Экотоксикология

Цели и задачи токсикологии и экотоксикологии

Рубрика ‘Элементы токсикометрии’

Методы расчета дозы токсикантов

Автор admin On августа - 17 - 2009

Среднесмертельную дозу вычисляют статистическими методами. Наиболее известны методы Беренса, Кербера, Першина, Бе-ренса и Шлоссера, метод наименьших квадратов, методы пробит-анализа Миллера и Тейтнера, Лигчфилда и Уилкоксона, метод Штабского и некоторые другие.
При выявлении эффективной дозы какого-либо вещества, вызывающего конкретный эффект, находят не одно определенное значение, а ряд значений, которые образуют вариационный рад его индивидуальных эффективных доз. Распределение частот индивидуальных эффективных доз в этом вариационном ряду обычно приближается к нормальному распределению.
В условиях нормального распределения вариационный ряд может быть полностью определен средней арифметической варьиру
ющего признака (в данном случае — доза) и величиной стандартного отклонения (у), соответствующего стандартной ошибке
средней арифметической (у) из индивидуальных минимальныхэффективных доз.
Другой путь определения средней эффективной дозы вытекает из особенностей кривой нормального распределения. Площадь над осью абсцисс, ограниченная этой кривой, выражает общее количество животных, у которых наблюдалась изучаемая реакция (рис. 2.1, А).
Так как кривая нормального распределения симметрична, то перпендикуляр, восстановленный из точки ч, соответствующей средней эффективной дозе, разделит всю площадь, ограниченную кривой, на две равные части. Следовательно, средняя эффективная доза вместе с тем является той дозой, которая вызывает изучаемый эффект у 50 % подопытных животных.
Итак, вместо того, чтобы на очень большом количестве животных определять эффективные дозы и из них вычислять среднюю арифметическую, можно избрать более простой путь —- искать ту дозу, которая вызывает изучаемый эффект у 50 % подопытных животных.
Если изучать на животных действие последовательно возрастающих доз исследуемого вещества, разделив для этого животных на ряд групп и испытывая на каждой группе какую-либо одну дозу, то окажется, что учитываемая реакция проявляется лишь начиная с какой-то определенной дозы, частота возникновения этой реакции будет нарастать и, наконец, при какой-то величине дозы эта реакция наступит у всех животных данной группы. Зависимость между величиной дозы и частотой возникновения реакции можно изобразить графически. Для этого по оси абсцисс следует отложить дозы, а по оси ординат — частоту возникновения учитываемого эффекта к числу животных, на которых данную дозу испытали. При этом зависимость между дозой и частотой наступления реакции будет представлена симметричной S-образной кривой, которую обычно называют кумулятой или характеристической кривой. На этой кривой средняя эффективная доза соответствует значению абсциссы для той части кривой, ордината которой равна 50 %.
Для стандартизированной кривой нормального распределения, т. е. при стандартном отклонении теоретического распределения при у= 1, следует отметить, что при у= — 1 площадь, отсекаемая перпендикуляром, восстановленным из этой точки, составляет 16 % (точнее, 15,87 %) общей площади, ограниченной кривой распределения; при у= +1 отсекаемая площадь составляет 84 % (точнее, 84,13 %) общей площади, ограниченной кривой распределения. Следовательно, доза вещества, которая меньше, чем LD50, на величину стандарта, должна вызывать реакцию у 16 % животных, доза, превышающая LD50 на величину стандарта, должна вызывать реакцию у 84 % животных. Эти дозы соответственно обозначают LDie и LDU.
Итак, LZ)16 = LD50 - у; LDU = LD50 + у.
Отсюда: LZ>84 — LD]6 = LD50 + у — LD50 + у = 2у, следовательно, c = (LDS4-LDl6)/2.
Это соотношение часто используется для нахождения стандартного отклонения и стандартной ошибки LD5o.
Характеристическая кривая имеет исключительно большое значение для количественной оценки фармакологической активности. По существу, все методы количественного определения активности сводятся к построению характеристической кривой или эквивалентной ей прямой на основании данных, полученных в результате эксперимента, и к последующему их анализу.

