V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

При выполнении исследования небрежное проведение эксперимента может испортить любой самый гениальный замысел. Планирование экспериментального исследования является центральным этапом всей процедуры. Поэтому эксперимент начинается с изучения имеющихся литературных данных по применению интоксиканта на организм животных и человека. Любое исследование начинается с определения его темы. Тема ограничивает область исследований, круг проблем, выбор предмета, объекта и метода. Однако первым этапом собственно исследования является первичная постановка проблемы. После первичной постановки проблемы наступает этап работы с научной литературой. Первичная работа начинается с поиска определений базовых понятий, которые содержатся в психологических словарях, а также в словарях и энциклопедиях по смежным дисциплинам. Там же имеются и ссылки на основные публикации по проблеме. Следующий шаг — составление библиографии по тематике исследования с помощью библиотечных систематических каталогов. Результат работы над литературным обзором — это уточнение проблемы, возникновение новой гипотезы и идеи плана экспериментального исследования. На следующем этапе происходит уточнение гипотезы и определение цели и задач планируемого исследования. Первичная постановка проблемы уже скрыто предполагает варианты ответа на нее.

Это важно для выяснения целесообразности проведения эксперимента и необходимости использования лабораторных животных. Поскольку прямые исследования на человеке не всегда возможны, а порой и этически недопустимы, на предварительном этапе также необходимо изучить нормативные документы "Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных", разработанные и утвержденные Министерством здравоохранения в 1977 г. и методические рекомендации: "Обезболивание животных в эксперименте" (1985 "Эвтаназия экспериментальных животных" (1985), "Приемы работа экспериментальными животными" (1989). Содержание животных и их рацион необходимо корректировать в соответствии с приказом МЗ РСФСР №1179 от 10. 10. 1983 «Об утверждении нормативов затрат кормов для лабораторных животных в учреждениях здравоохранения». Мы считаем, что также необходимо знать при выполнении исследования положения по биоэтике Гастингс-центра США, центров при Торонтском университете и при Монреальском медико-исследовательском институте в Канаде и Российского национального комитета по биоэтике при РАН. Если нет возможности заменить животных в болезненных экспериментах иными моделями, то необходимо попытаться так построить эксперимент, чтобы использовать минимальное количество животных. Этого можно достигнуть путем правильного планирования эксперимента (Remfry, 1985 и др.), использования здоровых животных нужного стандарта по экологическому и генетическому статусам. Так, работа на генетически однородных животных в токсикологических экспериментах позволяет получить результаты необходимого уровня достоверности в опытах на нескольких (обычно 2- 5) животных.

Следует учесть, что экстраполяция экспериментальных данных на патологию человека в рамках развития положений клинической токсикологии требует определенной осторожности ввиду известных особенностей протекания метаболических процессов у животных, функциональных характеристик их внутренних органов, а подчас и существенных отличий в строении организма. Тем не менее, опыты на животных позволяют проследить динамику патологических изменений в органах и составить представление о развитии патологических процессов на системном, органном, клеточном и субклеточном уровнях, что является необходимым условием для разработки эффективных методов профилактики и лечения отравлений различной этиологии. Наиболее часто при токсикологических исследованиях используются крысы стоков Wistar. Предпочтение в токсикологических исследованиях отдается самцам, так как они не имеют гормональных колебаний, способных оказывать влияние на мембранотропное действие ядов; целесообразнее использование молодых животных, поскольку у них меньше толерантность к различным токсическим веществам. Выбор продолжительности эксперимента при изучении токсических свойств изучаемых веществ определяется целями исследования.

На следующем этапе необходимо подготовить экспериментальное помещение и оборудование. Если это необходимо, проводится несколько пробных опытов для отладки процедуры эксперимента. Состав экспериментальной выборки должен моделировать, представлять (репрезентировать) генеральную совокупность, поскольку выводы, получаемые в эксперименте, распространяются на всех членов популяции, а не только на представителей этой выборки.

