Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Evaluierung eines Thermostimulationsgerätes zur standardisierten Beurteilung der Nozizeption beim Pferd- Vergleich verschiedener Körperregionen, Umgebungsbedingungen und Medikationen

Poller, Christin

The aim of the study was to evaluate the performance of contact heat thermal stimulation in horses at different body sites and under different environmental conditions and different test situations. In addition, stability of thermal thresholds over time (TT) and the influence of sedation and opioid analgesia were determined and compared between the head and the body.   The study was carried out as prospective, randomized, crossover experimental trial. In the first part of the study five warm-blood horses were investigated. For contact heat thermal stimulation the Wireless Thermal Threshold Testing System (WTT2, Topcat Metrology) was used. The horses were equipped with the thermal probe located on the skin of nostril (N), withers (W) or coronary band (C). Skin temperature and reaction temperature (thermal threshold) at each location were measured three times at 20 minute (min) intervals and percent thermal excursion (% TE) was calculated. Heating rate for W and C was 0.6 °C/s and 0.8 °C/s for N. Safety cut-out was 56 °C. Environmental conditions were changed in random order for all locations and each horse was tested in its familiar box stall and stocks, in the morning and evening and at warm and cold ambient temperatures. Type of reaction to the stimulus and horse’s general behaviour during stimulation were recorded. The stimulation sites were examined for the occurrence of possible skin lesions. Data were analysed by analysis of variance (ANOVA) for repeated measurements followed by post hoc Tukey-Kramer tests (SAS 9.2.). Statistical significance was attributed when p < 0.05. For assessment of stability of thermal thresholds over time (TT) and the influence of sedation and opioid analgesia on cutaneous anti-nociception eleven horses were used. Thermal thresholds were determined by incremental contact heat applied to the skin at N or W. Safety cut-out was 54 °C. Horses were treated with saline (S), acepromazine (0.05 mg-1 kg-1) (ACE) or acepromazine and buprenorphine (0.0075 mg-1 kg-1) (AB) intravenously (IV) and the observer was blinded to treatment. Single stimulations were performed 15 minutes prior and 15, 45, 75, 105, 165, 225, 285, 405 and 525 minutes after treatment. Sedation score, gastrointestinal auscultation score and occurrence of skin lesions were recorded. Data were analysed with analysis of variance for repeated measurements followed by Dunnett´s t tests.   In the first part of the study it was detected that skin temperatures were significantly different during warm and cold ambient temperatures at all three body sites, but remained constant over repeated stimulation. An obvious response to stimulation before reaching cut-out temperature could be detected most frequently at N and W in boxes during warm ambient temperatures. The most frequent type of reaction to thermal stimulation at the nostril was headshaking (64.6 %), skin twitching at the withers (82.9 %) and hoof withdrawal at the coronary band (79.2 %). For all three treatments there were no significant differences in TT between N and W. The TT remained constant over time after S (N: 50.4 ± 3.0°C, W: 49.4 ± 3.5°C) and there was no difference in TT between S and ACE. After AB there was a significant increase above baseline in TT for 405 minutes at N and W. Restlessness occurred 30 - 90 minutes after AB in 7 horses. All horses had reduced to absent borborygmi after AB for 165 to 495 minutes.   The outcome of thermal threshold testing depended on ambient temperature, stimulation site and environment. Best results with the WTT2 in horses were obtained using the nostril or withers in a familiar environment at warm ambient temperatures. Thermal stimulation at N and W gives consistent results in the assessment of cutaneous nociception in horses. Buprenorphine combined with acepromazine has a long lasting anti-nociceptive effect associated with the typical opioid induced side effects in horses.

