Bedeutung der Verabreichung von Metamizol im präemptiven Schmerzmanagement von chirurgischen Eingriffen am Nabel von Kälbern

Behrendt-Wippermann, Magdalena Angela Margareta (2016): Bedeutung der Verabreichung von Metamizol im präemptiven Schmerzmanagement von chirurgischen Eingriffen am Nabel von Kälbern. Dissertation, LMU München: Tierärztliche Fakultät

Abstract

Hintergrund: Praxisübliche Narkoseregime (Xylazin, Ketamin, Isofluran, Meloxicam) sind nach neueren Erkenntnissen möglicherweise nicht geeignet eine Nozizeption bei schmerzhaften chirurgischen Eingriffen zufriedenstellend zu reduzieren. Nur Metamizol hat unter den für das Rind zugelassenen NSAIDs eine Indikation zur präemptiven Analgesie. Es liegen jedoch keine Informationen in der Literatur über die Wirksamkeit von Metamizol bei chirurgischen Eingriffen beim Kalb vor. Daher wurde in einer Doppelblindstudie untersucht, ob auch beim Kalb bei schmerzhaften Eingriffen die zusätzliche Gabe von Metamizol die Anzeichen einer Nozizeption reduziert. Hierfür wurde die Cortisolkonzentration im Plasma (CoCP), physiologische Parameter (Blutdruck, Herzfrequenz, Herzfrequenzvarianz), die Haltung und das Verhalten der Tiere, Äußerungen, die auf Schmerzen hindeuten (allgemein, bei Interaktion mit dem Menschen, bei Palpation der Wunde), die Entzündung im Wundgebiet, sowie die Körpermassenzu- und Tränkeaufnahme evaluiert. Material und Methode: Es wurden 26 Kälber im Alter von vier Wochen bis drei Monaten mit operationswürdigem, unkompliziertem Nabelbruch und ansonsten unauffälligem Allgemeinbefinden in einer randomisierten Doppelblindstudie in zwei Gruppen, Metamizolgruppe (MG) und Kontrollgruppe (KG), mit je n = 13 Tieren eingeteilt. Die Versuchsdurchführung war streng standardisiert. Der einzige Unterschied zwischen MG und KG bestand im präoperativen Analgesieregime. Allen Tieren wurden 2,5 Stunden vor der geplanten Nabelexstirpation 0,5 mg/ kg KM Meloxicam über einen Jugularvenenkatheter verabreicht. Die Tiere in der MG erhielten eine Stunde vor dem Hautschnitt zusätzlich einmalig 40 mg/ kg KM Metamizol i.v. appliziert, die Tiere in der KG ein entsprechendes Volumen an steriler, isotoner Kochsalzlösung. Um möglichst standardisierte Versuchsbedingungen zu gewährleisten, wurde neben dem prä- und postoperativen Management auch der Ablauf der Nabelexstirpation zeitlich exakt getaktet. Für die 90-minütige Anästhesie wurden die Tiere mit Xylazin (0,2 mg/ kg KM i.m.) sediert, mittels Ketamin (2 mg/ kg KM i.v.) eingeleitet und die Narkose mit Isofluran aufrechterhalten. Alle Tiere wurden während der Anästhesie volumenkontrolliert beatmet. Es wurden 60 Minuten vor und 5, 30, 60 Minuten sowie 2,5 und 8,5 Stunden nach dem Hautschnitt Blutproben für die Bestimmung der CoCP gewonnen. Jeweils um 7:30 Uhr, 12:30 Uhr, 15:30 Uhr, am Tag vor der Operation und am Tag der Operation zusätzlich um 18:30 Uhr, wurden über drei Tage die Äußerungen, die auf Schmerzen hindeuten, über die Haltung und das Verhalten anhand eines standardisierten Beobachtungsverfahren in einem Schmerzbogen evaluiert (allgemein (anhand einer visuellen Analogskala), die Reaktion auf den Untersucher, die Reaktion auf die Palpation der Wunde und die Entzündung im Wundgebiet). Zwischen 13:00 Uhr und 23:00 Uhr am Tag vor der Operation und am Tag der Nabelbruchexstirpation, sowie zwischen 13:00 Uhr und 15:30 Uhr am Tag nach dem chirurgischen Eingriff erfolgte eine videogestützte Beobachtung des Verhaltens und der Haltung sowie intermittierend eine Herzfrequenzlangzeitmessung