Методи оцінки ефекту дії - токсикологія полімерних матеріалів
Відео: Газопроникність через полімери та кераміку
Відео: Як добре вчитися в ШКОЛІ? BACK TO SCHOOL
Методи оцінки ефекту комбінованого, комплексного і поєднаної дії. Аналітичний огляд підходів до оцінки комбінованої дії хімічних речовин наведено в роботах Е. Н. Льовіной (1963), А. А. Голубєва і співавторів (1973), В. В. Кустова і співавторів (1975), Ю. С. Кагана (1981 ).
У профілактичної токсикології важлива кількісна характеристика ефекту (особливо випадків його посилення), що необхідно враховувати при оцінці якості навколишнього (в широкому сенсі) середовища, а також гігієнічному нормуванні. В основі прийнятої в токсикології системи оцінки лежить поняття адитивної дії або сумації ефектів окремих отрут (А) і (В) при їх спільному впливі (А + В):
(А + В) = (А) + (В) (3.)
Ефект може бути менше суммационного (антагонізм або інгібування) і більше суммационного (потенціювання або синергізм). При цьому графічна або кількісна оцінка ґрунтується на безпосередньому чисельному порівнянні емпіричних ефектів комбінації і ізольованої дії отрут. Поряд із зазначеними трьома варіантами виділяється четвертий - незалежне дію, коли речовини викликають різний ефект або володіють різним механізмом дії.
Введення варіанту «незалежне дію», що характеризує механізм спільної дії, призводить до збереження термінологічної плутанини, так як інші три варіанти підпорядковані тільки кількісним принципом оцінки. Крім того, якщо термін «потенціювання» (лат. Potentia - сила, міць) відображає посилення взаємного ефекту, то термін «синергізм» (грец. Syn - разом, ergo - робота) свідчить лише про односпрямованість дії речовин і може бути з тим же правом застосований у разі ефекту сумації. Зведення всіх ефектів (менш, ніж суммационного) до антагонізму відображає, на наш погляд, ранній період розвитку промислової токсикології, коли основною метою вивчення комбінованої дії було попередження потенціює впливу сумішей отрут і пов`язаних з ним гострих професійних отруєнь (Н. С. Правдин, 1929 ).
В даний час, коли щорічно в сферу виробництва впроваджуються тисячі ПМ, основну небезпеку представляє не контакт з токсичними речовинами в умовах виробництва, а хронічний вплив на здоров`я населення порівняно низьких концентрацій хімічних речовин, що надходять різними шляхами (з продуктами харчування, водою і повітрям) . Розробляються нові підходи до оцінки ефекту комбінованого, комплексного і поєднаної дії (Г. І. Сидоренко та співавт., 1981).
Методи статистичного аналізу дозволяють оцінити результати дослідів кількісно, як єдиної сукупності, що істотно підвищує об`єктивність оцінки, зменшує її помилку і в той же час дають можливість виокремити з загального ефекту його складові: силу впливу або вклад окремих факторів, а також їх взаємодій.
При плануванні факторних експериментів з подальшим дисперсійним аналізом (Н. А. Плохинський, 1980 Ч. Хікс,
- загальний вплив Су на досліджувану ознаку представляється виразом:
Відео: The two sides
Су = Сх + Cz, (4.)
де Сх - сила впливу організованих в досвіді факторів-Cz - то ж випадкових, що не враховуються факторів. У разі впливу двох факторів Сх, в свою чергу, підрозділяється на наступні компоненти:
Сх = Сд + Св + Сав, (5.)
де СА і Св - сила впливу факторів А і В-СДВ - сила впливу їх взаємодії.
При регресійному аналізі матеріалів двухфакторного експерименту отримуємо рівняння (Ю. П. Адлер і співавт., 1976):
(6.)
де знак і величина коефіцієнтів регресії В1 відображають напрямок в силу впливу відповідних чинників Xj і їх взаємодії. У разі, коли план експерименту має властивість ортогональності - факторні експерименти типу 2П, їх дробові репліки, величини коефіцієнтів регресії прямо відповідають вкладу факторів (В. В. Налимов, 1971). Для максимальних значень всіх факторів в їх кодованому позначенні справедливі вирази:
(7.)
Звідси випливає доцільність порівняльного аналізу ефекту факторів на максимальному рівні, заданому експериментатором і випробуваному в даній серії дослідів, оскільки знак і величина коефіцієнтів, що стоять перед відповідними факторами і їх взаємодіями, безпосередньо свідчать про спрямованість і силі даних ефектів.
Характер і ступінь вираженості спільної дії факторів інтерпретується за рівнянням 7 наступним чином: коефіцієнт в0 відповідає величині досліджуваного показника при середньому рівні впливу обох факторів. Отже, щодо збільшення або зменшення величини в0, в порівнянні з контролем, можна судити про загальну спрямованість спільної дії (підвищення або зниження активності ферменту і т. Д.), А також про ступінь чутливості конкретного показника до даного впливу.
