Зиятдинова А.Р., Алешанова Н.А., Акимов Д.Ю., Макарова М.Н. Проблемы анестезии экспериментальных животных и степени тяжести процедур согласно директиве 2010/63/EU (Сообщение 1). Лабораторные животные для научных исследований. 2021; 3. https://doi.org/10.29296/2618723X-2021-03-06
До недавнего времени основной задачей общей анестезии являлось выключение сознания и болевой чувствительности животного, которое достигалось с помощью введения больших доз наркоза. Неконтролируемое использование таких доз оказывало неблагоприятное влияние на организм животного, понижая его резистентность как в ходе проведения хирургических процедур, так и в послеоперационный период (угнетается дыхательный и сосудодвигательные центры).
Введение в ветеринарную практику комбинаций миорелаксантов, ингаляционных и неингаляционных анестетиков позволило установить основные принципы анестезиологии, такие как отказ от универсальных и длительно действующих лекарственных средств, раннее пробуждение животного сразу после окончания манипуляций, создание оптимального режима жизнедеятельности организма животного во время проведения анестезии и после нее. Однако если с анестезиологическими протоколами у востребованных животных (кошки, собаки) в условиях ветеринарной клиники картина ясна, то с животными, используемыми как тест-система в доклинических исследованиях, возникает ряд сложностей.
На сегодняшний день в инструкциях к применению препаратов для ветеринарного использования отсутствуют дозы для мелких грызунов и некоторых других видов животных, а в открытом доступе нет протоколов анестезии и аналгезии в соответствии с видом манипуляций (степень тяжести процедуры).
Цели работы – во-первых, сопоставить степень тяжести процедур согласно директиве 2010/63/EU со стадией анестезии и методами оценки анестезии; во-вторых, проанализировать рынок фармацевтических препаратов для проведения анестезии и аналгезии животных на территории Российской Федерации.
В статье рассмотрены современные классификации и типы тяжести процедур, которые используются в доклинических исследованиях, а также сопоставлены степени тяжести процедур согласно директиве 2010/63/EU и стадии анестезии (легкая, умеренная и глубокая).
Проведен основательный анализ средств для обеспечения анестезии и аналгезии животных на территории России, а также предложены варианты развития данной ситуации: регистрация инновационных средств для наркотизации животных на территории России, разработка методических рекомендаций по использованию средств для анестезиологического обеспечения в соответствии с видом животного и стадией анестезии.
Первые исследования на животных выполнялись еще XVII веке, когда эксперименты (вивисекция от лат. vivus – живой и sectio – рассекание, а дословно – «резать по живому») проводились без обезболивания и отличались чрезвычайной жестокостью [1].
В условиях современной популяризации и активного внедрения принципов гуманного обращения с животными в исследовании (3Rs-принципы) ситуация активно меняется и представить научную лабораторию, в которой не применяются методы по снижению боли и дистресса у лабораторных животных, практически невозможно [2].
С этической точки зрения при проведении любых манипуляций в ходе исследования должен быть определен порог боли, страдания, дистресса у животного. Степень тяжести процедуры или совокупности процедур должна быть сопоставима с глубиной анестезии и группой применяемых лекарственных средств для надежного и достаточного обеспечения обезболивания и наркотизации животных. Однако обычно выбор средства для наркоза и аналгезирующих препаратов осуществляется ветеринарным врачом или исследователем и полностью зависит от их компетенции. В инструкциях к применению ветеринарных препаратов не представлены дозы для обеспечения анестезии, которые могут быть использованы для мелких грызунов или редко применяемых видов животных, а в доступной литературе отсутствуют методические указания по этому вопросу и единственными источниками по подбору режимов дозирования являются статьи отечественных и зарубежных коллег [3, 4].
Цель работы – рассмотрение современных представлений о степени тяжести манипуляций, используемых в доклинических исследованиях, сопоставление этих данных со стадией анестезии и методами оценки глубины анестезии, а также оценка доступности средств анестезии для использовании их на территории России.
