3. Методы исследования функционального состояния экспериментальных животных

В процессе токсикологических исследований проводится всесторонняя оценка функционального состояния животных с использованием современных методов, позволяющих судить об изменениях в организме в целом с помощью интегральных неспецифических показателей и особенностей изменений в ор­ганизме, характерных для конкретного соединения или класса веществ (с по­мощью специфических показателей).

К интегральным показателям относятся масса тела, потребление кислоро­да, мышечная работоспособность, поведенческие реакции, иммунологическая реактивность и др.

Примерами специфических показателей являются определение в перифе­рической крови метгемоглобина при воздействии нитросоединений, наруше­ния порфиринового обмена при отравлении парами свинца.

Определение специфических показателей в ряде случаев требует специ­ального оборудования и значительного времени, поэтому наиболее широко применяются интегральные показатели.

Практически ни один токсикологческий эксперимент не проводится без изучения функционального состояния нервной системы. Используется боль­шой набор методов изучения поведения, в основу которых заложены пищевые, оборонительные, ориентировочно-поисковые рефлексы. Методологической основой изучения сложных форм поведения является учение о функциональ­ной системе, нарушение целостности которой приводит к изменению поведен­ческого акта. Предпочтение в экспериментальной токсикологии должно быть отдано таким методическим приемам, которые предполагают привлечение различных "классических рефлексов". Одной из наиболее распространенных методик, позволяющих оценить функциональное состояние ЦНС, является оп­ределение у животных способности к суммации подпороговых импульсов. Метод заключается в определении минимальной величины напряжения элек­трического тока, вызывающей сокращение межфаланговых мышц задних лап, которые фиксируются на электродах. В качестве несложного, но информативного интегрального показателя функционального состояния ЦНС используется спонтанно-двигательная активность. Для изучения этого показателя приме­няют различного рода актографы, позволяющие регистрировать двигательную активность животных, помещенных в специальный пенал, за определенный промежуток времени (1 - 10 мин.). Для определения двигательной активно­сти, координации движений и эмоциональной реактивности используют сле­дующие методы: метод определения "вертикальной двигательной актив­ности в ограниченном пространстве", основанный на подсчете количества вставаний на задние лапы животных, помещенных в емкость, за 1 мин; метод "открытой площадки", использующий норковый рефлекс - животное поме щают в центр горизонтальной площадки, на которой равномерно расположены 16 отверстий, и в течение 3 мин визуально или в автоматическом режиме реги­стрируют количество заглядываний в отверстия - норки. Наряду с перечис­ленными широко используют методы "вращающегося конуса", "открытого поля", лабиринтный метод и др.

В зависимости от специфического действия исследуемого вещества и цели токсикологического эксперимента исследование функции ЦНС проводится либо по полной схеме, либо на различных стадиях формирования положитель­ных или отрицательных условных рефлексов. Основные механизмы реакции ЦНС на действие токсичных веществ заключаются в изменении латентного периода реакции, нарушении соотношения уровней положительных условных рефлексов и процессов внутреннего торможения. Для выявления компенсиро­ванных изменений и модифицированной реактивности организма на началь­ных стадиях интоксикации используются различные функциональные нагруз­ки: исследование рефлексов на фоне повышенной возбудимости к пище, управление внешним торможением, длительная дифференциация, изменение последовательности раздражителей.

Характер и интенсивность патологического процесса при воздействии токсичных веществ на животных зависит от типа их высшей нервной деятель­ности (ВНД). У животных с сильным уравновешенным типом ВНД с большой подвижностью нервных процессов развитие интоксикации носит более благо­приятный характер.

Применение любого метода условных рефлексов ограничено из-за высо­кой пластичности ВНД и из-за трудности экстраполяции на человека результа­тов, полученных на животных. Тем не менее, Комитет экспертов ВОЗ реко­мендует эти методы как высокочувствительные и надежные для исследования изменений, происходящих в ЦНС под действием токсичных веществ.

Для оценки мышечной работоспособности как одного из ведущих инте­гральных показателей используют большой набор тестов: удержание на шесте, бег в третбане, плавание, удержание груза и др. Для изучения изменения мы­шечной работоспособности у мелких лабораторных животных часто исполь­зуют третбан. С помощью этого прибора можно точно учесть расстояние, пройденное за определенное время.

С целью изучения мышечной работоспособности при выполнении дина­ мической работы оценивают длительность плавания животных. Время плава­ния учитывают с момента помещения животного в воду до момента, когда оно тонет. При использовании данного метода должны соблюдаться определенные условия: температура воды — 38-39°С, подвешивание к хвосту дополнитель­ного груза, составляющего 5 % отлично массы тела животного.

Результаты экспериментальных исследований систематизируются и под­вергаются статистической обработке.