1 февраля: инъекция началась в 15:00, введено 10 см³ за 12 минут; с 15:01 до 15:09 введено 3 см³, судороги; с 15:09 до 15:14 введено 3 см³, за которыми последовали сильные судороги, выраженный опистотонус; 16:30, кролик умер; общее количество введенного раствора — 16 см³.
Rabbit 561. Gray female. Weight, 1,450 grams. Diet, oats.
1 февраля: инъекция началась в 11:40; 11:48, кролик боролся, введено 7 см³ 2-процентного кофеина; 11:50, судороги, всего введено 10 см³ 2-процентного кофеина; 11:55, инъекции остановлены; инъекции возобновлены в 11:58, сильные судороги, инъекции прекращены, общее количество полученного раствора — 14,5 см³ 2-процентного кофеина; 13:30, найден мертвым, не мочился, в мочевом пузыре обнаружено 25 см³ мочи.
Rabbit 560. Gray male. Weight, 1,620 grams. Diet, oats.
1 февраля: инъекция началась в 11:00; 11:10, введено 7 см³ 2-процентного кофеина, кролик боролся; в течение следующих трех минут был введен 1 см³, кролик боролся, но судорог не было, инъекция остановлена; возобновлена в 11:15 и продолжалась 10 минут, за это время введено 8 см³ 2-процентного кофеина; общее количество введенного кофеина — 16 см³; рефлексы заметно усилены; 12:00, тетанические судороги время от времени до 14:00, затем оставался растянутым на животе, конечности вытянуты.
2 февраля: 9:00, найден мертвым.
Rabbit 559. Gray female. Weight, 1,875 grams. Diet, oats.
31 января: 16:00, судороги после инъекции 9 см³ 2-процентного кофеина за 14 минут; 16:08, судороги после инъекции 7 см³ кофеина за 8 минут; с 16:10 до 16:12 введено еще 2 см³, кролик лежит растянувшись на животе, конечности вытянуты; общее количество введенного кофеина — 18 см³ (190 мг на килограмм).
1 февраля: 14:00, состояние хорошее, ходил, аппетит хороший, выделил 155 см³ темной, красновато-коричневой мочи с 17:30 предыдущего дня.
Rabbit 279. Gray and white female. Weight, 1,320 grams.
24 февраля: 10:09, 6 см³ 2-процентного кофеина быстро введены в яремную вену; 10:15, непроизвольное подергивание мышц ног, но других симптомов нет; с 10:23 до 10:26 введено 3 см³ 2-процентного кофеина; с 10:27 до 10:28 введено 2 см³ 2-процентного кофеина, судороги; 10:29, судороги прекратились; 10:32, судороги; 11:00, кролик лежит на боку, передние конечности парализованы, задние конечности сокращены, клонических судорог нет, дышал глубже и медленнее, чем обычно; 11:10, кролик умер, судорог непосредственно перед смертью не было; количество введенного кофеина — 11 см³ 2-процентного раствора, или 0,166 грамма на килограмм.
Rabbit 254. Belgian hare, female. Weight, 1,285 grams. Diet, oats.
12 ноября: с 13:30 1/3 до 14:47 3/4 в ушную вену введено 10,8 см³ 2-процентного кофеина из бюретки, после инъекции 6,2 см³ — одышка, 6,7 см³ — борьба, судороги; в 13:50 1/2 освобожден от держателя, паралич особенно выражен в передних конечностях; 13:50, оправился, выжил; общее количество введенного раствора — 10,8 см³ 2-процентного кофеина за 17 минут 25 секунд, или 0,16 грамма кофеина на килограмм.
Rabbit 255. Belgian hare, male. Weight, 1,105 grams. Diet, oats.
12 ноября: с 14:31 3/4 до 14:35 1/4 получено 3,7 см³; с 14:37 1/6 до 14:46 1/6 введено 5 см³; после инъекции 6,1 см³ — судороги, сопровождающиеся одышкой, затем непрерывная борьба; когда было введено 8,3 см³, у кролика случился еще один приступ судорог; 14:47, тоническое сокращение передних конечностей; введено 8,7 см³ (158 мг на килограмм) за 15 минут 35 секунд.
