Dissertation
Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – School of Veterinary Medicine Hannover / Library

 

Susanne Lesser

 

Die tierschutzrechtliche Bewertung der Wasserdeprivation

bei Labortieren während wissenschaftlicher Untersuchungen

auf der Grundlage bisheriger

physiologischer und ethologischer Erkenntnisse

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-87846

title (engl.)

The estimation and assessment of legal animal welfare in laboratory animals under water deprivation following scientific experiments based on previously published physiological and ethological findings

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2003

text

/dissertations/lessers_ws03.pdf

abstract (deutsch)

Anliegen dieser Arbeit war es, einen Bewertungsmaßstab zu erstellen, der eine Einschätzung der Belastung von Versuchstieren durch verschiedene Perioden des Wasserentzuges oder durch Wasserrestriktion ermöglicht. Aufgrund der Häufigkeit ihrer Verwendung im Tierversuch wurde der Schwerpunkt dieser Arbeit auf die Spezies Rattus norvegicus und Mus musculus gelegt.

Anhand bisher veröffentlichter Ergebnisse von Deprivations- und Restriktionsversuchen wurden verschiedene morphologische, physiologische und ethologische Parameter betrachtet und deren Veränderung im Zusammenhang mit der Dauer der Wasserdeprivation sowie des Grades der Wasserrestriktion beurteilt und mit den Ergebnissen anderer Veröffentlichungen verglichen. Als für die Beurteilung wichtig erwies sich das zeitliche Auftreten von Veränderungen labordiagnostischer Parameter sowie verschiedene Motivationsexperimente. Besondere Bedeutung kam der Veränderung des Körpergewichtes zu, welches die Belastung der Tiere über die gesamte Versuchsdauer recht gut widerspiegelt. Ebenfalls als wichtig erwiesen sich die Plasmaosmolalität im Hinblick auf den Zeitpunkt der Überschreitung der Durstschwelle sowie die Plasmavasopressinkonzentration hinsichtlich der Fähigkeit zur Harnkonzentrierung.

Anhand der Ergebnisse wurden speziesspezifische Bewertungsmaßstäbe entwickelt. Im Falle von Rattus norvegicus stellte sich eine Unterteilung des Maßstabes bei einem Körpergewicht von 200g als erforderlich heraus.

Die Belastung durch vollständigen Wasserentzug wurde bei Rattus norvegicus (< 200g) wie folgt bewertet: Wasserentzug unter 24 Stunden gilt als geringe Belastung, zwischen 24 und 48 Stunden als mäßige und über 48 Stunden als erhebliche Belastung. Ratten mit einem Körpergewicht von mehr als 200g erfahren unter 12 stündigem Wasserentzug keine Belastung. Liegen bei 24 stündigem Wasserentzug die initialen 12 Stunden in der Tagphase des circadianen Rhythmus der Tiere so beginnt die Belastung erst nach 24 Stunden. 24 bis 48 Stunden Wasserentzug stellen eine geringe, 48 bis 120 Stunden eine mäßige und mehr als 120 Stunden eine erhebliche Belastung für die Ratten dar.

Bei Mus musculus beginnt die Belastung nach 12 Stunden Wasserentzug. 12 bis 24 Stunden sind als geringe, 24 - 72 Stunden als mäßige und mehr als 72 Stunden Wasserentzug als erhebliche Belastung anzusehen.

Für die Beurteilung der Wasserestriktion ergeben sich aufgrund verschiedenartig gelagerter Versuche bei Ratten und Mäusen unterschiedliche Bewertungskriterien.

Die Einschränkung des Wasserzuganges von Laborratten auf 60 - 120 Minuten täglich stellt eine geringe Belastung für die Tiere dar. Mäßige Belastung ergibt sich aus der Einschränkung der Tränkeperiode auf 20 bis 60 Minuten, Wasserzugang unter 20 Minuten ist als erhebliche Belastung anzusehen.

Für Labormäuse bedeutet eine Beschränkung der ad libitum getrunkenen Wassermenge auf 75 bis 50% geringe, 49 - 25% mäßige und auf unter 25% erhebliche Belastung.

Die Bewertungsmaßstäbe gelten für intakte Ratten und Mäuse unter Standardlaborbedingungen. Sie sollen die Vorabbeurteilung von Versuchsvorhaben erleichtern, ersetzen jedoch aufgrund individueller und stammesspezifischer Unterschiede nicht eine genaue Beobachtung und aktuelle Beurteilung während des Versuches.

 

abstract (englisch)

This thesis intents to achieve a standard of assessing distress in laboratory animals in different lasting periods of water deprivation and water restriction.

Focusing principially on the two main species in animal experiments - Rattus norvegicus and Mus musculus, the morphological, physiological and ethological changes were classified and assessed refering to the relation of the varying periods of water deprivation, associated and compared with privious publications.

Essential to the assessment were the sequences in changings of morphological and physiological parameters as well as the different motivational experiments.

Of special significance was the loss of body weight which well reflects animal distress. Likely significant were the plasma osmolality, determining the thirst threshold, and the plasma vasopressin concentration as a measure of urinary concentrating ability.

Based on these results Species Specific Standards for assessing distress were developed. Differing results asked for dividing the scale for rats depending on their weight.

Rats with less than 200g body weight show little distress under complete water deprivation up to 24 hours, between 24 and 48 hours there is a moderate evidence to be noticed but severe endurances are marked after 48 hours.

Rats with more than 200g body weight don´t prove to be distressed up to 12 hours  of water deprivation. Starting deprivation at the light period of a 12 hour light-dark-cycle, 24 hours don´t mean to frustrate the animals. Water deprivation between 24 and 48 hours impairs the rats only little, even 48 up to 120 hours disturb moderately  but more than 120 hours detract them severely.

Distress in Mus musculus starts at 12 hours of complete water deprivation, 12 to 24 hours seem to be little, 24 to 72 hours moderate and more than 72 hours profound distress.

In case of water restriction differences in the experimental design require distinctive criterions of assessment in rats and mice.

By restricting drinking water to 60 - 120 minutes daily, little stress is observed in laboratory rats. Restriction to 20 - 60 minutes drinking time shows moderate results and less than 20 minutes drinking time gives evidence to noticable distress.

Drinking water restriction to 75% of ad libitum doesn’t seem to stress the mice. 75 - 50% of ad libitum drinking water shows little reactions, 50 - 25% moderate and less than 25% signifcant distress.

These standards of assessment are valid for intact laboratory rats and mice under standard laboratory conditions. They might facilitate the estimation of experimental projects but do not intend to replace exact observation and contemporary evaluation of the animals under the tests of deprivation concerning the individual and strain specific differences.

 

keywords

Tierschutzrecht, Wasserentzug, Versuchstiere / legal animal welfare, water deprivation, laboratory animals

kb

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