CC BY
9
© В. Н. ПУЛЬКОВ, 1993 УДК 615.9+615.214 1.015.4.076.9
В. Н. Пульков
МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ИЗУЧЕНИЮ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ПОВЕДЕНИЯ ЖИВОТНЫХ В САНИТАРНО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ
Санкт-Петербургский НИИ радиационной гигиены *
При экспериментальном изучении вредного действия факторов окружающей среды на организм в гигиенических исследованиях широко используются методики поведенческой токсикологии и нейрофармакологии. Наиболее распространены методики определения двигательной активности животных, проявляющейся в реакциях перемещения по горизонтали. вертикальных стойках, обнюхивании и т. д. Двигательная активность регистрируется визуально или посредством приборов. Перемещение животного из места постоянного пребывания в экспериментальную установку вызывает комплекс реакций, называемых ориентировочными, связанных с неподвижным положением (вертикальные стойки), и исследовательских, проявляющихся в перемещении [1].
Особенностью этих реакций является быстрое снижение их частоты по мере ознакомления с тестовой ситуацией в течение нескольких минут, а также при повторных обследованиях. По мнению одних авторов [4], этот процесс характеризует память. Другие (20] связывают более выраженное снижение активности животных, подвергнутых воздействию вредных факторов, по сравнению с интактными особями со снижением внимания к внешним раздражителям. От данного типа поведения следует отличать спонтанную двигательную активность, измеряемую в течение часов, суток посредством приборов актометров в неизменных условиях [18|. Тем не менее спонтанной нередко обозначают впервые либо повторно измеренную в течение нескольких минут двигательную активность (9). С другой стороны, рекомендуется регистрировать исследовательскую активность однократно с целью исключения адаптации [2].
Ориентировочно-исследовательское поведение изучается методом «открытого поля» в его различных модификациях, различающихся формой (круглая и квадратная), размерами и разметкой площадки (в ряде случаев с отверстиями) |2, 3, 10, 14, 19]. Считается, что отверстия стимулируют активность и увеличивают чувствительность теста [19]. За рубежом применяются электронные приборы типа «Анимекс» для объективной, в том числе графической, регистрации двигательной активности |5]. Нами предложено фиксировать на бумаге путь и места остановок посредством прикрепленной к животному пишущей капсулы [11, 12]. Рекомендуемая длительность регистрации — 2 мин, некоторые авторы увеличивают ее до 3—5 мин и более [5].
Все вышеизложенное свидетельствует о необходимости разработки стандартизированных методических приемов для получения сопоставимых результатов.
Рассматриваемые методики позволяют оценить зоопсихо-логические характеристики, выраженность которых зависит от множества внешних и внутренних факторов, что обусловливает > их высокую вариабельность. В связи с этим при оценке и стандартизации методик, видимо, правомерно использовать критерии качества тестов, применяемые в психологин, такие как правильность, надежность, валндность и т. д. [I].
С этой точки зрения при определении правильности выбора условий тестирования, которые являются зависимыми от экспериментатора переменными (сложность тестовой ситуации. длительность и объективность регистрации, учитываемые показатели), следует исходить из доказанного в психологии положения о нормальном распределении людей по оценкам стандартизированных психологических тестов [1].
Если исходить из общебиологических закономерностей, это положение, вероятно, справедливо и для зоопсихоло-гических тестов. Известно также, что очень многие статистические совокупности в биологии имеют нормальное или близкое к нему распределение [16].
В некоторых работах изучалось распределение животных по латентному периоду условного рефлекса и сумма-ционно-пороговому показателю (СПП), которое оказалось нормальным [7, 8, 13). В отношении исследовательской активности указывается на явную асимметрию распределения [17].
В связи с этим нами изучено распределение интактных животных (выборки из 100—170 самцов беспородных белых крыс и мышей) по величине активности, измеренной общепринятыми и модифицированными тестами при разной дли-
тельности регистрации. Распределение крыс при измерении в течение 1—2 мин в «открытом поле» и на площадке с отверстиями различается достоверными положительными асимметрией и эксцессом (р<0,05). Коэффициент вариации соответствует 40—50 %, что близко к данным литературы [6, 15]. При увеличении длительности измерения до 3—6 мин коэффициент вариации уменьшается до 35 %, а распределение достоверно не отличается от нормы, хотя имеет тенденцию к сдвигу в направлении положительной асимметрии и отрицательного эксцесса. При интерпретации полученных данных следует учитывать, что при кратковременной регистрации (I—2 мин) на показатель влияет длительность латентного периода перед началом движения (ориентировочная реакция). В условиях высокой мотивации варианты совокупности стягиваются к центру, обусловливая положительный эксцесс. За это время наиболее активные особи успевают проявить высокую активность, что приводит к правосторонней асимметрии. ж
При большей длительности наблюдения увеличивается разброс между минимальными и максимальными значениями, животные проявляют большую часть исследовательской активности, меньше влияет латентный период, поскольку занимает относительно небольшое время, поэтому кривая распределения нормализуется. Это свидетельствует о правильности выбора длительности исследования и правильности построения теста.
