К МЕТОДИКЕ ДОЗИРОВАННОГО ВВЕДЕНИЯ СОБАКАМ РАДИОАКТИВНЫХ АЭРОЗОЛЕЙ Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

УДК 613.648:613.633]-092.9 +615.849.017:615.451.351.032

%

К МЕТОДИКЕ ДОЗИРОВАННОГО ВВЕДЕНИЯ СОБАКАМ

РАДИОАКТИВНЫХ АЭРОЗОЛЕЙ

В. И. Матвеев

Институт биофизики Министерства здравоохранения СССР, Москва

В настоящее время все большее внимание уделяется изучению закономерностей поведения и биологического действия радиоактивных изотопов при попадании их в органы дыхания крупных лабораторных животных. Однако существующие методы ингаляции аэрозолей (камерные, масочные) не исключают поступления- радиоактивных веществ в желудочно-кишечный тракт за счет слизывания их с поверхности тела и перемещения из носоглотки, что затрудняет изучение обмена изотопов. Кроме того, при существую-

~ *г г1 8 • РI •

5

Схема установки для динамической ингаляции аэрозолей собакам.

9

щих методах ингаляционного введения значительная часть радиоактивных веществ вообще не поступает в дыхательные пути животного, что является неэкономичным.

В настоящем сообщении описывается метод однократного дозированного введения аэрозолей собакам непосредственно в трахею, в значительной степени исключающий перечисленные трудности. Принципиальная схема установки представлена на рисунке, все детали ее объединены в линии.

Линия наполнения служит для поступления воздуха и аэрозолей в дыхательный мешок. Она состоит из генератора аэрозолей (/) — любого распылителя порошков или жидкостей [мы использовали генератор Кобера, дающий аэрозоли дисперсностью 0,5—2 мкм шунта (2) — трубки диаметром 12 мя, через который можно подавать в дыхательный мешок чистый воздух; кранов (3, а; 3,6), позволяющих регулировать подачу воздуха в шунт и генератор аэрозолей; ртутного манометра (4), предназначенного для контроля за давлением на входе распылителя, которое регулировалось вентилем (5)].

По линии вдоха поступает содержимое дыхательного мешка в легкие животного. Эта линия состоит из полиэтиленового дыхательного мешка (6), из которого равномерно генерируемый аэрозоль ритмично вдыхается животным. С помощью дыхательного мешка возможно визуальное наблюдение

1 Инструкция по применению ингалятора Кобера.

за правильностью работы аппарата. Объем дыхательного мешка для собак 3 л. Он помещен в прозрачный пластмассовый цилиндр (7) с эластичным основанием, не препятствующим экскурсиям дыхательного мешка. Цилиндр предназначен для защиты атмосферы от попадания в нее аэрозоля при случайном повреждении дыхательного мешка. В составе линии вдоха имеется также клапанная коробка (£) с находящимся в ней клапаном вдоха, работающим на гравитационном принципе. Клапан препятствует забрасыванию выдыхаемого воздуха в линию вдоха. Интубационная трубка с раздувной манжетой (9) служит для герметичного соединения аппарата и трахеи животного. Размер трубки подбирается индивидуально для каждого жи-. вотного.

Линия выдоха предназначена для удаления выдыхаемого воздуха, определения его суммарного объема и очищения от взвешенных частиц. Она включает интубационную трубку, отводящую из легких в аппарат выдыхаемый воздух. Линия выдоха имеет также клапан выдоха (10), по устройству и принципу действия сходный с клапаном вдоха и обеспечивающий односторонний ток выдыхаемого воздуха; фильтр из ткани Петрянова (11), улавливающий дисперсную фазу выдыхаемого аэрозоля; газовые часы (12), регистрирующие объем выдохнутого воздуха.

Линия отсасывания служит для принудительного удаления из линии вдоха необходимых количеств аэрозолей и определения их концентрации. В линию отсасывания включены газовые часы (14) и фильтр (13), назначение и устройство которых идентично с таковыми в линии выдоха.

Узлы и детали аппарата соединены патрубками, сделанными из пластмассы, резины, стекла. Все соединения герметичны.

