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实验动物急性生命剥夺技术(见教蒋先生)

已有 3349 次阅读 2012-2-8 11:23 |个人分类:科普类|系统分类:人文社科| 教授, style, class, center, exactly

仅以此文向在动保战线上辛勤工作的先生小姐们致敬

 

锐性弹切脊髓高位离断术---

一种实验动物急性终末处理的好方法

 

动物福利涉及野生与豢养动物的生存环境、生活条件及其生存权利与质量,是一件关乎人类生存与发展的重大事件[1.2]。急性生命剥夺(宰杀)是与动物福利相关,且经常发生的重大事件之一,其处置的恰当与否直接体现人类对自然万物的博爱、仁慈、与宽容,是对包括人类在内的生命过程的最大尊重[1-4]。随着社会进步与科学实验技术的快速发展,人类生活,以及生物与医学科学实验领域对实验动物的需求迅速增加,如何在不可避免的时刻简洁、文明、快速、无痛苦(精神与肉体)、及其有尊严地结束相关动物的生命已经成为全社会必须关注且有待进一步研究的课题。基于当前实验医学与生物学领域在实验动物终末处置过程中尚存在的某些不尽人意,作者提出一项脊椎动物终末处置的新方法,现结合该领域当前状况扼要介绍如下。

 

1.       现行实验动物急性终末处置的方法与特征

对实验动物处死的方式可依据科学实验的目标而不而异,但急性快速处死必须遵循以下原则,即不给实验动物带来过多额外痛苦;不或基本不干扰实验动物临终前的生理状态;不损坏科学实验研究的靶器官(或组织);以及不对实验者造成过大心里冲击。既往实验动物处死采取的主要方法及其特征如下:

1.1 脊髓牵拉断裂法:该方法仅适宜小型动物,操作不容易掌握,操作不彻底会显著增加动物临终痛苦;操作过度会损伤局部组织并造成胸腔或腹腔出血。该方法对操作者会产生较强的精神冲击。

1.2 心脏或大动脉放血:该方法对多数动物普遍适用。但创面大,出血多,污染环境范围大,其操作尤其是不彻底的操作过程能显著增加动物的临终恐惧与痛苦。该方法对操作者将产生很强的精神冲击。

1.3 致死性麻醉:需要一定的器材与药品,对实验动物体内环境会产生一定影响。

1.4 电击:对实验动物有短暂痛苦,需要一定的实验设备,有潜在的安全隐患,对操作者有一定的心里冲击。

1.5 溺毙与窒息:仅适用于中小动物,显著增加动物临终痛苦,对实验动物体内环境会产生显著影响,对操作者产生很强的心里冲击。

1.6 其它:如头部重击休克等,显著增加动物临终痛苦,对实验动物体内环境会产生显著影响,对操作者产生很强的心里冲击。

尽管上述处理方法在实验室或日常生活中被长期沿用,但它们均不能满足前述快速处死所必须遵循的基本原则[3.5]。随着人类环境保护意识,以及人与自然及动物和谐共存意识的逐步强化,人们对动物,尤其是曾对人类科学发展做出重大贡献的实验动物的关爱,保护及尊重的意识不断得到深化,对实验动物急性处死方式的应用与研究理应得到加倍重视。但由于当前研究领域的迅速拓展,研究执行主体的不断年轻化与心理成熟期的相应推迟,这一事关人与动物和谐共存的极其重要的实验技术环节在具体的实施过程中的确存在较多的遗憾[3]。笔者从事医学实验研究近四十年,对此中存在的问题感触颇深,对被处置动物长期存在一种莫名的歉意,并因而引发对这一问题的关注与思考。

 

2.  脊髓离断处置术的机理

脊髓牵拉是处置小型动物(如小白鼠)最常用的方法之一。其机理在于通过动物脊神经的破坏(或断离)迅速阻断神经下行通路,剥夺动物几乎全部植物与运动神经功能,使动物丧失除心跳以外其它乎全部的感觉与运动,从而达成一种十分迅速而安详的表观死亡。该处理方法的主要缺点为适用范围窄,仅适宜处置小白鼠一类的小型实验动物;有一定的技术难度,牵拉离断不彻底显然增加动物痛苦;牵拉过度容易导致动物胸腹腔出血,并有可能损及实验观察的靶器官;对操作者要求具备较稳定的心理素质,初学者(尤其是女学生)往往会因此蒙受较强的精神刺激。作者十分赞赏并在既往工作中经常使用这一处置方法,并针对该法存在的上述缺点,提出一种“锐性弹切脊髓高位离断术”,即通过在颈部椎骨间隙进行限制性脊髓高位弹切,通过离断下传神经通路以急性处死实验动物的概念,并为这一概念实施设计相应的操作器械(见示意图1)。

该处置法的主要步骤分为常规控制实验动物;在颈部固定(或放置)弹切装置;及弹切处死等三步。经在有限范围内初步试用表现出以下主要优点。

2.1 操作简单,脊神经断离彻底,实验动物在弹切瞬间运动及意思被剥夺,死亡过程短暂安详。除抓捕外,处死过程对实验动物基本无刺激,不会对动物增加任何表观痛苦,对动物生化与解剖过程的影响控制在最低状态,尤其有利于后续科学实验进行;

