Тема: Обратимость отравления рыб ядами

Лабораторная работа № 1

Тема: Симптомы отравления рыб

Цель: изучение симптомов отравления рыб ядами.

Материалы и оборудование: живая рыба, аквариумы, отстоянная водопроводная вода, фенол, сачки, скальпель, стеклянная палочка, электростимулятор, ЭПГ, электрическая лампа, пинцет, ножницы, кювета, препаровальные иглы, марля, вата.

Задание

1 Приготовить два аквариума с водой: контрольный (без токсиканта), опытный (с токсикантом).

2 Проведите сравнительное наблюдение за поведением рыб в опытном и контрольном аквариумах.

3 Определите основные стадии отравления, зафиксируйте время их наступления. Заполните таблицу 1.

4 Определите патологические изменения в органах и тканях опытных рыб, заполните таблицу 2.

5 Сделайте вывод.

Содержание

Изучение особенностей поведения рыб в токсических растворах, содержащих различные компоненты промышленных сточных вод, необходимо для всестороннего описания картины действия токсического вещества и внешне обнаруживаемых симптомов отравления рыб. Детальная характеристика симптомов отравления и их полный перечень используются в качестве индикаторов для определения групп ядов, что позволяет установить причину гибели рыб вестественных водоёмах и дифференцировать отравление.

Условно выделяют яды с локальным и резорбтивным действием, симптомы отравления рыб которыми различаются. Яды локального действия вызывают обильное слизеотделение, кровотечение из жабр, увеличение частоты дыхания. Рыба гибнет с широко раскрытым ртом и жаберными крышками от удушья или асфиксии.

Яды резорбтивного действия в зависимости от их природы оказывают влияние на нервную систему (поведенческие реакции) либо действуют гемолитически, изменяя состав крови, или изменяют физико-химическую структуру протоплазмы. Некоторые яды обладают одновременно резорбтивным и локальным, т.е. комбинированным действием.

Ход работы

Подготовьте два аквариума с чистой, отстоянной в течение суток водопроводной водой. Один из них будет служить контролем. Во второй (опытный) добавьте фенол в концентрации 100 мг/л. Отберите две подопытные рыбы, одинаковые по виду, линейно-весовым показателям и возрасту. Поместите одну из них в контрольный аквариум, другую – в опытный. При этом наблюдайте за поведением рыб в аквариумах и зафиксируйте время, когда рыба в контроле успокоится от стресса при пересадке. В этот период отметьте различия в поведении рыб в опытном и контрольном аквариумах, обратив особое внимание на характер двигательной активности, положение плавников и нижней челюсти, частоту дыхания. Данные о поведении опытной рыбы запишите в графу таблицы 1 «Первые признаки расстройства чувствительности».

Продолжайте наблюдения за рыбой в опытном аквариуме. При этом, регулярно с интервалом в пять минут, проверяйте их ответную реакцию на различные раздражители (стук по столу, прикосновение, свет, электрический ток). В момент, когда рыба перестанет реагировать на раздражители, опишите двигательную активность, определите ритм дыхания. Зарегистрируйте время, когда у рыбы впервые нарушится равновесие. Данные запишите в графу таблицы 1 «стадия повышения или понижения раздражимости».

Наблюдая, за рыбой в опытном аквариуме зарегистрируйте время расстройства и полной потери равновесия (опрокидывание на бок или спину). Обратите особое внимание на частоту и глубину дыхания, подвижность (дрожание, стремительное плавание, вялое, затруднительное движение, паралич), судороги плавников, челюстей, мышц. Данные запишите в графу таблицы 1 «Расстройство и полная потеря равновесия». Полная потеря равновесия постепенно переходит в конечную стадию – агонию, характеризующуюся остановкой дыхания и смертью. Обратите внимание на окраску, положение туловища рыбы. Наблюдения запишите в соответствующую графу таблицы 1. Стадия трупного окоченения представляет собой полное отвердение тела и плавников. Отметьте время ее наступления.