Для окончательной проверки ингаляционной системы в первые минуты после подключения животного к аппарату дыхательный мешок заполняли чистым воздухом через шунт (2) при закрытом кране (3, а). После проверки работы аппарата краном (3, б) перекрывали ток газа через шунт; одновременно, открыв кран (3, а) и подняв давление в шланге перед распылителем с помощью вентиля (5) до 240 мм рт. ст., начинали генерирование аэрозолей. В это же время снимали исходные показания газовых часов. О сбалансированности поступления и удаления аэрозолей судили по наполнению мешка, который в норме полураздут и колеблется в такт дыханию животного. Переполнение мешка говорит о необходимости удалить избыток аэрозоля через линию отсасывания, ибо в противном случае через линию выдоха пойдет аэрозоль, не побывавший в легких собаки. Излишнее удаление аэрозоля из мешка может привести к ограничению объема вдоха животного. Чтобы этого не происходило, нужно уменьшить интенсивность удаления аэрозоля через линию отсасывания.

За 3 мин. до окончания ингаляции манипуляцией с кранами (3) отключали генератор аэрозолей, и в систему дыхания вновь подавался чистый воздух, что препятствовало загрязнению атмосферы аэрозолем при отключении животного от аппарата. Одновременно с подачей чистого воздуха снимали показания газовых часов и по разнице конечных и исходных цифр определяли количества аэрозоля, прошедшие через линии выдоха и отсасывания. Для отработки методики ингаляции были проведены затравки животных.

12 беспородных собак разного пола, веса, возраста вдыхали аэрозоли, полученные из раствора солей Ри239 с активностью от 2 до 23,8 мккюри/мл. Для 5 животных использовали растворы азотнокислого Р (рН 1,0 и 2,0), для 7 — раствор цитратного комплекса Р (рН 6,0). На 4 собаках (по 2 из каждой группы) опыт проводили с предварительным внутривенным введением релаксанта деполяризующего типа действия (листенона) из расчета 0,1 мл 0,2% раствора на 1 кг веса животного. После достижения релаксации собаке при прямой ларингоскопии смазывали 2% раствором дикаина участки верхних дыхательных путей, с которыми соприкасалась вводимая после этого через рот интубационная трубка. Сразу после релаксации жи-

и

ё а Р х а

•о о

ш

о

и

X

ь

со

о

(Г

а тэ к

л>

ж <р

а х

а>

2 чэ ь

о»

о со X

ч о ш

о

О)

за

я а> <т>

ю

о со оо

о сл

со го

X

5

л

я н

32

к н

-Р

к н

н

н

н

н

ю со

со

ю

£

го

го

со 00

СП со

£

о о о ГО со го

о> о о о сл о О) ст> 00 СЛ о о со го £ 4». ОО СЛ

о о О со ^ СЛ 00 СО ^

сл со го го со СО го 4ь О сл 8 СО О 8? О ьо о о

го

4^

н-

со 00

00 сл

го го го со го

« 1 1 я го ГО СТ) о

со

со

ю

4*

сл

СО

сл

8

со

сг>

сл

00 ст>

СЛ

го

(Л СО

го о со

(О 4»

СЛ

ГО СГ5

ГО О

й

О сг>

сл

со со

СО

8

ГО О сл

сл

сл

£

сл

а

сл сл

со

оо сл

ю

ч»

со

00 СГ>

го

ОО СО

со

со го N

V—> 00

аз

£

ГО

0 о о о о

о сл о со о сл сл

со 00

СО

2

СО

й

§ 1 £ 1 о о о о о о о о о о Н— ю о со

СЛ со о го со со д? ОЭ го

го о го 00 со 4^

ю 2

ГО

го

го го

го

го

го

го со

го со

4». о

О ОО 00

со

СО

го со

н-

со

го сл

к-

со

со

сл

го го го 4* 1—• го ю го

1 со сл щф го го сл го сл

1 --а со 4^ о 00 о 4^ сл

со

о о о

о со о о ю

о 00 СО

го

о о о

о го о о со

сл со 4ь

о о о

о о — со о со

СЛ оо

£ о

о

о

о»