mittels Pulsuhr und Brustgurt. Die Tageskörpermasse und Tränkeaufnahmen wurden einen Tag vor, bis sieben Tage nach der Operation erfasst. Das Signifikanzniveau α wurde auf kleiner oder gleich 0,05 festgelegt. Als nichtparametrischer Test wurde der Wilcoxon-Vorzeichen-Rang-Test für gebundene Stichproben genutzt. Häufigkeitsverteilungen wurden mittels exaktem Test nach Fisher untersucht. Bei metrischen Merkmalen wurden einfache lineare Modelle, multiple lineare Modelle, lineare gemischte Modelle und generalisierte additive (gemischte) Modelle angewendet, für kategoriale Zielgrößen binominale Logit-Modelle. Ergebnisse: Beide Gruppen weisen eine adäquaten Anästhesietiefe bei einer durchschnittlichen endtidalen Isoflurankonzentration von 1,4 % auf. Intraoperativ: Es sind keine signifikanten Unterschiede zwischen der KG und der MG bei den physiologischen Parametern nachweisbar. In der Aufwachphase wird die stabile Brustlage in der MG etwas später eingenommen als in der KG, innerhalb von 30 Minuten zeigen alle Tiere einen sicheren Stand. Perioperativ: Die zusätzliche Gabe von Metamizol führt zu einem geringeren Anstieg der CoCP im Verlauf einer Nabelbruchexstirpation und zu einer rascheren Abnahme der CoCP nach dem chirurgischen Eingriff. Postoperativ: Der anhand der VAS-Werte gemessene, offensichtliche Schmerz der Tiere ist in der MG über den gesamten Beobachtungszeitraum (bis 28,5 Stunden nach dem Eingriff) geringer als in der KG. Die Gabe von Metamizol reduziert ferner das Auftreten einer Reaktion bei Palpation der Wunde und die relative Häufigkeit von hochgradigen Abwehrreaktionen. Außerdem treten in der MG geringere Entzündungssymptome im Wundbereich auf als in der KG. Die Herzfrequenz ist im postoperativen Verlauf in der KG höher, und der mittlere Abstand zwischen zwei R-Zacken (meanRR) geringer als in der MG. Die Frequenzen der Körperpflege („Putzen“ und „Kopf zur Brust Drehen“), sowie der „normalen Haltung“ (inklusive jener der „normalen Bauchlage“ und des „normalen Stehens“) sind während des gesamten postoperativen Beobachtungszeitraums in der MG höher als in der KG. Die Frequenzen des „Stöhnens“, des „abnormalen Liegens“ (inklusive jener der „Seitenlage“) und des “abnormalen Stehens“ sind in der MG geringer als in der KG. Am Tag nach der Operation zeigt die MG eine etwas höhere Frequenz der „Ruhelosigkeit“ als die KG. Über sieben Tage nach dem Eingriff tritt kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen in der Tränkeaufnahme und Körpermassenzunahme auf. Fazit: Die zusätzliche, präoperative Gabe von Metamizol reduziert bei Kälbern den Anstieg der CoCP im Verlauf einer Nabelbruchexstirpation und mindestens über 28,5 Stunden nach dem Eingriff den offensichtlichen Schmerz der Tiere, das Auftreten einer Reaktion und hochgradiger Abwehrreaktionen bei Palpation der Wunde und den Schweregrad der Entzündung im Wundgebiet. Ferner wird häufiger Komfortverhalten („Putzen“ und „Kopf zur Brust Drehen“) und eine „normale Haltung“ gezeigt und seltener schmerzspezifisches Verhalten („Stöhnen“). Die niedrigere Herzfrequenz und der größere meanRR der Kälber in diesem Zeitraum spricht außerdem für eine mindestens 28,5 Stunden anhaltende, metamizolinduzierte Stabilisierung des Vagotonus. Es kann daher davon ausgegangen werden, dass die Nozizeption bei Nabeloperationen, unter kombinierter Anästhesie mit Meloxicam, durch die einmalige, zusätzliche Gabe von Metamizol effektiv und anhaltend reduziert, und die Analgesie von Kälbern gerade postoperativ somit deutlich verbessert wird.

