Der Einsatz von Alphaxalon in der Reptilienanästhesie konnte bisher nur anhand von Einzelfallberichten verfolgt werden. Die Untersuchungen der vorliegenden Studie sollten daher Erkenntnisse zur klinischen Anwendbarkeit von Aphaxalon liefern und zur Erstellung eines praktikablen Narkoseregimes für Schildkröten dienen.
In der Kleintieranästhesie wird Alphaxalon in der Regel als Induktionsanästhetikum eingesetzt. Dabei wird die ausgeprägte muskelrelaxierende und sedierende Wirkung zum Erreichen der Intubationsfähigkeit genutzt (PANKOW u. WHITTEM 2008). Diese Effekte wurden bei unterschiedlichen Reptiliengattungen zuvor auch schon im Schrifttum beobachtet (CARMEL 2002; SIMPSON 2004; HOLDSWORTH 2005;
JOHNSON 2005). Zunächst sollte daher in einer eigenen Untersuchungsreihe an Wasser- und Landschildkröten die zum Erreichen der Intubationsfähigkeit notwendige Dosierung nach intravenöser Applikation evaluiert werden (KOWALESKI et al. 2009). Nach einer Dosistitration, ausgehend von 3 mg/kg KGW 0,80 bei Schildkröten der Familien Testudinidae und Emydidae, konnte bei Raumtemperaturen zwischen 20 und 27°C eine Dosierung von 10 mg/kg KGW 0,80 zum Erreichen der Intubationsfähigkeit festgelegt werden. Der angegebene Temperaturbereich wurde ausgewählt, da er Temperaturen, die für die jeweilige Tierart als optimal angesehen werden und in denen ihr Stoffwechsel uneingeschränkt arbeiten kann („preferred optimal temperature zone“ = POTZ) berücksichtigt (BENNETT 1991; LONGLEY 2008). Gleichzeitig wurden niedrigere Temperaturbereiche, die häufig im täglichen Praxisalltag auftreten, bei der Evaluierung der Alphaxaon - Dosierung berücksichtigt. Eine differenzierte Auswertung der Dosierung bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen war notwendig, da der Stoffwechsel und damit die Aufnahme, Metabolisierung und Ausscheidung von Anästhetika, bei wechselwarmen Vertebraten maßgeblich von der Außentemperatur abhängig sind (BONATH 1977). Um auch speziesspezifische Unterschiede berücksichtigen zu können, wurden Tiere der beiden oben genannten Schildkrötenfamilien in die Untersuchungen mit einbezogen. Im Verlauf dieser ersten Untersuchungsreihe konnten die bei Kleintieren auftretende ausgeprägte Muskelrelaxierung (PANKOW u. WHITTEM 2008) sowie die sedativen Effekte auch bei Wasser- und Landschildkröten beobachtet werden. So konnten die Tiere bei einer Dosierung von 10 mg/kg KGW 0,80 i.v. im Mittel nach acht Minuten problemlos intubiert werden. Desweiteren konnte beobachtet werden, dass Tiere der Familie
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Emydidae sich zwar aggressiver und abwehrbereiter verhielten, insgesamt jedoch längere Zeit sediert blieben. So konnte bei der Wasserschildkröten bei niedriger Raumtemperatur (20 - 22°C) bei einer Dosierung von 3 mg/kg KGW 0,80 Alphaxalon i.v. eine Sedationslänge von 33 Minuten protokolliert werden, während die Landschildkröte bereits nach 21 Minuten den präanästhetischen Zustand erreichte.
Bei einer Dosierung von 10 mg/kg KGW 0,80 Alphaxalon i.v. war die Wasserschildkröte 113 Minuten sediert, die Landschildkröte hingegen nur 92 Minuten. Auch bei hoher Raumtemperatur konnten diese Unterschiede beobachtet werden. Hier konnte bei einer Dosierung von 3 mg/kg KGW 0,80 Alphaxalon i.v. bei der Wasserschildkröte eine Sedationsdauer von 21 Minuten registriert werden, während die Landschildkröte nur 10 Minuten sediert blieb. Als Ursache für diese Beobachtung kann eine speziesspezifische Interaktion des Organismus mit dem Anästhetikum vermutet werden (SCHUMACHER 2007). Insgesamt verliefen die einzelnen Phasen der Sedierung nach Alphaxalon - Injektion sehr ruhig und komplikationslos. Im Rahmen von 13 der insgesamt 36 durchgeführten Narkosen konnte gegen Ende der Aufwachphase ein Ausfall der Hintergliedmaßenfunktion beobachtet werden. Die Tiere reagierten nicht auf taktile Reize, zeigten keine Motorik der Gliedmaßen und auch der Muskeltonus war vollständig erloschen. Die Vordergliedmaßen sowie Hals und Kopf hingegen reagierten physiologisch auf Reize, das Sensorium erschien unbeeinträchtigt und die Futteraufnahme erfolgte eigenständig. Je nach Dosierungsstufe wurden die Gliedmaßen nach 12 bis mehr als 24 Stunden wieder vollständig physiologisch eingesetzt. Nach dem derzeitigen Erkenntnisstand der Literatur und der eigenen, histopathologischen Untersuchungen sind die beobachteten Ausfälle der Gliedmaßen möglicherweise auf die Interaktion von Alphaxalon mit GABAA - Rezeptoren im Rückenmark zurückzuführen. Gamma-Amino-Buttersäure (GABA) zählt auch bei den Reptilen zu den wichtigsten inhibitorischen Neurotransmittern und ihre Rezeptoren sind ubiquitär in Gehirn und Rückenmark zu finden (ALBIN u. GILMAN 1992; DELGADO-LEZAMA et al. 2004;
WYNEKEN 2007). Nach histologischer Aufarbeitung des Schwanzes einer Rotwangenschmuckschildkröte (Trachemys scripta elegans) konnte dorsal der Wirbelkörper ein dem Rückenmarkskanal benachbarter Blutsinus dargestellt werden.