Кролик 567. Серая самка. Диета: овес.
6 февраля: инъекция началась в 16:11; 16:18, судороги после инъекции 5 см³ 2-процентного кофеина; 16:21, судорога после общего введения 8 см³; 16:24, инъекция возобновлена и введено еще 2 см³; 16:28, судороги, введено еще 2 см³; всего введено кофеина 12 см³, или 162 мг на килограмм; 16:40, у кролика парализованы задние конечности; 17:00, найден мертвым.
В восьми экспериментах, составляющих серию B, кролики № 567, 254, 279 и 255, которые можно обозначить как Группу II, получили дозы 162, 160, 166 и 158 мг соответственно. № 562, 561, 560 и 559, которые можно обозначить как Группу I, получили около 200 мг кофеина на килограмм. В Группе II, получившей меньшие дозы, один (№ 254) выжил. Это можно считать исключением, поскольку, как было показано в экспериментах предыдущей серии, даже меньшие дозы могут быть смертельными. Таким образом, около 160 мг на килограмм является наименьшей безусловно смертельной дозой. Это можно было бы рассматривать как противоречие результатам, полученным для кролика № 559, но будет замечено, что в этом случае диурез был очень выраженным. Результаты экспериментов № 294 и 255 интересны в этой связи, поскольку они указывают на то, что умеренная разница в скорости инъекции не оказывает никакого влияния на токсичность кофеина. Большая устойчивость к кофеину кролика № 559, по всей вероятности, связана, следовательно, с усиленным диурезом.
Серия C.
В этих экспериментах была определена минимальная токсическая доза. Условия были такими же, как в экспериментах других серий.
Rabbit 293. Belgian hare, female. Weight, 1,610 grams. Diet, oats.
18 февраля: с 15:40 до 15:43 в ушную вену введено 4 см³ 2-процентного теплого раствора кофеина, судороги при введении 3 см³, повторные приступы; 16:00, поднялся на ноги, но сразу упал и лежал растянувшись на животе.
19 февраля: 9:00, кролик выглядел нормально, по-видимому, оправился.
Rabbit 227. White male. Weight, 2,320 grams.
26 октября: с 15:29 1/4 до 15:37 1/2 в ухо из бюретки введено 6,7 см³ 2-процентного кофеина, симптомов нет; эксперимент прекращен; выжил.
Rabbit 563. Gray female. Weight, 1,650 grams. Diet, oats.
6 февраля: инъекция началась в 13:02, введено 3,5 см³ 2-процентного кофеина (42 мг на килограмм) за четыре минуты, еще 0,6 см³ в течение следующих двух с половиной минут, общее количество введенного раствора 4,1 см³; 13:10, повышенная чувствительность, некоторое нарушение мышечной координации; беспокойство; 13:35, рефлексы снижены, мочился и ходил, походка нормальная. Под наблюдением в течение нескольких дней; симптомов не отмечено.
Rabbit 564. Gray female. Weight, 1,515 grams.
6 февраля: инъекция началась в 13:26, введено 3,5 см³ 2-процентного кофеина (46 мг на килограмм) со скоростью 1 см³ в минуту; 13:30, рефлексы усилены; 13:34, выраженный парез конечностей, кролик растянулся на животе, ноги отведены и частично вытянуты, может прыгать, но походка нарушена, нежелательных симптомов не замечено, под наблюдением в течение нескольких дней после эксперимента.
Rabbit 565. Gray female. Weight, 1,545 grams. Diet, oats.
6 февраля: начал вводить в 15:40, получил 2,5 см³ 2-процентного кофеина внутривенно за две минуты, или 32 мг на килограмм, под наблюдением весь день, симптомов нет.
Rabbit 566. Gray female. Weight, 1,900 grams. Diet oats.
6 февраля: инъекция началась в 15:05, получил 3 см³ 2-процентного кофеина внутривенно за три минуты, или 31 мг на килограмм, симптомов не наблюдалось.
