Publikationsdatenbank

Einfluss von Atemmaske und Futterentzug auf die Katecholaminplasmakozentration, die Atem- und Herzfrequenz bei afrikanischen Zwergziegen (Capra aegagrus f. hircus) (2003)

Art

Hochschulschrift

Autor

Wülfing, Maximilian von

Quelle

Berlin: Mensch und Buch Verl, 2003 — 117 Seiten

ISBN: 3-89820-634-3

Kontakt

Institut für Veterinär-Physiologie

Oertzenweg 19 b
14163 Berlin
+49 30 838 62600
physiologie@vetmed.fu-berlin.de

Abstract / Zusammenfassung

The aim of the present study was to characterise the strain influence of food deprivation and breathing mask under different conditions on changes in he epinephrine-and norepinephrine plasma concentration,as well on breathing- and heart frequency.We simulated a pre-surgery situation in which the animals were without food since twenty hours.The goats were then fixed and fitted with the breathing mask.The aim was,to draw conclusions based on the fact that the metabolism,which is heavily influenced by the above variables,has a sig- nificant influence on the time period that pharmaceutical products remain in the body. Our model was the African pygmy goat (Capra aegagrus f. hircus) which is be- ing used increasingly as a laboratory animal in the pharmaceutical industry.Fur- thermore we examined the animals adaptation to our experiment conditions and the circadian rhythm of catecholamines. We developed an examination frame to reduce the effects of handling and other disturbing influences.Consequently,our experiments could conducted without any anaesthesia or sedation.Alternating between ad libitum feeding and food deprivation we conducted a 20 minute and 60 minute measuring phase to com- pare the above variables.To support the data,the circadian rhythm of cate- cholamines was additionally measured without breathing mask and during ad libitum feeding. Our four experiments yielded the following findings and conclusions: 1.)Despite their close degree of relationship,the animals showed remarkable inter-individual difference in the data quality.Consequently a descriptive in- terpretation of the three goats was preferred.A transfer on to the entire spe- cies would not have been statistically representative. The two weeks adaptation phase seemed sufficient.Despite a progressive epinephrine adaptation,none of the parameters at their initial level showed the quality of a stressed animal. The development of the examination frame proved to be very important.The frame guaranteed a minimum handling and an examination without any an- aesthesia or sedation. 2.)The food deprivation had different effects on the four key parameters.The epinephrine level increased during phases of fasting and stimulated the glykogenolyse to counter a hypoglycaemia.Norepinephrine showed no de- viations so we concluded that a twenty hour food deprivation period was ot enough to affect the sympathetic nervous system.Breathing-and heart fre- quency decreased distinctly during food abstinence,supporting a decrease of the metabolism.All goats showed a high capability to adaptation.They were all able to adjust their metabolism within 24 hours to the new condition. While epinephrine and norepinephrine reacted with stronger variations to food deprivation,breathing-and heart frequency proved mostly stable.The tolerance range we fixed for the analysis facilitated an interpretation on the data. 3.)The breathing mask could be used by the probands without any strain or other influence on the animals for 40 to 45 minutes.After that,the animals started to show defensive reactions and all parameters started to increase. These results were similar during food deprivation and ad libitum feeding. 4.)The circadian rhythm of the catecholamines showed natural fluctuations. The data collected with a breathing mask were comparable to that without a mask,while there were higher fluctuations in the measurements taken with a mask.This indicates a weak influence of the breathing mask on the initial parameter level,while demonstrating the increase of sensitivity of the ani- mals while wearing the mask. The outcome of this study helped to characterise the circumstances within the model "African pygmy goat " during a pre--surgery situation by means of he four parameter epinephrine,norepinephrine,breathing-and heart frequency leading to a better understanding of the pygmy goat.The "African pygmy goat " proved to be an insensitive and easily satisfied animal.The goats adapted quickly to all changes in their surrounding and delivered good data material. Overall,this investigation underlined the quality of the "African pygmy goat " as a suitable,insensitive and easily satisfied laboratory animal.

