Untersuchungen zur Stabilisierung der frühen postnatalen

Untersuchungen zur Stabilisierung der frühen postnatalen
Aus der Klinik für Geburtshilfe, Gynäkologie und Andrologie der Groß- und Kleintiere
mit Tierärztlicher Ambulanz
der Justus-Liebig-Universität Gießen
Untersuchungen zur Stabilisierung der frühen postnatalen
Adaptationsvorgänge bei Kälbern in Mutterkuhhaltung - ein Beitrag zur
Charakterisierung postnataler Anpassungsreaktionen
INAUGURAL-DISSERTATION
zur Erlangung des Doktorgrades beim
Fachbereich Veterinärmedizin
der Justus-Liebig-Universität Gießen
Eingereicht von
Torsten Scheid
Gießen 2004
Aus der Klinik für Geburtshilfe, Gynäkologie und Andrologie der Groß- und Kleintiere
mit Tierärztlicher Ambulanz der Justus-Liebig-Universität Gießen
Betreuer:
Prof. Dr. Dr. h. c. H. Bostedt
Untersuchungen zur Stabilisierung der frühen postnatalen
Adaptationsvorgänge bei Kälbern in Mutterkuhhaltung - ein Beitrag zur
Charakterisierung postnataler Anpassungsreaktionen
INAUGURAL-DISSERTATION
zur Erlangung des Doktorgrades beim
Fachbereich Veterinärmedizin
der Justus-Liebig-Universität Gießen
Eingereicht von
Torsten Scheid
Tierarzt aus Grünstadt (Pfalz)
Gießen 2004
Mit Genehmigung des Fachbereichs Veterinärmedizin
der Justus-Liebig-Universität Gießen
Dekan:
Prof. Dr. Dr. h. c. B. Hoffmann
1. Berichterstatter:
Prof. Dr. Dr. h. c. H. Bostedt
2. Berichterstatter:
Prof. Dr. R. Gerstberger
Tag der mündlichen Prüfung:
4. März 2004
Meiner Frau Stefanie und meinen Eltern gewidmet
Inhaltsverzeichnis
INHALTSVERZEICHNIS
1
2
2.1
2.2
2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.2.3.1
2.2.3.2
2.2.3.3
2.2.4
2.3
EINLEITUNG..................................................................................... 5
SCHRIFTTUM ................................................................................... 7
Mutterkuhhaltung in Deutschland.................................................. 7
Postnatale Adaptation................................................................... 11
Kardiorespiratorische Adaptation..................................................... 12
Thermische Adaptation.................................................................... 14
Metabolische Adaptation ................................................................. 17
Anpassung der Leber unter Berücksichtigung der Blutglukose, des
Gesamtproteins sowie der Serumlipide ........................................... 17
Anpassung der Niere unter Berücksichtigung der Elektrolythomöostase, des Harnstoff- sowie Kreatininspiegels ...................... 22
Enzymogramm des bovinen Neonaten............................................ 30
Ethologische Adaptation.................................................................. 33
Zusammensetzung des Kolostrums beim Rind
in Hinblick auf die untersuchten Blutparameter ......................... 35
3
3.1
3.1.1
3.1.2
3.1.3
3.1.4
3.1.5
3.2
MATERIAL UND METHODEN........................................................ 37
Material........................................................................................... 37
Bestandsdaten ................................................................................ 37
Probanden....................................................................................... 38
Klinische Untersuchungen............................................................... 40
Ethologische Untersuchungen......................................................... 42
Blutprobenentnahme und Aufbereitung ........................................... 43
Methoden ....................................................................................... 45
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.2.5
3.2.6
3.2.6.1
3.2.6.2
Blutgas- und Säure-Basen-Status ................................................... 48
Base Excess.................................................................................... 48
Hämatokrit ....................................................................................... 49
Gesamtprotein................................................................................. 49
Blutglukose...................................................................................... 50
Serumlipide ..................................................................................... 50
Cholesterin ...................................................................................... 50
Triglyzeride...................................................................................... 51
Inhaltsverzeichnis
3.2.7
3.2.7.1
3.2.7.2
3.2.8
3.2.9
3.2.9.1
3.2.9.2
3.2.9.3
3.2.9.4
3.2.9.5
3.2.9.6
3.3
Harnpflichtige Substrate im Serum .................................................. 52
Harnstoff.......................................................................................... 52
Kreatinin .......................................................................................... 52
Elektrolyte im Serum ....................................................................... 53
Plasmaenzyme ................................................................................ 54
Aspartat-Amino-Transferase (AST) ................................................ 54
Alanin-Amino-Transferase (ALT) ..................................................... 54
Alkalische Phosphatase (AP) .......................................................... 55
Glutamat-Dehydrogenase (GLDH) .................................................. 55
Gamma-Glutamyl-Transferase (GGT) ............................................. 56
Kreatinin-Kinase (CK)...................................................................... 56
