许多研究工作者在实验过程中需要麻醉动物,以进行外科手术、采血、采样等技术,但往往因操作者对麻醉程序及药品了解不够,使得过程中增加许多不便,不但浪费了时间、金钱,甚至造成了结果的误判。基于此,作者收集有关啮齿类实验动物(小鼠、大鼠、天竺鼠、仓鼠)、兔子、犬、猫、猪、羊、灵长类等动物之麻醉剂量、注射方式及各种麻醉药品之一般药性,分为上下两篇:介绍术前、术后注意事项及9大类、25种常用镇静麻醉药品剂量、注射方式及注意事项。以下已条列式详细介绍实验动物依般麻醉技术及药品。
壹、术前照顾
一、禁食期要足够
1.犬、猫、灵长类、猪,8-12小时。
2.小型�齿动物及兔不易发生呕吐,所以一般手术前不需要禁食。
3.任何种类之怀孕动物麻醉前最好禁食,但在反刍动物可能会引起玫死性代谢障碍。
4.反刍兽禁食对瘤胃中消化液无影响,除非长期禁食3-4天;短期禁食(12-24小时)可降低瘤胃鼓涨发生机会。
二、必须有急诊,紧急处理(Intensive care)之概念。
麻醉过程终常出现呼吸停止、心跳停止等现象,视需要可准备Atropine, CaCl2 10% ,Dexamethasone, Dopamine, Doxapram, Epinephrine, Sodium Bicarbonate等急救药物。
贰、麻醉药品介绍:
一、抗乙酰胆碱性药物(Anticholinergices)
A) Artopine
作用:
1.抑制呼吸道及唾液腺分泌物。
2.防上心脏受到迷走神经兴奋所产生之心跳徐缓。
副作用:
1.心跳速率增加时避免使用。
2.心脏手术时,避免使用。
3.某些品系的猫、大鼠、兔,会分解此药。
二、镇静剂(Tranquilizers and Sedatives)
A)Phenothiazines:
Chlorpromazine(原型)
Acepromazine(使用最广泛)
Promazine(最安全)
作用:
1.抑制脑干及大脑皮质,产生安静和减低运动性作用。
2.抑制呕吐。
3.和麻醉性止痛剂并用,形成神经性安定镇痛药。
副作用:
1.因血管扩张而造成血压降低。
2.温度调节受抑制,易产生体温降低。
3.高剂量时之肌肉僵直、震颤等现象。
注意:
1.脱水、出血或任何体液不平衡现象,使用此药物要小心。
2.可与解离性麻醉剂何用,改善副作用。
B)Butyrophenones:
Droperidol
Fluanisone
Azaperone(猪较常用)
作用:
1.效果比Phenothiazine类强。
2.抑制呕吐。
3.和麻醉性止痛剂并用形成神经性安定镇定剂。
副作用:
1.锥体外运动现象-肌肉僵硬、震颤等症状。
注意:
1.低血压现象易发生。
2.Droperidol及Fluanisone常用于精神性安定镇痛药。
C)Benzodiazepines:
Diazepam(最常用,简称Valim)
Midazolam
作用:
1.控制及预防癫痫发作。
2.作用于脑之边缘系统,尤其是海马角部份。
3.可使用于老年、肥胖、患心血管疾病之动物。
4.解除猫因Ketamine所引起之痉挛,但不可混合注射。
副作用:
1.静脉注射太快,引起心跳徐缓、血压降低及呼吸停止等现象。
2.皮下或肌肉注射效果不佳,且刺激组织。
注意:
1.未为美国食品与药物管理局(FDA)认可使用于动物。
D)Alpha-2-Aderenergic Agonist Tranquillizers:
Xylazine(简称Rompun)
作用:
1.使用于反刍兽、马、猫、灵长类等动物。
2.可与Ketamin、其它镇定剂、局部麻醉剂或笑气合用。
副作用:
1.刺激呕吐中枢,引起呕吐,可使90%猫发生呕吐。
2.高剂量有严重心血管及呼吸功能抑制,尤其是与Barbiturates或Alpha-Xalone/Alphadolone合用时。
注意:
1.勿使用于已有心律不整之动物。
2.可引起高血糖症和体温下降。
三、麻醉性止痛剂(Narcotic Analgesics)
A)Morphine, Pethidine, Buprenorphine, Methadone, Fentany1, Etorphine
作用:
1.因人类之瘾性,属管制药品,又称鸦片类止痛剂。兽医使用上受限制。
2.精神性安定镇痛作用。
副作用:
1.高剂量下之呼吸抑制现象及呕吐(犬、灵长类)。
2.体温降低,减少心跳速率,降低血压。
3.可刺激动物排便/呕吐。
注意:
1.低剂量可引起中枢神经抑制现象,较高剂量可产生兴奋,很高的剂量继而再抑制,随后昏迷而死亡。
参、麻醉
一、局部麻醉
A)Procaine
作用:
1.藉阻断感觉及运动神经的传导功能,使身体局部区域的感觉暂时消失及肌肉呈松驰现象,但不影响意识作用。
2.短时效,30~60分锺。
副作用:
1.使用于小动物如猫、兔、鼠类,易过量而造成痉挛、心跳停止现象。
2.酯型药物在血浆内易被伪乙酰胆碱酵素(Pseudocholinesterase)水解。
注意:
1.应用于大型动物如牛、马或老年动物。
2.实施磺胺剂治疗之动物禁止使用,因妨碍对磺胺剂敏感的细菌利用对位氨基苯酸的效果。
B)Lidocaine
作用:
1.酰胺型局部麻醉剂。
2.中等时效,90~180分钟。
副作用:
1.不易提供人道,无紧迫之外科保定,必须合用低剂量之镇静或麻醉剂。
2.大量使用时,延迟伤口愈合时间。
注意:
1.当动物有低血压、循环不良、心跳徐缓现象时,避免使用。
2.术部有感染或血液供应不良时,不宜使用。
二、全身麻醉
(一)气体麻醉
A) Ether(Diethy1-Ether)
作用:在简单之容器中极易蒸发。
副作用:
1.具刺激性味道,导致咳嗽、支气管及唾液分泌增加、咽喉痉挛。
2.使原先存在的慢性呼吸道疾病突然转为急性炎症反应,在�齿类及免尤其明显。
3.遇氧易燃、易爆。
注意:
1.麻醉诱导期及恢复期较慢。血糖升高,不建议用于天竺鼠。
2.以乙醚安乐死并置于冰箱保存之屠体易造成爆炸的导火线。
3.传统之麻醉箱,考虑使用Methoxyflurane代替Ether。
B) Halothane
作用:
1.非常容易蒸发。
2.诱导及恢复快(1~3分钟)。
3.不易燃烧或爆炸。
副作用:
1.心血管功能抑制及因周边血管扩张所造成之低血压。
2.高剂量下对呼吸抑制。
3.此药须经肝脏代谢。
注意:
1.对大多数动物而言是极佳的气体吸入麻醉剂。
2.必须使用气体麻醉机,避免过量。
3.长期暴露于Halothane下,易造成肝功能不佳。
C) Enflurane
作用:
1.诱导期及恢复期相当快,麻醉深度浅而易受干扰。
2.不易燃烧及爆炸。
副作用:
1.与Halothane比较,同样有心血管及呼吸功能抑制作用。
注意:
1.大部份藉由肺脏排出,而不经肝脏代谢。此可提供特殊条件下之需要。
D) Isoflutane
作用:
1.诱导期恢复相当快,麻醉深度浅而易受干扰。
2.不易燃烧及爆炸。
副作用:
1.呼吸抑制作用较Halothane严重,心血管功能抑制较小。
