Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Vergleichende Studie zur analgetischen Wirksamkeit von Inhalationsnarkose sowie Injektions- und Epiduralanästhesie bei Operationen am Nabel des Kalbes

Offinger, Jennifer

In a prospective, randomised study, the effects of three anaesthetic regimes (inhalation-, injection- and high volume caudal epidural anaesthesia) were compared regarding analgesic qulatity, cardiorespiratory effect and endocrine-metabolical parameters in calves undergoing umbilical surgery. Thirty Holstein-Friesian calves (7 female, 23 male) aged 45.9 ± 6.4 days with a mean body weight of 66.1 ± 6.2 kg were included in the study. Calves were randomly allocated to three groups: The inhalation-group (INH) received isoflurane in oxygen after induction of anaesthesia with 0.1 mg kg-1 xylazine IM and 2.0 mg kg-1ketamine IV, the injection-group (INJ) was treated with 0.2 mg kg-1xylazine IM and 5.0 mg kg-1ketamine IV injection, redosed every 10-15 min with half the initial dose of ketamine, while the epidural-group (EPI) underwent a high volume caudal epidural anaesthesia of 0.2 mg kg-1 xylazine, diluted to a final volume of 0.6 ml kg-1 with procaine 2%. All calves received a periumbilical infiltration with local anaesthetic and a pre-emptive application of flunixine IV (2.2 mg kg-1). Preoperative parameters were initially determined in the standing calf. After induction of anaesthesia, measurements took place in 15 minute intervals with the animal restrained in dorsal recumbency. During the final measurements taken 30, 60 and 120 minutes after completing the surgery, animals were free to choose standing position or sternal recumbency. The endocrine stress response was determined through analysis of epinephrine, norepinephrine and cortisol concentrations. A visual analogue scale (VAS) was applied to monitor intraoperative nociception. Additionally, with the help of an aortic catheter and a Swan-Ganz catheter, cardiopulmonary variables and arterial blood gases were continuously monitored. Compared to inhalation- and injection anaesthesia, the high volume caudal epidural anaesthesia resulted in an intraopertively reduced stress response as determined by cortisol and catecholamine concentrations. The highest VAS-scores were recorded for Group INJ, followed by Group EPI and Group INH. During the course of the operation, partial pressure of oxygen (PaO2) in Group INJ was significantly decreased. Calves of Groups INH and INJ developed hypertonia and respiratory acidosis, as well as an increased systemic vascular resistance. The results of the study indicate that the high volume caudal epidural anaesthesia, consisting of xylazine and procaine, combined with a periumbilical infiltration of local anaesthetic and a preoperative NSAID-application provides a practical, inexpensive and safe anaesthetic protocol for calves undergoing umbilical surgery. Compared to inhalation and injection anaesthesia, a reduced endocrine stress response was observed and cardiopulmonary variables were scaresly affected. The current method of direct aortic puncture on the standing, unsedated animal was improved by adding ultrasonographical control. Within 24 hours of puncture, no clinical signs of anaemia or inflammation were observed in 29 punctured animals. Furthermore, in the following four days, neither local inflammation, nor significant increases in leucocyte levels were recorded. Nevertheless, the puncture resultet in highly significant decreases in levels of red blood cells, haemoglobin, packed cell volume and total protein, albeit all post-catheterization levels stay within reference ranges established for calves of the same age. In summary, the implementation of ultrasonographic guidance in this method resulted in improving this technique regarding safety, efficiency and reliablility. It should certainly be stressed that catheterisation of arterial vessels is generally accompanied by the risk of causing an embolus, thus the added value of an invasive procedure needs to be carefully assessed. Out of 102 calves undergoing aortic catheterisation, one case of paraplegia caused by multiple emboli in spinal vessels leading to ischemic myelopathy is described. Despite ancillary studies (MRI), necropsy and histological examination, the nature of the embolus remains speculative, although the chronology of events strongly suggests a direct causal relationship to the catheterisation process.