Планирование эксперимента

Автор admin On августа - 17 - 2009

Испытуемые дозы должны различаться на равные численные значения. При выборе доз обычно прибегают к арифметической прогрессии (например, 1, 2, 3, 4, 5 и т.д. или 5, 10, 15, 20 и т.д.). Но дозы, взятые в арифметической прогрессии, разнятся между собой некратно. Так, дозы 5 и 10 разнятся в 2 раза, а дозы того же ряда 50 и 55 — лишь на 10%. Это заставило некоторых авторов предложить пользоваться при выборе доз геометрической прогрессией (например, 1, 2, 4, 8, 16, 32 и т.д. или 0,1, 0,01, 0,001 и т.д.) или применять ряды Фульда. Эти ряды представляют собой геометрические прогрессии с начальным членом 10" и знаменателем ^/Го, где п — любое целое положительное или отрицательное число, а т — любое целое положительное число, отличное от нуля. Удобство этих рядов заключается в том, что они содержат одни и те же соотношения во всех разрядах единиц. Конкретный ряд рекомендуется выбирать в зависимости от количества используемых для опыта животных. Например, для опытов, где каждую дозу испытывают на пяти-шести животных, подходят следующие ряды:
1,0 - 1,5 - 2,1 - 3,2 - 4,6 - 8,8 - 10,0 - 15,0;
1,0 - 1,4 - 1,9 - 2,7 - 3,7 - 5,2 - 7,2 - 10,0 - 14,0.
Для опытов, в которых дозу испытывают на 10 животных, можно применить ряды:
1,0— 1,3 — 1,8 — 2,4- 3,2 - 4,2 - 5,6 - 7,5 - 10,0- 13,0; 1,0-1,3-1,7-2,1-2,8-3,6-4,6-6,0-7,7-10,0-13,0; 1,0 - 1,3 - 1,6 - 2,0 - 3,2 - 4,0 - 5,0 - 6,3 - 8,0 - 10,0.
После того как приблизительное значение эффективных доз найдено, приступают к основному эксперименту. Подопытных животных разделяют на равные по численности группы — по 6—10 животных в каждой группе. На каждой группе испытывают одну дозу. Всего испытывают пять—восемь доз, доходя с одной стороны до дозы, не вызывающей учитываемой реакции ни у одного из животных в группе, и с другой стороны до дозы, вызывающей эту реакцию у всей группы животных. Во всех случаях желательно, а для некоторых методов необходимо, чтобы интервал между испытываемыми дозами был постоянным.
Следует стремиться к тому, чтобы весь опыт был проведен в течение одного дня. Если это невозможно, то рекомендуют ежедневно испытывать весь ряд доз на меньшем количестве животных.
При изучении токсичности следует считать обязательным правилом вскрытие каждого погибшего животного, с тем чтобы исключить из эксперимента животных, смерть которых могла наступить не из-за действия токсического агента. Так, при внутрибрюшинном введении вещества возможно повреждение кровеносных сосудов, о чем будет свидетельствовать значительное количество крови в брюшной полости. В случае введения токсиканта внутри-желудочно возможно повреждение пищевода или ошибочное введение вещества в трахею.
В результате эксперимента исследователь получает данные о количестве животных, у которых под влиянием испытанных доз вещества наблюдалась или не наблюдалась учитываемая реакция. Эти данные заносят в таблицу, в которой результат эксперимента обычно записывают в виде дроби: в числителе указывают число животных, у которых наблюдалась учитываемая реакция, в знаменателе — число животных, у которых эта реакция не наблюдалась, либо общее число животных в группе.