Statistische Auswertung............................................................... 58
4
4.1
4.1.1
4.1.2
4.2
4.3
4.3.1
4.3.1.1
4.3.1.2
4.3.1.3
4.3.2
4.3.2.1
4.3.3
4.3.3.1
4.3.3.2
4.3.3.3
4.3.3.3.1
4.3.3.3.2
4.3.3.4
4.3.3.4.1
4.3.3.4.2
ERGEBNISSE ................................................................................. 60
Klinische Beurteilung der Probanden ......................................... 60
Körpertemperatur ............................................................................ 60
Vitalitätsbeurteilung nach APGAR ................................................... 63
Ethologische Kriterien der Adaptation................. ....................... 64
Entwicklung labordiagnostisch erfassbarer Parameter............. 66
Säure-Basen-Haushalt .................................................................... 66
pH-Wert ........................................................................................... 66
Kohlendioxidpartialdruck ................................................................. 69
Base Excess.................................................................................... 71
Erfasste korpuskuläre Blutbestandteile ........................................... 74
Hämatokrit ....................................................................................... 74
Substrate im Serum......................................................................... 75
Gesamtprotein................................................................................. 75
Glukose ........................................................................................... 76
Serumlipide ..................................................................................... 79
Triglyzeride...................................................................................... 79
Cholesterin ...................................................................................... 80
Harnpflichtige Substrate im Serum .................................................. 81
Harnstoff.......................................................................................... 81
Kreatinin .......................................................................................... 82
Inhaltsverzeichnis
4.3.3.5
4.3.3.5.1
4.3.3.5.2
4.3.3.5.3
4.3.3.5.4
4.3.4
4.3.4.1
4.3.4.2
4.3.4.3
4.3.4.4
4.3.4.5
4.3.4.6
4.4
4.4.1
4.4.2
4.4.3
4.4.4
4.4.5
4.4.6
4.5
5.
5.1
5.2
5.2.1
5.2.2
5.2.3
5.2.4
6
7
8
9
Dynamik der Elektrolyte im Blut neugeborener Kälber .................... 83
Natrium............................................................................................ 83
Kalium ............................................................................................. 84
Chlorid ............................................................................................. 85
Magnesium……............................................................................... 86
Enzymogramm ................................................................................ 87
Aspartat-Amino-Transferase (AST) ................................................. 87
Alanin-Amino-Transferase (ALT) ..................................................... 88
Alkalische Phosphatase (AP) .......................................................... 89
Gamma-Glutamyl-Transferase (GGT) ............................................. 90
Glutamat-Dehydrogenase (GLDH) .................................................. 91
Kreatinin-Kinase (CK)...................................................................... 92
Gruppeneinflüsse und Wechselwirkungen zwischen den
untersuchten Parametern. ............................................................ 93
Einfluss der Rasse auf die untersuchten Parameter........................ 94
Einfluss des Geschlechtes auf die untersuchten Parameter...... ... 104
Einfluss der Geburtsart auf die untersuchten Parameter.............. .110
Einfluss der Geburtsziffer auf die untersuchten Parameter....... .... 127
Korrelationen klinischer Parameter................................................ 144
Zusammenhang ethologischer Kriterien mit der Einstufung nach
APGAR.......................................................................................... 149
Referenzbereiche klinischer und labordiagnostischer
Parameter für die ersten 72 Lebensstunden ..............................155
DISKUSSION ................................................................................ 158
Klinische Beurteilung der Probanden ....................................... 162
Entwicklung labordiagnostischer Parameter............................ 166
Säure-Basen-Haushalt .................................................................. 166
Hämatokrit ..................................................................................... 176
Substrate im Serum....................................................................... 177
Enzymogramm .............................................................................. 178
ZUSAMMENFASSUNG ................................................................ 186
SUMMARY.................................................................................... 191
LITERATURVERZEICHNIS .......................................................... 196
ANHANG....................................................................................... 214
Inhaltsverzeichnis
Im Text verwendete Abkürzungen
ALT
=
Alanin-Amino-Transferase
AP
=
Alkalische Phosphatase
AST
=
Aspartat-Amino-Transferase
BE
=
Base Excess
CK
=
Kreatinin-Kinase
et al.
