Inhalační anestézie isofluranem u laboratorních zvířat

Volba adekvátní anestézie a analgézie je nutností nejen z etických důvodů, ale především z důvodů praktických, protože je nezbytným předpokladem pro přežití zvířete a úspěšnou realizaci naplánovaného pokusu.

Inhalační anestézie isofluranem u laboratorních zvířat

V experimentech na pokusných zvířatech je často třeba provést chirurgický či jiný invazivní pokusný zákrok, který pro zvíře může být bolestivý. Volba adekvátní anestézie a analgézie je nutností nejen z etických důvodů, ale především z důvodů praktických, protože je nezbytným předpokladem pro přežití zvířete a úspěšnou realizaci naplánovaného pokusu.

V anesteziologii laboratorních zvířat jako jsou myši, potkani, morčata či králíci je možné využít celé řady postupů a schémat anestézie. Velmi rozšířenou volbou je inhalační podávání plynného anestetika, nejčastěji isofluranu. Isofluran (IF) je, spolu s dalšími podobnými inhalačními anestetiky, jako například enfluranem, sevofluranem či desfluranem, chemicky odvozený od éterů, s tím, že tato anestetika ve své molekule obsahují halogeny. Konkrétně IF obsahuje jeden atom chlóru a 5 atomů fluóru. Na rozdíl například od dietyl-éteru je IF pro zvíře výrazně bezpečnější.

Způsoby aplikace isofluranu

Isofluran lze v praxi aplikovat dvěma způsoby. Prvním z nich je aplikace v otevřeném systému spočívající v přídavku IF do běžné atmosféry, například za použití uzavřené nádoby, do které je zvíře umístěno. Tento primitivní způsob aplikace ale nelze obecně doporučit z několika důvodů. Předně je IF velmi těkavá kapalina vroucí za normálního atmosférického tlaku již při teplotě 48,5oC. Při jakékoliv manipulaci včetně otevření lahvičky či nabírání IF do kapátka tak dochází k rychlému odpařování a zvýšené expozici personálu IF výparům. Dalším problémem je nepřesnost dávkování a rovněž skutečnost, že běžná atmosféra s 20% kyslíku není pro podávání IF příliš vhodná.

Druhým způsobem podávání IF je použití narkotizačního přístroje s originálním odpařovačem, což je jediný postup, který lze doporučit. Odpařovač umožňuje precizní dávkování IF a zároveň je IF zvířeti podáván v kyslíku pro dýchání, což je ověřený a bezpečný způsob vedení inhalační anestézie. Narkotizační přístroj je primárně používán pro napojení zvířete na dýchací okruh, ale samozřejmě lze na přívod plynné anestetické směsi připojit i uzavřenou komoru, ve které je zvíře uspáno. Použití komory je vhodnější a bezpečnější variantou výše zmíněného otevřeného systému.

Pro malá zvířata se používají narkotizační přístroje skládající se z odpařovače isofluranu, průtokoměru a ventilu pro manuální regulaci průtoku plynné anestetické směsi. Zdrojem kyslíku může být centrální rozvod, tlaková láhev nebo koncentrátor. Přestože lze i malá laboratorní zvířata intubovat do trachey a případně i uměle ventilovat, zpravidla se toho využívá jen ve speciálních případech a rutinně se u nich používají obličejové masky, přičemž zvířata v celkové anestézii spontánně dýchají. Nejčastěji se tak používají narkotizační přístroje nejjednodušších sestav (vč. stolního provedení) s polootevřeným okruhem, kdy do masky z jedné strany proudí definovaná plynná anestetická směs a z druhé strany jsou odváděny vydechnuté plyny a nespotřebovaná směs. Prakticky jsou nozdry zvířat kontinuálně „omývány“ plynným anestetikem, které je podáváno v nadbytku. Odpadní plyny by pak měly být odváděny do odvětrávacího systému. Výhodou isofluranu je, že je nehořlavý, nevýbušný a prakticky nereaktivní, takže jej lze odvádět přímo do klimatizačního okruhu. V případě, že nelze odpadní plyny odvádět z místnosti, je možné do sestavy vřadit filtr s aktivním uhlím. Účinnost záchytu IF na tomto pevném sorbentu je téměř absolutní, nicméně podmínkou je pravidelná výměna náplně, která navíc musí být upravena pro tento účel (granule).

Zejména pro bezpečnost personálu je nutné používat vhodné obličejové masky, které dobře těsní a zabraňují únikům anestetické směsi do prostředí. Pro myši a potkany jsou nejvhodnější masky, které se fixují třmínkem na řezáky zvířete. Pro králíka lze využít masky, které se fixují úvazem nebo gumičkou za ušima. Velmi vhodnou alternativou pro králíka je pak použití supraglotické masky, což je obdoba laryngeální masky používané v humánní anesteziologii. Supraglotická maska se snadno zavádí a zajišťuje průchodnost dýchacích cest lépe než maska obličejová. V řadě případů jí lze dokonce použít i jako pohodlnou a bezpečnou alternativu k endotracheální intubaci.