Токсический эффект

Автор admin On августа - 17 - 2009

Токсический эффект — результат взаимодействия организма и токсиканта. При изучении токсичности веществ необходим всесторонний учет не только особенностей организма, но и исследуемого токсического агента. На этой стадии проводят анализ литературных данных о характере биологического действия, токсичности и опасности известных аналогов изучаемого вещества.
Природа или характер токсического действия, присущего данному химическому веществу, в значительной степени зависит от функциональной группы или групп, входящих в молекулу вещества. Знание реакций, в которые могут вступать эти функциональные группы с реакционно-способными группами критических эндогенных биохимических компонентов, дает возможность прогнозировать характер ожидаемого токсического действия.
По таким физико-химическим константам, как молекулярная масса (Мг), температура кипения (/кип), плотность (d), и некоторым другим можно установить степень корреляции с параметрами токсикометрии. Опираясь на твердо установленные связи между структурой, физико-химическими свойствами и действием изучаемых веществ, можно в известной степени синтезировать близкие по строению и составу вещества.
Однако оценка токсичности на основании аналогии с химически родственными веществами в значительной мере чревата ошибками и требует большого объема токсикологической информации, характеризующей очень близкие по химическому строению вещества. Даже незначительные различия в химической структуре могут сопровождаться значительными изменениями в токсичности.
Предварительная оценка степени токсичности вещества может быть произведена при однократном введении путем установления верхней и нижней границ диапазона его токсического действия, т. е. смертельной и пороговой доз. Верхний и нижний параметры токсичности определяют зону острого токсического действия. Опасность острого отравления устанавливается шириной этой зоны. Чем она уже, тем более возможно острое отравление.
Верхние параметры токсичности представляют собой смертельные дозы, т. е. количества вещества, которые при введении в организм вызывают гибель определенного количества животных в опытной группе.
Практически определение верхнего параметра токсичности производят на основании анализов результатов испытания ряда последовательно возрастающих доз вещества с использованием для каждой дозы определенной группы животных одного вида: от дозы, не вызывающей ни одного случая смерти, до дозы, приводящей к гибели всех животных в группе. Учитывают зависимость между дозой вещества и частотой наступления летального исхода.
В начале острого опыта в первую очередь надо установить, в каких цифровых порядках находятся параметры токсичности. Целесообразно в целях выявления доз, лежащих в зоне летального действия, вначале использовать для каждой дозы не более одного-двух животных. Опыты с необходимым для статистики числом животных начинают от той дозы, при введении которой в ориентировочном опыте животное осталось живым, в то время как от всех более высоких доз животные погибали.
Некоторые авторы рекомендуют в предварительных опытах определять порядок смертельных доз, испытывая дозы, кратные 10 (например, 5, 50, 500, 5000 мг/кг).
Так как для проведения полного опыта по установлению параметров токсичности требуется в общей сложности довольно большое количество животных, то чаще для этой цели используют мышей. При установлении смертельных параметров для животных других видов можно использовать меньшее количество особей, применив метод Ван дер Вердена.

