Способ определения аварийного уровня влияния химических факторов окружающей среды Советский патент 1992 года по МПК A61B5/16 

Изобретение относится к гигиене окружающей среды, а также к космической, авиационной и корабельной медицине и может быть использовано при гигиенической регламентации факторов среды обитания для аварийной ситуации.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения аварийных пределов воздействия химических веществ, согласно которому аварийный уровень воздействия изучаемого химического агента ус- танавливается путем определения параметров токсичности, связанных со смертностью экспериментальных животных, и порогов острого воздействия.

Недостатком данного способа является неадекватность использованных методик оценки высшей нервной деятельности животных в аварийной ситуации, что снижает точность определения аварийного уровня влияния химического фактора на организм.

Цель изобретения - повышение точности способа определения аварийного уровня влияния химически веществ за счет использования формы поведения, устойчивой в стрессовых состояниях.

Способ осуществляют следующим образом.

У белых крыс исследуют двигательно- оборонительный условный рефлекс активного избегания в челночной камере. В качестве сигналов используют одновременное предъявление звукового раздражения высотой 3 кГц и амплитудой 85 дБ и постоянного тока с амплитудой 0,8 мА и временем сканирования 8 соседних электродов 75 мс.

VJ VI

О

ГО Ю

Сигналы отключаются после совершения побежки животным или достижения их максимальной длительности. Интервалы между сигналами переменные - от 20 до 40 с.

Сеанс состоит из проб, в каждой из которых регистрируют (ti) латентное время реакции животного в 1-й пробе. Если оно менее 0,3 с, то реакцию не учитывают (считают, что животное начало реакцию избега- ния ранее включения сигналов). Flo значениям t( рассчитывают обратные величины (1/ti), характеризующие работоспособность в 1-й пробе. Если величина латентного времени в какой-либо пробе достигает максимума (животное не перебега-, ет, несмотря на действие тока), то обратная величина в данной пробе считается равной нулю.

До воздействия химическим фактором животных обучают в двух сеансах по 50 проб в каждом с промежутком между сеансами в 3-4 ч. Максимальная длительность сигналов при этом составляет 25 с.

Работоспособность обученного животного оценивают по 41-50-й пробе второго сеанса по формуле

Ра

1/ta

О)

где Ра - фоновая работоспособность;

tai - i-значение латентного времени реакции избегания до воздействия химическим веществом.

Плохо обученных животных (Ра 0,9) отбраковывают.

Для проведения эксперимента с химическим фактором животных делят на однородные по параметру Ра группы (по 4-6 крыс в группе).

На следующие сутки осуществляют воздействие на животных химическим фактором и непосредственно после воздействия проверяют сохранение рефлекса в одном сеансе из 10 проб (если воздействие было, короче 30 мин) или из 20 проб (при воздействии в течение 30 мин и более). При этом максимальную длительность сигналов сокращают до 16с.

Работоспособность после воздействия химическим фактором рассчитывают по формулам:

Ј

1/tbi

(2)

при длительности воздействия до 30 мин и

1/Ш

(3)

0

при длительности воздействия от 30 мин и

более,

где Рв - работоспособность животных после

воздействия;

tbi - i-e значение латентного времени реакции после воздействия,

По величинам работоспособностей вычисляют показатель сохранения работоспособности (Е) для каждого животного:

Е Рв/Ра

(4)

5

0

0

5

0

Полученные результаты обрабатывают с помощью методов вариационной статистики, находят средние (М) и ошибки средних (т) для каждой группы. После этого средние и ошибки средних во всех экспериментальных группах нормируют путем деления на среднюю величину Е контрольной группы.

По нормированным групповым средним параметра Е определяют зависимость Е от дозы (концентрации) химического фактора и определяют аварийный уровень влияния фактора при значении показателя сохранения работоспособности 0,7.

В величину аварийного уровня вносят коррективы, учитывающие влияние химического фактора в период последействия, имея в виду полное отсутствие достоверных изменений через 7-14 сут, и данные испыта- ний или токсикологическую информацию,

л

полученные на человеке.

