Методы ихтиотоксикологических исследований

 

Долгое время единственным методом ихтиотокеикологнческих исследований был метод рыбной пробы (см. с. 23), заключающийся в определении токсичности вещества на основе факта гибели рыб, а испытуемом растворе с заданной концентрацией исследуемого вещества. Варьирование концентрации вещества при постоянном времени наблюдений за выживанием рыбы или изменение продолжительности опытов при постоянной концентрации позволяли однозначно решать вопрос о том, токсично или нет данное вещество, а также выявить явно недопустимую для жизни рыб концентрацию того или иного вещества, поступающего в рыбохозяйственный водоем. Продолжительность наблюдений за выживанием рыб ва первом этапе развития ихтиотоксикологии в опытах разных авторов колебалась от нескольких часов до нескольких суток.

Метод рыбной пробы сыграл решающую роль в доказательстве. самого факта токсичности различных химических веществ при их попадании в тот или иной водоем. В силу своей простоты и наглядности этот метод остается одним из основных для оценки степени токсичности различных веществ и ориентировочного, предварительного решения ряда практических вопросов.

Однако несмотря на многие достоинства метода рыбной пробы и прежде всего быстрое выявление токсичности веществ, удобство использования в лабораторных и полевых условиях, демонстративность и однозначность показателя «смертность», он имеет существенный недостаток: позволяет выявить лишь приближенную, весьма заниженную токсичность исследуемого вещества за тот короткий промежуток времени (как правило, несколько flifeu), в течение которого ставятся опыты по данному методу. В связи с этим его трудно использовать для надежного решения вопроса о пороговых и предельно допустимых концентрациях вредных веществ для ры-бохозяйственных водоемов.

Для преодоления возникших затруднений предложено несколько путей. Один из них был обоснован С. Н. Скадовским [312, 313] н его сотрудниками [31, 253, 261, 262, 311, 326, 337]. Исследуя влияние некоторых абиотических факторов водной среды (температура, рН, соленость) на жизнедеятельность рыб, они определяли выживаемость, рост, размножение, эмбриональное развитие, питание, газообмен и ряд других физиологических показателей (число эритроцитов, концентрацию гемоглобина). Так, в серии опытов, выполненных на разных видах рыб (карп, карась, окунь), было установлено, что содержание их в «подкисленной воде» (рН 4-5) вызывает резкое снижение привеса тела [31], снижение потребления корма, повышенное выделение азота [311], значительное уменьшение потребления кислорода и повышение дыхательного коэффициента (253), а также увеличение редоксипотенциала крови [262].

На основе этих материалов и возникла идея использования ряда биологических и физиологических показателей для оценки токсического влияния на рыб фенольных сточных вод [261], продуктов экстракции древесины [326] и некоторых других токсических веществ [337]. Опыты показали, что применение даже таких интегральных физиологических показателей, как прирост живой массы тела и газообмен, выявляет токсическое действие различных веществ при более низких их концентрациях и в более короткие сроки, чем это позволяет метод рыбной пробы. К сожалению, в дальнейшем весьма перспективное направление эколого-физиологических исследований в токсикологии рыб не получило должного развития в работах сотрудников этой лаборатории, основное внимание которых было сосредоточено на так называемой биологической норме гидробионтов и их размножении [337, 328, 332].

Новую попытку внедрить биологические и физиологические тесты в рыбохозяйственную токсикологию предпринял Е. А. Веселов [38, 40, 41]. В серии опытов, выполненных в основном с фенолом и его производными, автор использовал около 20 тестов, которые были разбиты на пять групп: 1) изменения в приросте живой массы рыб; 2) газообмен рыб (потребление кислорода, ритм дыхательных движений); 3) пульсация сердца рыб и водных беспозвоночных; 4) тканевые и клеточные реакции; 5) выживаемость и симптомы отравления рыб и беспозвоночных. На основе экспериментальных данных Е.А. Веселов пришел к выводу, что чувствительность использованных им показателей, характеризующих реакцию рыб на токсические агенты, неодинакова. На первое место по чувствительности он ставит изменение темпа прироста живой массы рыб, на второе место — изменение газообмена и на третье место — выживаемость рыб и беспозвоночных в длительных опытах (от 10 до 30 сут). Выводы Е. А. Веселова полностью согласуются с данными, полученными в лаборатории С. Н. Скадовского в конце 30-х и начале 40-х годов, согласно которым физиологические показатели позволяют выявить токсический процесс в более сжатые сроки и при меньших концентрациях вещества, чем это имеет место даже в длительных опытах, поставленных по методу рыбной пробы.