X

X

4

я * ы ь й £

Я.2 -13

ЙС (Ъ

2 о

X

00

Содержание изотопа в животном (в мккюри)

Содержание изотопа на фильтре выдоха (в мккюри)

Фактическая величина на задержки изотопа в организме(в % от ингалирован-ного)

Количество аэрозоля § выдохнутого через фильтр выдоха (в л)

Количество аэрозоля, прошедшего через линию отсасывания

(в л)

Содержание изотопа на фильтре отсасывания (в мккюри)

Концентрация

аэрозоля, вдыхаемого животным

(в мккюри!л)

Концентрация аэрозоля, выдыхаемого животным

(в мккюри/л)

Удельная актив ность раствора изотопов (в мккюри/мл)

Расчетная величина задержки изотопа в организме (в % от ингалированно-го)

Объемная концентрация его во вдыхаемом воздухе (в мл/л)

-О

р

о X

съ н

00

X X

Е

§

"О

И »

х

X

о

ж о ь

X X

ъ о н

00

р

X

о н о

X

00 о

р

X

X и>

<ъ о

о о*

ж

X

X X

\

X

X р

и

■О

о

и

о

Ьа

о

чэ

с

ю и

вотное помещали в специальный станок-фиксатор в положении лежа на животе и начинали проводить искусственное дыхание. При полном восстановлении самостоятельного дыхания, наступавшем через 8—12 мин. после введения релаксантов, раздували манжету интубационной трубки и животное подключали к аппарату для ингаляции.

Восемь собак вдыхали аэрозоли плутония под наркозом, для чего перед затравкой им внутривенно вводили 2% раствор гексенала до резкого ослабления роговичного рефлекса. Через 15 мин. после окончания ингаляции, продолжавшейся в течение 1 часа, животных умерщвляли электрическим током.

Для определения величины выведения активности из легких во внутренние органы радиометрическому анализу подвергали легкие, печень, кровь и бедренную кость. Навески органов и тканей сжигали влажным методом или в муфельной печи (бедро); Ри выделяли из золы методом инертных носителей. Активность препаратов измеряли сцинтилляционным методом.

Общий вес крови принимали равным 6% веса тела, а вес бедра — 5% веса скелета. Результаты обработаны статистически и представлены в виде средних и ошибок средних. Сведения, характеризующие работу установки, представлены в таблице.

За КПД установки мы приняли часть генерированных аэрозолей (в процентах), которая поступала в дыхательные пути животного. Эту величину определяли по формуле:

Л = т-^гХ10 о,

где г] — коэффициент полезного действия установки: Уг — объем аэрозоля, прошедший через дыхательные пути; У2 — объем аэрозоля, удаленный через линию отсасывания.

В таблице представлены данные об объемной концентрации аэрозоля — величины, близкой к описанной ранее плотности аэрозоля (7), но характеризующий объем распыленного раствора в 1 л воздуха. Этот параметр позволяет обобщить интенсивность распыления растворов различных концентраций одним генератором аэрозолей или сравнить эффективность генераторов нескольких типов при различных режимах их работы. Объемная концентрация аэрозоля, определенная по формуле:

Р =

С •

где р — объемная концентрация аэрозоля; сг — концентрация вдыхаемого аэрозоля; С — концентрация распыляемого раствора, в нашем аппарате составляла 0,0025=1=0,0003 мл/л и в большинстве случаев (11 из 12) находилась в пределах 0,0015—0,0038 мл/л.

Величину задержки изотопа в организме собак определяли 2 методами. Первый из них, прямой, позволяет, исходя из предположения, что активность, прошедшая через легкие животного, состоит из активностей, задержанных в организме (а2) и на фильтре выдоха (а2), определить величину задержки изотопа (а) в организме по формуле:

а = ^ХЮ0о/о.

Второй метод, расчетный,- дает возможность определить величину задержки изотопа в организме по разности концентраций во вдыхаемом сг и выдыхаемом (с2) воздухе: Ё

а = _£1-1£1_х 1()0%

С1

Задержка изотопа, определенная прямым и расчетным методами, не отличалась по величине и составляла соответственно 24,0 и 24,3% инга-лированного.

Поступила 10/1Х 1970 г.