Dissertation

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

 

Maria Steigmann

Evaluierung der Schmerzausschaltung bei der Kastration männlicher Ferkel unter automatisierter Isoflurannarkose

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-104388

title (engl.)

Evaluation of the anaesthetic effects of automated anaesthesia by isoflurane during castration of male piglets

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2013

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/steigmannm_ws13.pdf

abstract (deutsch)

In Deutschland kann die Kastration von Saugferkeln bis zum 8. Lebenstag noch ohne Anästhesie erfolgen und stellt somit für die Neugeborenen einen stressbelasteten und schmerzhaften Prozess dar (JÄGGIN et al. 2006, ZÖLS et al. 2006). Alternativen zur betäubungslosen Kastration bietet u. a. die Isoflurannarkose, die in der Schweiz schon mehrfach erfolgreich getestet wurde (WALKER et al. 2004, HODGSON 2006, BURREN und JÄGGIN 2008, KUPPER et al. 2009).

In der Zeit von März bis Dezember 2009 wurden im Schweinebestand des Lehr- und Forschungsgutes Ruthe der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover Untersuchungen zur Schmerzausschaltung bei der Kastration von Saugferkeln unter automatisierter Isoflurannarkose durchgeführt. Dabei sollte die Praktikabilität und der klinische Einsatz des mobilen automatisierten Narkosesystems PIGNAP® (Fa. Agrocomp, CH), welches für den Einsatz im Stall konstruiert ist, zur Schmerzausschaltung mit Isofluran evaluiert werden. Zudem sollte der optimale Zeitpunkt für die zusätzliche Applikation des Schmerzmittels Flunixin-Meglumin (Finadyne® RPS) bestimmt werden.

Als Untersuchungsmethoden dienten neben der klinischen Befunderhebung von Allgemein- und Kreislaufstatus das EKG zur Beurteilung von Herzfrequenzveränderungen, die Pulsoxymetrie (EOM) zur Messung der Sauerstoffsättigung des Blutes sowie das EEG zur Bestimmung der Narkosetiefe und Schmerzreaktionen auf die Eingriffe. Postoperative Wundkontrollen wurden in der ersten, zweiten und dritten Woche nach dem Einsatz durchgeführt.

Es wurden 135 Saugferkel untersucht, die zwischen ein und acht Tagen alt waren und zwischen 1,5 und 2,5 kg wogen; sie wurden randomisiert auf die verschiedenen Gruppen verteilt. Dabei erhielt Gesamtgruppe 1 eine Narkose mit Isofluran vor der Kastration, die Gesamtgruppe 2 wurde unter Betäubung lediglich fixiert. Die Ferkel der Gesamtgruppe 3 wurden konventionell ohne Narkose kastriert und in der Gesamtgruppe 4 erfolgte nur eine Fixation ohne Betäubung. Zur Eruierung einer möglichen Schmerzreduktion erhielten Untergruppen der jeweiligen Gesamtgruppe eine Schmerzmedikation mit Flunixin-Meglumin (Finadyne® RPS) 20 min bzw. 60 min vor der Kastration/Fixation.

Die Verlustrate während der Studie lag bei neun Ferkeln, wobei eines unter der Narkose aufgrund eines Herzstillstands verendete, während acht weitere in der Säugeperiode von der Muttersau erdrückt wurden.

Die Anästhesie mit Isofluran hatte bei den gesunden Ferkeln keinen signifikanten Einfluss auf die Kreislaufparameter; lediglich bei drei hochgradig anämischen Tieren (2,2 %) traten Kreislaufstörungen und verlängerter Nachschlaf auf. In der Gruppe der Kastranden ohne Allgemeinnarkose fielen aufgrund der Belastung erhöhte Puls- und Atemfrequenzen auf.

