УСПЕХИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК, 2014, том 45, № 4, с. 99-110
УДК 57.08
ЭТИКА ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА © 2014 г. С. В. Альбертин
ФГБУН Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург
В статье дана современная классификация инвазивных воздействий, используемая исследователями при планировании и проведении экспериментов в соответствии с принципами Международной биоэтической концепции, содержащей основные правила обращения с лабораторными животными. Рассмотрены преимущества использования неинвазивных (не травмирующих животных) методов исследования в физиологическом эксперименте, обсуждены этические и правовые аспекты физиологического эксперимента и их тесная связь с проблемой гуманного отношения человека к животным в современном обществе.
Ключевые слова: физиологический эксперимент, биоэтика, неинвазивные методы исследования, инновационные разработки.
ПОНЯТИЕ ИНВАЗИВНОСТИ В ФИЗИОЛОГИЧЕСКОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ.
КЛАССИФИКАЦИЯ ИНВАЗИВНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ В ОПЫТАХ НА ЖИВОТНЫХ
Инвазивными (от лат. invasion - нападение, вторжение) называются экспериментальные воздействия на изучаемый живой организм, которые вызывают его физическое повреждение и/или психические травмы, сопровождаемые развитием у подопытных животных негативных физиологических, биохимических и психических реакций, наблюдаемых на клеточном, органном, системном и поведенческом уровнях, что приводит к резкому снижению адаптационных возможностей организма, возникновению стрессорных реакций, неврозов, развитию патофизиологических состояний отдельных органов и функциональных систем организма, инвалидности или терминальному исходу подопытного животного.
По форме инвазивные воздействия подразделяют на контактные, дистантные, психические; по продолжительности - кратковременные, долговременные, многократные; по силе воздействия (тяжести вызываемых ими нарушений) - слабые, средние (умеренные), сильные.
По поручению Международного комитета по этическому обращению с подопытными животными национальными организациями различных стран разработаны различные классификации инвазивных воздействий, которые ранжированы по тяжести вызываемых ими нарушений [74, 77, 89, 94, 95]. С некоторыми изменениями ниже мы
приводим шкалу инвазивных воздействий (таблица) для оценки тяжести нарушений при проведении экспериментальных исследований на животных, разработанную экспертами международной организации «Экспериментальные психологи за этическое обращение с животными» [94, 95].
Анализ последствий негативных воздействий, применяемых в соответствии с приведенной шкалой инвазивности, позволяет сделать следующие выводы.
Инвазивные воздействия средней и сильной силы вызывают стрессорные реакции, неврозы, а в некоторых случаях (см. пп. 9, 10, 19, 21, 22, 23, 25, 26, 28) могут приводить к инвалидности, или терминальному исходу подопытного животного.
Наиболее травматичными воздействиями являются жесткая иммобилизация животных, использование болевых раздражений в качестве негативного подкрепления, применение поведенческих тестов, невротизирующих подопытных животных, использование неадекватных способов для локализации и точного выключения компактных ядер мозга, а также для послеоперационного ухода и реабилитации подопытных животных.
В последние годы нами были разработаны эффективные инновационные технологии, предназначенные для выявления, устранения или минимизации вышеуказанных инвазивных воздействий [1-10].
Применение инвазивных воздействий и процедур при изучения нормальных физиологических функций животных без использования специально разработанных альтернативных методов исследо-
99
7*
Таблица. Шкала инвазивных воздействий. Звездочками отмечена сила инвазивного (повреждающего, стресси-рующего) воздействия на подопытное животное: * - отсутствует или слабое, ** - среднее, *** - сильное.
9 10 11 12
13
14
15
16 17
19
20 21
22
23
24
25
Единичные процедуры, связанные с инъекцией фармакологических веществ, забором крови и других биологических образцов у ненаркотизированных животных. То же при многократном (хроническом) повторении процедуры в опыте.
Инъекция токсических веществ или препаратов, вызывающих болевые, аверсивные или стрес-сорные реакции.
Негативные неболевые подкрепления, вызывающие временный дикомфорт животного (умеренное механическое раздражение кожи, слабое обдувание морды или роговицы глаза струей воздуха и т.п.).
Негативные подкрепления умеренной величины (болевое с избеганием, введение веществ, вызывающих пищевую аверсию, тепловое или холодовое воздействие и т.п.).
То же при долговременном или сильном болевом воздействии, или умеренном, но неизбегае-мом негативном воздействии.
Кратковременная нежесткая иммобилизация (животное находится в руках экспериментатора) при осуществлении физиологических процедур, приручении животных (handling, petting), креплении датчиков, электродов.
