Традиционно количественная оценка функциональной кумуляции вредных веществ производилась по показателю гибели животных при повторных затравках. В этих случаях оцениваются результаты повторного введения вещества, чаще всего вводимого мелким лабораторным животным в желудок в дозе, составляющей часть от среднесмертельной. Показатель функциональной кумуляции называется коэффициентом кумуляции (Кк). Кк отражает сроки гибели животных при повторном введении им токсического вещества в дозе, составляющей одну и ту же долю от смертельной дозы, или систематически повышающихся доз.
Наиболее широко в России применяется метод Кагана и Станкевича, предложивших оценивать Кк как отношение суммарной дозы, полученной в опыте с повторным введением вещества, S DL50 к DL50 при однократном введении:
S DL50
Кк = –––––– .
DL50
Эффект зависит от частоты затравок и величины доз. Обычно затравки производятся ежедневно, а дозы при однократных введениях составляют чаще всего 1/10, 1/20 и 1/50 от DL50. Такой прием дает возможность обнаружить, как изменяется Кк с уменьшением ежедневно вводимой дозы, что позволяет прогнозировать кумулятивные свойства вещества на низком уровне концентраций.
В настоящее время расчет Кк часто производят при введении дозы, вызывающей гибель 50% животных в течение первых 24 часов (D1). В соответствии с этим расчетом доза, приводящая к гибели в более длительный срок (до двух недель), обозначается как D2.. Все вредные вещества делят на 2 группы: к первой относят яды, при однократном введении которых гибель животных растянута во времени и D1 > D2; ко второй - яды, которые вызывают гибель только вскоре после введения; для них D1 = D2. Наличие поздней гибели после однократного введения свидетельствует, что кумулятивные свойства веществ первой группы выше, чем второй. Таким образом, о кумулятивных свойствах вещества можно судить исходя из результатов острого опыта, используя индекс кумуляции:
D2
Ik = 1 - –––– .
D1
Для веществ второй группы Ik = 0, а для ядов первой - Ik тем больше, чем выше его кумулятивные свойства.
Исследуя функциональную кумуляцию, необходимо учитывать процессы приспосабливания к яду. В опытах, проводимых с целью определения коэффициента кумуляции, как правило, выявляется результирующая кумуляции и приспособления организма к яду, что имеет место как на уровне смертельных, так и на уровне пороговых доз. В результате в зависимости от силы и частоты воздействия можно получить под влиянием одного и того же вещества как картину, при которой результирующая покажет адаптивные изменения в организме, так и картину, при которой результирующая обнаружит кумулятивное действие яда. Именно поэтому для суждения о кумулятивных свойствах вещества важна постановка опытов с разными и именно малыми дозами ядов.
Для выявления коэффициента кумуляции на пороговом уровне чаще используют внутрибрюшинный способ введения вещества. Это связано с тем, что все количество вещества, введенного внутрибрюшинно, попадает в круг кровообращения (так же как и при ингаляции), тогда как при введении в желудок часть яда выделяется с калом, не попадая в кровь.
При затравках на пороговом уровне требуется контрольная группа животных и предварительное определение Dmin50. Как и в хроническом опыте, необходимо время, в течение которого экспериментатор получает данные о всех животных по всем тем показателям, которые он собирается определять в опыте.