Представляет интерес выявление зависимости между выраженностью ориентировочных и исследовательских реакций. На первый взгляд имеется обратная зависимость. Поскольку эмоциональная реактивность менее информативна при воздействии вредных факторов, большее внимание следует уделять исследовательской активности и ее стимуляции. Чем выше уровень активности, тем заметнее на этом фоне, как правило, угнетающее активность действие ксенобиотиков. Поэтому измерение активности следует начинать после окончания латентного периода перед началом движения. Но поскольку он различен у разных особей, то будет разной длительность наблюдения. Поэтому для характеристики активности животных в этих условиях можно ввести относительный показатель — скорость снижения активности от определенной величины, у. например до 50 %. Для этого измерение следует проводить в течение 5—6 мин с ежеминутной регистрацией и по индивидуальным или среднегрупповым графикам'определять этот показатель. На основании анализа литературы и собственных данных мы пришли к заключению, что он составляет 2—3 мин для крыс и 3—4 мин для мышей.
На поведение животных в поле влияет степень освещенности, поскольку грызуны, являясь ночными животными, плохо переносят сильное освещение. Мы исследовали влияние освещенности на поведение. При снижении освещенности уменьшался латентный период начала движения. Кроме того, исследовали поведение животных в темноте. Для этого использовали камеру 40X40X5 см, закрытую непрозрачной крышкой. Актограмма, записанная пишущей капсулой, более равномерно распределяется по поверхности поля и активность примерно на 10 % выше, чем в такой же камере без крышки при обычном освещении. При длительности наблюдения 5—10 мин коэффициент вариации составил около 30 %, а распределение было нормальным. Изучали активность мышей в «закрытом лабиринте», представляющем собой 4 секции размером 40X5X5 см, соединенные под прямым углом. Расстояние, пройденное животным, определяли путем суммирования следов, оставленных в каждой секции лабиринта. В данной установке активность была на 10—15 % выше, чем в «открытом поле», что объясняется видовыми особенностями мышей, предпочитающих перемещаться рядом со стенками. Коэффициент вариации — около 25 %, распределение нормальное.
Важным критерием качества теста является коэффициент надежности, характеризующий постоянство результатов при повторном измерении, числовым выражением которого является коэффициент корреляции. Удовлетворительными в психо-
логии считаются тесты, у которых коэффициент надежности не менее 0,70 [IJ. Каким он должен быть для зоопсихоло-гических тестов, используемых в санитарно-гигиенических исследованиях, предстоит определить. Как отмечается в литературе, выбор временного интервала между обследованиями обусловлен стремлением минимизировать влияние первого измерения на результаты второго, хотя строгое научное обоснование для отдельных тестов отсутствует [I |. Исследователь-V екая активность при повторных измерениях, как известно, снижается, если интервал не превышает 1—2 нед, причем в зависимости от возраста животного |4, 14, 20].
По нашему мнению, оптимальным является интервал между исследованиями 3—4 нед, что соответствует также интервалу между исследованиями в хроническом эксперименте. Определение коэффициента надежности для тестов исследовательской активности («открытого поля», открытой площадки с отверстиями) показало, что он не превышает 0,50—0,60, что свидетельствует о неудовлетворительной воспроизводимости. Увеличение длительности регистрации до 5—6 мин существенно не увеличивает его. Для тестов «закрытого поля» и «закрытого лабиринта» коэффициент надежности был несколько больше (0,75—0,77) при длительности регистрации 5—10 мин. На наш взгляд, этому способствует сохранение новизны ситуации, о чем свидетельствует значительно меньшее снижение активности даже при повторных измерениях с интервалом в несколько дней.
Таким образом, собственные наблюдения и данные литературы свидетельствуют, что используемые при изучении исследовательской активности методические приемы недостаточно учитывают зоопсихологические характеристики животных. В частности, не определена оптимальная длительность регистрации этого изменчивого показателя, которая, по-видимому, различна для разных видов животных. Например, у мышей скорость снижения исследовательской активности меньше, чем у крыс, следовательно, и длительность регистрации должна быть больше.
Получаемые результаты отличаются высокой вариабельностью и низкой воспроизводимостью. Изучение параметров распределения животных по величине активности, измеренной рядом тестов, выявило их зависимость от длительности измерения. Так, при регистрации в течение 1—2 мин распределение характеризуется достоверными правосторонней асимметрией и положительным эксцессом, что свидетельствует о недостаточной длительности регистрации. При ее увеличении до 3—6 мин распределение нормализуется, вариабельность снижается, а воспроизводимость повышается.