Жесткая иммобилизация ненаркотизированного животного (полная неподвижность головы, и/или туловища, и/или конечностей) в течение непродолжительного времени (часы). То же при долговременной иммобилизации (дни, недели, месяцы).
Использование любых инвазивных процедур на жестко иммобилизированных животных. Депривация пищи, приводящей к 10-20% потере веса, или депривация воды от 18 до 24 часов. То же при депривации пищи (20-30% потери веса) и воды (24-48 часов). Кратковременная (часы) депривация сна. Продолжительная или хроническая депривация сна.
Использование поведенческих тестов, вызывающих страх, дискомфорт или кратковременные стрессорные реакции.
Депривация элементов нормальной окружающей среды (например, содержание животных в полной темноте или при постоянном освещении).
Кратковременная социальная депривация (например, изоляция детенышей от матери, разлучение сложившихся социальных пар животных и т.п.).
Приучение подопытных животных к наркотическим препаратам, сопровождаемое формированием синдрома абстиненции и/или конвульсий.
Операции на животных, вызывающие в послеоперационный период кратковременные болевые ощущения или другие проявления дискомфорта.
Операции на животных, вызывающие в послеоперационный период длительные (хронические)
болевые ощущения или инвалидность животного.
Исследование раневых областей на ненаркотизированных животных.
Продолжительные (дни, недели, месяцы) опыты, проводимые без перерыва на обездвиженных нервно-паралитическими препаратами животных.
Использование любых инвазивных воздействий на животных, обездвиженных нервно-паралитическими (курареподобными) препаратами.
Воздействие радиоактивными, СВЧ и другими видами вредоносных излучений.
***
***
*
**
**
***
**
Многолетний опыт физиологических исследований, проводимых в Институте физиологии им. И.П. Павлова РАН и зарубежных лабораториях, позволяют нам дополнить список, который предложили К. Шапиро и П. Фелд [94, 95] следующими инвазивными воздействииями, оказывающими травматическое влияние на подопытных животных:
26
27
28 29
Проведение повторных (многократных) операций на одном животном.
Использование неадекватных способов локализации ядер мозга, сопровождающихся выбраковкой и усыплением большого числа животных с ошибочными повреждениями мозга. Использование неадекватных способов для послеоперационного ухода и реабилитации подопытных животных с травматическими повреждениями спинного мозга. Использование поведенческих тестов, невротизирующих подопытных животных.
*
*
4
*
8
вания недопустимо, а результаты поведенческих исследований, выполненных при их использовании, должны признаваться недостоверными.
Особое место среди инвазивных воздействий занимает использование болевых раздражений в физиологическом эксперименте. При проведении острых опытов и хирургических операций этот вопрос решается путем грамотного применения наркотических и обезболивающих препаратов, позволяющих купировать болевые ощущения. При проведении продолжительных острых и хронических экспериментов обезболивание производят путем периодической или непрерывной инъекции наркотических препаратов с помощью специально сконструированных устройств [53, 59].
В отличие от вопроса об обезболивании наркотизированных и обездвиженных животных, который может быть разрешен с помощью адекватно подобранных анестетиков и использования указанных выше технических средств, при разработке методов исследования условнорефлекторного поведения животных остро встает проблема допустимости болевых воздействий (электрического, термального, механического, химического происхождения), вызывающих у неанастезиро-ванных подопытных животных тяжелые нарушения физиологических функций, стрессорные реакции, неврозы, механические повреждения и физические травмы.
Как правило, национальные и международные законодательные акты запрещают или строго ограничивают применение болевых воздействий на неанастезированных животных, делая исключение только для проведения специальных исследований для изучения физиологических механизмов боли и испытания новых анальгетических препаратов [30, 31, 86, 87].
Следует отметить, что многие зарубежные научные фонды не субсидируют исследования, выполненные с применением болевых воздействий на ненаркотизированных животных, а издательства не принимают к публикации результаты экспериментов при использовании инвазивных методов исследования.
Отдельные исследователи пытаются оправдать применение в поведенческих исследованиях так называемых "умеренных" болевых воздействий при условии избегания (избавления) от источника боли. Эти возражения не выдерживают критики со стороны большинства исследователей.
Проблема заключается в том, что животное, в отличие от человека, не может дать ответ о силе болевого воздействия. По усредненным данным, приводимым Болом [30, 31], крысы могут ощу-
щать как неприятное воздействие током силой около 0.4 мА, удары током силой 0.4-1.0 мА вызывают у животных ответную негативную реакцию. Для сравнения: у людей ток силой 0.5 мА вызывает неприятные ощущения, 1-2 мА - болевые, а 6-7 мА - как нетерпимые. Однако это совсем не означает, что данные значения тока могут быть напрямую использованы в планируемом экс
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.