Anästhesie für Versuchstiere eine Einführung...Anästhesie für Versuchstiere ....eine...

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Anästhesie für Versuchstiere

....eine Einführung

bei Mensch...

Dr. med. Thomas Wiesmann

Klinik f. Anästhesie und Intensivtherapie

Philipps Universität Marburg

thomas.wiesmann@staff.uni-marburg.de

und Tier

SoSe 2012

Ethische Notwendigkeit

Juristische Notwendigkeit

Erfolgreicher Tierversuchsantrag

Durchführbarkeit von Experimenten

Relevanz?

Anästhesie (Sensibilitätsstörung)

(griechisch anästhissía – die Nicht-Empfindung)

Empfindungslosigkeit oder Gefühlstaubheit

Definition

NARKOSE

Muskelerschlaffung

Für Laie & Chirurg:

• Lokalanästhesie (örtliche Betäubung)

• Regionalanästhesie

– Peripher

» Einzelne Nerven werden „ausgeschaltet“

– Rückenmark (nah):

» Spinalanästhesie

» Epiduralanästhesie

Weitere Formen der Anästhesie

Drei Säulen der Allgemeinanästhesie

Analgesie = Schmerzlosigkeit

Hypnose = Schlaf

Relaxation = Muskelentspannung

• (Prämedikation)

• Einleitung

• Aufrechterhaltung

• Ausleitung

• (Postoperative Schmerztherapie)

Phasen der Allgemeinanästhesie - Überblick

Vegetative Abschirmung:

» Beruhigung

» Schlaf

» Stressabbau

Prämedikation

Applikation von Substanzen

» Oral (p.o.)

» Subcutan (s.c.)

» Intramuskulär (i.m.)

» Intravenös (i.v.)

» Intraperitoneal (i.p.)

» Inhalativ

Prämedikation

Einleitung

• Monitoring

Überwachung Herz-Kreislauf-Funktion

• Induktion von

Analgesie

Hypnose

Relaxation

• Atemwegssicherung

Bei Abschaltung der Schutzreflexe ist Aspirationsschutz notwendig !

• Beatmung

In tiefer Narkose ist eine Beatmung notwendig

Aufrechterhaltung

• Narkose (Medikamente)

» Analgesie

» Hypnose

» (Relaxation)

• Beatmung / Sicherstellung Spontanatmung

» maschinell/ manuell / spontan

• Kreislauf/Monitoring

» Volumen

» Sauerstoffträger

» Gerinnung

» Temperatur

Beispiel aus unserem Alltag

Wiederereichen der Schutzreflexe !!!

Ausleitung

1. Abstellen der weiteren

Medikamentengabe / Antagonisieren

2. Spontanatmung vorhanden?

3. Überprüfen der Reflexe Schlucken

Lidreflex

Suffiziente Atmung

Reaktion auf Schmerzreiz

4. ATEMWEGSSICHERUNG ENTFERNEN ENDE DER NARKOSE…….Beginn der Überwachungsphase

Ausleitung

....oder Ketamin-Xylazin-Narkose: Ende abwarten

(ggf. noch antagonisieren)

Oberflächenanästhesie: Gel/Spray für Punktionen

- Lokalanästhesie: Infiltration des gewünschten Gewebes

(Hautprobe)

- Regionalanästhesie: Der regional-versorgende Nerv (z.B. N.

ischiadicus) wird blockiert (Extremität)

-Spinal- oder Epiduralanästhesie: Operation untere Körperhälfte,

untere Extremität

Exkurs Regionalanästhesie

Pharmakologie

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benötigt.

• Hypnotika/Sedativa (intravenös/oral)

• Propofol, Etomidate

• Benzodiazepine

• Cyclohexane

• α2-Rezeptor-Agonisten

• Neuroleptika

• Barbiturate

Pharmakologie - Hypnotika & Sedativa

benötig t.

• Modernstes Injektionshypnotikum !