=
et alii
GGT
=
Gamma-Glutamyl-Transferase
GLDH
=
Glutamat-Dehydrogenase
H+
=
Wasserstoff-Ionen
U/l
=
Internationale Einheit pro Liter
kPa
=
Kilopascal
n
=
Probenzahl
n. b.
=
nicht bestimmt
NCCLS
=
Nationales Komitee für Klinische Labor-Standards (National
Commitee for Clinical Laboratory Standard)
p
=
Signifikanzkoeffizient
pH
=
negativer Logarithmus der Wasserstoffionenkonzentration
pO2
=
Sauerstoffpartialdruck
pCO2
=
Kohlendioxidpartialdruck
p. n.
=
post natum
s
=
Standardabweichung
SF
=
Streufaktor
UV
=
Ultraviolett
x
=
arithmetischer Mittelwert
xg
=
geometrischer Mittelwert
µmol/l
=
Mikromol je Liter
1
Einleitung
1
5
EINLEITUNG
Der Wechsel vom intrauterinen Dasein zum eigenständigen Leben außerhalb des
maternalen Organismus stellt für jeden Säuger eine immense Umstellung der
Gesamtsituation dar. Innerhalb kürzester Zeit muss sich das Neugeborene auf eine
grundlegend andere Umwelt einstellen. Alle Funktionen, die während der
Fetalperiode von der Plazenta übernommen werden, sind ab dem Zeitpunkt der
Geburt selbtständig zu bewältigen. So tritt parallel zur ersten Atmung und somit der
Aufnahme der Lungenfunktion eine Änderung der hämodynamischen Prozesse ein.
Weiterhin muss der Gastrointestinaltrakt innerhalb weniger Stunden die Fähigkeit
erlangen, essentielle Stoffe aus dem aufgenommenen Kolostrum zu extrahieren.
Gleichzeitig müssen Leber und Niere eine Stoffwechselkompetenz erreichen, die es
ihnen
ermöglicht,
Substanzen
umzusetzen
und
schädliche
Metaboliten
auszuscheiden.
Diese sensible Zeitspanne der postnatalen Adaptation findet in der internationalen
Literatur entsprechend ihrer Bedeutung nicht die Beachtung, wie sie wünschenswert
wäre. Einige Veröffentlichungen der letzten Jahre beschäftigen sich zwar mit Kälbern
aus Milchviehrassen, wobei allerdings nur partiell auf die Phase der Adaptation
eingegangen wird (BAUMGARTNER et al. 1980; KLEE et al. 1985; FRASER 1989;
MAACH et al. 1991; SCHÄFER und ARBEITER 1995; STEFFEN et al. 1997;
STEINHARDT et al. 1997; SCHÄFER et al. 1998; VARGA et al. 1999; HERFEN und
BOSTEDT 1999; BLUM und HAMMON 2000; STEINHARDT und THIELSCHER
2000; ZANKER et al. 2001).
Es fehlen aber eingehendere Untersuchungen für Kälber aus fleischbetonten
Rassen. Diese haben allerdings aus klinischer Sicht besondere Relevanz, um die
Grenze zwischen physiologischen und bereits pathologischen Abweichungen
bestimmter Parameter besser ziehen zu können. Von Bedeutung ist dies bei
Neugeborenen, die sich im Prodromalstadium oder bereits im akuten Stadium einer
Krankheit befinden. Dabei steht in Frage, ob die von Milchkälbern vorliegenden
Werte und Verhaltensmuster auf Neugeborene aus Fleischrassen ohne weiteres zu
1
Einleitung
6
übertragen sind. Erfahrungen aus der Praxis unterstützen die These, dass sich die
Interpretierbarkeit
von
diagnostischen
Parametern
zwischen
den
Kälbern
verschiedener Nutzungsrichtungen stark unterscheidet (THIELSCHER et al. 1995;
STEINHARDT et al. 1996; EGLI und BLUM 1998; BELLOWS and LAMMOGLIA
1999).