Эти эксперименты показывают, что доза около 50 мг на килограмм при внутривенном введении вызывает легкие симптомы, такие как усиление рефлексов. В четырех экспериментах с таким количеством кофеина эти эффекты наблюдались в каждом случае. В экспериментах, где внутривенно вводились меньшие количества (30 мг на килограмм), проявления симптомов не было. Таким образом, дозу не более 50 мг на килограмм можно считать минимальной токсической дозой при внутривенном введении в указанных условиях.
Серия D.
В этих экспериментах использовался 0,5-процентный раствор кофеина, чтобы проверить влияние концентрации на его токсичность; скорость инъекции составляла 1 см³ в минуту.
Rabbit 569. Gray male. Weight, 1,475 grams. Diet, oats.
6 февраля: с 11:50 до 12:01 введено 10 см³ 0,5-процентного кофеина; с 12:03 до 12:12 введено 10 см³ 0,5-процентного кофеина; с 12:13 до 12:26 введено 10 см³ 0,5-процентного кофеина, общее количество введенного раствора — 30 см³; 12:20, выделил 35 см³ мочи; 12:30, усиление рефлексов, но судорог нет; 16:00, рефлексы усилены.
11 февраля: жив, состояние хорошее.
Rabbit 574. Gray female. Weight, 1,555 grams. Diet, oats.
8 февраля: с 10:25 до 10:33 введено 4 см³ 0,5-процентного кофеина в солевом растворе, инъекция прекращена на пять минут; с 10:38 до 11:10 введено 30 см³, общее количество полученного раствора кофеина — 34 см³; 11:55, очень чувствителен; рефлексы заметно усилены.
9 февраля: жив, состояние хорошее.
Rabbit 571. Gray female. Weight, 1,530 grams. Diet, oats.
7 февраля: инъекция с 15:18 до 15:50, получил 30 см³ за 32 минуты, не гиперчувствителен; 15:55, беспокойство и слабость конечностей; 16:10, контроль передних конечностей нарушен, отчетливо паретичен, но пытался ходить, умер в тот же день.
Rabbit 568. Gray male. Weight, 1,605 grams. Diet, oats.
7 февраля: инъекция с 10:53 до 11:01, введено 10 см³ 0,5-процентного кофеина; 11:03, инъекция возобновлена после двухминутного интервала; 11:14, получил 10 см³ 0,5-процентного кофеина внутривенно за 11 минут; 11:16, инъекция возобновлена; 11:35, получил 12 см³ 0,5-процентного кофеина, общее количество полученного раствора кофеина — 32 см³; 12:30, выделил 14 см³ кровавой мочи; 12:55, судороги и смерть через несколько минут. Вскрытие показало застой крови во внутренних органах, но других поражений не было.
Rabbit 570. Gray female. Weight, 1,225 grams. Diet, oats.
7 февраля: с 14:06 до 14:35 введено 24,5 см³ 0,5-процентного кофеина, рефлексы усилены, но судорог нет, парез особенно выражен в передних конечностях; 15:00, выделил мочу, нормальную по внешнему виду, рефлексы не усилены, но кролик был слаб.
9 февраля: найден мертвым. Вскрытие: печень, селезенка и почки полнокровны; толстый кишечник геморрагичен; сальник полнокровен и показал наличие мелких казеозных узелков; печень показала спайку с диафрагмой; внутренние органы имели вид внутрибрюшной инфекции.
Из пяти кроликов этой серии трое умерли в результате введения кофеина. Остальные двое, которые выжили, проявили лишь легкие симптомы, такие как усиление рефлексов, но никаких признаков тяжелого отравления, подобных тем, что наблюдались после инъекции таких же доз кофеина в серии A, когда вводился 2-процентный раствор кофеина. Судороги были замечены только в одном случае (№ 568); парез — в двух случаях (№ 570 и 571). Нервные симптомы даже в этой группе, следовательно, были гораздо мягче, чем в серии A. Процент смертности, однако, был выше, чем в серии A, в которой концентрация кофеина была в четыре раза выше. Вполне вероятно, что нагрузка на сердце из-за внезапного увеличения объема крови и ее разбавления может быть важным фактором в увеличении токсичности кофеина. Вполне возможно, что дозы, как раз достаточно большие, чтобы угнетать нормальное сердце, могут вызвать паралич уже перенапряженного органа.