Auch ZWART und IPPEN (1995) beschreiben diese anatomische Struktur. Die intravenöse Applikation des Alphaxalons wurde bei allen Tieren in die dorsale Schwanzvene durchgeführt. Wurde im Verlauf der Injektion, die aufgrund der
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anatomischen Gegebenheiten ohne Sichtkontrolle des Gefäßes erfolgen muss, der erwähnte Blutsinus punktiert, kann eine Applikation des Alphaxalons in die Nähe des Rückenmarkkanals, und damit in unmittelbare Umgebung der GABAA - Rezeptoren, nicht ausgeschlossen werden.
Nach dem heutigen Stand der Erkenntnisse muss das analgetische Potential von Alphaxalon als gering eingestuft werden (NADESON u. GOODCHILD 2000). Diese Aussage konnte in der durchgeführten Studie bestätigt werden, denn bei Tieren der Familie Testudinidae konnte nur in 27,7 % der Fälle und bei Tieren der Familie Emydidae nur in 16,6 % der Fälle eine Allgemeinanästhesie mit chirurgischer Toleranz, das heißt mit einer operationsreifen Analgesie, erreicht werden.
Aus diesem Grund wurde in einer weiteren Studie (KOWALESKI et al. 2010) die Kombinationsnarkose aus Alphaxalon, Ketamin und Isofluran untersucht. Durch die Kombination dieser drei Anästhetika sollte in der Induktionsphase der anästhetische Effekt des Ketamins durch die muskelrelaxierende Wirkung des Alphaxalons ergänzt werden. Nach erfolgreicher Intubation sollte die Anästhesie anschließend mit Isofluran aufrechterhalten werden. Auch für diese Untersuchungen wurden Tiere der Familien Testudinidae und Emydidae verwendet, um mögliche speziesspezifische Unterschiede beurteilen zu können. Zunächst wurden zur Prämedikation 10 bzw. 20 mg/kg KGW 0,80 Ketamin intramuskulär verabreicht. Da bisher keine Erkenntnisse zur Kombination von Ketamin und Alphaxalon in der Literatur zu finden sind, wurden diese im Vergleich zur Literatur geringen Ketamin - Dosierungen gewählt, um ein mögliches Narkoserisiko gering zu halten. Andere Autoren geben Dosierungen von 22 - 44 mg/kg intramuskulär oder subkutan verabreicht zum Erreichen einer Sedation bei Reptilien an (BENNETT 1991) oder 2 - 30 mg/kg bei unterschiedlichen Schildkrötengattungen intravenös oder intramuskulär verabreicht (SCHUMACHER 2007). Nach einer festgelegten Zeitspanne von 20 Minuten erfolgte die Injektion von 10 mg/kg KGW 0,80 Alphaxalon in die Vena coccygealis dorsalis und im Anschluss daran die Intubation und Narkoseerhaltung mit 5 % Isofluran über 45 Minuten. Alle Tiere zeigten sich 20 Minuten nach der Ketamin - Injektion geringgradig sediert und konnten zwei bis drei Minuten nach der Injektion des Alphaxalons intubiert werden. In der Literatur wird von BENNETT (1991) und SCHILDGER (1992) ebenfalls eine Prämedikation von Schildkröten mit Ketamin vor der Intubation empfohlen. Die Beobachtungen zum Erreichen der Intubationsfähigkeit stimmen mit den Ergebnissen der ersten Untersuchungsreihe überein (KOWALESKI et al. 2009). Die