• Ähnlicher Wirkmechanismus wie Benzodiazepine/Barbiturate

Merkmale:

• Sehr gute Steuerbarkeit bei kurzer Halbwertszeit

• Kaum kardiale Nebenwirkungen, aber atemdepressiv

• Blutdruckabfall

• i.v.-Gabe

Pharmakologie - Propofol

Barbiturate:

Brevymital

Thiopental (Trapanal)

Benzodiazepine:

Diazepam

Midazolam

....und dutzende weitere Substanzen

Wirkmechanismus:

• Wirkverstärkung der hemmenden Wirkung von GABA im ZNS Hypnose

Pharmakologie - Barbiturate & Benzodiazepine

Nebenwirkungen:

• Atemdepression

• Blutdruckabfall

• Herzrhythmusstörungen bis Stillstand (v.a. Barbiturate)

• Hyperalgesie (Barbiturate)

• Abhängigkeit und additive Wirkung mit anderen Substanzen

• REM-Entzug ! (Interaktion NeuroScience)

• Benzos sind universell applizierbar

• Barbiturate p.o. oder strikt i.v. wegen Nekrosegefahr

– Interindividuell geringe

therapeutische Breite

–Starke Wirkung auf Atem- und

Kreislaufzentrum » vermehrte kardiale Nebenwirkungen und

Herzstillstand !!

» Atemstillstand !!

Pharmakologie - Besonderheiten bei Barbituraten

benötigt.

Fazit für die Praxis:

• Barbiturate

schlechte Steuerbarkeit bei

starken NW

• Benzodiazepine

gut steuerbar bei wesentlich

geringeren NW

Wirkort: u.a. an NMDA-Rezeptoren (ähnlich LSD)

Analgesie, gut für Mono-Narkose

Atemstimulation (Spontanatmung)

Kreislaufstimulation

Schutzreflexe erhalten

Humanmedizin: Kombination mit Benzodiazepinen

Pharmakologie - Ketamin

Unerwünschte Nebenwirkung:

Atypische Hypnose: dissoziierte Anästhesie

(Kataplexie, psychotischer Zustand)

++ Tränen-, Speichel-, Bronchialsekretion

(Kombination mit Atropin)

++ Skelettmuskeltonus

Pharmakologie - Ketamin

Ketamin ist ein ideales Medikament zur

Analgesie bei Erhaltung der Schutzreflexe !!

(ohne Atemwegssicherung )

Ketamin ist das einzige Hypnotikum, das eine

starke Analgesie erzeugt!

Ketamin stimuliert den Kreislauf Ideal im

Schock !!

Vorteile:

Pharmakologie - Ketamin - Fazit

Nachteile:

Psychotisch anmutende Träume (relevant beim Menschen)

Hypersekretion (..mit Atropin kombinieren…)

Sympathikusaktivierung

„Dirty drug“ - Multirezeptorwirkung.....Interferenz mit

Forschungsfragestellungen?!

Pharmakologie - Ketamin - Fazit

Wirkort: D2-Rezeptor-Antagonismus: ZNS, Formatio

reticularis, Hypothalamus, Hirnstamm

Präparate: Acetylpromazin (Vetranquil), Azaperon (Stresnil),

Haloperidol (Haldol)

Wirkung:

Sedation (Abschirmung, Müdigkeit)

leichte Hypnose (nicht atemdepressiv)

antiemetisch (Hemmung Brechzentrum)

Pharmakologie - Neuroleptika

Unerwünschte Nebenwirkungen:

-Hypnose schlechter steuerbar

- motorische Störungen (in der Human- Anästhesie

obsolet)

-BD-Abfall

primär sedativ

nicht hypnotisch

nicht atemdepressiv

Für tiefe Narkose alleine nicht ausreichend hypnotisch

sowie fehlende Analgesie !

zur Prämedikation, da….

Wirkort: α2-Rezeptor-Agonist (ZNS (incl. Rückenmark))

Präparate: Xylazin (Rompun), Clonidin (Catapressan),

Medetomidin + verfügbare Antagonisten (Atipamezol)

Wirkung:

Sedation

Muskelrelaxation (leicht)

Analgesie (leicht)

Pharmakologie - α2-Rezeptor-Agonisten

Unerwünschte Nebenwirkungen

BD-Abfall

Bradykardie

Atemdepression (hoch dosiert)

Antagonist verfügbar! (zumindest für VetMed)

Pharmakologie - α2-Rezeptor-Agonisten

• Äther

• Halothan

• Enfluran

• Isofluran

• Sevofluran

• Desfluran

Pharmakologie - Volatile Anästhetika

Werden inhalativ verabreicht

- Maskeneinleitung

- Aufrechterhaltung

Wirkort: Gehirn, rezeptorvermittelt

Wirkung: Tiefste Hypnose, leichte Muskelrelaxation

aber: KEINE ANALGETISCHE WIRKUNG

Fazit:

- Erzeugen tiefste Hypnose !