Однако внедрение физиологических методов оценки токсичности веществ в практику исследований рыбохозяйственной токсикологии задержалось на несколько десятилетий. В 1941 г. была опубликована статья Н. С. Строганова «Новые пути решения проблемы действия сточных промышленных вод на водные организмы». Автор высказал несколько соображений, на основе которых, по его мнению, следует проводить токсикологические работы на гидробиоптах. Суть их сводилась к следующему. При постановке токсикологических опытов необходимо руководствоваться понятием биологической нормы организма, критерием которой служит сохранение вида. Отсюда «необходимо считать допустимой ту концентрацию токсического вещества в сточной воде, при которой будет сохранен данный вид полностью, т. е. при которой он не уничтожится и не будет находиться в подавленном (угнетенном) состоянии» (с. 19). И далее «при установлении допустимых концентраций ядовитых веществ сточной воды в водоеме мы должны, следовательно, исходить из требования — сохранить вид. С этой точки зрения выживаемость н размножение особей данного вида являются основными предпосылками сохранения вида. Физиологические процессы, протекающие в. организме, можно рассматривать преимущественно с точки зрения обеспечения выживаемости и размножения или даже только одного размножения, рассматривая саму выживаемость как необходимое условие размножения» (с. 19—20).

Именно в такой, весьма запутанной форме было сформулировано расплывчатое понятие «биологическая норма организма», которое с физиологической точки зрения не выдерживает самой доброжелательной критики. Однако и с общебиологических позиций такая постановка вопроса едва ли может быть правомерной. Ведь сохранность вида, его процветание или угнетение определяются состоянием не особи, а той или иной популяции в целом, населяющей данный водоем. Между тем естественное состояние популяции, ее, так сказать, норма определяется гармоничным сочетанием многих биологических показателей, таких, как темп роста, упитанность, уровень плодовитости и качество половых продуктов, возраст полового созревания, продолжительность жизни, половая и возрастная структура. Выхватывать из этого единства какой-то один, пусть даже такой важный показатель, как плодовитость и качество половых продуктов, — значит, допускать методологическую ошибку, неправильно ориентировать направление экспериментального поиска.

Действительно, ихтиотоксикология — наука экспериментальная, основным объектом ее исследования является особь, а не популяция. Изучать размножение рыб и влияние на него различных токсических веществ в экспериментальных (аквариальных) условиях — дело необычайно сложное. Видимо, этим обстоятельством в первую очередь следует объяснить отсутствие в рассматриваемой работе Н. С. Строганова каких-либо экспериментальных данных о возможности использования процесса размножения в качестве критерия токсичности того или иного вещества.

