Эксперименты на животных

Основным преимуществом экспериментов на животных является возможность проведения их по научной методике с использованием контрольных групп, подбора животных примерно одного возраста и физических кондиций, точного определения количеств применяемых веществ (дозы) и, наконец, благоприятные условия для статистической обработки результатов экспериментов. У этого метода есть, однако, и недостатки. Полученные экспериментальные данные по различным животным могут существенно отличаться. Так, например, при определении токсичности диоксина были получены результаты, приведенные в табл.

Таблица.

Подопытное животное.	LD50 (50%-ная летальная доза), мг/кг.
Морская свинка.	0,6.
Хомяк.

Таким образом, значения токсичности диоксина, полученные для разных животных, относятся как 5000 к 1. В таком случае возникает вопрос: какое значение выбрать при определении токсичности диоксина для человека? Что касается предсказания числа человеческих жертв в случае внезапного выброса токсичного вещества, то существует один фактор, который до недавнего времени не учитывался исследователями. Дело в том, что число летальных исходов среди людей, подвергшихся воздействию токсичного вещества, можно сильно снизить при применении последующей медицинской помощи, а при экспериментах на животных она не применяется.

Формы представления данных по токсичности

Существует ряд способов представления данных по токсичности. Так, при попадании токсичного вещества внутрь организма через желудочно-кишечный тракт (пероральное отравление) данные выражают количеством токсичного агента на 1 кг массы (при этом считается, что средняя масса взрослого человека равна примерно 70 кг). Если допустить, что данные, полученные в результате опытов с животными, могут быть пересчитаны для человека, однозначного коэффициента пересчета для каждого типа животных не существует. Это происходит вследствие того, что чувствительность к данному токсичному веществу у индивидуальных организмов животных одного типа различна. LD50 токсичного вещества может различаться в 2 — 3 раза в зависимости от пола, возраста и физических кондиций особи внутри одного типа испытуемых животных. Более того, эксперименты на животных, приводящие к гибели всех участвующих в эксперименте особей, не дают точного значения летальной дозы. Именно поэтому применяется показатель токсичности LD50 — доза, при которой погибает 50% особей, участвующих в эксперименте. Считается, что LD50 служит наиболее удобным показателем для определения летального действия токсичного вещества. В литературе можно также встретить и другие значения летальных доз. Например, LD0 или LDL0 — самая низкая опубликованная доза, которая может вызвать летальный исход. Дело в том, что литературные данные из разных источников отличаются, поэтому в таком тонком вопросе, как оценка опасности, удобно указание, что показатель токсичности является минимальным из опубликованных. Для этого в ряде международных справочников в название дозы вводится дополнительно L (Literature), например LDL0. Зависимости количества летальных исходов от летальной дозы сильно различаются для разных токсичных веществ. Для пестицидов значения 50% и 1% летальных доз различаются в 70 раз. Попадание токсичных веществ через желудок — не единственный и не самый опасный путь проникновения яда в организм человека в случае внезапных выбросов. В таких ситуациях самый опасный путь — это вдыхание (ингаляция). Поэтому для таких случаев удобно пользоваться 50%-ными и х %-ными летальными концентрациями (LC), где х меняется в широких пределах для различных токсичных веществ. Указанные характеристики не дают необходимой информации, если неизвестно время, в течение которого человек подвергался воздействию токсичного вещества. Для достаточно высоких уровней концентраций (сильных поражающих воздействий) справедливо следующее выражение:

c t = k,

где сконцентрация токсичного вещества;

t — время воздействия;

k — константа.

Однако, если бы эта формула была справедлива для любых концентраций, тогда, очевидно, понятие порогового уровня концентрации токсичного вещества стало бы бессмысленным. Известны экспериментальные данные, говорящие о том, что данная формула не годится для низких уровней концентраций. Объяснением служит способность организма абсорбировать токсичные вещества при их малых концентрациях с частичной нейтрализацией и последующим их выведением из организма без заметных последствий. Например, для циановодородной (синильной) кислоты при вдыхании ее паров LC0 = 200 мг/мпри экспозиции 10 мин. Из указанной выше формулы следует, что для человека концентрация 10 мг/м при экспозиции 200 мин может приводить к летальному исходу. На самом же деле концентрация 10 мг/м при ее воздействии в течение 200 мин практически вреда человеку не приносит. Очевидно, что в случае, когда имеются два равных по величине произведения концентрации на экспозицию (первое произведение — высокая концентрация и короткое время экспозиции и второе — низкая концентрация и длительная экспозиция), количество летальных исходов для первого случая будет выше, чем для второго. Скорость дыхания для человека принята в среднем 7 л/мин во время отдыха и до 30 л/мин при физической работе.