После гибели опытных рыб (стадия трупного окоченения) проведите внешний осмотр опытной рыбы, обратив особое внимание на наличие или отсутствие слизи и кровоизлияний на коже, жабрах, плавниках, на окраску кожных покровов. Затем вскройте рыбу и отметьте патологические изменения (окраска, консистенция) внутренних органов и тканей (мышцы, печень, почки, селезенка, сердце, кишечник, кровь) в сравнении с контролем. Результаты наблюдений запишите в таблицу 2. На основании наблюдений сделайте выводы, объяснив каким действием, обладает фенол (резорбтивным или локальным).

Таблица 1– Характеристика основных стадий фенольного отравления рыб

№	Стадия отравления	Длительность стадии	Симптомы отравления
	Первые признаки расстройства чувствительности
	Стадия повышения или понижения раздражённости
	Расстройство и полная потеря равновесия.
	Конечная стадия – агония
	Трупное окоченение

Таблица 2 – Патологические изменения в органах в тканях опытных рыб

№	Орган. Ткань	Патологические изменения
	Кожа
	Жабры
	Мышцы
	Полость тела
	Печень
	Почки
	Селезёнка
	Сердце
	Кишечник
	Кровь

Вопросы для контроля

1 Что включает в себя понятие симптомы отравления рыб ядами?

2 Какова характеристика основных стадий отравления рыб?

3 В чем заключается роль симптомалогии при диагностике отравления рыб?

Лабораторная работа № 2

Тема: Обратимость отравления рыб ядами

Цель: изучение обратимости отравления рыб ядами.

Материалы и оборудование: живая рыба, два аквариума, отстоянная водопроводная вода, карболовая кислота, сачки, стеклянная палочка, электростимулятор, ЭПГ, электрическая лампа.

Задание

1 Приготовьте два аквариума с водой: контрольный (без токсиканта), опытный с (токсикантом).

2 Проведите сравнительное наблюдение за поведением рыб до, в момент и после интоксикации.

3 Проведите электропневмографическое изучение дыхания рыб до, в момент и после интоксикации.

4 Сделайте вывод.

Содержание

Токсические вещества оказывают негативное влияние на рыб, проявляющееся в патологических и функциональных изменениях в организме. Экспериментально доказана возможность обратимости отравления рыб некоторыми ядами, т.е. возвращение их организма в нормальное физиологическое состояние после патологических сдвигов, вызванных токсикантами.

Обратимость отравления зависит от природы и химических свойств яда, времени воздействия, концентрации, степени поражения, видовых особенностей поражения рыб и других факторов.

Изучение обратимости различных интоксикаций представляет интерес по двум причинам. Во-первых, степень обратимости токсического процесса должна учитываться при характеристике степени вредности испытуемого вещества и может служить показателем устойчивости рыб к ядам, во-вторых, для прогнозирования исхода интоксикации в случае кратковременного попадания рыб в отравленную зону реки, залпового сброса большого количества промышленных стоков, содержащих вредные примеси в естественные водоёмы.

Ход работы

Приготовьте два аквариума с чистой, отстоянной в течение суток, водопроводной водой. В одном из них создайте концентрацию карболовой кислоты из расчета 100 мг/л.

Поместите подопытную рыбу в аквариум с чистой водой. После успокоения рыбы от стресса, вызванного пересадкой, проведите наблюдения за ее поведением. Обратите внимание на положение рыбы в аквариуме (у дна, в толще воды, у поверхности) на движения плавников и нижней челюсти, на характер общей двигательной активности рыбы. Затем проведите электропневмографическое изучение дыхательного ритма рыбы, охарактеризовав частоту и глубину ее дыхания. Возбудите подопытную рыбу различными раздражителями: шумом (стук по стеклу), прикосновением стеклянной палочкой, электрическим током, светом лампочки. Наблюдайте за ответной реакцией рыбы на раздражители. При этом следует помнить, что после действия каждого раздражителя необходимо давать рыбе успокоиться. Результаты наблюдений запишите в графу «чистая вода» таблица 1.

Затем подопытную рыбу поместите в аквариум с токсикантом (карболовая кислота). Постоянно наблюдайте за её поведением, отмечая особенности поведенческих реакций рыб в токсическом растворе. Через 25 мин пребывания рыб в отравленной токсикантом воде проведите наблюдения, аналогичные в предыдущем опыте с рыбой в чистой воде. При этом обратите особое внимание на изменение в поведении рыбы, ответных реакций на раздражители, характера дыхательной деятельности в растворе токсиканта в сравнении с таковыми в опыте с чистой водой. Результаты наблюдений запишите в соответствующую графу таблицы 1 (раствор токсиканта).