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Intubationsfähigkeit wurde jedoch durchschnittlich drei bis vier Minuten früher erreicht. Die Verringerung der Zeitspanne zwischen Alphaxalon - Injektion und Erreichen der Intubationsfähigkeit, lässt sich durch eine Sedierung durch das zuvor applizierte Ketamin erklären (SCHILDGER 1992) und lässt eine positive Korrelation der beiden Injektionsanästhetika erkennen. Verglichen mit der ersten Studie, waren auch bei dieser Untersuchungsreihe die Wasserschildkröten länger und in der Regel tiefer sediert (KOWALESKI et al. 2009). In der Gruppe der Emydidae erreichten drei von zehn Tieren das Toleranzstadium 2, weitere drei der zehn Tiere zeigten sich tief sediert und vier Tiere blieben oberflächlich sediert. In der Gruppe der Testudinidae erreichte hingegen ein Tier das Toleranzstadium 2, drei der zehn Tiere waren tief sediert, vier Tiere nur oberflächlich sediert und zwei Tiere dieser Gruppe zeigten sogar keine Reaktion auf die Applikation des Ketamins und des Alphaxalons. Diese individuellen Reaktionen der Tiere auf die verabreichten Anästhetika lassen sich auf die anatomischen und physiologischen Besonderheiten der Reptilien zurückführen (SCHUMACHER 2007). In diesem Zusammenhang gilt es zu bedenken, dass die Möglichkeit, durch kardiopulmonale Shuntsysteme die Durchblutung der Lunge zu steuern und damit die Versorgung des Organismus mit Sauerstoff zu koordinieren, die hohe Anoxie - Toleranz und die Abhängigkeit des Stoffwechsels von der Außentemperatur, die Auswirkungen einer Narkose bei Reptilien sehr individuell ausfallen lassen und zusätzlich die Vergleichbarkeit gewonnener Ergebnisse erschweren (SCHUMACHER 2007). Nach Beendigung der Isofluranzufuhr erreichten alle Tiere ohne Komplikationen wieder den präanästhetischen Zustand. Zwischen den Schildkrötengattungen konnte eine zeitliche Differenz von durchschnittlich 57,4 Minuten bei niedriger Ketamin - Dosierung und 70,4 Minuten bei hoher Ketamin - Dosierung ermittelt werden. In allen Fällen erreichten die Landschildkröten schneller den präanästhetischen Zustand. Diese Beobachtung kann auf die vergleichsweise tieferen Narkosestadien der Wasserschildkröten zurückgeführt werden. Zusätzlich wird der Unterschied zwischen hoher und niedriger Ketamin - Dosierung deutlich. Die Tiere, welche zur Prämedikation Ketamin in einer Dosierung von 20 mg/kg KGW erhielten, erreichten in der Regel ein tieferes Narkosestadium und benötigten demzufolge einen längeren Zeitraum zur Regeneration.
Neben der Etablierung eines für die klinische Anwendung geeigneten Narkoseregimes, stand im Verlauf dieser Untersuchungsreihe der Einfluss der Kombinationsnarkose auf die Vitalparameter im Vordergrund der Untersuchungen. In
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allen Gruppen konnte im Verlauf der Anästhesie eine geringgradige Zunahme der Herzfrequenz beobachtet werden. Bei gleichzeitiger Betrachtung der Körpertemperatur, der Raumtemperatur und der Temperatur in unmittelbarer Tierkörpernähe kann ein Zusammenhang zwischen den genannten Parametern erkannt werden. Während die Raumtemperatur konstant bei 24°C gehalten werden konnte, wich die durch eine Heizmatte in unmittelbarer Nähe des Körpers erzeugte Temperatur um durchschnittlich 4 bis 5°C nach oben ab. Da die Tiere zuvor nur an eine Raumtemperatur von 24°C akklimatisiert waren, passte sich ihre Körpertemperatur im Verlauf der Anästhesie an die höhere Temperatur an. Dieser Mechanismus unterscheidet ektotherme von endothermen Vertebraten (GANS u.
DAWSON 1976) und liefert die Erklärung für den Anstieg der Herzfrequenz, denn diese wird bei Reptilien von der Körpertemperatur und damit direkt von der Außentemperatur beeinflusst (WHITE 1976; DAVIS 1981; MURRAY 2006a).
