실험동물의마취 적절한보정과마취는동물복지를위해서뿐만아니라, 재현성있고신뢰성높은결과를도출하기위해서반드시필요하다. 적절한보정은동물에게주는고통과불쾌감을현저히경감시키고실험조작을용이하게하며, 실험자에대한위험을방지하는효과가있다. 보정의좋고나쁨은경험에의해크게좌우되므로경험이적은실험자는우선적으로그기술을습득하여야한다. 무마취하에서고통이수반되는동물실험은원칙적으로금지되나, 그타당성이인정되어위원회에서이러한실험계획을승인하였다면만일의사태를대비해전담수의사의지도하에실시하도록한다. 한편, 다수의마취제가향정신성의약품에포함된다는점도유의해야한다. 적합한마취방법을선택할때는마취의목적 ( 예, 보정을위한가벼운진정, 수술등외과적처치 ) 과함께해당동물에서충분한진통작용이유발되는지를고려하여야한다. 외과적처치등을위해전신마취할때에는의식소실 (narcosis), 근이완 (relaxation) 및진통 (analgesia) 작용이적절히유발되는마취제또는근이완제등을선택해야한다. 마취제의효능은동물의종, 나이, 성별, 크기, 건강상태등에따라다르므로적합한마취제를선택하는것이중요하다. 마취제사용경험이적은연구자는경험이풍부한수의사, 실험동물전담수의사또는마취방법에숙련된의사의지도나협력을구하는것이좋다. 또한수의학적 약리학적지식및기술이요구되므로실험자는적극적으로전문가에게지도와조언을물어야한다. (1) 주사마취마취방법의종류에는주사마취또는흡입마취가있으며일반적으로사용되는마취제는 [ 표 1] 과같다. 는마취적기 ( 수술적기 ) 로의도입이비교적쉽고단시간이긴하지만안정된마취상태를유지할수있으므로간단한수술이나흡입마취전의마취유도제로사용된다. 주사마취할때에는동물의보정을확실히하는것이무엇보다중요하다. 가능하면마취이전에충분한순화기간을두어심리적으로안정을취하게하고, 적절한보정기구를사용하여확실히보정함으로서실험자의오 조작에의한사고가발생되지않도록해야한다. 또한투여조작을민첩히하여동물에게주는고통과스트레스를최소화하도록노력해야한다. 마취제는여러가지부작용이나문제점을갖고있으므로 [ 표 2] 와같이많은경우제또는다른마취제과병용사용하도록한다. 주사마취의단점은마취심도의미묘한조절이어렵다는것이다. 만약너무깊은마취로인해급성중독이발생된경우, 인공호흡법, 중추성호흡흥분약및수액투여등의처치를강구한다. 또한마취시간의추가연장이필요한때에는동일한마취제를사용하는것보다벤조디아제핀계등의향정신성의약품을처치하는것이권장된다. 어느경우에도경험이풍부한수의사또는동물실험의경험이많은전문가의조언을구하는것이좋다. 한편, 향정신성의약품은 마약류관리에관한법률 의적용을받으므로그취급및보관등에관해서는충분한주의가필요하다. (2) 흡입마취흡입마취는주사마취와비교하여마취심도의조절이용이하므로장시간의마취를필요로
하는실험이나외과적수술에사용된다. 흡입마취제는경우에따라혼합기구등의특별한기구를필요로하며, 또한실험목적에따라선택사용이가능하다. 예를들어, 아산화질소 (N 2 O) 는마취작용보다진통작용이강하므로진통제로서이용될수있다. 그러므로흡입마취제의물리화학적특성을숙지한후사용하는것이중요하다. 흡입마취로장시간마취상태를유지하며실험할때에는심전도, 뇌파, 혈압, 체온, 호기중의탄산가스농도등의생리상태를지속적으로체크해야한다. 일반적으로흡입마취제는기도자극작용이강하므로분비물제거에특히주의하여야한다. 흡입마취제사용으로급성중독증상이나타나는경우에는주사마취와동일한처치를강구하여불필요한동물의죽음을피해야한다.