После снятия показателей в аквариуме с токсикантом пересадите подопытную рыбу в аквариум с чистой водой. Проведите наблюдения за её поведение, отмечая постоянное восстановление её поведенческих реакций. Через 25 мин нахождения рыбы в аквариуме с чистой водой (после пересадки из токсического раствора) проведите полные исследования её поведения и дыхательного ритма, аналогичные в предыдущих опытах. Результаты наблюдений запишите в соответствующую графу таблицы 1 (чистая вода после токсиканта).

В конце работы сопоставьте результаты экспериментальных исследований и сделайте вывод об обратимости отравления рыб токсикантами.

Таблица 1 – Поведение и дыхательный ритм подопытной рыбы в различных условиях эксперимента

№	Показатели	Условия эксперимента
Чистая вода	Раствор токсиканта	Чистая вода после токсиканта
	Поведение
	Реакция на раздражители:
а) прикосновение
б) шум
в) свет
г) электрический ток
	Частота дыхания
	Глубина дыхания

Вопросы для контроля

1 Что включает в себя понятие обратимости отравления рыб ядами?

2 Какова практическая роль обратимости токсического процесса?

3 В каких условиях проявляется обратимость отравления рыб ядами?

Лабораторная работа № 3

Тема: Синергизм и антагонизм ядов (1)

Цель: изучение роли синергизма и антагонизма ядов для рыб

Материалы и оборудование: живая рыба, аквариумы, отстоянная водопроводная вода, соли меди, цинка, сачки, стеклянная палочка, электростимулятор, ЭПГ, электрическая лампа, набор инструментов (кювета, ножницы, скальпель, пинцет, препаровальные иглы), вата, марля.

Задание

1 Приготовьте 4 аквариума: один контрольный (с чистой водой) и три опытных (с токсикантнами).

2 Сравните поведение рыб в контрольном и опытных аквариумах.

3 Проведите электропневмографическое изучение дыхания рыб в различных вариантах опыта

4 Проведите паталогоанотомические исследования опытных рыб.

5 Сделайте вывод.

Содержание

Большинство сточных вод промышленных и бытовых предприятий имеет сложный химический состав. Следовательно, важно знать не только токсичность отдельных компонентов, но и их комбинированное действие. Комбинированное действие компонентов сточных вод проявляется в виде синергизма, антагонизма или независимого совместного действия. Синергизм это явление взаимодействия двух или нескольких компонентов, при котором токсический эффект выше, чем каждого компонента в отдельности. Антагонизм это отрицательный синергизм, то есть действие компонентов, противоположное друг другу, в результате чего токсический эффект смеси снижается. Антагонизм может быть физиологический (противоположное действие на одну и ту же функцию организма) и химический (нейтрализация веществ в результате химического взаимодействия).

Ход работы

Приготовьте четыре аквариума с чистой отстоянной водопроводной водой. Один из них будет служить контролем. В оставшиеся три опытных аквариума добавьте соли тяжелых металлов следующих концентраций: в первый – 0,5 г/л сернокислой меди, во второй – 0,5 г/л хлористого цинка и в третий – 0,5 г/л сернокислой меди и хлористого цинка. Подберите четыре подопытных рыбы, одинаковых по виду, возрасту, размеру и поместите каждую из них в аквариумы с вышеуказанными вариантами токсикантов и в контроль. После успокоения рыб от стресса, вызванного пересадкой, проведите постоянное наблюдение за их поведением. Обратите внимание на положение рыбы в аквариумах (у дна, в толще воды, у поверхности), на движения плавников, мышц, челюстей, на характер двигательной активности. Регулярно через 15-20 мин. возбуждайте подопытных рыб различными раздражителями: шумом (стук по стеклу), прикосновением стеклянной палочки, электрическим током, светом лампочки, отмечая особенности их ответной реакции в различных вариантах эксперимента. При этом необходимо помнить, что после действия каждого раздражителя необходимо давать рыбам успокоится.