Основным документом о правилах работы с лабораторными животными является директива 2010/63/EU Европейского Парламента и Совета Европейского союза от 22 сентября 2010 г.
В современной директиве 2010/63/EU, в которой только в отношении этических норм подробно описываются и жестко регламентируются требования к самой процедуре этической экспертизы проводимых исследований и способов эвтаназии, к квалификации персонала, приводится классификация процедур по степени тяжести в зависимости от уровня предполагаемой боли и страдания, причиняемых животному в ходе эксперимента.
Классификация процедур по степени тяжести согласно директиве 2010/63/EU:
Процедуры, полностью выполняемые под общим наркозом, в результате которых животное не должно прийти в сознание.
Процедуры на животных, в результате которых они могут испытать кратковременную легкую боль, страдание или дистресс, а также вмешательства, не оказывающие существенного влияния на благополучие или общее состояние животных.
Процедуры на животных, в результате которых они могут испытать умеренную боль, страдание или дистресс; продолжительную легкую боль, страдание или дистресс, а также манипуляции, оказывающие умеренное негативное влияние на благополучие или общее состояние животных.
Процедуры на животных, в результате которых они могут испытать сильную боль, страдание или дистресс, а также вмешательства, оказывающие серьезное влияние на благополучие или общее состояние животных.
Также в директиве представлены примеры процедур каждой степени тяжести. Благодаря усилиям рабочей группы по переводу и изданию тематической литературы Rus-LASA (НП «Объединение специалистов по работе с лабораторными животными») директива доступна на русском языке «Директива 2010/63/EU Европейского Парламента и Совета Европейского Союза» (2012) [2].
По аналогии с директивой в 2015 г. отечественные коллеги в исследовательском медицинском университете Н.И. Пирогова разработали руководство для сотрудников по работе с лабораторными животными с классификацией манипуляций на животных по типам A, B, С, D (табл. 1) [5].
В соответствии с предполагаемой степенью тяжести процедуры или ее типом предлагается адекватное анестезиологическое обеспечение, которое в доклинических исследованиях осуществляется фармакологическими средствами.
Сам термин «анестезия» происходит от греческого слова anaisthaesia, и переводится как «отсутствие чувствительности», на сегодняшний день выделяются следующие степени анестезии:
Анестетики и анальгетики применяют для угнетения сознания, обеспечения арефлексии и уменьшения или отсутствия болевой чувствительности. Для определения глубины анестезии, подбора доз в соответствии с планируемой тяжестью процедур особое внимание уделяют установлению адекватности анестезии при помощи индикаторов оценки глубины анестезии.
Впервые свою классификацию параметров оценки стадии анестезии ввел A. Gueedel в 1937 г., это стало золотым стандартом, определяющим ведение анестезиологического обеспечения [6]. Спустя некоторое время P.Woodbridge [7] предложил дополнить классификацию оценки стадий анестезии дополнительными параметрами, такими как чувствительность, двигательный блок, арефлексия и психическое торможение.
Дифференцированный подход к оценке глубины анестезии представил профессор и президент Королевского колледжа анестезиологов в 1987 г. С. Prys-Roberts [8], основываясь на 3 видах вегетативных реакций, таких как гемодинамические колебания, потоотделение и высвобождение гормонов.
На основании ряда работ по оценке глубины анестезии предлагаем следующие индикаторы стадии анестезии для лабораторных животных (табл. 2).
Для определения адекватности истинной глубины анестезии следует оценивать в совокупности как можно больше параметров (рефлексы и витальные признаки), к тому же каждое животное может реагировать на анестезию по-разному в связи с индивидуальной особенностью.
A. Gueedel [6] также установил стадийность в клинической картине общей анестезии при применении эфира, однако аналогичная закономерность наблюдается и при использовании других анестетиков, но стадийность их менее выражена (табл. 3).
Для первой стадии наркоза характерно постепенное угнетение животного, а затем потеря сознания, постепенно происходит угнетение рефлексов, что позволяет выполнять на этой стадии кратковременные хирургические манипуляции.