Критерии токсикометрии

Автор admin On августа - 17 - 2009

Связь между дозой вещества, временем и эффектом может быть представлена в виде поверхности в трехмерном пространстве. При сечении этой поверхности плоскостями, параллельными координатным плоскостям, получаются три семейства кривых, попарно связывающих дозу яда, время и эффект. Эти попарные зависимости между двумя величинами (при постоянном значении третьей, чаще временной величины) и являются предметом исследования токсикологов. В соответствии с числом пар, которые могут быть составлены из трех рассматриваемых величин, принципиально возможны три типа токсикологических экспериментов:
• эксперименты по установлению связи между дозой или концентрацией яда и токсическим эффектом. Такие эксперименты осуществляются наиболее часто. К ним относятся, например, опыты по определению среднесмертельных доз и Концентраций;
• эксперименты по установлению зависимостей между временем воздействия яда и эффектом. В ряде случаев зависимости время — эффект имеют большое значение, например, при установлении предельно допустимых концентраций вредных веществ для атмосферного воздуха;
• эксперименты по установлению связей между дозой или концентрацией яда и временем наступления фиксированного токсического эффекта. Примером экспериментов, относящихся к этому типу, являются опыты по изучению кумулятивных свойств ядов.
Количество яда и величина эффекта, связь которых изучается в опытах трех перечисленных типов, выражаются в соответствующих единицах концентрации или дозы воздействующего вещества. И концентрацию, и дозу вещества можно выразить в долях от дозы или концентрации, вызывающей определенный эффект, например от дозы, вызывающей 50%-ю гибель животных (0,5LZ>5o, 0,11/>50ит.д.).
Объем эффекта выражают либо количеством животных, на которых достигнут определенный результат в течение определенного срока наблюдения за ними (например, процент гибели животных в течение первых суток после введения яда), либо по среднему результату проявления эффекта (например, по времени гибели половины подопытных животных). В первом случае говорят об альтернативном эффекте, во втором — о градированной (градационной) зависимости эффекта от воздействующего агента. При учете реакции в альтернативной форме для каждого животного достаточно определить наступление или отсутствие эффекта. При учете же результата в градированной форме для каждого животного необходимо установить степень достигнутого эффекта. Понятно, что для учета реакции в градированной форме необходимы более тонкая методика и индивидуальный подход к каждому животному. Таким образом, рассматривая вопрос об изучении зависимостей между дозой яда, временем и эффектом, следует иметь в виду возможность проведения шести видов токсикологических экспериментов: три типа по два варианта в каждом — в зависимости от формы учета эффекта (альтернативной или градированной).

Токсикометрия

Автор admin On августа - 17 - 2009

Токсикометрия — это преимущественно экспериментальный раздел токсикологии. Получение количественных оценок действия ксенобиотиков требует реализации трех исследовательских этапов: планирования эксперимента, его проведения и получения количественных оценок, интерпретации результатов.
При этом прежде всего учитывают показатели токсичности исследуемого вещества, его потенциальную опасность, концентрации яда в окружающей среде или его дозы (при попадании вещества в организм, например, через рот), способные вызвать отравление.
Чаще всего термин «доза» служит для обозначения количества введенного в организм химического вещества, выражаемого обычно на единицу массы тела.
Величина LD50 имеет вероятностный характер. Некоторые способы определения LD50 основаны на предположении о «нормальности» кривой доза—эффект. В этом случае кроме характеристики положения LD50 статистическая совокупность экспериментальных данных по определению смертельной дозы того или иного вещества должна еще иметь характеристику рассеяния. Такой характеристикой является величина среднеквадратического отклонения (ошибки)— стщ0. Следовательно, наиболее определенной, а может быть, и наилучшей количественной характеристикой токсичности яда в зоне смертельных доз будет величина LD50 и ее сред-неквадратическая (стандартная) ошибка — вю50 •
Если величину Ы)50 определяют почти всегда, то ее стандартную ошибку (OLDSO)— значительно реже. Это приводит к тому, что существенная часть экспериментально собранной информации о токсичности того или иного яда, во-первых, не используется самими авторами, а во-вторых, не может быть использована другими исследователями.
Таким образом, среднесмертельная доза изучаемого вещества должна представляться в виде величины: LD^ ± Сщ0.
Однако токсический эффект определяется не только количеством яда, но и временем его воздействия. Действие ядов в зависимости от дозы или концентрации обычно по-разному развивается во времени. Следовательно, токсический эффект всегда есть результат взаимодействия трех факторов: организма, количества вещества и времени.

Маркировка животных

Автор admin On августа - 17 - 2009

Иногда при проведении экспериментальных работ требуется индивидуальное наблюдение за животными. Рассаживать их по отдельным клеткам не рекомендуется, так как при одиночном содержании изменяется сопротивляемость организма к отдельным токсическим веществам (например, судорожным ядам). Хороший выход из этого положения — маркировка животных. Можно прокалывать животным уши, выбривать шерсть и т.д., но лучшим способом маркировки является окрашивание. Наилучшей краской считается насыщенный раствор пикриновой кислоты (в сухом виде она взрывоопасна). Можно делать метки 0,5%-м раствором генцианвиолета, фуксина, эозина и другими красками.
Если маркировка животных предусматривает только разделение их на группы, то лучше всего покрасить каждую группу животных разным цветом. Если же возникает необходимость маркировки каждого животного, то применяются более сложные системы окрашивания. Так, например, бинарная система, предложенная Я. Буретом и др. (1991), позволяет осуществить индивидуальное кодирование 63 крыс.
Следует помнить, что нанесение краски не всегда безопасно для организма, так как она может всасываться и попадать при вылизывании животными шерсти внутрь.