Через час после начала опытов проведите электропневмографическое изучение дыхательного режима рыб (определите частоту и глубину дыхания) в различных вариантах опытов. Затем дождитесь и зафиксируйте время наступления стадии отравления: «потеря равновесия» и «агония» опытных рыб. После гибели рыб в опытных аквариумах проведите визуальный осмотр внешних органов и тканей. Обратите внимание на количество слизи, состояние кожных покровов, жабр и плавников (окраска, кровоизлияния и т.д.). Затем всех подопытных рыб вскройте и отметьте наличие или отсутствие патологических изменений (окраска, консистенция) во внутренних органах и тканях. По мере выполнения работы, результаты исcледований записывайте в таблице 1. В конце эксперимента проведите сравнительный анализ полученных данных и сделайте вывод о результатах совместного токсического действия на рыб солей меди и цинка

Таблица 1 – Результаты токсического влияния натрия и кальция на рыб

№	Показатели	Контроль	Опыт № 1 CuSO₄	0пыт № 2 ZnCI₂	0пыт № 3 CuSО₄+ ZnCl₂
	Поведение
	Реакция на раздражи-тели
	Частота дыхания
	Глубина дыхания
	Время «потери равно-весия»
	Время наступления агонии
	Изменение внешних органов
	Изменения внутренних органов

Вопросы для контроля

1 Какое явление взаимодействия ядов называется антагонизмом и синергизмом?

2 В чём отличие проявления антагонизма и синергизма токсикантов?

3 Каковы формы проявления антагонизма и синергизма?

Лабораторная работа № 4

Тема: Синергизм и антагонизм ядов (2)

Цель: изучение роли синергизма и антагонизма ядов для рыб

Материалы и оборудование: живая рыба, аквариумы, отстоенная водопроводная вода, соли натрия и кальция, сачки, стеклянная палочка, электростимулятор, ЭПГ, электрическая лампа, набор инструментов (кювета, ножницы, скальпель, пинцет, препаровальные иглы), вата, марля.

Задание

1 Приготовьте четыре аквариума: один контрольный (с чистой водой) и три опытных (с токсикантнами).

2 Сравните поведение рыб в контрольном и опытных аквариумах.

3 Проведите электропневмографическое изучение дыхания рыб в различных вариантах опыта

4 Проведите паталогоанотомические исследования опытных рыб.

5 Сделайте вывод.

Содержание

Ход работы

Приготовьте четыре аквариума с чистой отстоянной водопроводной водой. Один из них будет служить контролем.

В первом опытном создайте концентрацию хлористого натрия (NaCl) 15 г/л, во втором концентрацию хлористого кальция (CaCl₂) 15 г/л, а в третий добавьте комплекс хлоридов натрия и кальция из расчёта концентраций по 7,5 г/л.

Подберите четыре подопытных рыбы, одинаковых по виду, возрасту, размеру я поместите каждую из них в аквариумы с вышеуказанными вариантами токсикантов в контроль. После успокоения рыб от стресса, вызванного пересадкой, проведите постоянное наблюдение за их поведением. Обратите внимание на положение рыбы в аквариумах (у дна, в толще воды, у поверхности), на движения плавников, мышц, челюстей, на характер двигательной активности. Регулярно через 15-20 мин возбуждайте подопытных рыб различными раздражителями: шумом (стук по стеклу), прикосновением стеклянной палочки, электрическим током, светом лампочки, отмечая особенности их ответной реакции в различных вариантах эксперимента. При этом необходимо помнить, что после действия каждого раздражителя необходимо давать рыбам успокоится.

Через час после начала опытов проведите электропневмографическое изучение дыхательного режима рыб (определите частоту и глубину дыхания) в различных вариантах опытов. Затем дождитесь и зафиксируйте время наступления стадии отравления: «потеря равновесия» и «агония» опытных рыб. После гибели рыб в опытных аквариумах проведите визуальный осмотр внешних органов и тканей. Обратите внимание на количество слизи, состояние кожных покровов, жабр и плавников (окраска, кровоизлияния и т.д.). Затем всех подопытных рыб вскройте и отметьте наличие или отсутствие патологических изменений (окраска, консистенция) во внутренних органах и тканях. По мере выполнения работы результаты исcледований записывайте в таблице 1. В конце эксперимента проведите сравнительный анализ полученных данных и сделайте вывод о результатах совместного токсического действия на рыб солей натрия и кальция.