- Gute Steuerbarkeit.

-Keine relevante Metabolisierung / HWZ

- keine Injektion notwendig...Einleitung über Maske möglich !

- Exzitation Laryngo- und Bronchospasmus, Hypersekretion

- Maligne Hyperthermie (50% aller Schweine sind MH-positiv !)

Pharmakologie - Volatile Anästhetika

• Nicht-Saure und Saure nicht-steroidale Analgetika

– Acetylsalicylsäure (ASS)

– Paracetamol (Ben-u-ron)

– Metamizol (Novalgin)

– Ibuprofen

– Carprofen

• Opioide

– Morphin

– Fentanyl

– Sufentanil

Pharmakologie - Übersicht Analgetika

Beispiele:

– Lidocain

– Prilocain

– Procain

Pharmakologie - Lokalanästhetika

Wirkung:

blockieren die Funktion lokaler, regionaler und

zentraler Nervenstrukturen. (Hemmen die

Reizweiterleitung an den Na+-Kanäle)

Unerwünschte Nebenwirkungen:

-Bei i.v.-Injektion: , Krampfanfälle, HRST bis Asystolie !!!

Tipp: Vor Injektion immer erst Aspiration: Bei Blut-

Aspiration nicht spritzen !!

-Spinal- und Epiduralanästhesie: totale bzw. „hohe Spinale“

Atemzentrum außer Kraft gesetzt ! Tod

Tipp: Ausbreitung gut überprüfen. Vollnarkose mit Beatmung

bei Bedarf vorbereiten (Beatmung).

Pharmakologie - Lokalanästhetika

relevanter in der Humanmedizin….

Auswahl:

Succinylcholin (riskant bei Schweinen)

Rocuronium

Cis-Atracurium

Pharmakologische „Muskellähmung“ heißt Beatmungspflicht!

Pharmakologie - Muskelrelaxantien

Pharmakologie - Analgetika

2 relevante Wirkstoffgruppen:

Opioide

Nicht-Opioide

benötigt.

Präparate:

Fentanyl, Morphin, Etorphin, Sufentanil,

Remifentanil, Buprenorphin, Tramal

Wirkort:

ZNS (incl. Rückenmark)

Wirkung:

Starke Analgesie

Pharmakologie - Opioide

Nebenwirkungen:

- Stark ausgeprägte Atemdepression

(bis auf Morphin und weniger potente Opioide)

- Bradykardie

- Hemmung der Darmmotilität

- Histaminausschüttung

Fazit für die Praxis:

-Werden intraoperativ mit Sedativa oder Hypnotika

kombiniert

-Postoperative Schmerztherapie

-Beste Analgesie aller Stoffgruppen !

Tipps für die Praxis:

-Teilweise schlecht steuerbar Überhänge

- u. U. schon in niedrigen Dosierungen

atemdepressiv !

- unbedingt präparate- und gewichts- und

speziesadaptiert dosieren !! (Atemdepression )

-Antidot Naloxon löst ein Überdosierungsproblem

nur bedingt…… (HWZ beachten!)

Stoffgruppe: Diclofenac, Ibuprofen, Paracetamol, ASS,

Novalgin, Carprofen (Rimadyl)

Wirkort:

ZNS (incl. Rückenmark), periphere

Rezeptoren

Wirkung:

Analgesie (Hemmung Mediatorsynthese via COX)

Entzündungshemmung

Temperatur senkend

Pharmakologie - Nichtopioid-Analgetika

Unerwünschte Nebenwirkungen

-Thrombozytenaggregationshemmung

Gerinnung ! (ASS wirkt bis ca.10 Tage)

-GI-Blutungen

-Übelkeit

-Thrombozytopenie (Novalgin)

Fazit:

-ideal zur postoperativen Analgesie

-Intraoperativ nicht ausreichend !