Серия E.
В двух экспериментах этой серии была протестирована скорость инъекции как возможный фактор, влияющий на токсичность кофеина. 2-процентный раствор кофеина вводился со скоростью 1 см³ за две с половиной — три минуты.
Rabbit 572. Gray male. Weight, 1,770 grams. Diet, oats.
8 февраля: инъекция началась в 15:00, прекращена в 15:37 и возобновлена в 15:38; кролик был беспокоен; инъекция закончена в 15:52. Общее количество полученного раствора — 17,4 см³ 2-процентного кофеина внутривенно за 52 минуты; периодически боролся во время инъекции; передние ноги парализованы.
9 февраля: найден мертвым.
Rabbit 573. Gray male. Weight, 1,810 grams. Diet, oats.
8 февраля: начал вводить в 13:35 и прекратил в 14:27; получил 18 см³ 2-процентного кофеина внутривенно за 52 минуты; рефлексы заметно усилены вскоре после этого; 14:45, выделил кровавую мочу; 16:30, рефлексы усилены; других симптомов нет.
9 февраля: 9:00, найден мертвым.
Будет замечено, что некоторая задержка в появлении симптомов была вызвана более медленной инъекцией, но конечный результат был таким же, как при более быстрой инъекции. Вполне вероятно, следовательно, что гораздо более медленная скорость инъекции может значительно снизить токсичность кофеина.
Из результатов экспериментов по внутривенной инъекции, суммированных в таблице, следует, что минимальная токсическая доза для кроликов 2-процентного раствора кофеина, введенного со скоростью 1 см³ в минуту, составляет около 50 мг на килограмм. Двойная доза вызывает тяжелые симптомы и может быть смертельной; 160 мг на килограмм — безусловно смертельны. Если скорость инъекции уменьшается, токсичность кофеина снижается, но этот эффект не выражен, если инъекции не очень медленные. Разбавление раствора кофеина в некоторой степени подавляет нервные симптомы, но токсичность, напротив, по-видимому, увеличивается.
Таблица 5. Внутривенные инъекции.
SERIES A. No. Weight.Caffein per kiloSymptoms.Duration of life. Diet. Remarks. Grams. Mg. 194 1,310 114PresentSurvivedOatsWhite female. 556 1,635 13410 minutes20 minutes do.Gray female. 557 1,580 114PresentSurvived do. Do. 558 1,590 100 do. do. do. Do. 292 1,770 141 do. do. do. Do. 194 1,350 126 do.10 minutesCarrots Do. SERIES B, GROUP I. 562 1,650 2001½ hoursOatsGray female. 561 1,450 200 do. do. Do. 560 1,620 200PresentLess than 24 hours do. Do. 559 1,875 190 do.Survived do. Do. SERIES B, GROUP II. 279 1,320 1661 hourGray and white female. 254 1,285 160SurvivedOatsGray female. 567 162About 45 minutes Do. 255 158Died SERIES C. 293 1,610 500PresentSurvivedOatsGray female. 227 2,320 570None do.White male. 563 1,650 500Present do. do.Gray female. 564 1,515 460 do. do. Do. 565 1,545 320None do. do. Do. 566 1,900 310 do. do. do. Do. SERIES D. 569 1,475 100PresentSurvivedOatsGray male. 574 1,555 112 do.do. do. Gray female. 571 1,530 100 do.About 2 hours do. Do. 568 1,605 10020 minutes do.Gray male. 570 1,225 100Less than 20 hours do. Do. SERIES E. 572 1,770 200PresentAbout 24 hoursOats 573 1,810 200 do. do.
РЕЗЮМЕ.