Zusammenfassung Ziel dieser Arbeit war es,den Belastungseinfluss von Futterentzug und Atem- maske unter verschiedenen Versuchsbedingungen an Hand von Veranderun- gen des Adrenalin-und Noradrenalinspiegels sowie der Atem-und Herzfre- quenz zu charakterisieren.Hierzu wurde eine praoperative Phase simuliert,zu der die Tiere im Vorfeld 20 Stunden nuchtern blieben.Anschlie.end wurden die Probanden fixiert und mit einer Atemmaske versehen.Hintergrund dieser Un- tersuchungen war es unter anderem,mittels der vier o.g.Parameter Ruck- schlusse auf den Metabolismus zu ziehen,da dieser gro.en Einfluss auf die Geschwindigkeit des Verstoffwechselns von Medikamenten hat.Als Modelltier diente uns dazu die Afrikanische Zwergziege (Capra aegagrus f. hircus)die in der Pharmaindustrie vermehrt Einsatz als Versuchstier findet.Daruber hinaus untersuchten wir die Adaptation der Tiere an die Versuchsbedingungen und die Tagesrhythmik der Katecholamine. Hierzu wurde von uns ein Versuchsgestell entwickelt,dass die Beeinflussung der Tiere durch Handling und au.ere Einflusse auf eine Minimum reduziert.Die Versuche konnte dadurch ohne Narkose oder Sedierung der Tiere durchgefuhrt werden.Alternierend zwischen ad libitum Futterung und Futterentzug wurden wahrend der 20-und 60-minutigen Messphasen die entsprechenden Parameter analysiert und untereinander sowie mit denen unter Normalbedingungen vergli- chen.Unterstutzend wurde dazu die Tagesrhythmik ohne Atemmaske und unter ad libitum Futterung bestimmt. In Folge der vier Versuchsreihen und der statistischen Auswertungen kamen wir zu nachstehenden Ergebnissen bzw.Schlussfolgerungen: 1.)Die Tiere lie.en trotz eines hohen Verwandtschaftsgrades starke interindivi- duelle Unterschiede in der Datenqualitat erkennen.Daher stand eine de- skriptive Interpretation der drei Probanden im Vordergrund.Eine Ubertra- gung der Ergebnisse auf die gesamte Spezies war nicht reprasentativ. Die Gewohnungsphase von zwei Wochen erschien ausreichend,da trotz ei- ner fortschreitenden Adaptation des Adrenalinspiegels keiner der vier Para- meter im Ausgangsniveau die Werte eines belasteten Tieres aufzeigte. Die Entwicklung des Versuchsgestelles erwies sich als sehr wichtig.Es er- moglicht das Handling auf ein Minimum zu reduzieren und eine Versuchs- durchfuhrung,ohne die Tiere narkotisieren oder sedieren zu mussen. 2.)Die Auswirkungen des Futterentzuges auf die vier Parameter stellte sich unterschiedlich dar.Adrenalin stieg leicht unter Futterentzug,um mittels Steigerung der Glykogenolyse einer Hypoglykamie entgegenzuwirken.No- radrenalin erwies sich als unbeeinflusst,woraus geschlossen werden konn- te,dass der 20-stundige Futterentzug nicht ausreichte,um das Sympathi- sche Nervensystem nachhaltig zu beeinflussen.Atem-und Herzfrequenz sanken hingegen unter Futterentzug deutlich und belegten das Absenken des Metabolismus.Alle Tiere zeigten eine hohe Anpassungsfahigkeit.Sie waren jederzeit in der Lage,sich innerhalb von 24 Std.auf die neuen Bedin- gungen einzustellen.Wahrend Adrenalin und Noradrenalin unter Futterent- zug sehr empfindlich mit starken Schwankungen reagierten,verhielten sich die Daten von Atem-und Herzfrequenz weitgehend schwankungsfrei.Die hier von uns festgelegten Toleranzgrenzen erwiesen sich als sehr hilfreich, um eine Interpretation der Daten zu erleichtern. 3.)Die Atemmaske konnte uber eine Zeitraum von 40 bis 45 Minuten belas- tungsfrei getragen werden und zeigte in diesem Zeitraum keinerlei Beein- flussung der Tiere.Danach begannen die Tiere mit Abwehrreaktionen,die sich in einem Anstieg aller Parameter au.erten.Diese Erkenntnisse galten fur die Daten bei ad libitum Futterung und unter Futterentzug gleicherma- .en. 4.)Die Tagesrhythmik der Katecholamine unterlag naturlichen Schwankungen. Es wurde deutlich,dass die gewonnenen Daten der Versuche mit Atem-maske hinsichtlich des Ausgangsniveaus vergleichbar mit den Werten ohne Maske waren,obwohl diese deutlich hohere Schwankungen aufwiesen.Dies lie. den Schluss zu,dass ein Einfluss der Atemmaske auf das Ausgangsni- veau nicht zu erkennen war.Ein Einfluss der Atemmaske auf die Empfind- lichkeit der Tiere nach Aufsetzen konnte jedoch mit Hilfe der Schwankungen belegt werden,da diese empfindlicher reagierten als unter Normalbedingun- gen. Die Ergebnisse dieser Arbeit trugen dazu bei,die Verhaltnisse im Versuchstier Afrikanische Zwergziege wahrend eines praoperativen Zustandes an Hand der vier Parameter Adrenalin,Noradrenalin,Atem-und Herzfrequenz genauer zu beschreiben,um die Tiere nachhaltig besser charakterisieren zu konnen.Die Afrikanische Zwergziege erwies sich als sehr genugsam und unempfindlich.Die Ziegen stellten sich auf alle Veranderungen schnell ein und lieferten gutes Da- tenmaterial.Im Gesamten unterstreicht diese Arbeit die Qualitat der afrikani- schen Zwergziege als geeignetes,anspruchsloses und unempfindliches Ver- suchtier.