家禽解剖学特征与药物选择
时间:2021-03-01   来源:李建磊   作者:华南生物

在禽禽类和哺乳动物之间有明显的解剖学和生理学差异,因此药物吸收、分布和排出(代谢和排泄)的速度和程度都有所不同。虽然治疗家禽细菌性疾病的一般性原则类似于哺乳动物的药物治疗,但重大的解剖学和生理学差异对治疗方法有影响。所以给禽类用药不能根据为哺乳动物物种建立的给药方案简单地推断。

有关用药的比较解剖学和生理学胃肠道系统是鸟类(食谷和食肉物种)之间主要的差异器官。每种鸟类(即家禽、猎鸟和观赏鸟)都有一些差异特征,其中一些造成药物代谢方式上的差异。根据食物类型和喂养方法的不同,可能观察到不同物种的每一部分消化系统中都存在差异。下面是对给家禽用药和药物在家禽体内发生作用涉及的一些解剖学和生理学特征的评论。

食道和嗉囊

在禽食道连接咽与腺胃。与哺乳动物不同,禽的食道被分为颈部食道和胸部食道。在很多但不是所有禽类中,颈部食道延伸至嗉囊。嗉囊是一个储存器官,也起到软化饲料的作用。因为嗉囊有角质化的上皮,这部分消化道一般很少或不吸收药物。但是口服药物的可用度和吸收可能受到嗉囊的菌群和pH的影响。嗉囊的pH约为6。因此添加到饮水中的一些药物可能在嗉囊中沉淀,导致运送延迟和吸收不良,如四环素的情况。另外,在嗉囊中存在的乳酸菌菌群可灭活大环内酯类抗生素。根据饲料的稠度,鸡嗉囊的清空需要3-24小时。这对口服药物的吸收模式有很大的影响。

胃(腺胃和肌胃)

在禽胃被分为三部分。最靠近啄的部分是真胃或腺胃。然后是被称作中间区的第二部分和第三部分,即肌胃或砂囊。胃腺细胞分泌胃蛋白酶原(蛋白水解酶原)和盐酸。由于胃内容物的强酸成分,一些弱碱药物可能被灭活(例如青霉素G和红霉素)。摄取的多数溶液性药物很快通过嗉囊和胃,在几分钟内进入肠道。碱性的胰液中和源于肌胃的酸性物质并在肠道进行吸收。

肠道(小肠、盲肠、大肠和泄殖腔)

在禽如同在哺乳动物中一样,禽类中的吸收主要发生在十二指肠和上空肠。小肠中的快速运送和消化道远端部分的有限发展(为了适应飞翔)使未与饲料一起留在嗉囊中的那些药物在约5-6小时的短时间内通过鸡消化道的原因。各种鸟类中存在的细菌正常菌群可有很大的不同。鸵鸟中的正常菌群是多样化和重要的,定

植在整个胃肠道中;鸡盲肠中的正常菌群较丰富;鸽子中的正常菌群很少。大多数鸟类嗉囊中的本土的肠道正常菌群可通过水解或还原性质的代谢转化灭活某些药物。除了肠道的生物转化,存在或不存在肠道外排泵系统(去除肠上皮细胞中的四环素、大环内酯类抗生素、喹诺酮类等某些抗生素的主动运输系统)也可对口服药物的生物利用度有重要影响。

肝脏系统

在禽一种药物在不同物种(有时甚至在一个物种的不同品系)中的代谢有所不同,因为代谢和排泄之间的关系由基础代谢和遗传因素所决定。与哺乳动物相比,据说代谢在代谢率和体温较高的禽类中有较大的作用。在不同动物物种中的药物代谢一般显示相似的路径,但生物转化率由于催化性能的很大差异而大为不同。报道了鸟类中的生物转化阶段I(氧化、还原和水解作用)和阶段II(共轭)反应,但某些药物在禽类中的路径可能完全不同。禽细胞色素P450酶的形式几乎均未被充分描述过。至于雁形目(鸭子和鹅)及鸡形目(鸡和火鸡)中的阶段II反应,鸟氨酸反应(从氨中产生尿素)比葡萄糖醛酸化途径更重要(阶段II代谢中的路径导致药物共轭)。相比之下,在鸽子中似乎缺少鸟氨酸共轭,而以甘氨酸共轭为主。

肾脏系统

在禽禽的皮质包含两类肾元,一类是没有亨利氏袢的爬虫类肾元,另一类是像哺乳动物肾脏的肾元,含界限清楚的亨利氏袢。一般来说,禽类比同样体重的哺乳动物有较低的肾小球滤过率,并且如果该滤过率在哺乳动物中是不变的,它在禽类中却是间歇式的。不清楚禽小管细胞分泌药物的能力;然而,多数废物(85-

95%的尿素)是通过分泌排除的。肾小管滤出液中的药物通过扩散被再吸收,药物的再吸收量和再吸收率与滤出液中的药物浓度成比例,也取决于药物的离子化程度。禽肾浓缩尿的能力有限,平均的尿液-血浆渗透压约为2。母禽尿的pH为4.7-8.0(取决于产蛋的阶段),公禽尿的pH约为6.4。肾脏包含为禽体较低区域