Лишь спустя почти четверть века Н. С. Строганов [328] предпринял попытку экспериментально обосновать старые представления о биологической норме. Сопоставляя результаты опытов по определению токсичности гексахлорбутадиепа, а также хлористых солей цинка, кадмия и некоторых других для дафний (Daphnia mnagna), автор приходит к выводу, что «критерием токсичности того или иного вещества для гидробионтов (разрядка наша — В. Л.) в конечном итоге могут быть только плодовитость и качество потомства, если мы заинтересованы в сохранении биологической нормы у полезных для человека видов» (с. 1746—1747). Нетрудно видеть, что результаты опытов на единственном виде беспозвоночных животных перенесены сразу на всех гидробионтов, послужив основанием для столь широких обобщений. Да и сам автор в то время еще сомневался в универсальности предлагаемого им критерия токсичности. «Могут ли другие показатели выявить токсичность быстрее и в более легкой форме, чем плодовитость и качество потомства? — спрашивал он себя. — В принципе могут. Однако для этого необходимо сопоставить в длительном опыте плодовитость и качество потомства с каким-то другим предлагаемым показателем» (328, с. 1743). И далее: «Из приведенных нами материалов не следует, что мы предлагаем устанавливать предельно допустимые концентрации по плодовитости дафний. Мы хотим привлечь внимание и к принципиальной стороне проблемы. Дафнии как гидробионты с коротким биологическим циклом позволяют проследить влияние малых концентраций токсических веществ на плодовитость в ряде поколений (15-20 генераций). Чтобы проследить влияние таких веществ на рыб в продолжение 15 генераций, необходимо очень длительное время (разрядка наша — В. Л.). Например, для леща и сазана — около 50 лет, стерляди — около 80 лет, осетра — около 150 лет, а для белуги — 230-300 лет, Ясно, что такой срок для опыта неприемлем (разрядка наша — В. Л.) и приходится искать решение обходным путем» [328, с. 1747]. К сожалению, в дальнейшем никаких новых экспериментов даже с водными беспозвоночными, но более высокоорганизованными, чем дафнии, а тем более с основным объектом ихтиотоксикологии — рыбами, Н. С. Строганов не проводил, и, таким образом, вопрос об универсальности биологического критерия токсичности повис в воздухе.

Тем не менее Н. С. Строганов [330. 332, 333] счел возможным предложить и настойчиво пропагандировать так называемый главный, или основной, метод водной токсикологии, сущность которого заключается в длительном наблюдении за действием изучаемого вещества на плодовитость и качество потомства. При этом все современные физиологические, биохимические и биофизические методы исследований, используемые в ихтиотоксикологии, объявлены вспомогательными. Нет особой необходимости доказывать, что подобного Рода классификации методов исследования крайне субъективны. Деление методов исследований на главные и второстепенные не только несостоятельно, но и беспрецедентно: ибо сегодня, пожалуй, ни в одной области биологии или медицины не встретишь столь откровенного и, можно сказать, воинствующего игнорирования современных методов исследования. Что же породило столь необычную ситуацию, какова, так сказать, теоретическая или экспериментальная основа этой своеобразной классификации методов?

Как мы уже отмечали, экспериментально главный метод водной токсикологии не обоснован даже для беспозвоночных, поскольку опыты ставились лишь на одном из видов дафний и только с несколькими веществами. Что касается рыб, то предложенный Н. С. Строгановым главный метод мало применим не только из-за значительной длительности биологического цикла многих промысловых видов рыб. Поскольку вокруг этих принципиальной важности вопросов идет чрезвычайно острое столкновение мнений [328, 332, 333, 163, 176, 177], рассмотрим более подробно составные элементы биологического критерия токсичности, на котором базируется главный метод водной токсикологии.

В основу биологического критерия токсичности положены плодовитость и качество потомства. Ближайший анализ этих двух показателей позволяет сделать вывод, что они весьма различны по своему физиологическому содержанию, а главное — по степени лабильности и изменчивости под влиянием разнообразных факторов внешней среды. Если понятие «плодовитость» имеет вполне конкретное значение и может быть легко учтено в эксперименте по числу особей новой генерации, то понятие «качество потомства» весьма неопределенно.

В самом деле, что понимать под качеством живого организма? Чаще всего имеют в виду жизнеспособность. Но и этот термин требует дополнительной расшифровки. Ведь жизнеспособность организма обеспечивается нормальным функционированием любой из отдельно взятых физиологических систем, согласованная деятельность которых является необходимым условием реализации способности организма к размножению и получению нормального потомства.

Что же понимает под качеством потомства Н. С. Строганов? К сожалению, ни в одной из своих работ он не рассматривает этот вопрос, а лишь декларирует необходимость оценки токсичности того или иного вещества по влиянию на плодовитость и качество потомства. Можно лишь догадываться, что под качеством потомства он понимает все ту же плодовитость. Таким образом, все сводится к плодовитости. Но плодовитость различных по высоте организации тидробионтов и в первую очередь рыб — чрезвычайно лабильный физиологический показатель, который меняется даже в норме в несколько раз. Особенно велика изменчивость плодовитости именно у рыб независимо от уровня их организации и экологических особенностей.