Mouse_on_Mask3b.jpg
Rat_on_Mask3.jpg

Použití isofluranu u zvířat

Účinek IF se dostavuje velmi rychle. V atmosféře s 5% IF par zvíře ztratí vědomí zpravidla do 2 minut. Obdobně rychle účinek IF i odeznívá a spontánní reverze zvířat nastává do 0,5 až 3 minut od zastavení jeho přívodu do dýchacího okruhu, a je zpravidla zcela bez komplikací. Toho lze prakticky využít pro uspání zvířat pro krátkodobé a méně invazivní zákroky, jako jsou drobné chirurgické výkony, odběry vzorků, převazy, značení zvířete apod. Velmi dobře lze lehkou inhalační IF narkózu použít například při odběrech větších objemů krve z ocasních cév.  U myší a potkanů lze IF použít i pro precizní aplikaci injekčních anestetik do peritonea: zvíře v IF narkóze je dostatečně relaxované a v poloze na hřbetu lze dobře prsty jedné ruky nabrat břišní stěnu a pohmatem se ujistit, že jehla je zavedena do peritoneální dutiny, aniž by zasáhla střevo. Pro výše uvedené účely stačí zvířeti uzavřenému v komoře podávat 2-4 minuty anestetickou směs s 5% isofluranových par a následně během 1 – 1,5 minuty provést potřebný zákrok. Je-li zákrok časově náročnější, nasadíme zvířeti masku a obsah isofluranových par ve směsi s nosným plynem nastavíme na 2,5 – 3%. Na této inhalační anestézii je možné zvíře bez problémů udržet i po dobu delší než 3 hodiny. V takovém případě je ovšem nutné zvíře umístit na vyhřívanou podložku, což je obzvláště nutné u myší a mladších potkanů.

Samotný IF navozuje celkovou anestézii, která svou hloubkou vyhovuje většině zákroků na laboratorních zvířatech. Má rovněž analgetický účinek, který ovšem trvá jen po dobu podávání. Volba schématu anestézie a analgézie by tak měla být přizpůsobena rozsahu a bolestivosti prováděného zákroku. Pokud je zákrok nebolestivý, lze použít samotný IF bez předchozí premedikace zvířat. Obsah isofluranových par by měl být nastaven ve zmíněném rozmezí 2,5 – 3%. Pouze krátkodobě lze podávat zvířeti 4% a více.

V ostatních případech je vhodné zvířeti v dostatečném časovém předstihu aplikovat analgetika, která zvířeti poskytnou analgetické krytí i po vyvedení z inhalační anestézie. Vhodnou volbou jsou nesteroidní antiflogistika (NSAID) jako je například carprofen nebo meloxicam. Pro nižší analgetickou účinnost je však kombinace IF s NSAID vhodná spíše pro méně bolestivé zákroky. NSAID však mají velkou výhodu v tom, že velmi dlouho působí (až 24 hod). U invazivnějších zákroků je třeba již schéma celkové anestézie i následné analgézie přizpůsobit.

Velmi běžným způsobem používaným v anesteziologii (nejen) laboratorních zvířat je použití kombinace ketaminu a xylazinu (Hellabrunnská směs) v úvodu do celkové anestézie, přičemž zvíře je dle potřeby v anestézii udržováno inhalací IF v kyslíku. Pokud je IF používán v těchto schématech, pak jeho obsah v plynné anestetické směsi může být nižší (1,0 – 2,5 %), dle hloubky celkové anestézie, která by měla být monitorována.  Podávání ketaminu je však vždy spojeno se značnými riziky a i v tomto případě je nutné podat ještě analgetika, takže namísto ketamin-xylazin-isofluran lze alternativně použít například kombinaci medetomidin-nalbufin-isofluran, přičemž pro ukončení anestézie lze následně použít atipamezol, který antagonizuje účinek medetomidinu. S IF lze dobře kombinovat i běžná opidoidní analgetika jako tramadol, butorfanol či fentanyl, které poskytnou zvířeti analgetické krytí po ukončení podávání IF. Účinek opiodidních analgetik u laboratorních zvířat je však zpravidla časově omezen (doba působení 2-5 hodin) a tomu je třeba uzpůsobit schéma jejich následné aplikace.

Při vyvedení zvířete z celkové anestézie, při které je používán IF, je však vždy třeba zvíře minimálně 1-2 minuty ponechat napojené na obličejovou masku a nechat ho „prodýchat“ čistý kyslík.

Závěr

Inhalační podávání isofluranu v současnosti představuje velmi bezpečný způsob anestézie malých laboratorních zvířat. Isofluran lze používat jak samotný, tak i kombinacích s jinými látkami, tak aby míra utrpení zvířat i jejich ztráty v pokusech byly minimální.