CC BY
26
ПИД калибровали по градуировочным растворам одноатомных фенолов, которые обрабатывали аналогично поглотительному раствору. Хро-матограмма градуировочной смеси ацетатов фенолов представлена на рис. 2. Для проверки правильности выполнения измерений использовали весовой метод. Навеску эталонного вещества помещали в камеру насыщения. С помощью аспи-рационного устройства через последовательно соединенные ловушки и камеру насыщения пропускали воздух, предварительно прошедший через осушительную камеру, заполненную прокаленным СаС1г, в течение времени, сопоставимого с временем отбора пробы (10 мин). По разности масс камеры насыщения до и после пропускания воздуха находили убыль в массе эталонного вещества — аь■ Определив хроматографически количество улавливаемого вещества в 1-й и 2-й ловушках (й! и а2), по формуле
аналогичной формуле 1, находили расчетное количество эталонного вещества, ушедшее из камеры насыщения (ар). Сравнивая величины ар
и аь, определяли правильность выполненных измерений. Максимальная погрешность измерений для фенола составила не более 12 % •
Данная методика позволяет измерять концентрации одноатомных фенолов (фенола, гваякола, крезолов) в газовых и парогазовых выбросах, а также в воздухе. Следует отметить, что переход от одного типа выбросов к другому не требует внесения изменений в ход анализа, за исключением продолжительности отбора проб. Диапазон измеряемых концентраций от 0,005 до 10 мг/м3.
Литература
1. Дмитриев М. Т., Мищихин В. А. //Гиг. и сан. — 1983.— № 5. — С. 42.
2. Новикова И. С., Первухина И. В., Терентьева Е. В. // Журн. аиалит. химии. — 1976. — Т. 31, № 9.— С. 1747— 1752.
3. Подковырина И. С., Шумкова Л. А. //Химия н те.х-нол. топлив и масел.— 1981. — № 9. — С. 50—51.
4. Руководство по контролю загрязнений атмосферы. — Л., 1979.
5. Семок Е. П., Бакеева Н. Г., Фомина JI. В. // Гидролизное пр-во. — 1978. — № 3. — С. 3.
6. Яцукович Ю. Б. // Гиг. и сан. — 1985. — № 9.— С. 53— 54.
7. Coulis R. T., Hargesheimen Е. £., Pasutto F. M. // J. Chromalogr. — 1979. — Vol. 179, —P. 291—299.
Поступила 18.04.86
УДК 614.7:616-099-092.9
В. Н. Пуль КО в
ОПТИМИЗАЦИЯ МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЯ МЫШЕЧНОЙ СИЛЫ У МЕЛКИХ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ
Ленинградский НИИ радиационной гигиены Минздрава РСФСР
При экспериментальном изучении вредных факторов окружающей среды с целью гигиенического нормирования используют поведенческие тесты, позволяющие интегрально оценить функциональные возможности целостного организма [3, 9, 10]. При этом большую значимость имеют показатели работоспособности, в частности, мышечная сила. Несмотря на большое число методик [1, 3, 5 ,7], не удается обеспечить стандартизацию условий измерения, повысить надежность результатов. До настоящего времени не изучены параметры статистического распределения величины данного показателя; что препятствует разработке видовых норм.
Все это свидетельствует о необходимости анализа тестов и разработки наиболее адекватной и оптимальной методики унифицированного измерения мышечной силы.
Поведенческой основой разработанного теста является хватательный рефлекс, хорошо выраженный у крыс и мышей [5]. Методика заключается в измерении силы, требуемой для отцеп-ления животного от опоры в виде сетки или решетки [1, 4]. В некоторых тестах нагрузка создается одним или несколькими соединенными
цепочкой грузиками [7, 11]. Более совершенным является использование силоизмерительного прибора в виде пружинного динамометра [1, 8] или весов [2, 4]. Измерение силы мышей, как правило, производят при расположении опорной площадки в вертикальной плоскости [4, 5, 7, 8], реже в горизонтальной [2]. В связи с тем что крысы плохо переносят даже кратковременное положение вниз головой, площадку располагают в горизонтальной плоскости [1, 5]. На величину показателя влияет ряд факторов: угол между фалангами пальцев, зависящий от диаметра проволоки, размера ячеек сетки, плоскости расположения и формы опорной площадки, наличия дополнительной точки опоры. Так как эти параметры не стандартизированы, то отмечается большой разброс результатов исследования. В ряде работ приводятся неполные сведения относительно этих параметров, что затрудняет анализ [3, 8]. По данным литературы, наименьшая мышечная сила мышей отмечается при использовании открытой вертикальной сетки из тонкой проволоки с ячейками размером 0,1 см [9], что, вероятно, объясняется зацеплением животных за сетку только концевыми фалангами. При использова-
нии сетки с ячейками размером 0,4 см из проволоки диаметром 0,5 мм мышечная сила увеличивается до 0,13 кг [5]. В расположенной вертикально «норе» она возрастает до 0,16 кг [5], а в горизонтальной — до 0,25 кг [2]. Мышечная сила крыс оценивается в 0,6—0,9 кг [6]. По нашим данным, при использовании «норы» размером 10X12X20 см (диаметр проволоки 1 мм, размер ячеек 1 см) мышечная сила самцов белых беспородных крыс составляет 1,3—1,6 кг.