Исключительно выраженная, лабильность плодовитости рыб определяется не только тем, что меняется у одной и той же особи в зависимости от возраста и размера. «На количество развивающихся яиц, — писал Е. К. Суворов, — влияют не только возраст и величина рыб: даже чисто внешние факторы, вроде температуры воды и содержания растворепного в воде кислорода, а также степень зараженности паразитами не остаются без влияния. Одним из наиболее существенных факторов, отзывающихся на степени развития половых желез, а следовательно, и на плодовитости, является питание» [337а, с. 335].

И действительно, в ихтиологической литературе можно встретить много примеров, подтверждающих, что плодовитость особей одного и того же размера и возраста колеблется по годам и находится в прямой зависимости от упитанности рыб. Детальное рассмотрение этого вопроса можно найти у Г. В. Никольского [250]. Все сказанное делает излишним объяснение того, насколько сложно использовать плодовитость в качестве критерия токсичности, а тем более определять ПДК токсичных веществ по этому показателю. Ведь при этом потребовалось бы содержать подопытных рыб длительное время в аквариумных условиях. А это неизбежно сопряжено с нарушением многих условий нормальной жизнедеятельности рыб, в том числе кормового, кислородного и температурного режимов, характерных для того или иного вида промысловых рыб. Длительное содержание этих видов рыб в аквариумных условиях само по себе может оказать и оказывает угнетающее действие на воспроизводительную систему организма и его плодовитость. К тому же большинство промысловых видов рыб, представляющих первоочередной интерес для ихтиотоксикологии, характеризуется длительным биологическим циклом, нередко поздним половым созреваннем, так что определение для них ПДК различных токсических веществ по плодовитости потребует даже не одного года, а много больше. Вот здесь и уместно подчеркнуть, что если положить в основу практической работы по определению ПДК критерий токсичности, предложенный Н. С. Строгановым, и вести ее с помощью главного метода водной токсикологии, то ныне живущее поколение токсикологов мира не сможет установить и нескольких десятков ПДК. Но критерий «плодовитость» неприемлем не только потому, что его практически невозможно использовать в опытах на рыбах.

Другой существенный недостаток биологического критерия токсичности, оберегающего якобы будущность вида, состоит в слабой теоретической обоснованности, неопределенности и расплывчатости его содержания. Ведь токсикология, в том числе и ихтиотоксикология, — наука экспериментальная, а потому она имеет дело не с видом или его отдельными популяциями, а с особью или группой особей (выборочной совокупностью). Иными словами, используя тот или иной физиологический показатель (в том числе и плодовитость), характеризующий реакцию организма на токсический агент, мы имеем дело с индивидуальной реакцией конкретного организма или группы организмов. Можно ли в связи с этим решать вопрос о будущности вида, как это предлагает делать Н. С. Строганов, определяя плодовитость рыб или других гидробионтов, используемых в данном конкретном опыте? Ведь мы будем иметь дело с индивидуальной плодовитостью подопытных рыб, а не с видовой плодовитостью, которая собственно и определяет будущее вида. «Индивидуальная плодовитость, — писал В. И. Мейснер, — еще не определяет жизненной стойкости вида (разрядка наша — В. Л.), последняя зависит и от продолжительности жизни, и от времени наступления половой зрелости, и от условий икрометания, и от конкуренции других видов и т. д.» [224, с. 113]. Забвение этих общеизвестных истин или их игнорирование, подмена понятия видовая плодовитость» понятием «индивидуальная плодовитость», искусственное выхватывание одного из показателей биологии особи и невнимание к другим — все это и породило так называемый биолологический критерий, а вместе с ним и иллюзию об учете будущности и сохранности вида.

Плодовитость как показатель токсичности не имеет никаких преимуществ перед другими физиологическими показателями. Напротив, его чрезвычайная лабильность и зависимость от многих переменных факторов водной среды приводят к выводу о необходимости чрезвычайной осторожности при использовании плодовитости в качестве показателя токсического действия веществ даже в опытах на аквариумных рыбах, не говоря уже о промысловых.

