Impact of vatinoxan on cardiopulmonary and gastrointestinal effects of medetomidine and detomidine in horses

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-5741-6
Title: Impact of vatinoxan on cardiopulmonary and gastrointestinal effects of medetomidine and detomidine in horses
Author: Tapio, Heidi
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Veterinary Sciences, Department of Equine and Small Animal Medicine
Doctoral Programme in Clinical Veterinary Medicine
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2020-01-24
Belongs to series: Dissertationes Scholae Doctoralis Ad Sanitatem Investigandam Universitatis Helsinkiensis - URN:ISSN:2342-317X
URI: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-5741-6
http://hdl.handle.net/10138/308921
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: Detomidine and medetomidine are α2-adrenoceptor agonists that are used in equine medicine for sedation and analgesia. These drugs, however, also influence the cardiopulmonary and gastrointestinal system, mainly by increasing systemic vascular resistance and decreasing cardiac performance and intestinal motility. Vatinoxan, in turn, is primarily a peripherally acting α2-adrenoceptor antagonist that has been demonstrated to attenuate some of the undesired effects of α2-adrenoceptor agonists with no major influence on the level of sedation in many species. One aim of the present studies was to evaluate the effects of vatinoxan with a constant rate infusion (CRI) of medetomidine in standing and anesthetized healthy horses. Another aim was to evaluate the effects of vatinoxan when it is administered after detomidine in standing healthy horses. We hypothesized that vatinoxan would alleviate the cardiopulmonary and gastrointestinal effects of these α2-adrenoceptor agonists, while preserving their sedative effects under these experimental conditions. The horses received, in a cross-over design in three separate studies, an α2-adrenoceptor agonist either alone or with vatinoxan for sedation or for premedication before general anesthesia. To evaluate the cardiopulmonary function, the heart rate, respiratory rate, cardiac output, arterial blood pressures, central venous pressure, and pulmonary arterial pressures (this last one in two of the studies) were recorded. Additionally, arterial and venous blood gases were analyzed. Systemic vascular resistance, oxygen delivery, and other selected cardiopulmonary parameters were calculated afterwards. The effects of the drugs on intestinal motility were evaluated by auscultation of the borborygmi or by determining the amount of fecal output. The level of sedation was scored, and the recovery times were recorded in anesthetized horses. Finally, the drug concentrations in plasma were determined. In standing horses receiving a CRI of medetomidine, vatinoxan attenuated the early, although minor, cardiopulmonary changes induced by medetomidine. Furthermore, the intestinal motility was markedly improved by vatinoxan. In anesthetized horses receiving an adjunctive CRI of medetomidine, premedication with vatinoxan induced significant hypotension. Despite this hypotension, which was successfully treated with dobutamine, the cardiac performance and tissue oxygen delivery were better maintained in these horses than in those receiving the adjunctive medetomidine CRI without vatinoxan. The fecal output decreased after general anesthesia, and this decrease was not influenced by vatinoxan. Finally, vatinoxan, administered after detomidine, partially reversed the cardiopulmonary effects and intestinal hypomotility induced by detomidine. Vatinoxan decreased the level of sedation at the beginning of the CRI of medetomidine in standing horses, but not when administered with a single dose of medetomidine before general anesthesia or after detomidine in standing horses. The recovery