Таблица 1 – Результаты токсического влияния натрия и кальция на рыб

№	Показатели	Контроль	Oпыт № 1 NaCI	Опыт № 2 СаСl₂	Опыт № 3 NaCI+СаСl₂
	Поведение
	Реакция на раздражи-тели
	Частота дыхания
	Глубина дыхания
	Время потери равно-весия
	Время наступления аго-нии
	Изменения внешних органов
	Изменение внутренних органов

Вопросы для контроля:

1 Какое явление взаимодействия ядов называется антагонизмом и синергизмом?

2 В чём отличие проявления антагонизма и синергизма токсикантов?

3 Каковы формы проявления антагонизма и синергизма?

Лабораторная работа № 5

Тема: Токсичность кислот

Цель: изучить отличительные особенности токсического влияния кислот и щелочей на рыб.

Материалы и оборудование: живая рыба, аквариумы с отстоянной водопроводной водой, серная кислота (H₂SO₄), сачок, лакмусовая бумага, скальпель, стеклянная палочка, электростимулятор, электрическая лампа, ЭПГ, пинцет, ножницы, кювета, препаровальные иглы, марля, вата, микроскоп, предметные и покровные стекла.

Задание

1 Приготовьте два аквариума: один контрольный (с чистой водой) и одинопытный (с токсикантом).

2 Проведите анализ поведения рыб в опыте.

3 Проведите электропневмографическое изучение дыхательного цикла подопытных рыб.

4 Проведите потологоанотомическое исследование опытных рыб.

5 Сделайте вывод.

Содержание

В сточных водах многих промышленных предприятий содержатся разнообразные кислоты. Токсическое действие их определяется концентрацией водородных ионов. Изменение РН воды, обусловленное кислотами и щелочами, в определенных пределах, является токсичным для рыб и других гидробионтов. Колебание РН воды, кроме того, усиливает токсичность других ядовитых соединений.

Ход работы

Приготовьте два аквариума с чистой отстоянной в течение суток водопроводной, водой. Один из них будет служить контролем, другой – опытным. В первом опытном аквариуме добавлением серной кислоты (H₂SO₄) создайте активную реакцию (РН) воды, равную четырем. Подберите две подопытные рыбы одинаковые по виду и линейно-весовым показателям, и поместите одну из них в аквариум с выше указанным токсикантом и другую – в контрольный. После пересадки рыб проводите постоянные наблюдения за их поведением в различных вариантах опыта, особое внимание обратите на положение рыб в аквариумах (у дна, в толще воды, на поверхности) на изменение характера движения плавников, жаберных крышек, челюстей, мышц и обшей двигательной активности. Отметьте наличие или отсутствие судорог мышц и плавников, слизеотделения и т.д.

После начала опыта регулярно с интервалом в 15-20 мин возбуждайте подопытных рыб различными раздражителями: шумом (стук по стеклу), прикосновением палочки, электрическим током, светом лампочки, отмечая особенности ответной реакции рыб в различных вариантах опыта. При этом не забывайте, что после действия каждого раздражителя необходимо рыбам давать успокоиться. Через час с начала опыта проведите электролневмографнческое изучение дыхательного ритма рыб (определите чистоту и глубину дыхания) в различных вариантах опыта. После наступления стадии отравления рыб (полная потеря равновесия в опытных аквариумах), зафиксируйте время и проведите визуальный осмотр внешних органов и тканей. Обратите внимание на количество слизи, ее цвет и консистенцию, состояние кожного покрова, глаз, плавников, жаберных лепестков (окраска, кровоизлияния, консистенция) положение жаберных крышек и рта (закрыты или открыты).

