Проблемы анестезии экспериментальных животных и степени тяжести процедур согласно директиве 2010/63/EU (Сообщение 1)
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
Резюме
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.
Введение
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.
Материал и методы
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:
- БЕЗ ВЫХОДА ИЗ НАРКОЗА
Процедуры, полностью выполняемые под общим наркозом, в результате которых животное не должно прийти в сознание.
- ЛЕГКАЯ СТЕПЕНЬ
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.
- УМЕРЕННАЯ СТЕПЕНЬ
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.
- ТЯЖЕЛАЯ СТЕПЕНЬ
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:
- транквилизация – состояние, при котором у животного происходит изменение поведения, оно расслабляется и может индифферентно переносить незначительную боль, снижается беспокойство;
- седация – состояние, которое характеризуется депрессией ЦНС, сопровождается сонливостью и дезориентацией;
- наркоз – глубокий сон, вызванный действием препаратов, может сопровождаться или нет обезболиванием;
- гипноз – искусственно индуцированный сон или состояние транса, которые происходят вследствие умеренной депрессии ЦНС;
- местная анестезия (аналгезия) – потеря чувствительности ограниченной частью тела;
- регионарная анестезия (аналгезия) – отсутствие чувствительности большой, но ограниченной части тела (например, блокада);
- общая анестезия – индуцированная препаратами потеря сознания, которая характеризуется контролируемой обратимой депрессией ЦНС и аналгезией;
- хирургическая анестезия – стадия общей анестезии, которая характеризуется достаточной для безболезненного оперативного вмешательства степенью потери сознания, мышечной релаксации и аналгезии.
Результаты и обсуждение
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:
- Приказ Минсельхоза от 18 февраля 2005 г. №19 «Об утверждении порядка выдачи, учета, проведения инъекций наркотических средств и психотропных веществ в ветеринарии» [10].
- Федеральный закон №3 от 08.01.1998 (ред. от 08.12.20) «О наркотических средствах и психотропных веществах» [11].
- Постановление Правительства РФ от 30.06.1998 №681 (ред. от 03.12.20) «Об утверждении перечня наркотических средств, психотропных веществ и их прекурсоров, подлежащих контролю в Российской Федерации» [12].
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.
Заключение
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.
Благодарности
Работа выполнена без спонсорской поддержки.
Вклад авторов
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.
Сведения о конфликте интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Список источников
- Липатов В.А., Северинов Д.А., Крюков А.А., Саакян А.Р. Этические и правовые аспекты проведения экспериментальных биомедицинских исследований in vivo. Часть II // Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова – 2019. – Т. 27, №2. – С. 245-257. [Lipatov V.A., Severinov D.A., Kryukov A.A., Sahakyan A.R. Ethical and legal aspects of experimental biomedical research in vivo. Part II // Russian medical and biological bulletin named after academician I.P. Pavlova – 2019. – Vol. 27, №.2. – P. 245-257 (In Russ.)]
- ДИРЕКТИВА 2010/63/EU ЕВРОПЕЙСКОГО ПАРЛАМЕНТА И СОВЕТА ЕВРОПЕЙСКОГО СОЮЗА. – URL.: https://ruslasa.ru/wp-content/uploads/2017/06/Directive_201063_rus.pdf (дата обращения: 15.07.2021 г.)
- Чегодаева, Д. А. Применение изофлурана при общей анестезии у грызунов / Д. А. Чегодаева // Молодежная наука 2018: технологии, инновации: Материалы Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. В 3 ч. Ч 3., Пермь, 12–16 марта 2018 года / Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермский государственный аграрно-технологический университет имени академика Д. Н. Прянишникова». – Пермь: ИПЦ Прокростъ, 2018. – С. 115-118. [Chegodaeva, D. A. Primenenie izoflurana pri obshchei anestezii u gryzunov / D. A. Chegodaeva // Molodezhnaya nauka 2018: tekhnologii, innovatsii: Materialy Vserossiiskoi nauchno-prakticheskoi konferentsii molodykh uchenykh, aspirantov i studentov. V 3 ch. Ch 3., Perm', 12–16 marta 2018 goda / Federal'noe gosudarstvennoe byudzhetnoe obrazovatel'noe uchrezhdenie vysshego obrazovaniya «Permskii gosudarstvennyi agrarno-tekhnologicheskii universitet imeni akademika D. N. Pryanishnikova». – Perm': IPTs Prokrost", 2018. – P. 115-118.]