Условия содержания животных

Автор admin On августа - 17 - 2009

Немаловажное значение для токсикологического эксперимента имеют условия содержания подопытных животных. Содержание животных в условиях, вызывающих у них стресс (одиночное содержание в пенале, грубая фиксация в нефизиологическом положении), приводит к увеличению токсичности. Изменения в питании также сказываются на показателях токсичности.
Для экспериментальных исследований в токсикологических лабораториях используют крыс линии Вистар или белых беспородных крыс, которые являются альбиносами черной (Rattus rattus) и серой (пасюк — Rattus norvegicus) крыс, а также белых мышей, которые являются альбиносами домовой мыши (Mus musculus). И крысы, и мыши принадлежат к одному и тому же отряду грызунов (Rodentia), семейству мышиных (Muridae).
Важное преимущество белых крыс как лабораторных животных заключается в том, что они довольно устойчивы к инфекционным заболеваниям и даю г большой приплод.
Белых крыс содержат в помещениях с хорошей вентиляцией, достаточным освещением и равномерной температурой — 20— 22 °С. Лабораторные крысы плохо переносят холод. Влажность воздуха в помещениях не должна превышать 40—45 %.
Для содержания крыс наиболее пригодны цельнометаллические или полистироловые клетки, покрытые сеткой из нержавеющей или оцинкованной стали. Минимальная площадь дна клетки на одно животное составляет для крыс 150 см2.
В качестве подстилки для животных используют крупные опилки, измельченный торф или сечку из соломы или бумаги, тряпки. В клетках поддерживают надлежащую чистоту. Они должны быть всегда сухими, чистыми, хорошо вентилируемыми. Не допускают скопления в них мочи и фекалий.
Кроме ежедневной уборки клетки 1—2 раза в месяц тщательно моют и дезинфицируют. Дезинфицировать клетки лучше всего крутым кипятком, горячим 5—10%-м раствором едкой щелочи или такими противомикробными средствами, как хлорная известь, креолин, сулема, формалин и др.
Крысы — всеядные животные, поэтому нельзя ограничивать их рацион только растительной пищей. Крысы, не получающие в необходимых количествах продукты животного происхождения (молоко, мясо, мясокостную муку), минеральные вещества и витамины, перестают расти.
Суточная потребность взрослой крысы в кормах составляет в среднем 30—32 г, из них 25 г смешанного корма и 5—7 г овощей.
Кормят крыс обычно 2 раза в сутки. Ввиду того что крысы ночные животные и едят в темное время суток, основную часть корма следует давать вечером, примерно к 20 ч. Не рекомендуется резко менять пищевой режим, к новой пище крыс нужно приучать постепенно. Вода для питья должна быть чистой и свежей, рекомендуется пользоваться кипяченой водой. Заменять воду молоком также надо постепенно, в противном случае животные отказываются от еды и заболевают.
Содержание и кормление мышей во многом сходно с содержанием и кормлением лабораторных крыс. Отличием является то, что мыши более чувствительны к нарушениям температурного режима, смене корма и инфекционным заболеваниям (в частности, сальмонеллезу). У мышей в гораздо большей степени, чем у крыс, проявляется «социальная» иерархия в группе — борьба за лидерство, вследствие чего не рекомендуется изменять состав мышей в клетках.
Суточная потребность взрослой мыши в кормах составляет в среднем 9,5—10 г смешанного корма и 1—2 г овощей.

