию органа либо системы, нужно было проникнуть в глубь организма, а сама попытка такого проникновения нарушала нормальное протекание физиологических процессов, для изучения которых и предпринимался опыт. Кроме того, исследование изолированных органов не давало представления об их истинной функции в условиях целостного неповрежденного организма.

Тест Тулуз-Пьерон (корректурная проба): получение информации о более общих характеристиках работоспособности, таких как.

Историческое сочинение по периоду истории с 1019-1054 г.: Все эти процессы связаны с деятельностью таких личностей, как.

Читайте также: