Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Elefanten är världens nu största landlevande däggdjur och alla tre arter som finns är listade som hotade av olika grad. Att immobilisera vilda elefanter är en del av det artbevarande arbetet. Även elefanter i djurparker och så kallade arbetselefanter kan behöva immobiliseras, till exempel för vård eller transporter. Det finns olika immobiliseringsprotokoll rekommenderade för elefanter men fysiologisk utvärdering har inte alltid utförts. Utvärdering av fysiologiska effekter vid immo-bilisering är viktigt för djurens välfärd och för att kunna förebygga eller behandla komplikationer. Syftet men detta examensarbete var att utvärdera fysiologiska effekter av sedering med xylazin hos asiatiska elefanter (Elephas maximus) genom en praktisk studie, samt i en litteraturstudie samman-ställa olika farmakologiska immobiliseringsprotokoll och de fysiologiska effekter som ses på asiatisk och afrikansk elefant (Loxodonta africana), i vilt tillstånd och i fångenskap.
I den praktiska studien ingick 15 juvenila asiatiska elefanter på Sri Lanka som sederades med xylazin (0,09–0,15 mg/kg i.m.). Sederingsdjup samt responstider till första effekt, till hantering och till reversering registrerades. Beteenden före och efter handinjektion med xylazin, samt tecken på sedering noterades. Vid 30 och 45 minuter efter xylazininjektionen togs arteriella blodprov för blodgasanalys. Vid samma tidpunkt registrerades puls, andningsfrekvens och rektaltemperatur. Första tecken på effekt sågs inom 5–18 minuter. Elefanterna uppnådde olika djup av sedering efter xylazininjektionen. Tolv av 15 elefanter förblev stående under hela immobiliseringsperioden. Det var ingen signifikant förändring över tid i puls, andningsfrekvens eller rektaltemperatur (30–45 slag/minut; 4–12 andetag/minut; 35,6–37,5 °C vid 30 minuter). Det pulmonella gasutbytet och syra-basbalansen i artärblodet låg inom acceptabla nivåer (min–max partiellt syretryck PaO2, 73–123 mmHg och koldioxidtryck PaCO2, 33–52 mmHg; hemoglobinets syremättnad, SaO2, 96–99 %; pH 7,34–7,54, laktat 0,9–2,5 mmol/L), med mild hypoxemi hos två, och mild hyperkapni hos fem elefanter. Yohimbin (0,009–0,03 mg/kg i.v.) användes för reversering.
I litteraturstudien sågs att vilda elefanter ofta immobiliserades med opioider och i liggande position. Sedering med till exempel alfa2-adrenoceptoragonister var vanligare på elefanter i fången-skap, då de ofta var tränade och vana vid människor. Asiatiska elefanter immobiliserades oftare stående än afrikanska elefanter, vilket skulle kunna kopplas temperamentskillnader. De immo-biliserande läkemedlen gavs enskilt eller i kombination. Skillnader i fysiologiska effekter sågs mellan olika immobiliseringsprotokoll. Ofta förekom högre puls eller hjärtfrekvenser hos de elefanter som fått potenta opioider, än hos de som sederats med alfa2-adrenoceptoragonister. I de flesta studier hade elefanterna normal rektaltemperatur under immobiliseringen utan någon förändring över tid. Inga fall av hypertermi dokumenterades. Den lägsta kroppstemperaturen var 35,5 °C. Andningsfrekvenserna var med enstaka undantag inom ramen för det som beskrivs som normalt för elefanter. Vid immobilisering i liggande position rapporterades hypoxemi i större om-fattning än vid stående immobilisering.

The elephant is the largest terrestrial mammal on earth and today three species exist. The populations have declined over recent years. Immobilising wild elephants is conducted as part of conservation efforts. Elephants in captivity e.g., zoological parks, may require immobilisation for clinical procedures or handling. Several methods and drug combinations have been used for chemical immobilisation of elephants, but physiological evaluation has not always been done. Evaluation of the physiological effects is important for animal welfare, to prevent or treat complications. The aim of this work was to evaluate the physiological responses to sedation with xylazine in Asian elephants (Elephas maximus) by a practical study, and in a literature review present available immobilisation protocols and their physiological effects in wild and captive Asian and African elephants.
The practical study included 15 juvenile Asian elephants that were sedated with xylazine (0.09–0.15 mg/kg i.m.). Level of sedation and time to first effect, handling and reversal were assessed. Behaviours before and after hand injection with xylazine, and behavioural signs of effect were recorded. Pulse rate, respiratory rate, and rectal temperature were recorded 30 and 45 minutes after xylazine injection. At the same time points, arterial blood samples were collected and analysed immediately. First sign of effect of xylazine occurred within 5–18 minutes. The elephants became sedated at various levels, and 12 out of 15 remained in standing position. There was no significant change over time in pulse rate, respiratory rate, and rectal temperature (30–45 beats/ minute; 4–12 breaths/minute; 35.6–37.5°C at 30 min). Pulmonary function and acid-base balance were stable throughout the procedure (range partial pressures of arterial oxygen 73–123 mmHg and carbon dioxide 33–52 mmHg; haemoglobin oxygen saturation 94–99%; pH 7.34–7.54; lactate 0.9–2.5 mmol/L). Two elephants developed mild hypoxemia and five elephants became mildly hypercapnic. Yohimbine (0.009–0.03 mg/kg i.v.) was used as a reversal agent.
Based on the literature review, wild elephants were commonly immobilised with opioids and in a recumbent position. Sedation with e.g. alpha2-adrenoceptor agonists was more common for elephants in captivity since they were often trained and used to human presence. Asian elephants were more often immobilised in standing position than African elephants (Loxodonta africana), which can be explained by species differences in temper. The immobilisation drugs were given either alone or in combination.
Physiological effects differed between immobilisation protocols. A higher heart rate or pulse rate was more often documented in elephants immobilised with opioids, compared to during sedation with alpha2-adrenoceptor agonists. Reported rectal temperatures were within expected normal ranges, with no case of hyperthermia. Respiratory rates were mostly within the expected normal range. Hypoxemia was more common when elephants were immobilised in recumbent position, than during standing sedation.