2.刺激性味道易�成暂时呼吸停止。
注意:
1.生化转换作用较Enflurane小,几乎完全藉呼出废气排出。
2.对肝粒线体酵素影响很小。
3.对药物代谢或毒理试验非常适合。
E) Methoxyflurane
作用:
1.不易燃、不易爆炸。
2.止痛效果佳,并具有术后止痛作用。
副作用;
1.与halothane比较,具有较轻微之呼吸及心血管功能抑制作用。
2.此药物在体内代谢会产生氟化物对肾脏造成伤害。
注意:
1.因诱导期慢,在较大型的动物建议先以短效注射麻醉,再以此药作维持麻醉。
2.对初生动物麻醉,此药效果极佳。
3.对小型动物施以麻醉箱内麻醉,较不易有过量危险。
F) Chloroform
作用:
1.便宜,不易燃烧、不易爆炸。
副作用:
1.对心脏、肾脏、肝脏具毒性。
2.在深度麻醉下易发生心肺功能衰竭。
3.易发生手术后肺炎。
注意:
1.不适合实验使用。
2.除上述副作用之外,低剂量下可造成公鼠不孕症。
G) Trichlorethylene
作用:
1.便宜,不易燃烧,不易爆炸。
2.止痛效果佳,心血管功能抑制小。
副作用:
1.肌肉松驰效果差。在苏打右灰存在下易解离形成毒性及燃爆物,所以绝不可以用于密死循环境中。
2.易造成呼吸速率增加及潮气量减低,使得血碳酸过高。
3.经肝脏代谢,易造成肝功能受损。
注意:
1.仅适用于轻度麻醉。
2.具肝脏致癌性。
3.高剂量下抑制呼吸功能。
H) Nitrous Xxide
作用:
1.心血管功能及呼吸功能抑制小。
副作用:
1.因对呼吸及心血管功能抑制小,可与其它气体合用,例如以50:50或60:40比率与氧气混合。
2.麻醉术后,最好能以100%氧气给动物呼吸,避免因Nitrous Oxide迅速由血液至肺泡所造成之全面缺氧。
3.止痛效果差,避免单独与神经阻断剂共享。
4.主要效用在与其它副作用大,但麻醉效果强之药剂共享,并降低其使用量。
I) Cyclopropane
作用:
1.麻醉诱导期及恢复快。
2.麻醉浅易受干扰。
副作用:
1.易造成呼吸抑制,心律不整。
2.易燃、易爆炸。
注意:
1.昂贵,主要在密闭箱中麻醉。
2.具燃爆之危险性,限制其用途。
(二)注射性麻醉
A)巴比妥盐类(Barbiturates)
Pentobarbitone, Thiopentone, Methohexitone, Inactin
作用:
1.全身癫醉,抗痉挛性治疗,镇静作用。
2.血液中药物重分布现象。
副作用:
1.严重之呼吸及心血管抑制作用,有短的呼吸停作用,尤其是猫。
2.止痛作用较差。
3.不适用于肝、肾疾病的动物。
注意:
1.不适用于剖腹产手术,因抑制子宫内胎儿呼吸,造成高死亡率。
2.无法提供充份的腹壁肌肉松驰。
3.避免注射于血管外组织。
B) Steroid Anaesthetics:
Alphaxalone / Alphadolone
作用:
1.诱导作用温和,重复剂量注射对恢复期影响不大。
2.应用于绵羊、猪、灵长类、猫、�齿类。
副作用:
1.麻醉药中某些成分会使经注射后之犬,大量释出组织胺,造成过敏反应,猫亦有此反应,但较轻微。
注意:
1.经腹腔或肌肉注射后效果变异极大。代谢快,适合作长效性维持麻醉。
2.对兔的止痛效果差,高剂量下易造成呼吸抑制。
3.不可与Barbiturates共享。
C)解离型麻醉剂(Dissociatve Anaesthethetics):
Ketamine
作用:
1.止痛,四肢僵直反应,对外界物理性刺激失去反应。