Steigende Außentemperaturen bewirken den Anstieg der Körpertemperatur und eine Zunahme der Herzfrequenz. Zu gleichen Ergebnissen kommen auch SOUTHWOOD et al. (2003), die die Herzfrequenz von Suppenschildkröten (Chelonia mydas) in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur untersuchten. Bei fünf Suppenschildkröten konnte sie während eines simulierten Temperaturgefälles von 17°C auf 26°C ein Rückgang der Herzfrequenz um 46 - 48 % verzeichnen. Die herzfrequenzsteigernde Wirkung von hochdosierten Ketamin - Injektionen bei Reptilien (GLENN et al. 1972; SCHUMACHER et al. 1997) und der kurzzeitige Anstieg der Herzfrequenz bei Hunden initial nach Alphaxalon - Injektion (PEARSON et al. 2003) müssen ebenfalls berücksichtigt werden, ihre Bedeutung für den milden Anstieg der Herzfrequenz im Verlauf der Anästhesie bleiben jedoch fraglich. Durch die ausgeprägte muskelrelaxierende Wirkung des Alphaxalons konnte bei allen Tieren nach der Injektion keine spontane Atmung beobachtet werden. Aus diesem Grund wurden diese bis 34 Minuten (Wasserschildkröten) bzw. 12,5 Minuten (Landschildkröten) nach Beendigung der Isofluranzufuhr manuell beatmet. Die im Vergleich zu den Landschildkröten tieferen Narkosestadien der Wasserschildkröten erklären ebenfalls die längere Zeitspanne bis zum Wiedereinsetzen der spontanen Atmung.
Die weiteren erhobenen Vitalparameter konnten nur in Ansätzen bewertet werden.
Aufgrund kardiopulmonaler Shuntsysteme und der Möglichkeit, Teile der Lunge von der Perfusion abzukoppeln, haben der endexspiratorische Kohlendioxidpartialdruck
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und die periphere Sauerstoffsättigung bei Reptilien nur eine limitierte Aussagekraft (BENNETT 1991; SCHILDGER et al. 1993; SCHUMACHER u. YELEN 2006).
Dennoch können sie in der Reptilienanästhesie zur Ermittlung von „Trends“
verwendet werden (LONGLEY 2008) und haben sich in der vorliegenden Studie ebenfalls als hilfreich erwiesen. Auch die Messung der Sauerstoff- und Narkosegaskonzentrationen konnten aufgrund der vielfach fehlenden Referenzwerte nur optisch dargestellt und zwischen, sowie innerhalb der Gruppen verglichen werden. Dabei konnte zu Beginn der Anästhesie bei allen Tieren eine erhebliche Differenz zwischen inspiratorischer und exspiratorischer Sauerstoffkonzentration beobachtet werden. Nach dem heutigen Stand der Erkenntnisse kann nicht abschließend beurteilt werden, ob es sich dabei um eine Denitrogenisierung des Narkosesystems und der Probandenlunge oder um den in der Literatur beschriebenen „Sauerstoff – Speichermechanismus“ der Reptilien (WANG et al.
1998) handelte. Nach Auswerten der Narkosegasmessung sowie Beurteilen des Quotienten aus exspiratorischer und inspiratorischer Isofluran - Konzentration (FA/FI) konnten Rückschlüsse auf die Größe des Narkosesystems im Verhältnis zum Tier gezogen werden. So konnte bei allen Tieren eine sich nur langsam im Narkosesystem erhöhende Isofluran - Konzentration beobachtet werden, obwohl durch einen Präzisionsverdampfer, von Beginn der Isofluranzufuhr an, eine Konzentration von 5 Volumen % Isofluran für das halbgeschlossene Kreissystem vorgegeben wurde. Diese Beobachtung stimmt mit den Aussagen einiger Autoren in der Literatur überein, die zur Verkleinerung des Totraums und Verringerung der Atemwiderstände für Tiere mit einem Körpergewicht unter fünf Kilogramm Narkosesysteme ohne Rückatmung empfehlen (BENNETT 1991; SCHILDGER et al.
1993; HEARD 2001; BOUTS u. GASTHUYS 2002b; SCHUMACHER u. YELEN 2006). Um eine adäquate Aufnahme volatiler Anästhetika gewährleisten zu können, sei deshalb an dieser Stelle auf die wichtige Auswahl des richtigen Narkosesystems in Hinblick auf die Patientengröße hingewiesen.
114 Ausblick
Nach abschließender Beurteilung der eigenen Untersuchungen hat sich die Kombinationsanästhesie von Alphaxalon, Ketamin und Isofluran bei ausgewählten Schildkröten als sicheres, für das Tier nur mit geringer Belastung einhergehendes Narkoseregime erwiesen. Da jedoch die verwendeten Kombination von 10 bzw. 20 mg/kg KGW 0,80 Ketamin, 10 mg/kg KGW0,80 Alphaxalon und Isofluran nur in 20 % der Fälle eine chirurgische Toleranz auslösen konnte, sollten in Zukunft weitere Untersuchungen mit höheren Ketamin - Dosierungen durchgeführt werden.
Zusätzlich sollte der Einsatz von Alphaxalon bei anderen Reptilienspezies untersucht werden. Alphaxalon kann desweiteren als Monoanästhetikum für kurze, nicht schmerzhafte Eingriffe empfohlen werden, bei denen eine gute Muskelrelaxierung erwünscht ist. Aufgrund der atemdepressiven Wirkung sollte jedoch die Möglichkeit zur Intubation gegeben sein.
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