times with or without vatinoxan also did not differ from each other. The plasma concentration of both enantiomers of medetomidine mostly correlated with the level of sedation, being lower in the presence of vatinoxan when the level of sedation was reduced. To conclude, vatinoxan attenuated the cardiopulmonary changes and intestinal hypomotility induced by detomidine or a CRI of medetomidine in standing horses. The effects of vatinoxan on the level of sedation could be considered relatively minor. With the dosing used in this study, vatinoxan induced marked hypotension in anesthetized horses and did not influence the intestinal hypomotility associated with general anesthesia. Thus, vatinoxan represents a potential drug for alleviating or reversing the undesired effects of medetomidine and detomidine in standing horses. Its hypotensive effects, however, warrant more research before it could be usable in anesthetized horse.Detomidiini ja medetomidiini ovat α2-reseptoreihin vaikuttavia lääkeaineita, joita käytetään hevosten rauhoittamiseen ja kivunlievitykseen. Ne heikentävät kuitenkin verenkiertoelimistön ja ruoansulatuskanavan toimintaa, pääasiassa keskushermoston ulkopuolella sijaitsevien reseptoreiden välityksellä. Ääreisverenkierron vastus lisääntyy sekä sydämen toiminta ja suoliston liikkuvuus hidastuvat. Vatinoksaani on ensisijaisesti keskushermoston ulkopuolinen α2-reseptoreiden vastavaikuttaja. Tässä kokeellisessa tutkimuksessa selvitettiin vatinoksaanin vaikutuksia medetomidiini-infuusion aikana seisovilla ja nukutetuilla hevosilla sekä detomidiini-annoksen jälkeen seisovilla hevosilla. Verenkiertoelimistön ja keuhkojen toimintaa arvioitiin mittaamalla sydämen lyöntitiheys ja minuuttitilavuus, hengitystiheys, valtimopaineet, keskuslaskimopaine ja keuhkovaltimopaineet. Lisäksi mitattiin valtimo- ja laskimoverikaasut. Jälkikäteen laskettiin mm. ääreisverenkierron vastus ja kudosten hapensaanti. Ruoansulatuskanavan toiminta arvioitiin pisteyttämällä suolistoäänet ja mittaamalla ulostemäärä. Rauhoituksen taso pisteytettiin ja veren lääkeainepitoisuudet mitattiin. Seisovilla hevosilla, joille annettiin medetomidiini-infuusio, vatinoksaani lievitti varhaisia, joskin lieviä, verenkiertoelimistön muutoksia. Lisäksi suoliston toiminta parantui huomattavasti vatinoksaanin vaikutuksesta. Nukutetuilla hevosilla esilääkitys vatinoksaanilla aiheutti merkittävän verenpaineiden laskun, joka vastasi dobutamiini-hoitoon. Verenpaineiden laskusta huolimatta sydämen toiminta ja kudosten hapensaanti olivat nukutuksessa annetun medetomidiini-infuusion aikana paremmat, kun oli annettu vatinoksaani-esilääkitys. Vatinoksaani ei vaikuttanut nukutuksen aiheuttamaan ruoansulatuskanavan toiminnan hidastumiseen. Seisovilla hevosilla vatinoksaani kumosi detomidiinin aiheuttamat verenkiertovaikutukset ja hidastuneen suoliston toiminnan. Rauhoituksen syvyys keveni vatinoksaanin vaikutuksesta vain ohimenevästi medetomidiini-infuusion alussa. Veren lääkeainepitoisuudet korreloivat enimmäkseen rauhoituksen syvyyden kanssa. Tutkimuksista voidaan päätellä, että vatinoksaani lievitti seisovilla hevosilla medetomidiini-infuusion ja yksittäisen detomidiiniannoksen aiheuttamia verenkiertoelimistön sekä ruoansulatuskanavan sivuvaikutuksia. Vaikutukset rauhoituksen tasoon voidaan katsoa vähäisiksi. Tässä tutkimuksessa käytetyllä annoksella vatinoksaani aiheutti huomattavan verenpaineiden laskun nukutetuille hevosille eikä vaikuttanut nukutuksen aiheuttamaan suoliston toiminnan hidastumiseen. Vatinoksaani voi siis olla mahdollinen lääke medetomidiinin ja detomidiinin sivuvaikutusten vähentämiseen seisovilla hevosilla, mutta käyttö nukutetuilla hevosilla vaatii lisätutkimuksia.
Subject: Eläinlääketiede
Rights: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Impactof.pdf 1012.Kb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record