2.与Xylazine或Diazepam合用,可广泛应用于反刍兽、灵长类、猫、兔及仓鼠。
副作用:
1.肌肉呈伸直僵强状态,不适用于需牵引大块肌肉组织之手术。
2.肝肾功能不佳时,避免使用。
3.呼吸不规则及过度流涎现象发生。
注意:
1.具麻醉作用是阻断脑中资料由无知觉部份送至有知觉部份,为渐进性刺激中枢神经而非抑制,又称解离型麻醉剂。
D)精神安定镇痛剂(Neuroleptanalgesics):
Fentany1 / Fluanisone
Fentany1 / Droperido1
Etorphine / Methotrimeprazine
Etorphine / Acepromazine
作用:
1.拮抗麻醉性止痛剂之恶心、呕吐等不良反应。
2.可与全身麻醉剂合用,引起协合麻醉。
副作用:
1.听觉对刺激特别敏感。
2.呼吸抑制及可能引起呼吸暂停。
3.阵发性痉挛或伸肌强硬。
4.血压降低及心跳徐缓。
注意:
1.精神安定剂(Neuroleptic)与麻醉性止痛剂合用时,可考虑并用Benzodiazepines,一方面降低使用剂量50~70%,另一方面一旦麻醉性止痛剂过量,可以Naloxone或Buprenorphine拮抗。
E)其它麻醉剂
I. Tribromoerhanol
作用:
1.对大部份之�齿动物具麻醉效果,有很好之肌肉松驰作用。
副作用:
1.刺激腹膜
注意:
1.储存液放过久时,一旦行腹腔注射易刺激腹膜而�成腹壁黏连,使日后注射其它麻醉剂时易造成高死亡率。
II. Chloral Hydrate
作用:
1.长时间(1~2小时)稳定之轻度麻醉。对心血管系统影响小。
副作用:
1.此药中毒剂量接近麻醉剂量,仅使用于牛、马,极少用于其它动物。
III. Alpha-Chloralose
作用:
1.长时间(8~10小时)轻度麻醉,心血管及呼吸功能抑制作用小。
副作用:
1.止痛效果差。
注意:
1.建议用于无痛,需长期麻醉之小手术条件下。可先以短效性、效力强之麻醉剂注射达到外科麻醉之深度,再以Alpha-chloralose作维持麻醉。
IV. Urethane
作用:
1.长时间(8~10小时)麻醉,而具轻微心血管,呼吸功能抑制作用。
副作用:
1.Urethane为致癌物。
注意:
1.与Chloralose类似,具有长效稳定之麻醉作用,且止痛效果亦足够应用于小型�齿类。但因Urethane为致癌物,操作者及经处理过之动物必须小心。
肆、术后照顾
一、恢复期
1.体温调节中枢在术后暂时失控,所以应维持成年动物27~30℃之间,幼年或新生动物在35~37℃之间。
2.尽可能准备安静、保温之笼舍供动物静卧,恢复至正常。�齿类或兔之笼舍内不要放锯屑或木屑,避免动物沾或吸入鼻口腔、眼。
3.,可使用人工合成绵羊皮、毛巾、毛毯、纸巾作为动保暖之覆盖物。
4.兔、天竺鼠在恢复期尽放在硬纸盒中,避免放于网状笼中,且避免打扰。
5.动物无持干燥、干洁。
二、恢复其之可能危险
1.吞咽及咳嗽反射渐渐回复。非反刍兽动物尽量侧卧,并协助将其头颈伸直,避免呼吸道阻塞。
2.侧卧4小时以上,应翻另一侧,避免肺脏郁血及重力性肺炎。
3.犬、经济动物,必要时,�、飞关节予以按摩或加以衬垫。
4.如果动物呕吐,尽量将头部置于低于胸部及腹部之位置,避免吸入呕吐物。必要时,以压力吸枪清洗口腔、咽喉。
5.反刍兽避免瘤胃过度涨气或扩张。
6.注意观察呼吸,必要时以Doxapram刺激呼吸,或给予氧气。