Все сказанное однозначно свидетельствует о теоретической несостоятельности и экспериментальной необоснованности представлений о биологическом критерии токсичности, а, следовательно, и базирующегося на нем главного метода водной токсикологии. Мы полагаем, что оценку токсичности вещества по его влиянию на плодовитость можно, по-видимому, использовать по отношению к низкоорганизованным беспозвоночным гидробионтам с коротким биологическим циклом (правда, необходимы дополнительные экспериментальные обоснования) наряду с другими показателями жизнедеятельности. Что касается более высокоорганизованных гидробионтов и особенно рыб, то здесь сама постановка вопроса о каком-то главном методе является некорректной.

Предпринятый нами [163, 177] критический анализ понятий «биологическая норма», «биологический критерий токсичности» и, наконец, «главный метод водной токсикологии» вскрыл их несостоятельность и привел к необходимости разработки принципиально иного подхода к решению сложных многообразных задач, стоящих перед современной ихтиотоксикологией. Поскольку объектом токсикологии является особь — «индивидуальные организмы», на которых, собственно, и ставятся опыты по оценке токсичности того или иного вещества, для ихтиотоксикологии первостепенное значение имеет физиологическая норма организма [163, 176, 177]. Свидетельством тому служит не только многолетний опыт отечественной школы санитарных токсикологов, но и довольно значительный теперь уже экспериментальный материал, полученный в опытах на рыбах.

Действительно, для экспериментального определения ПДК той или иной группы веществ необходимо предварительное выявление пороговых концентраций этих веществ, т. е. минимальных концептраций, вызывающих определенный токсический эффект. Обнаружить этот эффект можно только путем сопоставления подопытных животных с контрольными или на одном и том же животном, оценивая его функциональное состояние по тем или иным физиолого-биохимическим показателям до и после контакта с ядом. И вот тогда со всей остротой встает вопрос о нормальной» величине того или иного показателя жизнедеятельности организма. Физиология и биохимия рыб накопили достаточно много сведений, указывающих на широкую индивидуальную изменчивость большинства исследованных физиолого-биохимических параметров, многие из которых используются для суждения о токсическом эффекте различных веществ. Аналогичные трудности встречаются в медицине и ветеринарии. Однако современные методы физиологических и биохимических исследований, а также успехи клинической физиологии и биохимии позволяют достаточно четко улавливать патологические сдвиги в деятельности различных функциональных систем, а существующие методы математической обработки экспериментальных данных — надежно судить о достоверности регистрируемых сдвигов.

В международной медицинской практике принято считать нормальнымн физиолого-биохимические показатели, лежащие в области М±2ð. Эти показатели отличаются от средних не более чем на удвоенную величину стандартного отклонения. Критерий ±2ð нормальной величины физиологических и биохимических показателей базируется на правилах вариационной статистики и теории вероятности, Использование этого критерия позволяет точно и надежно оценивать результаты лабораторного исследования, унифицировать понятие «нормальная величина», исключив тем самым различные эмпирические формулировки, все еще встречающиеся в литературе по ихтиотоксикологии. Известно, что зона М±2ð включает 96% всех нормальных показателей. Следовательно, тот или иной показатель, лежащий вне зоны М±2ð, по теории вероятности может быть нормальным в 4% случаев и патологическим в 96%. Надежность критерия ±26, удовлетворяющая даже клиницистов, вполне достаточла для оценки порогового токсического эффекта и в опытах на рыбах [163].

В связи с этим нельзя согласиться с утверждением Н. С. Строганова [332] о том, что «такой подход не верен не только с биологической точки зрения, но даже с медицинской» (с. 22). Для обосновация этой точки зрения он приводит широко известный пример того, как при обработке мух ДДТ гибнет большинство насекомых, а через некоторое время оставшиеся в живых размножаются с повышенной резистентностью и достигают высокой численности.

Однако этот пример не имеет никакого отношения к обсуждаемому вопросу.

Всесторонне обоснованный критерий нормы физиолого-биохимических параметров организма М±2ð является общепринятым и весьма плодотворным для ихтиотоксикологии. Отрицание этого факта не имеет экспериментального обоснования, а потому бездоказательно.

Итак, решение специфических ихтнотоксикологических задач возможно только с позиций современных методов физиологии и биохимии рыб. Возникают вопросы: какие именно методы использовать при решении этих задач, на основе каких теоретических позиций выбирать конкретные физиолого-биохимические показатели при оценке уровня токсичности той или иной группы веществ и научном обосновании ПДК этих веществ?