Unter Isoflurananästhesie waren leichte Zunahmen der arteriellen Sauerstoffsättigung nach der Kastration bei den Ferkeln in Gesamtgruppe 1 zu beobachten; bei den Ferkeln, die ohne Allgemeinanästhesie kastriert wurden, fiel die arterielle Sauerstoffsättigung dagegen ab, dieser Unterschied zwischen den Gesamtgruppen 1 und 3 war hochsignifikant.

Änderungen der Herzfrequenz vor und während der Kastration/Fixation traten bei allen Ferkeln auf, wobei bei den kastrierten Tieren ohne Betäubung Maximalwerte von 300 Herzschlägen/min erreicht wurden; die Herzfrequenzveränderungen dieser Tiere unterschieden sich signifikant von denjenigen der Ferkel aller anderen Gruppen. Bei den kastrierten bzw. fixierten Ferkeln unter Narkose sank die Herzfrequenz im Laufe der Untersuchung dagegen ab. Hier zeigte sich auch eine Abhängigkeit der Herzfrequenz vom Alter und Gewicht der Tiere: die Herzfrequenz war um so höher, je älter und größer die Ferkel waren.

Nach Auswertung mit dem EEG waren 66 % der Ferkel ausreichend anästhesiert, während bei 34 % eine nicht ausreichende Narkosetiefe beobachtet wurde. Grundsätzlich wurde eine tiefere Anästhesie bei den Ferkeln, die lediglich fixiert worden waren, erreicht. Die Ferkel ohne Schmerzmedikation zeigten eine geringere Anästhesietiefe als die Ferkel der anderen Gruppen, d. h. ohne ein zuvor verabreichtes Analgetikum war die Narkosetiefe geringer. Die deutlich reduzierten Bewegungsartefakte bei den anästhesierten Ferkeln zeigten einen hochsignifikanten Unterschied zu denen der Gruppe der ohne Betäubung kastrierten Ferkel.

Die höchsten Scores für Verhalten und Schmerzreaktionen wurden in der Gruppe der Ferkel, die ohne Betäubung kastriert wurden, ermittelt. Demgegenüber lagen die mittleren Scores für die betäubten und kastrierten Ferkel ausschließlich im niedrigen Bereich. Die Unterschiede zwischen den beiden Gruppen waren für beide Parameter hochsignifikant.

Die Wundheilung war in der frühen postoperativen Phase (4. – 8. Tag bzw. 11. – 15. Tag postop) bei den nicht anästhesierten Tieren besser als bei denen unter Narkose kastrierten, diese wiesen mehr eitrige Entzündungen im Wundgebiet auf, allerdings wurde bei den abschließenden Wundkontrollen dieser Unterschied nicht mehr beobachtet.

Die Analgesie vor der Kastrationseinleitung wirkte sich positiv auf die Narkosetiefe aus. Bei der Evaluation des günstigsten Applikationszeitpunktes fanden sich allerdings keine signifikanten Unterschiede zwischen einer Analgetikumgabe 20 Minuten oder 60 Minuten vor der Kastration. Ein Mindestzeitraum von 20 Minuten sollte aber trotzdem eingehalten werden, um bereits zum Kastrationszeitpunkt einen gewissen Wirkspiegel im Gewebe zu garantieren.

Insgesamt hat sich anlässlich der Saugferkelkastration die Allgemeinanästhesie mit Isofluran in Verbindung mit einer Analgesie mittels NSAID hinsichtlich einer sicheren Schmerzausschaltung und erheblichen Reduktion der Stressbelastung als positiv erwiesen. Das verwendete automatisierte Narkosegerät PIGNAP® eignet sich allerdings nur für Ferkel in dem Gewichtsbereich zwischen 1,5 kg und maximal 2,5 kg aufgrund der vorgegebenen Größen von Fixationseinrichtung und Narkosemaske sowie des nicht genauer zu beeinflussenden Narkosevorganges. Um einen routinemäßigen Einsatz in der Praxis zu rechtfertigen und den günstigsten Applikationszeitpunkt für das Analgetikum zu bestimmen, sind weiterführende Untersuchungen angezeigt.

abstract (englisch)

In Germany castration of piglets below the age of 8 days is still allowed without anaesthesia, however, this is a painful and stressful procedure for newborn piglets (JÄGGIN et al. 2006, ZÖLS et al. 2006). Anaesthesia with isoflurane is offered as an alternative and has already been successfully used in other countries like Switzerland (WALKER et al. 2004, HODGSON 2006, BURREN u. JÄGGIN 2008, KUPPER et al.2009).

