Оценка пульмонотоксичности ксенобиотиков в эксперименте

Оценка пульмонотоксичности ксенобиотиков осуществляется в опытах на лабораторных животных. При этом необходимо четко определить условия воздействия изучаемых веществ (концентрация, продолжительность экспозиции и т.д.) и критерии оценки выраженности развивающегося поражения.

В настоящее время опыты, как правило, выполняют на белых крысах, кроликах, беспородных собаках (преимущественно самцах), хотя для этой цели подходит любой вид млекопитающих. Животные перед экспериментом должны содержаться в условиях вивария на обычном рационе питания.

Условия аппликации веществ следует выбирать исходя из их свойств, целей и задач исследования. В любом случае они должны быть стандартизованы.

Действие жидких веществ изучают либо в паровой фазе (летучие агенты), либо в форме аэрозолей с различной степенью дисперсности. Генерацию аэрозолей осуществляют при помощи ультразвуковых генераторов, гидравлических или пневматических распылителей. Аэрозоли твердых веществ получают путем распыления порошков или растворов веществ, а также методом термической возгонки.

Конструкция стендовой установки (камеры) для исследований должна предусматривать возможность экспонирования различных видов лабораторных животных в статическом или динамическом режимах воздействия газа, пара, аэрозоли.

Статический режим экспонирования предполагает одномоментное введение в рабочий канал установки определенного количество исследуемого вещества, после чего производится перемешивание токсиканта в воздушной смеси при помощи вентилятора и определение его исходной концентрации (С₀ - мг/м³) в камере. Оптимальное время экспонирования животного в этом режиме составляет 5-20 минут. За 1-2 мин до окончания экспозиции определяют конечную концентрации токсиканта в камере (С_t).

Фактическую токсодозу вещества, воздействовавшего на экспериментальное животное, рассчитывают по формуле:

Ct = (С_О + С_t) t /2 , где

Ct - фактическая токсодоза, мг мин/м³;

t - время воздействия, мин.

При изучении пульмонотоксичности вещества в динамическом режиме воздействия к камере подключают источник (генератор) постоянной подачи газа, пара или аэрозоля. Продувку зараженного воздуха через камеру обычно проводят со скоростью:

- для газов - 25 л/мин.;

- для паров - 50-75 л/мин;

- для аэрозолей 150-250 л/мин.

После перемешивания вещества в камере определяют его концентрацию (С - мг/м³). Время экспозиции выбирают исходя из особенностей свойств токсиканта и целей исследования.

Фактическую токсодозу вещества, воздействовавшего на экспериментальное животное, рассчитывают по формуле:

Ct = C t , где

Ct - фактическая токсодоза, мг мин/м³;

C - концентрация вещества в камере, мг/м³;

t - время воздействия, мин.

В случае острого эксперимента, за животными, подвергшимися воздействию, в течение 2-4 суток ведут тщательное наблюдение.

Критериями оценки поражающего действия пульмонотоксикантов могут являться:

1. Количество погибших животных и распределение случаев гибели в течение определенного времени после воздействия;

2. Морфологические показатели поражения (макро- и микроскопические), регистрируемые у погибших и выведенных из эксперимента животных в различные сроки после отравления;

3. Органометрические характеристики легких, определяемые у погибших и выведенных из эксперимента животных;

4. Показатели функционального состояния органов дыхания и других органов и систем лабораторных животных;

5. Биохимические показатели.

На основе данных эксперимента определяют принятые в практике показатели токсичности исследуемых веществ (пороговые, эффективные, непереносимые, смертельные токсодозы) либо характеризуют выраженность эффекта (летальность, сроки гибели, степень повреждения легочной ткани, нарушений со стороны других органов и систем и т.д.) при фиксированной токсодозе исследуемого токсиканта.

Выявления пульмонотоксического действия профессиональных и экотоксикантов

Установление причинно-следственных связей между патологией дыхательной системы, выявляемой у обследуемого, и действием профессиональных неблагоприятных факторов химической природы, порой очень сложная задача. Алгоритм её решения представлен в таблице 11.

Таблица 11. Выявление профессиональных и экологических причин лёгочной патологии химической этиологии

Профессиональный анамнез

Если начало профессионального заболевания отсрочено, либо характер воздействия токсиканта трудно поддается анализу, врачу необходимо получить информацию о видах работы, выполнявшейся лицом, воздействиях, которым лицо подвергалось в период работы. Необходимые данные получаются путём анализа документации или опроса обследуемого.

Важно собрать сведения о возможном воздействии токсикантов, не связанных с профессиональной деятельностью: путем длительного приёма лекарств, вследствие вредных привычек (курение), хобби и т.д. Поражение может быть следствием заноса токсиканта в жилище одним из членов семьи (работниками асбестовых производств).

Биологический мониторинг

Биологический мониторинг предполагает клинико-лабораторное обследование с привлечением рентгенографических, физиологических, иммунологических, химико-аналитических, морфологических и других методов исследования.

Примеры профессиональной патологии лёгких химической этиологии, выявляемой физиологическими методами исследования, представлены в таблице 12.

Таблица 12. Патологические состояния, сопровождающиеся нарушением функциональных проб