Еще в первых наших исследованиях по ихтиотоксикологии, выполненных на модели фенольной интоксикации, было установлено, что в организме рыб под влиянием токсического агента происходят разнообразные патологические сдвиги, затрагивающие деятельность многих физиологических систем и предшествующие гибели отравленных рыб: изменение электрокардиограммы, нарушение дыхания и условнорефлекторной деятельности, изменение активности тканевой холинэстеразы и содержание аммиака в мозге, снижение концентрации гемоглобина и повышение содержания сахара в крови, изменение белкового состава сыворотки крови и др. [158, 184, 185, 324, 183, 163].

В последующие годы это направление исследований было одхвачено другими лабораториями, значительно расширено; получены новые данные [151, 152, 211, 216, 395, 22, 53, 277, 278, 126, 317, 255, 136, 117], свидетельствующие о многообразии путей воздействия ядов на жизнедеятельность рыб.

Результаты этих работ с новых позиций подтверждают сформулированные нами [163] представления о критериях токсичности, согласно которым токсичной (пороговой) следует считать такую концентрацию, «которая вызывает какие-либо выраженные патологические сдвиги в любой отдельно взятой функциональной системе организма» (с. 182), поскольку стойкое нарушение нормальной деятельности любой физиологической системы, будь то кровообращение или гемопоэз, дыхание или питание, поведение или размножение и т. д., рано или поздно приведет к необратимым нарушениям гомеостаза, а в конечном счете н к гибели организма. В соответствии с этим «предельно допустимая концентрация исследуемого вещества не должна оказывать токсического эффекта ни на одну из многочисленных функций организма, так как нарушение любой из них может привести к нарушению физиологической нормы организма и его биологического благополучия» (с. 188). Это и понятно, ибо любая из' многих функциональных систем равноценна и незаменима для нормальной жизнедеятельности целостного организма, а стойкое нарушение каждой из них неизбежно нарушит деятельность других, в том числе и функцию размножения. Сегодня это уже прописная истина, лежащая в основе всех работ по гигиеническому нормированию вредных веществ, проводимых санитарными токсикологами на теплокровных позвоночных.

И если еще совсем недавно ихтиотоксикологи не располагали достаточными сведениями о характере реакций рыб как холоднокровных позвоночных на различные вредные вещества, то сегодня таких данных вполне достаточно (см. гл. V—VI) для того, чтобы утверждать, что эти реакции как по направленности, так и по содержанию принципиально сходны с присущими теплокровным позвоночным. А отсюда следует правомерность приложения к рыбам основных принципов и методов оненкн «токсичности», разработанных общей и санитарной токсикологией. Поэтому мы считаем [163, 177], что ПДК вредного вещества применительно к рыбам не должна оказывать токсического эффекта ни на одну из многочисленных функций организма.

Это не значит, как думают некоторые авторы [332, 204], что каждый раз при разработке ПДК того или иного вещества необходимо изучать состояние всех функциональных систем организма. Проводить такую работу совершенно излишне, если известна токсикодинамнка вещества, ПДК которого нужно установить, и в этом случае необходимо лишь выбрать функцию - мишень, т. с. наиболее чувствительную и ранимую функцию. Если же нужно установить ПДК для вещества с неизвестной токсикодинамикой, то необходимо выбрать по возможности более широкий круг показателей, характеризующих состояние различных функциональных систем (в подостром опыте), а затем уже на основании полученных данных выявить функцию-мишень, т. е. точку приложения яда, и по этой функции определять ПДК исследуемого вещества.

Следовательно, пороговая концентрация и, стало быть, результаты ихтиотоксикологических исследований по биологическому нормированию (регламентации) в решающей мере зависят от того, насколько правильно мы выявили функцию-мишень и методы оценки патологических сдвигов в деятельности этой функциональной системы. Именно поэтому поиски наиболее чувствительных экспресс-методов, позволяющих в кратчайший срок получить научно обоснованные нормативы сброса вредных веществ в водоем, представляют собой задачу первостепенной важности.