7.输液疗法
正常动物每日需要40~80ml/kg输液,当动物清醒时,以口服方式给予,如果不行,改以皮下或腹腔注射,常用之液体如下:
(1)含4%葡萄糖与0.18%生理食盐水溶液。
(2)含0.9%之生理食盐水,因呕吐/下痢引起之代谢性碱血症。
(3)葡萄糖溶液,共给幼年及糖尿病动物。
(4)乳酸林格氏液对大多数外科手术后动物适用。
(5)含2.5%葡萄糖与0.45%生理食盐水溶液,适用于依般外科手术或麻醉前有轻微厌食或脱水之动物。
8.小型实验动物之伤口,易受粪、尿、土壤、垫料污染,必要时使用抗生素预防感染。
三、术后疼痛之处理
1.动物或许对疼痛之耐受性与人类不同,但外科手术对动物而言绝非舒服之感觉。
2.疼痛会引起许多一连串的生理反应,是否使用止痛剂对研究学者而言,仍未有统一的意见。
3.站在人道的立场,在不影响实验结果之条件下,建议在术后24~72小时,是状况给予止痛剂注射。
4.动物再疼痛时,其活动能力变差,性情改变,发出声音,行为和姿势怪异,水及食物采食量减少,呼吸速率改变;严重者发生心衰竭性休克,周边神经反射动作用弱而缓慢,四肢及黏膜无血色、苍白、冰冷无弹性,此时已威胁其生命,必须立刻处理。
5.给予下列药物作止痛,消炎之处理
a.抗休克之类固醇
b.麻醉性镇痛剂
c.非类固醇类抗炎症药物
伍、使用剂量
实验动物麻醉剂量因数据来源不同差异颇大,本文之剂量仅供参考。啮齿类实验动物在麻醉时有几点要注意:(一)高体表面积比率易在麻醉过程中因散热而造成体温降低。(二)静脉注射麻醉后裔发生呼吸道疾病,
jHypnorm:成分为fentany/fluanisone,为一种精神性安定镇痛剂,单独使用可有镇静止痛作用,可与duazepam/midazolam合用具麻醉作用,可持续20~40分钟,每30~40分钟可继续补强注射。过量或欲结束麻醉可以naloxone(0.1mg/kg IV or IP)或buprenorphine(0.1~0.2mg/kg IV)缓解。
kDiazepam/midazolam:镇静效果佳,但没有止痛作用,对于怕痛,易受刺激之天竺鼠而言,此药是极佳之镇静剂。
lKetamine:深度镇静,但肌肉松弛度及止痛效果差,最好能与Xylazine合用,动物可能仍有痛觉反应。
mAcepromazine:中度镇静,止痛效果差。
nXylazine:镇静,止痛效果差。与Ketamine合用,能持续30~40分钟麻醉,但深度浅。
oAlphaxalone/alphadolone:类固醇麻醉剂,深度镇静,个体差异极大,一般使用于大鼠、天竺鼠,但可能需要2~3ml/平均每一只成年天竺鼠。当用于腹腔注射时,麻醉效果不稳定,所以尽可能使用静脉注射,此药另一优点为追加药量时,不会延长恢复期时间。
pAtropine:抗乙酰胆碱药物,抑制唾液,支气管分泌物,保护心脏不受迷走神经抑制,尤其是天竺鼠呼吸道狭窄,易发生麻醉性窒息。�齿动物易发生之麻醉药物性呼吸衰竭可预使用此药物予以预防。
qPentobarbitone:一般建议尽量避免用于�齿类,因易导致过量,呼吸衰竭,高死亡率,所以若一定要使用,可考虑低剂量注射并合并气体麻醉,例如methoxyflurane,因其安全范围大,Halothane亦可使用,但要注意易发生体温降低,ether刺激性太大,一般不适合。
在不同动物中,天竺鼠是较难达安全又无麻醉后遗症的动物之一,因此麻醉药品之选用,术后照顾非常重要。麻醉技术日新月异,如有机会,将再介绍其它讯息,供诸位参考。