Одно из требований к выборке – репрезентативность. Выборка должна качественно и количественно представлять генеральную совокупность, основные типы потенциальных испытуемых

Одним из важнейших шагов является выбор экспериментального плана Для моделирования острой токсичности вещества используется острый токсикологический эксперимент, проявляющейся после его однократного или повторного введения через короткие (не более 6 часов) интервалы в течение суток. Целями изучения острой токсичности являются определение безвредных, токсических, летальных доз вещества, его способности к кумуляции, а также причин гибели животных.

Подострый эксперимент проводится для определения допустимых условий воздействия, оптимальных суточных доз, для выбора доз в хроническом эксперименте.

Исследование токсических свойств веществ в субхроническом и хроническом экспериментах осуществляется с целью установления степени их повреждающего действия при длительном введении, определения уровня обратимости вызываемых ими повреждений, а так же выявления наиболее чувствительных к токсическому действию органов и систем организма.

Для формирования характерных токсически обусловленных патологических изменений у животных используются добровольные, полудобровольные и принудительные способы введения токсических веществ.

Влияние токсиканта на организм оценивается на основании статистически достоверных изменений по показателям функционального состояния организма лабораторных животных.

Для конкретизации токсикокинетических исследований и оценки состояния организма после контакта с токсикантом порой важно представлять реальные характеристики движения веществ в органах и тканях. Но эти характеристики зависят от параметров резорбции, распределения, метаболизма, выведения веществ через эти органы и тканы. Если их определять с помощью методов компартментного моделирования, то получаемые значения будут условны, т.к. зависят от особенностей выбранной модели.

Хронический санитарно-токсикологический эксперимент проводится с целью установления степени проявления возможного токсического действия вещества при длительной интоксикации организма. Воздействие на организм оценивается по статистически достоверным изменениям показателей функционального состояния организма (гематологическим, биохимическим, иммунологическим и др.). Экспериментатор должен иметь знания о возможности проведения альтернативных методов исследования для убедительности доказательств правильности выбора эксперимента на животных. Известно, что большие успехи достигнуты в использовании культур клеток тканей (методы in vitro) с целью определения общей токсичности химических соединений для человека и животных, для оценки иммунотоксичности, нефротоксичности, гепатотоксичности, нейротоксичности, фототоксичности. раздражающего действия, канцерогенности. Разработаны модели с использованием изолированных органов (например, глазное яблоко) и срезов тканей (кожи, роговицы, почки, мозга и др.). Исследуются и биохимические модели - сложные биополимерные матриксы и трехмерные многослойные структуры.

Выбор методов статистической обработки, ее проведение и интерпретация результатов – следующий этап исследования.

Обычно методы обработки данных выбираются на стадии планирования эксперимента или же еще раньше – при выдвижении экспериментальной гипотезы. Экспериментальная гипотеза преобразуется в статистическую.

Существуют стандартные пакеты программ для математической обработки данных. Наиболее известные и доступные: Statistica, Stadia, Statgraphics, SyStat, SPSS, SAS, BMDP. Все пакеты делятся на виды: 1) специализированные пакеты; 2) пакеты общего назначения и 3) неполные пакеты общего назначения. Для исследователей рекомендуются пакеты общего назначения. Западные статистические пакеты требуют хорошей подготовки пользователя на уровне знания университетского курса математической статистики и многомерного анализа данных. Каждая программа снабжается документацией. По мнению экспертов, наилучший вариант документации у пакета SPSS. Отечественные пакеты более приближены к возможностям нашего пользователя. Сопутствующая информация (справочник, интерпретатор выводов и др.) включается в программную систему.

Выводы и интерпретация результатов завершают исследовательский цикл. Итогом экспериментального исследования является подтверждение или опровержение гипотезы. Завершает работу научный отчет или статья.

Резюме. Экспериментальное исследование проводится в следующем алгоритме: формулировка проблемы и гипотезы на основе литературных данных; разработка цели и задач исследования с адекватными методиками и подбором аппаратуры; распределением материала в контрольные и опытные группы; создание плана для контроля показателей при проведении эксперимента; обработка и интерпретация результатов; подготовка научного отчета.

Код для цитирования: Скопировать