-Thrombozytenfunktion, Thrombozyten

- Vorsicht mit Paracetamol bei geschädigter Leber !

- Paracetamol-Intox bei Katzen !

Postoperative Schmerztherapie

Grundüberlegungen:

• Tier hat ein ethisches und juristisches Recht auf

adäquate Schmerztherapie

• Erwartete Intensität der Schmerzen (Craniotomie,

Thorakotomie, Hautinzision)

• Verfügbare Applikationswege (subcutane Injektion; p.o.

via Trinkwasser)

• Verfügbare Substanzen (Opiode häufig BTM-pflichtig)

Postoperative Schmerztherapie - Praxis

Finalversuch?

Keine Postoperative Schmerztherapie notwendig (Vermeidung von Leid -

Tierethik!)

Postoperatives Erwachen?

adaptierte Schmerztherapie notwendig, Verwendung von Score-Sheets,

erfahrene Anwender, Nachvisiten

Ratte nach Thorakotomie:

s.c. Injektion von Buprenorphin adaptiert an Gewicht

Maus nach Hautinzision am Rücken:

Carprofen-Zusatz im Trinkwasser (setzt aber Trinklust voraus - bei

starken Schmerzen daher problematisch)

Pause?

Monitoring

Sichere Narkose durch Erkennen von Problemen

Ausmaß des Monitorings u.a. nach:

Spezies (Maus vs. Fisch vs. Hase vs. Primat)

Dauer und Art der Narkose, Art der Intervention

Kosten eines Versuchstieres

( Bsp.: 8 € vs 12.000 € Schaden bei ungewolltem Tod)

Wie überprüfe ich Kreislauf, Atmung,

Narkosetiefe und Analgesie ohne technische

Hilfsmittel ?

TIPP AUS DER PRAXIS:

Monitoring - mit Sinn & Verstand

Kreislauf: Tasten des Pulses:

Halsgefäße

Vorder- oder Hinterläufe

Leiste

Herzkontraktionen

Thoraxexkursionen

Nüstern

Atem (durch Fühlen, Hören, Riechen)

Zyanose (spät!)

Atmung:

Bester Aspirationsschutz ist der Erhalt der Schutzreflexe:

Lidreflex

Schluckreflex

Hier Vorteil von KETAMIN

Herzfrequenz bleibt konstant auch bei Schmerzreiz

keine Abwehrreaktionen

kein vermehrtes Schwitzen

Narkosetiefe:

Analgesie:

Atemwegssicherung

„Wache und spontan atmende Tiere kümmern sich selber

um ihre Atemwegssicherung“

Herausforderung mit zunehmender Sedierung / Narkose:

Verlust von Schutzreflexen

Verlust des Atemantriebes

Aspirationsgefahr

Optionen für dieses Problem

Ketamin verwenden (dosisabhängig)

Atemweg sichern (Intubation & Beatmung)

Narkose verflachen

Welche Instrumente stehen zur

Verfügung ?

-Tuben

-Larynxmasken

Atemwegssicherung

1. Laryngoskopie

2. Intubation

3. Blockung

4. Test (Thoraxexkursion, keine Geräusche

über Magen, CO2)

Atemwegssicherung - Intubation

1. Insertion

2. Blockung

3. Test (Thoraxexkursion, keine Geräusche

über Magen, CO2)

Atemwegssicherung - Larynxmaske

Der Narkosezwischenfall

Grundvoraussetzung: Vorbereitet sein.

Ruhe bewahren!

Erkennen des Problems (Auswahl):

A Airway (Tubus dekonnektiert, Zunge

verlegt Atemwege

B Breathing (Atemfrequenz,

Schaukelatmung)

C Circulation (Puls tasten, Sättigung)

Therapie (Auswahl):

A Intubation, Freihalten der Atemwege

B Beatmen mit Maske oder Tubus,

Sauerstoffgabe

C „Aktivieren“ des Tieres,

Volumengabe, Kreislaufwirksame Medis

Fallbeispiel Ratte I

350g Ratte, geplante Darstellung N. ischiadicus in

Narkose

Grundüberlegungen:

Wenig verfügbares Monitoring

+Kurzer Eingriff

+Wenig______

= Narkose / Sedierung mit Spontanatmung

Einleitung:

Ketamin 80mg/kg i.p.