Ряд авторов отмечают увеличение мышечной силы с ростом массы тела [6, 9], что может быть связано с истинным возрастанием объема и силы мышц, а также с улучшением условий зацепления, обусловленных увеличением фаланг пальцев и усилением давления на сетку. Поскольку животное развивает усилие не произвольно, а в ответ на внешнее воздействие, на величину показателя влияет скорость нарастания нагрузки [3, 5]. По данным М. Б. Лиса [4], при использовании устройства для регулирования скорости нагрузки в пределах 0,5—1 кг/мин мышечная сила мышей в вертикальной цилиндрической «норе» составляла 72—83 г. С. В. Сперанский [7] также отмечал увеличение силы в пределах 80— 90—100 г при нарастании скорости нагрузки от 0,4 до 0,9—1,8 кг/мин.
Оптимальным пределом является скорость, равная 5—10 кг/мин. Дальнейшее ее повышение нецелесообразно, поскольку животное должно успевать адаптироваться к нарастанию нагрузки, в противном случае вариабельность показателя возрастает. После некоторой тренировки исследователь может обеспечить приемлемую точность этого параметра при ручном способе измерения, поэтому все исследования проводятся одним человеком.
Силоизмерительный элемент должен быть снабжен автоматическим отметчиком максимального показателя, поскольку визуально проконтролировать его при большой скорости перемещения трудно. Экспериментатор может непроизвольно замедлять движение при достижении области ожидаемой максимальной величины показателя, что сузит разброс результатов. Недостатком ряда ранее предложенных методик является возможность зацепления животного за опорный элемент всеми конечностями, что обусловливает большую нагрузку и варьирование характера захвата сетки. Мыши не всегда удобно цепляются за сетку, поэтому следует проводить несколько измерений. Визуальный контроль за характером зацепления, особенно в случае применения норы, затруднен. Методика оценивает силу неравнозначных групп мышц передних и задних конечностей и не имеет вследствие этого аналога в антропометрии.
Нами разработана методика измерения силы сгибателей пальцев передних конечностей. Для этого используется П-образная планка из проволоки диаметром 0,6 мм, соединенная с верти-
кально расположенным пружинным динамометром [6].
С уменьшением нагрузки и одновременным от -цеплением пальцев исключается травматизация, повышается стабильность показателя и адекватность методу кистевой динамометрии у человека. Сила мышей линейно уменьшается от 0,15 до 0,12 кг с увеличением диаметра планки от 0,6до 1,5 мм. Коэффициент надежности теста, определяемый по коэффициенту корреляции между результатами 2 измерений, проведенных с интервалом 1—5 сут, повышается с 0,75 до 0,85 и колебания индивидуальных и среднегрупповых результатов значительно снижаются по сравнению с данными литературы [8].
Исследование производится следующим образом. Динамометр устанавливают в вертикальном положении. Животное, удерживаемое за среднюю часть хвоста, подносят сверху к планке, которую после захвата передними лапами, равномерно перемещают вверх со скоростью, обеспечивающей скорость нарастания нагрузки около 10 кг/мин. Для динамометра используется пружина, растягивающаяся на 10 см при приложении усилия 0,1 кг. Если масса движка около 50 г, то цена деления шкалы 3 г, что является вполне достаточным. Длительность приложения нагрузки 1 —1,2 с. После отцепления животного от планки его помещают на гладкий стол, записывают результат и через 10—15 с повторяют измерение. Учитывают максимальный результат 2—3 проб.
Изучение параметров распределения величины мышечной силы проведено на 147 интактных мышах-самцах 3-х месячного возраста. »
Полученные результаты позволили рассчитать основные статистические параметры мышечной силы у мышей: средняя арифметическая величина 143±1,1 г, среднеквадратическое отклонение 14,5±0,8 г, диапазон колебаний величин 95— 175 г, коэффициент вариации 10,1 ±0,6 %, показатель асимметрии 0,97±0,39, показатель эксцесса 2,51 ±0,21. Приведенные данные свидетельствуют о достоверном отличии анализируемого распределения от нормального, что требует решения вопроса о методах статистической обработки результатов измерения мышечной силы.