[ 표 1. 동물실험에사용되는대표적인마취제 ] 종류약제비고 주사 마취제 흡입 마취제 Barbiturate Pentobarbital Sodium ( 펜토바비탈소듐 ; Nembutal) Thiopental sodium ( 티오펜탈소듐 ) - 작용시간짧으며, 피하주사외의모든경로를통해빨리흡수되나진통효과는미비 - 부작용 : 호흡중추억제및혈압강하 - 항정신성의약품허가필요 - 초단시간작용, 정맥주사시약물이혈관외조직으로주입되면자극심함 - 항정신성의약품허가필요 Dissociative anesthetics Ketamine HCl ( 염산케타민 ) - 타액분비와기관지분비증가로항콜린제제 ( 아트로핀 ) 병용사용추천 - 마취상태에서기침, 삼키기등의방어적반사기능유지 - 항정신성의약품허가필요 Zoletil ( 졸레틸50) - Tiletamine( 해리성마취 ) 과 Zolazepam(benzodiazepine agent) 의혼합약제 - 작은설치류 ( 마우스, 랫드등 ; 0.04~0.06ml/kg, IM) 사용을추천 ( 졸레틸 50 사용설명서참조 ) - 마취중다양한반사반응유지하여마취심도판정어려움 Hypnotics 우레탄 (Urethane) - 돌연변이유발성과발암성보고 - 가루약용해제조시케미칼후드사용권장 알파클로랄로즈 (α-chloralose) - 비생존성수술시사용권장 트리브로모에탄올 (Tribromoethanol; Avertin) - 마우스, 랫드의외과적수술에많이사용, 복강내접종 - 보관잘못한약액사용시심한자극과복막유착발생 프로포폴 (Propofol) - 약제의발현이빠르고마취회복도부드럽고신속하게진행됨 Diethyl ether( 이더, 에테르 ) - 용이하게기화하여마취관리가간단 - 부작용 : 인화성, 폭발성, 자극성취기및타액분비항진 N 2 0 ( 아산화질소 ) - 진통효과 - 단독사용하여마취유도되지않으므로다른마취약제와함께사용 Halothane( 할로테인 ) - 심근의카테콜라민에대한감수성증대작용, - 간독성작용이있음. 국내시판중지됨. Isoflurane( 아이소플루레인 ) - 마취의유도, 각성빠르고마취심도조절용이 - 인화성, 폭발성없고, 순환기억제작용적음 Enflurane ( 엔플루레인 ) - 호흡순환의억제는할로테인과유사하나간독성작용이적음, 아이소플루레인보다마취유도, 각성작용은느림 ** Halothane,isoflurane,enflurane 등의휘발성액체가스마취제는산소와함께공급하며 0.5 ~ 2% 농도로사용함
[ 표 2. 진정 진통 등수의학적처치관련약물제재 ] 종류약제비고 Atropine Sulfate ( 아트로핀 ) - 타액및기관지분비물억제효과, 평활근이완 마취전 Xylazine ( 자일라진또는럼픈 ) Diazepam ( 다이아제팜 ) - 진정 진통제, 골격근이완제 - 가벼운외과적처치또는용도 - 부작용 : 다량투여시과다한타액분비작용 - 가벼운진정제 투약 Acepromazine maleate ( 아세프로마진 ) - 정신안정제, 작용빠르고구토억제효과 - barbiturate 약제와병용시효과증강및사용시간연장 Chlorpromazine ( 클로로프로마진 ) - 중추신경억제제, 대뇌중추에선택적으로작용 근이완제 Succinylcholine chloride ( 썩시닐콜린 ) Pancronium bromide ( 판크로니움 ) Vecuronium bromide ( 베큐로니움 ) 비마약성진통제 Acetaminophen ( 아세타미노펜 ) - 탈분극성근이완제, 야생동물포획시 - 비탈분극성근이완제 - 판큐로니움에비해작용지속시간이짧으며, 심혈관계에비교적안정적 - 약한통증완화, 해열작용, 아스피린보다부작용적지만다량복용시간손상 항염 및 진통제 Aspirin ( 아스피린 ) Ibuprofen ( 이부프로펜 ) 마약성진통제 Butorphanol ( 브토파놀 ) Buprenorphine ( 브푸레놀핀 ) - 살리신산유도체, 비마약성, 위장관계자극 - 비스테로이성소염제, 프로스타글란딘합성억제 - 몰핀보다 4-7 배강한작용, 부교감신경억제작용으로심장억제와호흡감소 - 마약성진통제 Fentanyl ( 펜타닐 ) - 임상에서사용되는강력한진통제중하나 ( 몰핀보다 50-100 배 )
[ 표 3. 동물종별진정 진통 마취제투여권장량 ] 종 마우스 랫드 약제 투여량 (mg/kg) 투여경로 참고문헌 30~70 IP Russel & David (1977) 40 IP, IV Pentobarbital 40~90 IP Hughes (1981), Clifford (1984) Hughes (1981), Clifford 25~50 IV Thiopental (1984) 50~90 IP Wixson Ketamine 100~200 IM Ketamine + Xylazine 100 + 10 IM + IP Ketamine + Diazepam 200 + 5 IM + IP Tribromoethanol (avertin 2.5%) 125 IP Wixson, Green (1979) Propofol 12~24 IV Wixson Chloropromazine 12.5 / 25 IP / SC Barnes & Etherington (1973) 50 IM Russel & David (1977) Atropine 0.04 SC, IM Flecknell (1987) Butophanol 5.4 SC Harvey & Walberg (1987) Acetaminophen 300 IP Jenkins (1987) Aspirin 120~300 PO Jenkins (1987) Ibuprofen 7.5 PO Jenkins (1987) Pentobarbital 30~70 IP Russel & David (1977) 40 IP Flecknell (1987) Thiopental 25~50 IV Hughes (1975) 30~40 IV Flecknell (1987) Ketamine 100 IM Flecknell (1987) Ketamine + Diazepam 40~80 + 5~ 10 IP Wixson Ketamine + Xylazine 90 + 10 IM Flecknell (1987) Ketamine + Xylazine 40~80 + 5~ 10 IP Wixson Tribromoethanol 300 IP (avertin 2.5%) Propofol 10 IV (infusion) Wolfensohn (1998) Chloropromazine 0.25 IM,SC,IP Russel & David (1977) Atropine 0.04 IM,SC,IV Flecknell (1987) Butophanol 23.3 SC Harvey & Walberg (1987) Acetaminophen 110~300 PO Jenkins (1987) Ibuprofen 10~30 IP Jenkins (1987) IV ( 정맥내 ), IP( 복강내 ), IM( 근육내 ), SC( 피하 ), PO ( 경구 )
종 기니픽 토끼 개 항염및진통제 약제 투여량 (mg/kg) 투여경로 참고문헌 Pentobarbital Na 37 IP Flecknell (1987) 15~30 IV Hughes (1975) Thiopental Na 20 IP Mulder (1979) Ketamine 22~64 IM Hughes (1975) Ketamine + Xylazine 45 + 5 IM/SC Green (1979) Ketamine + Diazepam 45 + 2.5 IM Flecknell (1987) Chloropromazine 0.5~2.5 IM Russel & David (1977) Buprenorphine 0.05 SC Flecknell (1987) Pentobarbital Na 15~40 IV Russel & David (1977) 20~45 IV Clifford (1979) 40 IP Vanderlip & Gilroy (1981) 20~25 IV Sedgewick (1980) Thiopental Na 30 IP Green (1979) Ketamine + Xylazine 35 + 5 IM Hobbs Ketamine + 25~35 + 5~10 IM Harkness & Wagner (1983) Diazepam Propofol 10 IV Flecknell (1987) Acepromazine Atropine 1 IM,IV Green (1979), Lumb & Jone(1984) 5 IM Flecknell (1987) 0.05~0.5 IM,SC Russel & David (1977) 1~3 IM,SC Green (1979) 0.2 IM Flecknell (1987) Buprenorphine 0.02~0.05 IM,IV Flecknell (1987) Pentobarbital 25~30 IV Soma (1971),Warren(1983) Thiopental 15~30 IV Hughes (1975) Ketamine 5.5~22 IM Warren(1983) Ketamine + Xylazine 4.4~6.6 + 0.33 IV Muir (1989) Propofol 6 IV - Chloropromazine 1~2 IM, IV Kirk (1977) Atropine 0.05 IM,SC,IV Kirk (1977) Butophanol 0.2~0.8 IM,SC Sawyer (1987)
종 고양이 돼 지 반추류 항염및진통제 약제 투여량 (mg/kg) 투여경로 참고문헌 Pentobarbital 25~30 IV Russel & David (1977) Thiopental 8~30 IV Warren(1983) Ketamine 10~20 IM Flecknell (1987) Ketamine + Xylazine 10~20 + 1.1 IM Flecknell (1987) Propofol 7.5 IV Brearley (1987) Chloropromazine 1 / 2 IV / IM Lumbs & Jones (1984) Atropine 0.05 IM,SC,IV Kirk (1977) Butophanol 0.1~0.8 IV,SC Sawyer & rech (1987) Pentobarbital 24 IV Swindle 10~30 IV Russel & David (1977) Thiopental 10~11 IV Lumbs & Jones (1984) 8~10 IV Green (1979) Ketamine 10 IM Flecknell (1987) Ketamine 11~33 IM Swindle Ketamine + Xylazine 20 + 2 IM Kyle (1987), Swindle Chloropromazine 1 IM Jones (1977) 마취전 0.05 IM Flecknell (1987) 투약 Atropine 0.02 IV Swindle 근이완제 Pancuronium 0.02~0.15 IV Swindle 함염및 Buprenorphine 0.1 IM Swindle 진통제 Pentobarbital 30 IV Green (1979) Thiopental 20 IV Lumbs & Jones (1984) Ketamine 20 IM Flecknell (1987) Ketamine + Xylazine Ketamine + Xylazine 4 + 0.1 ( 양 ) 4 + 0.05 ( 염소 ) Ketamine + Diazepam 4 + 2 IV IV + IM Flecknell (1987) IV + IM Flecknell (1987) Flecknell (1987),Green (1979) Chloropromazine 1 IV Lumbs & Jones (1984) Atropine 0.05 IM, SC Flecknell (1987) Buprenorphine 0.005 IM Flecknell (1987)