Необходимо уже сегодня иметь представление о степени токсичности нескольких тысяч веществ и предложить промышленности более тысячи ПДК различных веществ, поступающих в водоемы. Решение этой грандиозной по объему задачи и притом в кратчайший срок возможно лишь с помощью современных физиологических, биохимических и биофизических методов исследования с присущей им высокой разрешающей способностью, превышающей таковую метода рыбной пробы в десятки раз. Выбор конкретного метода определения ПДК того или иного вредного вещества должен базироваться на знании токсикодинамики исследуемого вещества, понимании механизмов действия различных групп ядов, т. е. четком представлении о наиболее ранимой функции, или функции-мишени [177]. Поясним это положение несколькими примерами.

Известно, что многие ядохимикаты фосфорорганической. группы оказывают токсическое влияние на организм путем инактивации ацетилхолинэстеразы, осуществляющей ферментативный гидролиз важнейшего медиатора ацетилхолина у теплокровных животных. Аналогичную реакцию — угнетение активности ацетилхолинэстерады мозга, эритроцитов печени, плазмы вызывают фосфорорганические пестициды и у рыб [842, 854, 605, 493, 494, 227, 135]. Г. Гольдштейн [564] считает, что снижение активности ацетилхолинэстеразы в эритроцитах на 20%, в плазме крови на 33% и в мозге рыб на 10% является надежным, показателем токсического действия пестицидов. Иными словами, по уровню активности холинэстеразы можно диагностировать отравление рыб фосфорорганическими пестицидами и, естественно, устанавливать ПДК этой группы веществ.

Другая группа веществ, среди которых можно назвать некоторые пестициды (монурон, днурон, монурокс, атразин), оказывает выраженное угнетающее влияние на систему крови: количество форменных элементов, концентрацию гемоглобина, РОЭ, ОРЭ, величину тематокрита, белковый состав сыворотки крови и т. п. [277, 278, 131, 126]. Отсюда следует, что использование гематологических методов для оценки токсичности и ПДК этой группы веществ вполне оправдано.

Еща один пример. Большая группа веществ органической природы (яды фенольного ряда, многие инсектициды) вызывает в организме разнообразные патологические сдвиги. Сложный симпто-мокомплекс отравления рыб этими веществами позволял предположить их влияние на центральную нервную систему. В серии экспериментов, начатой нами в 1962-1963 гг., была установлена ведущая роль центральной нервной системы в патогенезе фенольного отравления рыб и обоснована идея использования метода условных рефлексов в ихтиотоксикологических экспериментах для оценки степени токсичности и определения ПДК ядов органического ряда [158, 162 163, 170]. Экспериментальное обоснование этой идеи было осуществлено на модели фенольной интоксикации золотистых карасей [358]. Как и следовало ожидать, патологические сдвиги в условнорефлекторной деятельности рыб наступают задолго до появления выраженных симптомов интоксикации фенолом и отмечаются уже при его концентрации 5 мг/л, что в 5-8 раз ниже остротоксичных концентраций этого вещества [187]. Результаты опытов на рыбах полностью согласуются с данными отечественной школы патофизиологов высшей нервной деятельности [95, 78] и санитарных токсикологов, которые уже давно и успешно используют метод условных рефлексов в качестве стандартного метода определения ПДК многих веществ с выраженным действием на центральную нервную систему. Имеющиеся к настоящему времени материалы [212, 211, 216,138, 839, 426, 707] однозначно свидетельствуют о чрезвычайно больших возможностях метода условных рефлексов в ихтнотоксикологни.

Приведенные примеры, характеризующие многообразие путей воздействия вредных веществ на рыб (количество этих примеров можно многократно увеличить), свидетельствуют о необходимости использования адекватных методов оценки степени токсичности различных групп веществ и определения их ПДК. Отсюда становится понятно, сколь необоснованны попытки делить методы ихтиотоксикологии на главные и вспомогательные. Методы определения токсичности будут различными в зависимости от конкретной задачи, стоящей перед исследователем, природы изучаемого вещества и механизма его действия. Это подтверждается современными тенденциями развития ихтиотоксикологии как у нас в стране, так и за рубежом.