В процессе анализа установлена сильная корреляционная связь между мышечной силой и массой тела мышей (г=0,83). Выявлено также, что у животных в возрасте 3—4 мес мышечная сила увеличивается, что, очевидно, связано с ростом массы тела. До 6 мес она находится на одном уровне, затем постепенно снижается (1 % в мес).
Измерение мышечной силы крыс производят'» в горизонтальной плоскости с обеспечением опоры для задних конечностей. Соответствующее устройство приведено на рисунке. Динамометр состоит из металического корпуса /, имеющего продольные прорези в верхней и боковых стен-
Динамометр для измерения мышечной силы у крыс и мышей.
Объяснения в тексте.
ках, которые образуют направляющие 2, для перемещения движка 3 и отметчика 4. Движок соединен с пружиной 5, имеет выступ 6 для перемещения отметчика, в котором имеются магниты 7, удерживающие его в месте максимального отклонения. На верхней стенке корпуса нанесена шкала § с ценой деления 10—15 г. В концевой части направляющих имеются резиновые амортизаторы 9. На движке расположена «нора» из оргстекла 10 размером 220X100X120 мм. В передней трети «норы» под углом 80° к поверхности пола расположена планка 11 размером 100X8X1,5 мм с закругленным верхним краем. Для исследования динамометр закрепляют на высоте 10 см над столом, покрытым мягким ковриком, смягчающим падение животного. Скорость нарастания нагрузки около 30 кг/мин. Аналогичное устройство может применяться для измерения мышечной силы мышей, в этом случае применяется «нора» размером 110X35X40 мм и планка размером 35X5X1 мм. Необходимо отметить, что применение устройства такой конструкции повышает точность измерения и стабильность результатов. Для измерения силы могут использоваться весы марки ВНЦ, на гиревой площадке которых
укрепляется планка, а шкала снабжается отметчиком с магнитом для фиксации результата. При измерении силы мышц крыс передача усилия от движка, расположенного в горизонтальной плоскости, может осуществляться посредством блока и гибкой тяги.
Разработанный способ измерения статической мышечной силы позволяет повысить точность измерения, надежность и стабильность результатов. Исследуемый показатель более адекватен антропометрическим измерениям. Выполнение теста не вызывает травм у животных. Разработанная методика широко апробирована при изучении физической работоспособности крыс и мышей при воздействии токсичных веществ (свинца, ртути), а также при хроническом внутреннем облучении от инкорпорированных радионуклидов. Выявлена достаточно высокая чувствительность показателя и зависимость его величин от дозы исследованных факторов. Методика предлагается в качестве основы для унификации и стандартизации метода измерения статической мышечной силы у мелких лабораторных животных — крыс и мышей.
Литература
1. Джунгушев М. Д., Когтев И. А. //Сборник науч. трудов Киргиз, мед. ин-та.—1971, —Т. 4, —С. 21—22.
2. Либерман А. Н„ Саковская М. С., Бронштейн И. Э. и др. // Гигиеническая оценка факторов радиационной и нерадиационной природы и их комбинаций. — Л., 1976, —С. 54—58.
3. Лис М. Б. // Гиг. и сан,— 1970, — № 6, —С. 56—61.
4. Люблина Е. И., Минкина Н. А., Рылова М. Л. Адаптация к промышленным ядам как фаза интоксикации. — Л., 1971, —С. 30.
5. Островский М. М. // Гиг. и сан.—1970. — № 10. — С. 59—61.
6. Пульков В. Н., Маишева Н. И. // Радиационная гигиена.—Л., 1978, —Вып. 7, —С. 140—143.
7. Сперанский С. В. Методические подходы к ускоренной оценке токсичности металлов: Дис... канд. мед. наук.— Л., 1964, —С. 28—29.
8. Терехина А. И. // Фармакол. и токсикол. — 1966.— № 3, —С. 366—367.
9. Хорунжий В. А. //Бюл. экспер. биол.— 1966. — № 11.— С. 119—122.
10. Шандала М. Г., Руднев И. И., Навакатикян М. А.// Гиг. и сан, — 1980, — № 6, —С. 43—48.
11. Fleury С. //Arch. Sei. — 1957. — Vol. 10, N 1—P. 107— 112.
Поступила 02.12.85