J. Artusio (1954 г.) в первой стадии анестезии выделяет 3 фазы: первая – начало усыпления, вторая – полная аналгезия и частичная амнезия, третья – полная аналгезия и амнезия.
Вторая стадия начинается после потери сознания, отмечается повышение мышечного тонуса, учащение пульса и повышение артериального давления.
Третья стадия характеризуется потерей всех видов чувствительности, рефлексов и умеренным редким пульсом и гипотонией:
1) на фоне спокойного сна сохраняются мышечный тонус и рефлексы, пульс, давление в пределах физиологической нормы;
2) на втором уровне зрачки сужены, сохраняется реакция зрачка на свет, роговичный и другие рефлексы отсутствуют;
3) характеризуется расширением зрачка, отсутствием реакции зрачка на свет, учащается пульс и начинает проявляться умеренное снижение артериального давления;
4) предвестник летального исхода, так как является признаком передозировки; зрачки резко расширены, реакции зрачка на свет нет, пульс нитевидный, артериальное давление резко снижено.
Пробуждение, или четвертая стадия, характеризуется постепенным восстановлением всех рефлексов, чувствительности и сознания, в обратном порядке отображая стадии анестезии. Длительность стадии может быть от нескольких минут до нескольких часов.
Сказанное позволяет сделать предположение о применимости определенной стадии наркоза и степени анестезии для выполнения манипуляций разной степени тяжести (табл. 4).
Проведение адекватной анестезии и аналгезии у лабораторных животных зависит не только от корректного выбора степени анестезии, но и от используемого лекарственного препарата. В отличие от человека животные не осознают необходимость проводимых процедур, поэтому чаще всего у них анестезия комбинированная, которая включает подготовительный этап: состояние сниженного уровня физической и психической активности, уменьшение подвижности и уровня тонуса и основной этап (наркоз).
На сегодняшний день на территории РФ список зарегистрированных препаратов и их применение для анестезии и аналгезии в области ветеринарии регулируются следующими нормативными документами:
На основании анализа данных нормативных документов в табл. 5 мы представили возможность использования средств для анестезиологического обеспечения доклиническими центрами в РФ.
В дополнение к ограниченному спектру разрешенных препаратов для анестезии и аналгезии животных на территории России можно отнести проблему отсутствия в инструкциях к применению доз для мелких грызунов и некоторых хищных животных, используемых как тест-системы в доклинических исследованиях (например, хорьки), а также рекомендаций по использованию препаратов в схемах мультимодальной аналгезии.
Отсутствие режима дозирования в инструкциях к препаратам может привести к неправильному расчету доз, а это как следствие – к неэффективности анестезии, недостаточной глубине анестезии (боли и дистрессу животного во время процедуры) или гибели животного.
Таким образом, мы рассмотрели современные классификации и типы тяжести процедур, которые используются в доклинических исследованиях, сопоставили степени тяжести процедур согласно директиве 2010/63/EU и стадии анестезии (легкая, умеренная и глубокая) для их использования. Анализ возможности использования средств для анестезиологического обеспечения доклиническими центрами в РФ выявил существенные проблемы в этой области.
Возможным выходом из сложившейся ситуации может быть регистрация на территории РФ большего количества средств для анестезии и наркоза, разрешенных для ветеринарного применения, разработка методических рекомендаций по использованию средств для анестезиологического обеспечения, в том числе для схем мультимодальной аналгезии, в соответствии с видом животного и стадией анестезии, а также оценка их влияния на основные физиологические параметры животного.
Работа выполнена без спонсорской поддержки.
А.Р. Зиятдинова – сбор и систематизация материала, написание текста, редактирование, взаимодействие с редакцией, подготовка варианта для публикации.
Н.А. Алешанова – работа с табличным материалом.
Д.Ю. Акимов – редактирование и критический пересмотр содержания текста.
М.Н. Макарова – идея, консультация, утверждение окончательного варианта статьи для публикации.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.