Das Ziel war es, zu prüfen, ob sich die Kontaktwärmestimulation zur standardisierten Beurteilung der Nozizeption sowie zur Überprüfung der Effektivität von Analgetika bei Pferden eignet.   Im ersten Abschnitt dieser zweiteiligen Studie wurden 5 Pferde untersucht. Für die Erzeugung eines thermischen Reizes wurde ein funkgesteuertes Thermostimulationsgerät (WTT2, Topcat Metrology) genutzt. Auf der Haut an der Nüster, am Widerrist und am Kronsaum der Pferde wurde jeweils ein Heizelement mit integrierter Temperaturmesssonde angebracht. Haut- und Reaktionstemperatur (thermischer Schwellenwert) wurden an jeder Körperregion dreimal im 20-Minuten-Intervall gemessen und der Prozentsatz der thermischen Abweichung (TE %) berechnet. Heizraten am Widerrist und Kronsaum betrugen 0,6 °C/Sek. und an der Nüster 0,8 °C/Sek. Eine Maximaltemperatur von 56 °C wurde festgelegt, bei der die Aufheizung automatisch gestoppt wurde. Die Stimulationen während verschiedener Testsituationen wurden randomisiert für alle Körperregionen durchgeführt. So wurde jedes Pferd in der Box und im Untersuchungsstand, morgens und abends sowie bei warmen und kalten Außentemperaturen untersucht. Die Art der Reaktion auf die Stimulation und das Verhalten der Pferde während der Untersuchung wurden dokumentiert. Die Haut der stimulierten Körperregion wurde auf mögliche Irritationen untersucht. Im zweiten Teil wurden die Versuchsbedingungen zugrunde gelegt, bei denen die thermischen Schwellenwerte während der Vorversuche die höchste Wiederholbarkeit zeigten. So wurde je eine Heizsonde an Nüster und Widerrist von 11 gesunden Warmblutpferden angebracht, die Pferde wurden in der Box untersucht, und die Umgebungstemperaturen betrugen > 10 °C. Den Pferden wurde randomisiert und verblindet Natriumchloridlösung (NaCl), Acepromazin (0,05 mg/kg) (ACE) oder Acepromazin (0,05 mg/kg) + Buprenorphin (0,0075 mg/kg) (AB) intravenös appliziert. Thermische Stimulationen wurden 15 Minuten vor und 15, 45, 75, 105, 165, 225, 285, 405 und 525 Minuten nach der Injektion durchgeführt. Die Maximaltemperatur betrug 54 °C und die Heizraten lagen bei 0,8 °C und 0,6 °C für Nüster und Widerrist. Die Tiefe der Sedierung und die Auskultation der Darmmotorik wurden mit Hilfe von Punktesystemen dokumentiert. Die Daten wurden mit einer Varianzanalyse (ANOVA) für wiederholte Messungen ausgewertet (SAS 9.2.). Als statistisch signifikant wurden p-Werte < 0,05 festgelegt.   Im ersten Teil der Studie wurde festgestellt, dass sich Hauttemperaturen bei warmen und kalten Außentemperaturen signifikant unterscheiden an allen drei Körperregionen, aber konstant bleiben während der wiederholten thermischen Stimulationen. Die deutlichsten Reaktionen auf den thermischen Reiz bevor die Maximaltemperatur erreicht wurde, zeigten die Pferde bei Stimulationen an der Nüster und am Widerrist bei warmen Außentemperaturen während der Untersuchung in der Box. Die häufigsten Reizantworten waren Kopfschütteln (64,6 %), Pannikulusreflex (82,9 %) und Zurückziehen des Beines (79,2 %) jeweils den Körperregionen Nüster, Widerrist und Kronsaum entsprechend. Im zweiten Teil der Studie zeigten sich keine statistisch signifikanten Unterschiede im Vergleich der beiden Körperregionen Nüster und Widerrist hinsichtlich der thermischen Schwellenwerte. Nach Applikation von NaCl blieb die Baseline des thermischen Schwellenwertes stabil (Nüster: 50,4 ± 3,0°C, Widerrist: 49,4 ± 3,5°C) und es zeigten sich keine Unterschiede zwischen NaCl und ACE die Schwellenwerte betreffend. Nach Applikation von AB waren die Schwellenwerte im Mittel 7 - 8 Stunden signifikant erhöht. Sieben Pferde zeigten 30 - 90 Minuten nach Applikation von AB Unruhe oder Drangwandern. Die Darmmotorik aller Pferde war nach Applikation von AB für 165 – 495 Minuten reduziert oder nicht vorhanden.   Die Ergebnisse der mit Kontaktwärmestimulation bestimmten nozizeptiven Schwellenwerte sind abhängig von der Außentemperatur, der stimulierten Körperregion und der Untersuchungssituation. Konstante Schwellenwerte werden mit dem WTT2 bei freilaufenden Pferden an der Nüster und am Widerrist in ihrer gewohnten Umgebung bei warmen Außentemperaturen erreicht. Die kutane antinozizeptive Wirksamkeit von Buprenorphin lässt sich mit dieser Art der Stimulation nachweisen.

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Poller, Christin: Evaluierung eines Thermostimulationsgerätes zur standardisierten Beurteilung der Nozizeption beim Pferd- Vergleich verschiedener Körperregionen, Umgebungsbedingungen und Medikationen. Hannover 2012. Tierärztliche Hochschule.

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