Затем, у всех подопытных рыб возьмите из хвостовой вены кровь и определите время ее свертывания. С помощью микроскопа определите, произошли ли гемолиз и агглютинация форменных элементов крови. Обратите внимание на изменение цвета крови опытной рыбы в сравнении с контрольной. Вскройте опытную и контрольную рыбу и исследуйте состояние скелетных мышц и внутренних органов (печень, почки, кишечник, плавательный пузырь, сердце, селезенка). Отметьте наличие или отсутствие патологических изменений (окраска, консистенция, кровоизлияния) в вышеуказанных органах рыб. По ходу работы результаты исследования записывайте в таблицу. Проведите их сравнительный анализ и сделайте выводы о токсичности кислот.

Таблица – Результаты токсического влияния кислоты в щелочи

№ п/п	Показатели	Контроль РН=7	Опыт 1 РН=4
	Поведение
	Реакция на раздражители
	Частота дыхания
	Глубина дыхания
	Время «потери равновесия»
	Характеристика крови
	Изменение внешних органов
	Изменение внутренних органов

Вопросы для контроля:

1 Как проявляется токсичное действие кислот на рыб?

2 Каковы симптомы отравления кислотами?

3 Каково влияние кислот на поведение и физиолого-биохимические показатели рыб?

Лабораторная работа № 6

Тема: Токсичность щелочей

Цель: изучить отличительные особенности токсического влияния щелочей на рыб.

Материалы и оборудование: живая рыба, аквариумы с отстоянной водопроводной водой, едкий натрий (NaOH), сачок, лакмусовая бумага, скальпель, стеклянная палочка, электростимулятор, электрическая лампа, ЭПГ, пинцет, ножницы, кювета, препаровальные иглы, марля, вата, микроскоп, предметные и покровные стекла.

Задание

1 Приготовьте два аквариума: один контрольный (с чистой водой) и одинопытный (с токсикантом).

2 Проведите анализ поведения рыб в опыте.

3 Проведите электропневмографическое изучение дыхательного цикла подопытных рыб.

4 Проведите потологоанотомическое исследование опытных рыб.

5 Сделайте вывод.

Содержание

В сточных водах многих промышленных предприятий содержатся разнообразные щелочи. Токсическое действие их определяется содержанием гидроксильных группнов. Изменение РН воды, обусловленное щелочами, в определенных пределах, является токсичным для рыб и других гидробионтов. Колебание РН воды, кроме того, усиливает токсичность других ядовитых соединений.

Ход работы

Приготовьте два аквариума с чистой отстоянной в течение суток водопроводной, водой. Один из них будет служить контролем, другой – опытным. В опытном аквариуме добавлением едкого натра (NaOH) создайте активную реакцию (РН) воды, равную десяти. Подберите две подопытные рыбы одинаковые по виду и линейно-весовым показателям, и поместите каждую из них в аквариумы с вышеуказанным токсикантом и контрольный. После пересадки рыб проводите постоянные наблюдения за их поведением в различных вариантах опыта, особое внимание обратите на положение рыб в аквариумах (у дна, в толще воды, на поверхности) на изменение характера движения плавников, жаберных крышек, челюстей, мышц и обшей двигательной активности. Отметьте наличие или отсутствие судорог мышц и плавников, слизеотделения и т.д.

Затем, у подопытной рыбы возьмите из хвостовой вены кровь и определите время ее свертывания. С помощью микроскопа определите, произошли ли гемолиз и агглютинация форменных элементов крови. Обратите внимание на изменение цвета крови опытной рыбы в сравнении с контролем. Вскройте опытную и контрольную рыбу и исследуйте состояние скелетных мышц и внутренних органов (печень, почки, кишечник, плавательный пузырь, сердце, селезенка). Отметьте наличие или отсутствие патологических изменений (окраска, консистенция, кровоизлияния) в вышеуказанных органах рыб. По ходу работы результаты исследования записывайте в таблицу. Проведите их анализ и сделайте выводы о токсичности щелочей.

Таблица – Результаты токсического влияния щелочи на рыб

№ п/п	Показатели	Контроль РН=7	Опыт 1 РН=10
	Поведение
	Реакция на раздражители
	Частота дыхания
	Глубина дыхания
	Время «потери равновесия»
	Характеристика крови
	Изменение внешних органов
	Изменение внутренних органов

Вопросы для контроля:

1 Как проявляется токсичное действие щелочи на рыб?

2 Как влияют щелочи на поведение и физиолого-биохимические показатели рыб?

Лабораторная работа № 7