Xylazin (Rompun) 10mg/kg i.p.

Fallbeispiel Ratte II

Verlauf:

Spontanatmung unter Raumluft

Beachten von Herzfrequenz und Atemanstrengung

Nachdosierung bei Bedarf

Bei Überdosierung / Ende:

Antagonisierung (Atipamezol)

Stimulieren & Warten

Postoperativ:

Tier überwachen, Verwendung eines Score-Sheet

Postoperative Schmerztherapie mit Carprofen im Trinkwasser

Einschätzung der Schmerzen, ggf. Rescue-Therapie (z.B.

Buprenorphin) / Tötung (nach genehmigtem Protokoll)

Allgemeinanästhesie bei einem

deutschen Landschwein (Hausschwein)

Körpergewicht: 40 Kg

Praxisbeispiel - Schwein

Anästhesie für 10 Stunden erforderlich, mäßig

schmerzhaft

= Narkose mit Beatmung via Tubus / Larynxmaske

Ziel: Durchführung eines regionalanästhesiologischen

Trainings

Praemedikation:

- Diazepam (2mg/Kg i.m.): 100 mg i.m.

- Ketamin (20 mg/Kg i.m.): 1000 mg i.m.

- Atropin (0,02 mg /Kg i.m.): 1 mg i.m.

Aufrechterhaltung:

- Propofol (10 mg/Kg/h i.v.): 500 mg/Kg/h i.v.

- Fentanyl nach Bedarf

Einleitung:

- Propofol (2 mg/Kg i.v.): 100 mg i.v.

- Fentanyl (1-3 µg/Kg i.v.): 0,2 mg i.v.

Tötung des Tieres:

- Kalium 3 mval/Kg/KG i.v.: 150 mval i.v.

Medikamente

Atemweg:

- ITN mit ET 5.5 mm

Monitoring:

- arterielle Blutdruckmessung

- exspiratorische CO2-Messung

- Pulsoxymetrie (Sauerstoffsättigung)

Zusätzliches:

- Blasenkatheter

Beatmung:

- Volumenkontrollierte Beatmung

Tidalvolumen(8 ml/Kg/KG)

Atemfrequenz: 8-10/min

Versuchstier wach …und „nüchtern“…..

Nach Praemedikation mit Diazepam, Ketamin, Atropin….

benötigt.

Nach Anlage eines venösen Zugangs am Ohr…

Transport des prämedizierten Tiers in den OP

Lagerung

Anlage der Pulsoxymetrie am Schwanz. Basismonitoring !

SaO2 (Sauerstoffsättigung des Blutes), Puls

Beatmungsgerät wird eingestellt. 10 L Sauerstoff/ min.

Das Tier atmet spontan über Maske Sauerstoff ein.

Praeoxygenierung !

Induktion hat

stattgefunden.

(Fentanyl und

Propofol)

Spontanatmung

mehr vorhanden.

Atemweg wurde

mit Tubus

gesichert.

CO2 ist endexpiratorisch messbar. Das sicherste Zeichen einer

Atemwegssicherung und tatsächlicher Beatmung.

Am Beatmungsgerät werden Atemzugvolumen,

Atemfrequenz und Sauerstoffkonzentration eingestellt.

Atemminutenvolumen und aktuelle Sauerstoffkonzentration

sind ablesbar.

Jetzt sind wir im Steady-state. Die Operation kann beginnen.

Propofol wird kontinuierlich appliziert. Fentanyl in Bolusgaben.

• Know your animal:

Spezies, Rasse, Gewicht, geplanter Versuch

• Vorbereitung ist lebenswichtig

•„Narkose machen“ kann man schnell erlernen....

•....das Erkennen und Therapieren von Zwischenfällen

erfordert Erfahrung.

•ABC (Airway, Breathing, Circulation) als

„Grundvoraussetzung zum Überleben“

•Ketamin-Narkose: „dirty & safe“

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