Выбор и подготовка животных

Автор admin On августа - 17 - 2009

Прежде чем начать токсикологический эксперимент, необходимо четко определить задачу исследования, выбрать объект исследования (вид животных), метод введения вещества, установить длительность опыта.
Выбор животных для эксперимента является весьма ответственным моментом. В первую очередь учитывают такие факторы, как видовая чувствительность, возраст и пол животных. Под видовой чувствительностью понимают неодинаковое отношение животных различных видов к одному и тому же яду.
При определении показателей токсикометрии рекомендуется производить опыты не менее чем на двух видах животных, а именно на лабораторных мышах и крысах. Определение среднесмер-тельной дозы следует проводить как на самцах, так и на самках, поскольку у них прослеживается разница в величинах LD50, которая, вероятно, частично может быть обусловлена различиями в метаболизме вещества в печени животных разного пола. Острая токсичность может существенно меняться с возрастом исследуемых животных.
Кроме того, животные перед исследованием не должны использоваться для других экспериментов, а также подвергаться воздействию любых фармакологических препаратов. Число используемых животных должно быть достаточным для статистического анализа и зависит от метода расчета LD50. Обычно для каждой дозы используют группу из 8—10 животных. Масса выбранных животных должна соответствовать массе половозрелых особей, для мышей — 18—20 г, а для крыс —-180—240 г.
Исходный период постановки токсикологического эксперимента можно условно разделить на следующие этапы:
• подбор требующихся по условиям опыта животных;
• наблюдение, карантин и выбраковка больных животных;
• определение исходных значений исследуемых показателей — фона;
• выбраковка животных с резко выделяющимися значениями показателей;
• распределение по группам;
• статистическая проверка отсутствия межгрупповых различий.

Введение токсикантов

Автор admin On августа - 17 - 2009

Если вещества (как жидкие, так и твердые) не растворяются в воде или масле, то их вводят в виде эмульсии или суспензии. В качестве эмульгатора может служить 1—2 %-й раствор крахмала. Исследуемое вещество смешивают с раствором крахмала в определенных соотношениях (1:1, 1: 5, 1:10), что зависит от физико-химических свойств исследуемого вещества и выявляется экспериментальным путем. В этиловом спирте растворяются многие химические соединения. Однако сам по себе этанол может изменить эффект исследуемого вещества. Следует учитывать, что спиртовые растворы ядов всасываются в желудке быстрее, чем водные и особенно масляные.
Изучаемые вещества вводят непосредственно в ротовую полость, в желудок через зонд, а также с пищей или питьевой водой. Выбор каждого из этих способов обусловливается физико-химическими свойствами изучаемого вещества. Малые количества изучаемого вещества можно вносить непосредственно в ротовую полость. Введение химических веществ с пищей и питьевой водой является наиболее физиологичным способом. Одноразового переполнения желудка не наступает, а пища или вода поступает в желудок постепенно. Однако в этих случаях труднее учитывать количество поступившего в организм вещества.
Исследуемые вещества вводят животным до кормления, натощак, лишая корма за 4 ч до опыта. Кормить экспериментальных животных следует через 4 ч после воздействия токсиканта.
Введение в желудок производится с помощью различных зондов — металлических, стеклянных, пластмассовых или резиновых. При введении зонда следует избегать малейшего насилия: зондом можно поранить стенки глотки, пищевода, желудка.
Введение большого количества жидкости, особенно если оно производится повторно, нарушает водный обмен и вызывает ряд патологических симптомов. Принято считать, что наиболее физиологичным является введение растворов в минимальных количествах, в объемах, не превышающих 1—1,5 % массы тела опытных животных.
Максимальное количество жидкости, которое можно ввести голодному животному за один прием, соответствует вместимости его желудка, что, в свою очередь, зависит от величины животного. Мышам массой 20—25 г можно ввести в желудок до 1,0 мл жидкости, крысам массой 200—300 г — до 5,0 мл.
Биологически активные вещества в виде растворов или вытяжек чаще вводят внутрибрюшинно или внутримышечно. Изучаемые вещества инъецируют в мышцу или брюшную полость животного. В брюшную полость можно ввести 5 мл - крысам и 2 мл — мышам, а внутримышечно — соответственно 5 мл и 0,5 мл жидкости.
Не всегда изучаемые соединения высокотоксичны, однако при отсутствии сведений о токсичности следует обращаться с изучаемым веществом как с ядовитым, принимая все меры предосторожности.