Abstract

Objective: In reducing nociception in calves undergoing surgeries, the commonly used anesthesia regimes (xylazine, ketamine, isoflurane, meloxicam) may be insufficient. Under the NSAIDs admitted for cattle in Germany, only dipyrone has an indication for pre-emptive analgesia. In the present literature no information is available regarding the analgesic potency of metamizole in calves. For this reason, a double blind study in calves was conducted to examine if additional application of dipyrone, prior to an umbilical surgery, reduces the following indicators as possible signs of less nociception: operation induced cortisol release, changes in physiological parameters (heartrate, heart-rate-variability, arterial blood pressure), posture and behaviour, postoperative pain score (in general, in response to handling, in response to wound palpation), inflammation of the wound, daily average gain and milk intake. Material and Methods: 26 one-three month old calves with uncomplicated umbilical hernia and unobtrusive general condition were randomly divided into a metamizole group (MG) and a control group (CG). The test procedure was strictly standardized. The groups differed only in the presurgical regime of analgesia. All calves received meloxicam (0,5mg/kg i.v.) preoperatively. One hour before skin incision, the MG got 40 mg / kg dipyrone i.v. and the CG received an equal volume of sterile, isotonic sodium chloride solution. To ensure the best possible conditions for the standardization of the trial, the pre- and postoperative treatment and each step of the operation were exactly timed. The calves were sedated with xylazine (0,2mg/kg i.m.), the anesthesia was induced with ketamine (2mg/kg i.v.) and maintained with isoflurane. Artificial respiration was given to all animals during the 90 minutes anaesthesia. For the analysis of plasma cortisol concentration, blood samples were taken 60 minutes before and 5, 30, 60, 150 and 510 minutes after skin incision. A standardized pain scoring system was used to evaluate the visible pain (in general (by a visual analogue scale (VAS)), in response to handling, in response to wound palpation) and the inflammation of the wound over three days at 7:30 a. m., 12:30 p. m. and 3:30 p. m. daily, and additionally at 6:30 p. m. on the day before and the day of the operation. Between 1:00 p. m. and 11:00 p. m. on the day before and the day of the surgery, and between 1:00 p. m. and 3:30 p. m. on the day after the operation, the posture and behavior of the animals were taped by videorecorder. In intervals, simultaneous long term measurements of the heartrate by a pulse watch with a breast belt were performed. Over nine days, the daily average gain and milk intake were documented. Statistical significance was determined as a p-value less or equal 0,05. For the statistical analysis Wilcoxon signed-rank test, Fisher’s exact test, multiple linear models, mixed linear models, generalized additive models and binomial logit models were used. Results: In both groups an adequate depth of anesthesia was performed by an end tidal isoflurane concentration of 1,4 %. Intraoperative: The physiological parameters did not differ significantly between the MG and the CG. In the recovery phase, the MG showed a stable ventral position later than the CG, within 30 minutes all animals stayed stable. Perioperative: Considering the plasma cortisol concentration course, in the CG the cortisol level rose higher in the course of the umbilical surgery and decreased later after the surgery than in the MG. Postoperative: Over the entire period of postoperative recording (until 28,5 hours after surgery) the CG had a higher VAS-Score than the MG, the MG showed less reaction to wound palpation and less high grade defence reactions to wound palpation than the CG. Furthermore, the CG had more frequently signs of inflammation of the surgery wound. In the CG the heartrate was higher and the mean intervals between two R-peaks (meanRR) were shorter than in the MG. The MG showed more frequently body care behaviour („grooming“ and „head to breast turning“) and „normal posture“ (including “normal ventral lying” and “normal standing”) than the CG. “Groaning” and “abnormal lying” appeared less frequently in the MG than in the CG. At the day of surgery, the MG had a higher frequency of „restlessness“ than the CG. Regarding the daily average gain and the daily milk intake, over the entire seven days after the umbilical surgery, no differences between the groups were detectable. Conclusion: The additional application of metamizole presurgically results in a significantly lower increase of the plasma cortisol concentration in the course of an umbilical surgery and to a quicker decrease of the cortisol level after the painful procedure. The visible pain of the animal is reduced for at least 28,5 hours after the procedure, as well as the appearance of a reaction and of high grade defense reactions to wound palpation and of inflammation of the wound. Furthermore the frequency of comfort behaviour („grooming“ and „head to breast turning“) and of “normal posture” is increased and pain associated behaviour reduced (“groaning”) over this period. Simultaneously appearing lower heartrate and longer meanRRs indicate an at least over 28,5 hours lasting metamizole induced stabilisation of the vagotonus after the umbilical surgery. In conclusion it can be assumed that under combined anaesthesia with meloxicam nociception is effective and continually decreased by applying preoperative an additional, single dose of metamizole. Accordingly, the analgesia of the calf is particularly improved in the postoperative period.

Abstract

Englische Übersetzung des Titels: Influence of dipyrone on nociception of calves undergoing umbilical surgery

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Keywords: pain, calves, Metamizole, preemptive, surgery
• Themengebiete: 500 Naturwissenschaften und Mathematik ; 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 590 Tiere (Zoologie)
• Fakultäten: Tierärztliche Fakultät
• Sprache der Hochschulschrift: Deutsch
• Datum der mündlichen Prüfung: 16. Juli 2016
• 1. Bericht­erstatter:in: Knubben-Schweizer, Gabriela