Використання деяких спеціальних методів при викладанні біологічних дисциплін

Дисципліна	Метод
Мікробіологія	Реплік
Зоологія	Таксидермія птахів
Ботаніка	Пилковий аналіз
Фізіологія рослин	Метод інфільтрації
Екологія рослин	Визначення екоморф рослин
Геоботаніка	Еколого-флористична класифікація рослинного покриву
Лікарські рослини	Визначення запасів лікарської сировини
Біогеографія	Визначення ареалу виду
Фітопатологія	Визначення шкодочинності
Молекулярна біологія	Зворотної транскрипції
Генетика	Гібридологічний
Імунологія	Імуноферментний аналіз

5. Використання лабораторних тварин у наукових дослідженнях

З давніх часів у наукових лабораторних експериментах використовують різноманітних тварин – домашніх (собаки, кішки, кролики, кози, вівці, телята, свині, коні), диких (мавпи, вовки, лисиці, ведмеді, білі мишки та пацюки, морські свинки, тхорі, хом’яки, ховрахи), домашніх та диких птахів (кури, качки, гуси, індики, горобці, канарейки), земноводних (жаби), риб, комах, плазунів тощо.

Нині в спеціальних господарствах (розплідниках) для експериментальних цілей утримують (розмножують) близько 250 видів тварин. Ці тварини повинні бути клінічно здоровими, мати індивідуальний та груповий паспорт із зазначенням проведених профілактичних обробок. На лабораторних тваринах моделюють понад 250 захворювань людини. Значним досягненням в галузі використання лабораторних тварин було виведення лінійних тварин: мишей, пацюків, морських свинок, кроликів, собак, мініатюрних свиней. Лінійні тварини, мов однояйцеві близнюки, є гомозиготними, генетично однорідними і відзначаються постійними реакціями на дію різних чинників. Лінією називають велику групу гомозиготних тварин, що походить від одного самця, який має ті ж цінні риси і передає їх нащадкам. Лінійних тварин отримують методом безперервного схрещування близьких родичів – братів з сестрами чи батька з дочками (понад 20 поколінь).

Як лінійні, так і нелінійні тварини, можуть бути носіями різних захворювань, тому виникла потреба в тваринах вільних чи майже вільних від мікроорганізмів та паразитів. Так народилась нова галузь біологічної науки – гнотобіологія.

Гнотобіонтів (стерильних лабораторних тварин) отримують від вагітних самок шляхом кесаревого розтину незадовго до родів у спеціальних повністю ізольованих від зовнішнього світу умовах, позбавлених мікроорганізмів. Вирощують такий молодняк у стерильних умовах, годують стерилізованими кормами.

Таким чином, залежно від мети наукової роботи, для лабораторних експериментів вибирають тих чи інших тварин. Тварин, що перебувають під дослідом, називають піддослідними; приміщення, де утримують під контролем фахівців невеликі групи піддослідних тварин, називають віваріями, а спеціалізовані підрозділи з утримання і розведення лабораторних тварин – розплідниками.

У зв’язку із значним впливом виду та стану лабораторних тварин на наслідки досліджень Міжнародний комітет науки рекомендував у наукових працях з використанням лабораторних тварин вказувати джерело придбання цих тварин (назву розплідника, фірми, лабораторії чи інституту), вид, породу та лінію тварин, їхні вік (масу), стать, умови утримання і характер годівлі. Для досліджень відбирають здорових тварин з гладкою і блискучою шерстю, без виділень з носа, рота чи статевих шляхів, з добрим апетитом, рухливістю та нормальною реактивністю.

Піддослідних тварин звичайно утримують в індивідуальних клітках, які розміщують на дерев’яних стелажах в один ряд (мишей та інших дрібних тварин можна розміщати в два-три ряди). При цьому слід стежити, щоб сміття та бруд з верхніх кліток не попадали в нижні. Для цього між рядами повинні бути непроникні перегородки. Клітки для мишей, пацюків, свинок та кролів чистять не рідше, ніж через день, а для собак і кішок – щоденно. Один раз на місяць проводять заміну, миття та дезінфекцію клітин.

Лабораторні тварини призначені на плем’я повинні бути здоровими, повноцінними за конституцією і мати необхідний вік. Порода, масть і т.п. мають значення лише в певних дослідах. Умови утримання тварин під час дослідів залежать від їх характеру. Важливою умовою успішного розведення тварин є їх правильна годівля, повноцінним за складом та достатнім щодо кількості раціоном.