Лінійні коефіцієнти b1 (b1 і 2 в разі двох факторів) характеризують ефект фактора на величину у при зміні фактора на інтервал варіювання. Чим більше абсолютна величина коефіцієнта, тим більший вплив робить даний фактор, незалежно від рівня іншого. Коефіцієнти bj характеризують зміна впливу одного фактора в залежності від рівня іншого, т. Е. Ефект взаємодії факторів. Знаки при коефіцієнтах вказують на спрямованість зсуву показника при незалежному дії факторів. Знак «+» при лінійних коефіцієнтах позначає посилення ефекту на верхньому рівні впливу, в порівнянні з таким на середньому рівні "фактора, і зниження на нижньому рівні, знак «-» характеризує протилежну дію. Більш складна оцінка спрямованості ефекту взаємодії. У разі двох факторів знак «+» при коефіцієнті в12 означає збільшення показника у при однойменних знаках факторів, знак «-» свідчить про зменшення ефекту при однойменних знаках факторів і про його збільшення при різнойменних.
При вивченні спільного впливу трьох чинників значення х1х2х3 характеризують їх взаємодію. Якщо ефект взаємодії трьох чинників в123 виявився значущим, то його інтерпретують наступним чином. Знак «+» позначає, що негативні знаки є у парного числа факторів (нуль або будь-які два).
Мал. 2. Характеристика механізму, спрямованості і ступеня вираженості ефекту спільної дії факторів
Знак «-» свідчить про те, що непарне число факторів має знак мінус (все три або будь-який один). Твір будь-яких двох факторів можна умовно прийняти за фактор, тоді трехфакторной взаємодія зводиться до двухфакторную.
Результати математичного аналізу дозволяють судити про достовірність організованих в досвіді впливів, а також про ступінь впливу випадкових, що не враховуються факторів. На основі аналізу виразів 5 або 6 можливо диференційовано визначити різні сторони ефекту, а також можна висловити певне судження про механізм дії факторів - незалежне або взаємозалежні дію (рис. 2). Питання про можливість незалежних реакцій при спільному впливі факторів залишається й понині досить дискусійним. Термін «незалежне дію» увійшов в прийняту класифікацію видів комбінованого ефекту. У той же час В. В. Кустов і співавтори (1975) підкреслюють, що «незалежна дія» - маловдалими термін, що характеризує одну з різновидів антагонізму або менш ніж адитивна дія, оскільки в цілісному організмі не можна уявити незалежне вплив декількох токсичних речовин.
Вирішення питання про можливість незалежних реакцій є, по суті, теоретичним завданням, пов`язаної з проблемою цілісності в біології. Ця проблема досить повно розглянута в працях академіка І. І. Шмальгаузена (1938). Автор підкреслює, що поряд з диференціацією і автономією різних функцій організму є ряд морфофизиологических зв`язків, що забезпечують об`єднання частин в єдине ціле - організм.
При цьому необхідно враховувати, що автономізація виражається лише в відокремленні специфічної функції, в той час як життя будь-якої частини забезпечується цілим рядом загальних функцій, особливо функцій обміну. Таким чином, вже з загальнотеоретичних позицій можна припускати існування незалежних і взаємозалежних реакцій організму. Більш того, незалежними будуть в першу чергу порушення специфічних, автономних функцій окремих органів і систем. Необхідно враховувати також тимчасової характер протікання реакцій, т. Е. Можливість віддаленого прояви залежностей.
Для вирішення цього питання поряд з теоретичними дослідженнями необхідно накопичення емпіричного матеріалу про характер реакцій на комбіноване і поєднане вплив різних хімічних і фізичних факторів. При цьому повинна виконуватися умова достовірності і порівнянності отриманих даних, що може забезпечуватися єдиної методичною базою досліджень. Ми вважаємо, що такою базою на сучасному етапі може бути математичні планування експерименту. У цьому випадку висновок виноситься на підставі наявності або відсутності достовірного впливу взаємодії факторів САВ (дисперсійний аналіз) або коефіцієнта Б12 (регресійний аналіз). Під незалежним розуміється така дія чинників, коли ступінь вираженості ефекту одного з них не залежить від рівня впливу іншого. При взаємозалежності дії статистичний аналіз показує достовірність сили впливу взаємодії факторів Сав або коефіцієнта b12. Спрямованість спільної дії оцінюється за результатами окремих дослідів і результатами статистичного аналізу (знаки при коефіцієнтах регресії). Вона поділяється на різноспрямований дію - антагонізм (грец. Anti - проти, gon - боротьба) або однонаправленное- синергізм. При цьому антагонізм реєструється тільки в разі різноспрямованого ефекту, т. Е. Коли ефект одного, провідного, фактора послаблюється ефектом іншого або взаємодією з ним. Синергізм підрозділяється на ефект менш адитивного, адитивний і більш адитивного (потенціювання).
На практиці іноді реєструються випадки, коли ізольоване вплив обох факторів підвищує активність будь-якого ферменту, а їх спільна дія гальмує активність. Такі явища, з одного боку, можуть розглядатися як різко виражений антагонізм, а з іншого - бути і результатом потенцирования.
Можливо також поява якісно нових ефектів, т. Е. Зміна в разі спільного впливу такого показника, який не реагує на ізольоване дію кожного з факторів. Такий коалітівний ефект (визначення Pozzani) повинен бути присутнім в будь-який термінологічній системі. Він виявляється шляхом якісного аналізу, потім застосовується один з методів кількісного аналізу.
Оцінка ефектів комплексного і одночасного впливу має свою специфіку.