- Казакова Р.Р., Лыонг Т.З. Анестетики для проведения магнитно-резонансных исследований у грызунов (систематический обзор результатов экспериментальных исследований) // Экспериментальная и клиническая фармакология. – 2016. – Т. 79. – № 7. – С. 39-44. [Kazakova R.R., Lyong T.Z. Anestetiki dlya provedeniya magnitno-rezonansnykh issledovanii u gryzunov (sistematicheskii obzor rezul'tatov eksperimental'nykh issledovanii) // Eksperimental'naya i klinicheskaya farmakologiya. – 2016. – Vol. 79. – № 7. – P. 39-44] DOI 10.30906/0869-2092-2016-79-7-39-44.
- Руководство по работе с лабораторными животными для сотрудников ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И.Пирогова Минздрава России, занятых проведением доклинических испытаний. – М, 2015. – 42 с. [Guidelines for working with laboratory animals for employees of the State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education, NI Pirogov of the Ministry of Health of Russia, engaged in conducting preclinical tests. – M, 2015. – 42 p. (In Russ.)].
- Guedel A.E. Inhalation Anesthesia: A Fundamental Guide 2rd edition, Macmillan. 1958. 143 p.
- Woodbridge P.D., Changing concepts concerning depth of anesthesia//Anesthesiology. – 1957. – Vol. 18. – Р. 536-544. DOI: 10.1097 / 00000542-195707000-00002.
- Prys-Roberts С., Anesthesia: A practial or impossible construct? // British Jornal of Anaesthesia. – 1987. – Vol.19, No 11. –Р.1341-1344. DOI: 10.1093 / bja / 59.11.1341.
- Руководство по технике врачебных манипуляций: пер. с англ. /Под ред. Г.Чена и др. – М.: Медицинская литература, 2002. – 384 с.[ Guide to the technique of medical manipulation: trans. from English / Ed. G. Chena and others - M .: Medical literature, 2002. – 384 p. (In Russ.)].
- Приказ Минсельхоза РФ от 18.02.2005 N 19 "Об утверждении Порядка выдачи, учета, проведения инъекций наркотических средств и психотропных веществ в ветеринарии" (вместе с "Порядком выдачи, учета, проведения инъекций наркотических средств и психотропных веществ в ветеринарии и уничтожения остатков наркотических средств и психотропных веществ, не пригодных к дальнейшему применению, а также использованной упаковки от них") (Зарегистрировано в Минюсте РФ 24.03.2005 N 6421). [Order of the Ministry of Agriculture of the Russian Federation of 18.02.2005 N 19 "On Approval of the Procedure for Issuing, Recording, Injecting Narcotic Drugs and Psychotropic Substances in Veterinary Medicine" destruction of residues of narcotic drugs and psychotropic substances that are not suitable for further use, as well as used packaging from them ") (Registered in the Ministry of Justice of the Russian Federation on March 24, 2005 N 6421) (In Russ.)]
- О наркотических средствах и психотропных веществах: федеральный закон от 08.01.1998 № 3-ФЗ. [On narcotic drugs and psychotropic substances: Federal Law of 08.01.1998 No. 3-FZ (In Russ.)]
- Постановление от 3 июня 2010 года № 398 «О внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации в связи с совершенствованием контроля за оборотом наркотических средств, психотропных веществ и их прекурсоров»// Собрание законодательства Российской Федерации Собрание от 3 июня 2010 г., N 17, ст. 2100. [Resolution of June 3, 2010 No. 398 "On amendments to some acts of the Government of the Russian Federation in connection with the improvement of control over the circulation of narcotic drugs, psychotropic substances and their precursors" // Collected Legislation of the Russian Federation Collection of June 3 2010, N 17, Art. 2100. (In Russ.)]
Поиск