Одним из способов снижения вариабельности теста может быть использование относительного показателя — скорости снижения исследовательской активности. Выражением ее является время, за которое активность снижается на 50 % (за 100 % принимается активность за 1-ю минуту регистрации после окончания латентного периода). Определяется данный ► показатель путем построения графика снижения активности.
Параметры распределения и воспроизводимость резуль-
татов необходимо изучать как у интактных, так и у подвергшихся воздействию вредных факторов животных. Поскольку объемы выборок в последнем случае ограничены, следует использовать данные, полученные отдельными авторами при использовании стандартизированных тестов.
Литература
1. Анастази А. Психологическое тестирование.— Т. 2.— М., 1982.
2. Арушанян А. В., Ованесов К. Б. // Фармакол. и токсикол. 1989,— № 6.— С. 33—37.
3. Балынина Е. С., Тимофиевская Л. А. // Гиг. и сан,— 1978,— № 7,- С. 54- 58.
4. Комплексное определение двигательной активности и показателей памяти белых мышей в токсикологическом эксперименте: Метод, рекомендации / Сост. Сперанский С. В.— Новосибирск, 1972.
5. ЛКБ — приборы,— Стокгольм, 1977.
6. Методические рекомендации по использованию поведенческих реакций животных в токсикологических исследованиях для целей гигиенического нормирования / Сост. Витер Н. Д.— Киев, 1980.
7. Миклашевский В. £., Тугаринова В. Н. // Санитарная охрана водоемов от загрязнений промышленными сточными водами,— М., 1962.— С. 370— 383.
8. Михеев М. И. и др. // Некоторые вопросы экспериментальной пром. токсикологии.— М., 1977,— С. 24—27.
9. Навакатикяк М. А. // Гиг. и сан.— 1980,— № 4,— С. 44—48.
10. Плющев А. К.. Гоев А. А. // Там же,— 1982,— № 10.— С. 54—57.
11. Пульков В. Н. А. с. 852310 СССР // Открытия,— 1981. № 29,— С. 21.
12. Пульков В. Н. // Гиг. и сан,— 1983.— № 4,— С. 49—50.
13. Саноцкий И. В. Методы определения токсичности и опасности химических веществ.— М., 1970.
14. Семенова Т. П. Механизмы адаптивного поведения. Л., 1986.
15. Методы изучения хронического действия химических и биологических загрязнителей / Трахтенберг И. М. и др.— Рига, 1987.
16. Урбах В. Ю. Математическая статистика для биологов и медиков.— М., 1963.
17. Фролова А. Д. и др. // Гиг. и сан,— 1980.— Кг 8,— С. 53-57.
18. Хайнд Р. Поведение животных.— М., 1975.
19. Швайко И. И и др. // Гиг. и сан,— 1983,— № 6,— С. 60-61.
20. Патогенез болезней цивилизации / Шоши Й. и др. Будапешт, 1976.
Поступила 20.04.93
© Н. А ПАВЛОВСКАЯ. Е. В. СТЕПАНОВА, 1993 УДК 618.632.191-074
Н. А. Павловская, Е. В. Степанова ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ МЫШЬЯКА В МОЧЕ ЧЕЛОВЕКА
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Мышьяк — это одно из давно известных высокотоксичных веществ, соединения которого применяются в медицине, производстве флюсов, баббитов, ядохимикатов. Довольно часто отравления мышьяком встречались в судебной практике. В последние годы широко обсуждается вопрос о канцерогенное™ соединений мышьяка. Повышенная смертность от рака органов дыхания отмечается в ряде работ у рабочих, контактирующих с инсектицидами, содержащими мышьяк, у плавильщиков, если в воздушной среде отмечались повышенные концентрации этого элемента.
В связи с этим при проведении гигиенических обследований предприятий, работающих с соединениями мышьяка, периодических медицинских осмотров рабочих, контактирующих с мышьяком, нередко встает вопрос об установлении количества элемента, которое может попасть в организм.
Обычно индикаторами, которые позволяют оценить повышенное поступление мышьяка в организм рабочих, являются моча, кровь, волосы [I).
Для количественного определения мышьяка в моче предлагаются колориметрические, полярографические, нейтронно-активационные и нефелометрические способы [1—3, 5, 6]. Довольно часто применяется колориметрическое определение мышьяка с диэтилдитиокарбаминатом серебра [1, 2]. Этот способ достаточно точен и чувствителен, однако он требует использования очищенного пиридина, обладающего высокой токсичностью и крайне неприятным запахом, что является существенным недостатком метода. При определении мышьяка в пищевых продуктах предлагают заменить пиридин хлороформным раствором диэтилдитиокарбамината серебра |4].