Результаты экспериментов на кроликах демонстрируют значительную вариативность токсичности однократной дозы. Индивидуальные различия в устойчивости к данному препарату были настолько велики, что одни и те же эксперименты приходилось повторять многократно для каждого способа введения, прежде чем можно было сделать удовлетворительные выводы. Это наглядно иллюстрируется экспериментами с внутривенной инъекцией, при которых доза почти 0,2 грамма на килограмм не была летальной. Аналогичные случаи исключительной устойчивости или чувствительности к кофеину наблюдались и при других способах его введения. Сравнение токсичности кофеина при различных методах введения в данном исследовании показывает четко выраженные различия в его активности, хотя они не столь значительны, как в аналогичных экспериментах с другими алкалоидами, описанных рядом исследователей. Токсичность кофеина в этих экспериментах на кроликах указывает на то, что она максимальна при внутривенном введении и минимальна при введении через рот. Отношение минимальных токсических доз при этих двух способах введения кофеина составляло около 7,1; отношение минимальных летальных доз составляло около 3,1. Токсичность при подкожном введении примерно на 15–20 процентов выше, чем при введении через рот. Разница между внутримышечной и подкожной инъекцией еще более заметна. Токсичность кофеина при введении в мышцы занимает промежуточное положение между токсичностью при подкожном и внутрибрюшинном введении и составляет примерно половину от токсичности при внутривенной инъекции. Мельцер и Ауэр (58), экспериментировавшие с рядом препаратов, обнаружили, что внутримышечный метод введения столь же эффективен, как и внутривенный, причем флуоресцеин, согласно их наблюдениям, является единственным исключением. В экспериментах Соллмана и Брауна (81) с спорыньей эффект был совершенно иным, чем полученный Мельцером и Ауэром (58) с использованными ими препаратами. Вполне возможно, что результат, полученный со спорыньей, лишь иллюстрирует различие в поведении различных веществ в этом отношении. Это представляется вероятным из-за разницы в скорости всасывания различных веществ. Так, согласно Ашару, Гайяру и Рибо (Compt. rend. Soc. biol., 1907, 62: 90), всасывание из брюшной полости варьируется в зависимости от концентрации раствора и размера молекулы. Чем меньше молекула и выше концентрация, тем быстрее всасывание. То, что скорость всасывания из внутримышечных тканей неодинакова и варьируется для разных веществ, следует из экспериментов Мельцера и Ауэра (58). Разница была весьма заметной между внутримышечным и подкожным введением кураре или адреналина; результаты были несколько иными с морфином и флуоресцеином. Как показано в их протоколах, начало симптомов после внутримышечной инъекции морфина наступало быстрее, чем после подкожной инъекции, но со временем разница уменьшается и исчезает вовсе. Всасывание флуоресцеина происходит гораздо быстрее при использовании внутримышечного пути, чем при подкожном введении, но авторы отмечают, что скорость значительно уступает внутривенному введению. Разница в токсичности, которую мы наблюдали между кормлением через рот и подкожной инъекцией, хотя и отчетлива, была не очень велика. Она была намного меньше, чем та, которую Морель (55) получил с гидробромидом кофеина у кролика. Является ли эта разница между его результатами и нашими следствием использования чистого алкалоида в наших экспериментах и гидробромида, применявшегося Морелем, в настоящее время с какой-либо степенью точности утверждать нельзя. Есть надежда, что работа, проводимая в лаборатории, прольет некоторый свет на этот вопрос в ближайшем будущем. Однако эксперименты Мореля (56) показывают, что различные вещества ведут себя по-разному в этом отношении. Так, токсичность стрихнина, по его словам, в три раза выше при подкожном введении, чем при введении через рот, и в шесть раз превышает минимальную летальную дозу при внутривенном введении. Можно заметить, однако, что изучение его данных показывает, что его дозы слишком велики для кролика. В экспериментах с другими препаратами было замечено мало различий или их отсутствие между двумя способами введения. Так, дигиталин был лишь немного активнее при подкожном введении, чем через рот, в то время как токсичность гидрохлорида эметина была точно такой же, независимо от того, какой из этих методов введения вещества использовался. Различия в токсичности веществ также наблюдались между подкожным и внутривенным способами введения, но и здесь различия для разных веществ были неодинаковыми.