From March to December  2009 studies were conducted at the pig farm of the training-research center Ruthe of  the University of Veterinary Medicine, Hanover to investigate the practical and clinical benefit of the mobile automated system PIGNAP® (Agrocomp, CH) for isoflurane anaesthesia during castration of suckling piglets. Furthermore the optimal time for application of the NSAID Flunixin-Meglumin (Finadyne® RPS, 2.2 mg/kg body weight, i.m.) should be determined. Isoflurane was vapoured in oxygen and inhalation time was 70 s before castration was started.

A clinical scoring system, heart rate (ECG), pulse rate (pulse-oxymetry) and EEG were used to determine depth of anaesthesia and responses to castration indicating pain. Wound healing was scored 1, 2 and 3 weeks after castration.

The studies involved 135 suckling piglets aged from one to eight days and weighing from 1.5 to 2.5 kg. The animals were randomly divided into four groups. Group 1 was anaesthetized with isoflurane before castration; group 2 was only fixed under anaethesia. Piglets in group 3 were castrated without anaesthesia, and group 4 was only fixed. Flunixin-Meglumin (Finadyne® RPS) was applied 20 minutes (subgroups 1, 4, 7, 10) or 60 minutes (subgroups 2, 5, 8, 11) prior to castration/fixation.

Overall, 9 piglets were lost during the study; one died of cardiac arrest under anaesthesia, whilst the remaining 8 were crushed by the sow in the postoperative period. Anaesthesia with isoflurane was well tolerated. Castration without anaesthesia induced high pulse and respiration rates.

In animals under isoflurane/oxygen anaesthesia a slight increase of arterial oxygen saturation was noticed after castration (group 1), that was significantly different (p=0.004) from data of piglets castrated without anaesthesia (group 3), where arterial oxygen saturation was slightly decreased. Heart rate changes prior to and during the castration/fixation were observed in all piglets with a heart rate up to 300 beats / minute in the groups not being anaesthetized. In anaesthetized piglets (castrated or fixed) heart rates decreased during the observation period. In piglets, castrated with anaesthesia, there was a correlation between heart rate and age and weight: heart rate was higher in older and larger piglets. According to the EEG 66% of animals were anaesthetized sufficiently with isoflurane, but 34% reached only a low depth of anaesthesia. Fixed piglets without castration reached deeper levels of anaesthesia. Piglets without analgesic medication showed lower anaesthetic depth than the others.

The highest pain score was reached in the piglets castrated without anaesthesia. Castration under isoflurane resulted in low pain scores, with a highly significant difference (p<0.0001) to the unanaesthetized animals.

Wound healing was better in the unanaesthetized piglets and anaesthetized piglets developed more abscesses. There was no difference detectable between animals receiving Flunixin-Meglumin 20 minutes or 60 minutes before castration.

In conclusion, isoflurane anaesthesia with analgesic medication like Flunixin-Meglumin induced a sufficient anaesthetic depth and reduced stress during castration in the majority of piglets. However, the automated system PIGNAP® is limited to piglets within a weight range of 1.5-2.5 kg. Outside this weight range (lower or higher) fixation is impossible and the preset anaesthetic inhalation time does not allow reaching an appropriate anaesthetic depth.

keywords

Ferkel, Kastration, Isofluran, piglets, kastration, isoflurane

kb

2.093