Способы введения токсикантов

Автор admin On августа - 17 - 2009

Токсичность химических соединений зависит от ряда параметров: химической структуры вещества, его физико-химических свойств, условий воздействия на организм (доза, концентрация, время действия и т.д.). Большое значение имеет путь введения изучаемого вещества: ингаляционный — с вдыхаемым воздухом; пероральный — введение в желудок (через рот); перкутанный— поступление через кожу; внутримышечный, внутрибрюшинный, внутривенный, внутрикожный и др. Каждый путь имеет свои особенности, которые необходимо учитывать при проведении токсикологического эксперимента, так как эффект при различном поступлении вещества может быть неодинаковым. Скорость всасывания вещества при различных способах введения также неодинакова. Неидентичной может быть и клиническая картина отравления при действии токсиканта, поступающего в организм различными путями.
Быстрота и сила действия токсического вещества, попавшего в желудок, во многом зависят от степени наполнения желудка пищевой кашицей и от ее характера. В пустом желудке вещества сразу вступают в непосредственный контакт со слизистой желудка, вследствие чего всасываются быстрее. Имеется достаточно примеров, когда химическое соединение, попав в желудок, полностью теряет токсичность или она значительно уменьшается (кураре, яды змей и насекомых). Вещества, не растворяющиеся в кислой среде, могут проходить через желудок не всосавшись, но всасываться в щелочной среде кишечника. Многие яды в биологических средах желудочно-кишечного тракта растворяются лучше, чем в воде, в связи с этим увеличивается и их всасывание.
На быстроту и силу действия токсических веществ могут заметно влиять различные изменения внешних условий, отражающиеся на процессах всасывания в желудочно-кишечном тракте (температура, давление, влажность воздуха).
Большое значение имеет и общее состояние организма. Известно, что при многих заболеваниях всасывание в желудке и кишечнике резко уменьшается.
Из желудочно-кишечного тракта токсическое вещество распространяется по лимфатической и кровеносной системам в различные органы. Важную роль в превращении и обезвреживании ядов играет печень, особенно ферменты микросомальной фракции. Благодаря антитоксической барьерной роли печени ряд токсических веществ теряют или уменьшают свое отравляющее действие.
Токсические вещества можно вводить перорально в их чистом виде, в растворах, эмульсиях, суспензиях или с пищей и питьевой водой.
При введении веществ в чистом виде имеется уверенность, что наблюдаемое действие зависит именно от исследуемого вещества, а не от растворителей или каких-либо других побочных примесей. Представляется возможность точно дозировать вводимое вещество.
К растворам химических соединений прибегают в тех случаях, когда приходится манипулировать с очень малым количеством вещества (0,01 мл и меньше) или если вещество обладает раздражающим действием и это явление надо уменьшить, чтобы выявить характерное влияние данного вещества на весь организм, а не только на слизистые оболочки пищеварительного тракта.
Растворитель может сам по себе изменить скорость и силу действия яда. Чем концентрированнее раствор, тем в большем количестве он всасывается и тем большую токсичность проявляет. Наоборот, всасываясь в сильно разведенном виде, токсические вещества в ряде случаев успевают в организме обезвредиться. Поскольку скорость всасывания многих веществ зависит главным образом от концентрации, а не от объема, для получения сопоставимых результатов более целесообразно вводить несколько отличающиеся количества вещества, но в одинаковой концентрации.
Характер растворителя также играет немаловажную роль. Лучше всего в качестве растворителя использовать воду, так как она сама по себе не вызывает токсического действия и всасывание в желудочно-кишечном тракте при этом не нарушается.
В последнее время для стандартизации токсикологических приемов предлагается использовать рафинированное растительное масло. Однако большие объемы его могут не всосаться, а эвакуироваться вместе с испытуемым веществом через кишечник.