Пример 1. Крыс-самцов линии Фи- шер-344 обучали условному рефлексу актив- ного избегания, затем подвергали ингаляции окисью углерода в течение 5 мин в эксикаторе емкостью 9,5 л. Были сформированы 4 группы по 5 крыс в каждой, которых подвергали воздействию окиси углерода в концентрациях О (контроль), 2; 4 и 10, г/м3, Непосредственно после ингаляции было оценено сохранение рефлекса, рассчитаны и пронормированы показатели сохранения работоспособности.

В табл. 1 показано влияние окиси углерода на сохранение работоспособности.

Нормированные показатели были аппроксимированы функцией Е ехр х х (-0,0158x2,887), где х - концентрация окиси углерода (r/м. Аварийный уровень был определен при Е 0,7 равным 5 2,943 г/м3.

П р и м е р 2. Крыс-самцор линии Фи- , шер-344 обучали условному рефлексу, а затем подвергали статической затравке продуктами термоокислительной деструкции изделия застежка текстильная. Длительность воздействия 30 мин в камере емкостью 20 л. Материал сжигали в кварцевой трубке при температуре 600°С и токе воздуха 0,5 л/мин. Исследовали влияние на жи- BOTHых сжигания массы изделия, равной 0,1 и 0,2 г. В группах - по 4 крысы.

В табл, 2 показано влияние продуктов термодеструкции застежки текстильной на сохранение работоспособности.

Результаты описываются уравнением

Е ехр (-6,529x1,358),

где х - масса материала, г.

Аварийный уровень для камеры в 20 л составил 0,117 г (при Е 0,7), а для единицы объема - 5,8 г/м (так называемая предельно допустимая аварийная насыщенность).

П р и м е р 3. На белых крысах-самцах линии Фишер-344 изучалось влияние паров формальдегида при динамическом воздействии концентраций 0; 113; 225 и 450 течение 30 мин. Нормированный показатель сохранения работоспособности составил 1,000; 0,861; 0,542 и 0,557 соответственно. Аварийный уровень был установлен путем линейной интерполяции между концентрациями 113 и 225 мг/м3 при Е 0,7 и составил 173 мг/м3. Однако патоморфо/ю- гические исследования легких через 14 сут выявили изменения, поэтому аварийный уровень был скорректирован после дополнительных патоморфологических исследований до уровня 6,5 мг/м3.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет установить аварийный уровень воздействия химических факторов окружающей среды и снизить трудоемкость процедуры за счет выбора формы поведения, устойчивой к стрессу и адекватной аварийной ситуации.

Формула изобретения Способ определения аварийного уровня влияния химических факторов окружающей среды путем воздействия на экспериментальное животное с предварительно выработанным условным рефлексом излучаемым фактором, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности, вырабатывают двигательно-оборонитель- ный условный рефлекс активного избегания за два сеанса, между которыми делают перерыв 3-4 ч, при этом на животное воздействуют 50-кратно с предъявлением звукового сигнала высотой 3 кГц, амплитудой 85 дБ, длительностью до 25 с и интервалом 20-40 с, одновременно производят электрокожное раздражение животного постоянным током с амплитудой 0,8 мА и временем сканирования 8 соседних электродов 75 мс, по полученным результатам рассчитывают показатель сохранения работоспособности и при его значении равном 0,7 определяют аварийный уровень влияния фактора.

Использование: в гигиенической медицине и может быть применено для гигиенической регламентации факторов среды обитания при аварийной ситуации. Цель изобретения - повышение точности способа. Сущность изобретения: на животное с предварительно выработанным за два сеанса условным двигательно-оборонительным рефлексом активного избегания воздействуют излучаемым химическим фактором. В качестве сигнала 50-кратно используют сочетание звукового раздражителя высотой 3 кГц, амплитудой 85 дБ, длительностью до 25 с и интервалом 20-40 с с одновременным электрокожным раздражением животного постоянным током с амплитудой 0,8 мА и временем сканирования 8 соседних электродов 75 мс. Непосредственно после воздействия химическим фактором проверяют сохранность рефлекса в сеансе из 10-20 одновременных воздействий звукового и электрокожного раздражений длительностью до 16 с. Рассчитывают показатель сохранения работоспособности и при его значении, равном 0,7, определяют уровень влияния излу чаемого фактора как аварийный. 2 табл. (Л С

Таблица 1