2.2 借助相应器械的系统研发,被处置动物由单纯的小型动物扩展到中型甚至是较大型动物,在优化处置效果的前提下显著扩大了常规脊髓牵拉离断术的应用范围;

2.3 操作过程简单轻柔,操作意图隐蔽,能显著消除处置对象的敌对、恐惧与抵抗,并降低实验动物,尤其是中大型温和动物抓捕与控制难度;

2.4 被处置动物在呼吸消失后,心跳在一段时间内保存,为体内(外周)血液的排除以及血液标本的采集提供了时机;

2.5 被处置动物全身肌肉完全松弛,有利于进一步的解剖与其它实验操作,如能及时人为控制呼吸,部分动物能在一定时期维持无意识生存,为实验动物的拓展应用提供了空间;

2.6 被处死动物创面小,创面局部无较大血管,处死时基本不造成血液显性外流,能最大限度保证处置动物的清洁,并对操作者与实验环境不造成明显污染;

2.7 处死方法动作简捷文雅,动物死亡过程短暂安详,对工作人员心理状态基本不造成冲击;

 

3.  脊髓高位弹切断离术的扩展应用

3.1 非哺乳动物处置

进一步的分析发现,除在生物学实验使用较多的哺乳类动物外,其它类型脊椎动物,包括禽类,爬行类,甚至鱼类动物等的神经解剖均具有与之类似的特征。作为人类食物来源及其生活的忠实伴侣,它们生命的终结绝大多数系人类对它们的急性处置。所采用的处置方法通常原始残酷,处置者(包括我们自己)往往无视这类动物的生存的权利,生命的尊严以及它们临终的感受。这些与当前世界普遍提倡的动物保护主义及其人与动物和谐共存的理念大相径庭。此外不恰当操作往往会造成操作者的个人肉体伤害(如在家或市场上购杀较大鲜活家禽与鱼类动物)与心理创伤(如对宠物的终末处置)。并因血液与其它体液的失控而有可能引发某些人畜共患病的传播。脊髓高位弹切离断术在原理上同样适宜对上述各类动物的处理。在适当改进弹切装置后,正好可以弥补上述动物小批量或零星终末处置时所遭遇的诸多不便。将其用于对某些不得不进行临终处置的宠物,尤其能体现对它们的人文关怀。将此原理用于规模化生产,还有可能形成新的加工工艺。目前,我们将此法与经改进的器械一道用于处理日常生活事务,已经取得良好效果。

3.2 经济皮草动物处置

脊髓高位弹切离断术应用的另一潜在应用领域为对高端皮草动物(如水貂与银狐等)以及需要进行标本制备动物的处理。在2000年前后(或本世纪初叶),国内曾出现相当数量采用极其野蛮手段残杀高端皮草动物的事件,并一度引起媒体、网民以及政府相关部门的高度关注。这一事件给我们以新的启迪。研制特殊弹切器械,以动物外耳或咽后壁为路径实施脊髓高位弹切离断,在完全不损伤皮毛的前提下迅速剥夺动物生命,有可能成为解决这一问题的新途径。

 

4.  相关实施器械

用于脊髓高位限制性弹切离断术的器械繁简咸宜。对处置温和的实验动物,一把足够锐利,长度与宽度适当的弹性刃具已足可满足需要。用于实验动物的处理,笔者建议在厂商的参与下研发出供多种不同动物使用,系列成套的实验器械。我们设想较完善的处置器械应包括以下几个部分。即刃具,弹切装置、弹切深度调控装置、以及弹切部位固定与调节装置等。图1为该器械设计的最基本原理示意,在此基础上的改进方向包括以下几点。

4.1     结构上的完善与精简  视被处置对象的不同,弹切器械完全可以不必包含上述所列的几大部分,适当的精简可降低器械制造成本,并进而降低处置操作的难度;

4.2     部位上的特化  应对特殊处置对象,其器械的设计亦相应地发生改变。如前述提到的珍贵皮草动物,以及用于实验标本制作的特殊动物,为不伤及其体表毛皮,对它们的弹切处置路径最好选择其自然生理孔道如耳道与口腔深部咽后壁。为此类处置方式实施其处置器械设计自然会有相应的改变;

4.3     与常规工具或器械有机结合  如处置器械与抓捕器械的有机结合等,可激发研究者更多更丰富的想象与创意,并由此引申多种在外形与操作上各具特征的器械。这类器械的研发与推广应用,不仅能有效克服现行实验动物终末处置所存在的不足,对人们日常生活中同类问题的处置亦会带来诸多意想不到的惊喜。

4.4     规模化工业应用  该类处置方式同样可用于肉禽类食品加工工业,并可望在此领域中形成新的工艺。然此类工业发展历史悠久,生产设施与工艺相对成熟,对本文所提出的理念以何种方式介入,以及在该领域中的应用前景目前尚难进行评价。

 

参考文献略

相关内容已申报专利

 

 

 

 

 



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