In einer vergleichenden Studie wurden die Auswirkungen dreier Anästhesieformen (Inhalations-, Injektions- und Epiduralanästhesie) auf die Analgesie sowie auf kardiorespiratorische- und endokrin-metabolische Parameter während einer Nabeloperation beim Kalb geprüft. Die Untersuchungen wurden an 30 Kälbern (7 Kuh- und 23 Bullenkälber) der Rasse Holstein-Friesian aus dem Bestand der Klinik für Rinder der Tierärztlichen Hochschule Hannover, mit einem durchschnittlichen Alter von 45,9 ± 6,4 Tagen und einem mittleren Köpergewicht von 66,1 ± 6,2 kg, durchgeführt. Die Kälber wurden randomisiert in drei Gruppen mit je 10 Tieren eingeteilt. Die Narkose der Kälber der Gruppe INH wurden mit Xylazin (0,1 mg kg-1 IM), gefolgt von Ketamin (2,0 mg kg-1 IV) eingeleitet, und durch eine Isofluran-Inhalation mit einer Sauerstoffflussrate von 2 L min-1 aufrechterhalten. Gruppe INJ erhielt 0,2 mg kg-1Xylazin IM sowie 5,0 mg kg-1Ketamin IV, wobei die Narkose durch regelmäßige Nachdosierungen von Ketamin in 10-15minütigen Abständen mit der Hälfte der Initialdosis aufrechterhalten wurde. Kälber der Gruppe EPI bekamen 0,2 mg kg-1Xylazin, welches mit 2%igem Procain zu einem Gesamtvolumen von 0,6 ml kg-1 verdünnt wurde, kaudal epidural appliziert. Die rhomboide Infiltration der Schnittlinie erfolgte mit 20 mL 2%igem Procain. Zusätzlich erhielten alle Kälber 30 min vor Operationsbeginn eine Applikation von 2,2 mg kg-1Flunixin IV. Alle Parameter wurden präoperativ am stehenden und (nach Anästhesieeinleitung) am liegenden Tier ermittelt. Intraoperativ fanden die Messungen in 15minütigen Abständen statt (Tier in Rückenlage). 30, 60 und 120 Minuten post operationem wurde in vom Tier selbst gewählter Lage (Stand oder Brustlage) gemessen. Die endokrine Stressantwort wurde durch regelmäßige Bestimmung von Epinephrin-, Norepinephrin- und Kortisol-Konzentrationen aus venösen Blutproben bestimmt. Eine Visuell Analoge Skala (VAS) wurde angewandt um die intraoperative Nozizeption zu beurteilen. Mit Hilfe eines Herzkatheters, eines Aortenkatheters und der Blutgasanalyse wurden die Herzkreislauffunktionen kontinuierlich überwacht. Die Epiduralanästhesie hatte, gemessen an Cortsiol und Katecholamin-Konzentrationen, intraoperativ eine signifikant geringere endokrine Stressantwort als die Inhalations- und Injektionsnarkose zur Folge. Die höchsten VAS-Werte wurden in Gruppe INJ aufgezeichnet, gefolgt von Gruppe EPI und Gruppe INH. Intraoperativ sank der Sauerstoffpartialdruck (PaO2) in Gruppe INJ signifikant ab. Kälber der Gruppen INH und INJ entwickelten im Laufe der Operation eine Hypertonie, eine respiratorische Azidose (gekennzeichnet durch einen hohen arteriellen pH und Kohlendioxidpartialdruck), sowie einen erhöhten systemischen Gefäßwiderstand. Mit den Ergebnissen dieser Studie konnte belegt werden, dass die hohe Epiduralanästhesie aus einer Kombination aus Xylazin und Procain, zusammen mit einer rhomboiden Infiltration der Schnittstelle und der präoperativen Applikation von Flunixin eine praktikable, kostengünstige und sichere Anästhesiemethode bietet, um Kälber einer Nabeloperation zu unterziehen. Im Vergleich zur in dieser Studie geprüften Inhalations- und Injektionsnarkose zeigten die epiduralanästhesierten Tiere eine verminderte endokrine Stressantwort und die gemessenen kardio-pulmonären Parameter wurden durch die Anästhesie kaum beeinträchtigt.  Das bisherige Verfahren der direkten Aortenpunktion am stehenden Tier wurde in dieser Studie durch die ultrasonographische Kontrolle ergänzt. Bei 29 Kälbern konnten innerhalb 24 Stunden nach der so durchgeführten Aortenpunktion keine klinischen Anzeichen von Anämie oder Entzündung festgestellt werden. Es war weiterhin über die nächsten 5 Tage weder eine lokale Entzündungsreaktion, noch ein signifikanter Anstieg von Leukozyten erkennbar. Zwar war durch den dirketen Blutverlust bei der Punktion ein signifikanter Abfall an Erythrozyten, Hämoglobin, Hämatokrit und Gesamteiweiß zu vermerken, jedoch blieben diese Werte innerhalb der Referenzwerte. Die oftmals als riskant eingestufte Methode der direkten Aortenpunktion ist demnach durch die ultrasonographische Kontrolle bedeutend effizienter und sicherer geworden. Dennoch ist darauf hinzuweisen, dass die Punktion arterieller Gefäße stets mit dem Risiko einer Embolie verbunden ist, daher ist der zusätzliche Nutzen eines invasiven gegenüber eines nicht-invasiven Verfahrens für die Datenerhebung abzuwägen. In einem von 102 Kälbern trat bei einem Kalb eine Paraplegie aufgrund multipler Embolien spinaler Gefäße des Lendenmarkes mit folgender ischämische Myelopathie. Trotz magnetresonanztomographischer- und pathologisch-histologischer Untersuchung bleibt die genaue Embolieursache in diesem Fall ungeklärt. Es erscheint aber am naheliegendsten, dass eine Verunreinigung des Kathetermaterials sowie des Zubehörs die Embolie auslöste.

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Offinger, Jennifer: Vergleichende Studie zur analgetischen Wirksamkeit von Inhalationsnarkose sowie Injektions- und Epiduralanästhesie bei Operationen am Nabel des Kalbes. Hannover 2010. Tierärztliche Hochschule.

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