При підборі тварин для експерименту необхідно врахувати видові, лінійні, вікові, статеві, добові та сезонні особливості реакції лабораторних тварин на ті чи інші впливи, їх чутливість до патогенної мікрофлори. Тому дослідник повинен добре знати фізіологію лабораторних тварин, способи їх утримання, годівлі, розмноження, можливі хвороби. Біологічні особливості основних лабораторних тварин представлені в табл. 1 (див. Додаток Ж).

Упродовж досліду тварин зважують завжди в один і той же час і обов’язково перед годуванням. Температуру тіла також вимірюють в один і той же час, через деякий час після роздачі кормів. У дрібних лабораторних тварин температура тіла коливається залежно від віку, пори року, режиму годівлі, навколишньої температури.

При проведенні ін’єкцій, взятті крові і т.п. дотримуються загальноприйнятих вимог. Малі кількості крові у кроликів беруть уколом крайової вени вуха, у миші – відрізанням кінчика хвоста, у морських свинок – надрізанням вуха, у жаб – відрізанням кінчика пальця. Великі кількості крові отримують у кроликів – шприцом з вушної вени, у собак – з вен стегна, у інших тварин – з яремної вени чи з серця введенням канюлі через грудну стінку, у птахів – з підкрильцевої вени.

Збудників захворювань чи досліджувані речовини вводять внутрішньошкірно, внутрішньовенно, внутрішньосерцево, через рот, через ніс, в порожнину спинномозкового каналу, в порожнини суглобів, в сечостатевий канал, в сім’яники. При зараженні лабораторних тварин користуються різними способами їх фіксації на різних станках, дошках-фіксаторах тощо. Для внутрішньовенних ін’єкцій кролика загортають в щільний матеріал, підгинають йому попередньо ноги під живіт, залишивши голову вільною. З цією ж метою можна користуватися спеціальними скриньками (боксами) з отворами для голови. Морських свинок фіксує звичайно помічник, охопивши корпус та кінцівки тварини обома руками. Пацюків захоплюють двома корнцангами: одним біля кореня хвоста, другим – за шкірну складку потилиці і розтягують на боки.

При виборі лабораторних тварин, постановці на них експериментів потрібно керуватися вимогами Міжнародного комітету з лабораторних тварин, Міжнародної федерації по захисту тварин та вітчизняних інструктивних документів.

Поводження з тваринами повинно бути гуманним. Всі процедури на тваринах, що можуть викликати біль чи інші негативні реакції, слід проводити при достатньому знеболенні (під місцевою анестезією чи наркозом).

Забороняється використовувати тварин для складних хірургічних втручань більше, ніж один раз. Тварину, що залишилася після експерименту чи іншої процедури скаліченою та нежиттєздатною необхідно своєчасно умертвити з дотриманням вимог гуманності.

При транспортуванні великих тварин в лабораторію забороняється застосування силових та больових прийомів. У випадку використання агресивних чи істеричних тварин можна зробити попередню премедикацію за допомогою безголкових ін’єкторів з видовженою насадкою.

При проведенні процедур, які вимагають іммобілізації буйних тварин дозволяється прив’язувати їх до лабораторної дошки лише на короткий час. Для іммобілізації тварин на тривалий час застосовують скриньки-хатки та щитки-нашийники.

Пов’язки на кінцівках тварин повинні бути м’якими і не пошкоджувати кровообігу. Не можна надавати тварині незручної пози з вивернутими кінцівками. Експерименти з нанесенням тварині больових відчуттів, в т.ч. експерименти, що вивчають шок, необхідно проводити під наркозом.

Евтаназію скалічених чи нежиттєздатних тварин слід проводити швидко і безболісно, не викликаючи при цьому у тварини тривоги та страху. Оптимальним та універсальним методом евтаназії тварин є передозування наркозу – введення анестетика в летальній дозі.

Дрібних тварин (мишей, пацюків, птиць тощо) декапітують (умертвляють за допомогою гільйотини; кроликів – шляхом повітряної емболії; великих тварин (собак, свиней та ін.) шляхом пропускання електричного струму (спочатку через мозок, а тоді через серце). Допускається умертвіння тварин, що використовуються у виробничих цілях, шляхом знекровлення.