排液的肾门脉系统。门脉为肾小管周围毛细血管供血,因此将青霉素等会主动分泌的药物注射入后肢后可在进入体循环之前先去肾小管。

呼吸系统

在禽与哺乳动物的肺脏相比,禽的肺脏在体重中的占比较小。不像哺乳动物的肺脏,禽的肺脏相对僵硬,在呼吸循环中的体积不变。喷雾给药的全身利用度较低。

在禽即使在最佳的条件下,肺脏结构的解剖差异和病禽在治疗中缺乏身体活动意味着药物仅能达到20%的肺组织,而不能达到大部分气囊。为了提高药物在肺脏和气囊中的水平,颗粒应该在1-3μm之间。在鸡中,3-7μm的雾化颗粒一般沉淀在鼻腔和气管的粘膜表面上。也可通过气管内的应用在技术上获得呼吸道中的药物治疗水平;但这在家禽中被认为是不现实的。

抗菌药物的药理学特性

在禽至于抗菌药物,包括作用方式和动力学曲线之内的药理学特性信息可帮助兽医选择针对特定病原体的最好兽药。

药效特性

在禽抗生素药效学这个术语包括感染部位的药物浓度和抗菌效果。有关具体药物的药效特性知识使临床医生能够确定最适当的给药方案。一般来说,可根据抗菌药物的一般特性,例如其作用方式(即杀菌或抑菌),及其浓度和/或时间同时依赖作用(即杀菌作用的类型),划分抗生素。例如,氨基糖苷类,氟喹诺酮类和多粘菌素类是浓度依赖型的,而大多数β-内酰胺类药、大环内酯类、林可酰胺类、氯霉素类、磺胺类和二氨基嘧啶类是浓度和时间依赖型的。同时依赖型抗菌药物既依赖暴露的时间也依赖药物浓度的持续。然而,浓度和时间依赖作用机制之间的区别不是绝对的。抑制生长所需的一种抗生素的最低浓度(最低抑制浓度MIC)有别于杀死一种微生物所需的最低浓度(最低杀菌浓度MBC)。最广泛使用的功效和效力指标是最低抑制浓度。在根据足够数量菌株的敏感微生物种确定了最低抑制浓度后即可确定MIC50 和MIC90值的中位数或几何平均数。然后可能用一个或更多指标通过药物动力学/药效学集成数据得到临时剂量:观察到的最大浓度(Cmax):MIC90比率(对于一些浓度依赖型药物类别);浓度-时间曲线下的面积(AUC:MIC90)比率(对于多数浓度和共同依赖型药物,例如氟喹诺酮类,大环内酯类和四环素类);以及在给药间隔期间MIC90以上的时间百分比T(T>MIC90)。后者是血浆 /血清浓度超过MIC90的剂量间间隔的比例,被表达为剂量间间隔百分比。有一些是这些指标建议数值的科学数据(例如氨基糖苷类的Cmax:MIC90≥10:1;氟喹诺酮类的AUC:MIC90比率≥125小时;β-内酰胺类的T>MIC90≥50%)。这些数值事实上构成了临床有效剂量的指南。

药代动力学特征

在禽药代动力学将药物浓度随时间在身体中的变化量化为所施用药物的一种功能。一般来说,它根据数学模型计算血清/血浆浓度-时间数据,进一步提供有关药物吸收、分布、代谢和排泄及其代谢物的数据。然而,必须考虑与家禽产品中的残留有关的血浆和组织药物药代动力学。药代动力学也受药物亲脂性的影响。

相关的药代动力学参数是与特定时间的药物浓度和当时体内的药物量相关的分布体积、观察到的最大浓度、观察到最大浓度的时间、消除半衰期、清除率和浓度曲线下面积。蛋白结合到血浆的程度和感染部位抗菌药物的浓度是重要的。与各种解剖和生理特征一样,药代动力学参数在不同种类的鸟之间可不同。从残留的角度出发,重要的药代动力学变量是观察到的最大浓度、观察到最大浓度的时间、浓度-时间曲线下面积、吸收半衰期、终端半衰期和可用度。参数、清除率、分布体积和半衰期对于组织残留也有特殊的重要性。就一种特定的剂量而言,假如全部清除率高,浓度-时间曲线下面积就会低,当血浆中浓度-时间曲线下面积与组织浓度有关时(尽管以复合的方式),就会影响残留。清除率是确定剂量的药代动力学参数。另一方面,终端半衰期决定剂量之间的间隔。

家禽和哺乳动物不同,对家禽进行药物治疗时,除了上述解剖学因素外,还要考虑疾病的严重性(显示临床症状的禽的比例;对禽生产性能的影响;饲料转化率、增重和生长一致性、淘汰率;以及死亡率)、药物治疗的成本、生产成本、禽的价值(种禽相对于肉禽)、家禽的年龄(距屠宰还有多长时间)等因素。要严格遵守停药时间的义务,也要避免长期大量使用抗生素。

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