Bei
den
bisher
Mutterkuhhaltungen
wesentlichen
veröffentlichten
blieben
außerdem
ethologischen,
klinischen
Untersuchungen
zu
Wechselwirkungen
und
Neonaten
aus
zwischen
den
labordiagnostischen
Aspekten
weitgehend unbeachtet.
Um die Aussagekaft von klinischen und labordiagnostischen Parametern zu
gewährleisten, sind Referenzbereiche ein wichtiges Hilfsmittel. In den derzeit
vorliegenden Untersuchungen zu diesem Thema bleiben labordiagnostisch zu
erfassende Parameter in der sensiblen Phase der Adaptation jedoch weitgehend
unberücksichtigt. Die Definition von Normalwerten erfolgte außerdem bislang
überwiegend durch klassische Berechnungen (arithmetischer Mittelwert ± doppelte
Standardabweichung), welche die physiologische Schwankungsbreite von Werten
innerhalb eines gesunden Kollektives aber nicht angemessen berücksichtigen
(BERCHTOLD et al. 1990; STÖBER und GRÜNDER 1990; KRAFT und DÜRR
1999). Neuere Ansichten präferieren aufgrund der größeren Übereinstimmung mit
der physiologischen Schwankungsbreite und der geringeren Anzahl falsch-positiver
Aussagen die Verwendung nicht parametrischer Referenzbereiche (als 95% Prezentil
der Werte der als gesund eingestuften Gesamtheit nach ABT und ACKERMANN
1981; ACKERMANN 1983).
Ziel der vorliegenden Untersuchung war es daher, die sensible Phase der ersten und
frühen zweiten Adaptationsphase bei Kälbern fleischbetonter Rassen in einem
geschlossenen Mutterkuhbestand näher zu untersuchen, um daraus folgend einen
Beitrag zur Erstellung von nicht parametrischen Referenzbereichen für klinische und
labordiagnostische Meßgrößen in der ersten und frühen zweiten Adaptationsphase
zu leisten. Ein weiteres Ziel war es, Korrelationen zwischen klinischen und
labordiagnostischen Parametern aufzudecken, um so klinisch relevante Beziehungen
herstellen zu können.
Schrifttum
7
2
SCHRIFTTUM
2.1
Mutterkuhhaltung in Deutschland
Die Mutterkuhhaltung ist in erster Linie in Ländern verbreitet, in denen große
Weideflächen zur Verfügung stehen, welche eine intensive Bewirtschaftung nicht
zulassen. In den letzten Jahren war die Rinderhaltung durch den Einfluss der
Europäischen Union und durch veränderte Verbrauchererwartungen auch in
Deutschland einem starken Wandel unterworfen. Mit der in der Europäischen Union
stattfindenden Agrarreform und damit einhergehenden Subventionsprogrammen ist
in
den
letzten
Jahren
Rinderhaltungsform
auch
in
wirtschaftlich
Deutschland
interessant
die
Mutterkuhhaltung
geworden.
Die
als
veränderte
Verbrauchereinstellung zum Fleischkonsum und die der extensiven Nutztierhaltung
zugeschriebenen Eigenschaften wie Naturnähe, Tiergerechtheit sowie Umwelt- und
Ressourcenschonung
haben
zu
einer
erhöhten
Akzeptanz
extensiver
Haltungsformen geführt (FUCHS 2001). Daneben bietet die Mutterkuhhaltung die
Möglichkeit der Landschaftspflege und des Naturschutzes. Diese Punkte stellen in
unserer Kulturlandschaft nicht zu unterschätzende Aspekte dar. All das hat zu einem
kontinuierlichen Anstieg der Mutterkuhbestände in Deutschland beigetragen (Tab. 1).
Tab. 1:
Die Entwicklung der Rinderpopulation in Deutschland seit 1990
(Statistisches Bundesamt 2002)
Zählung
Milchkühe
Ammen- und Mutterkühe
Dez. 1990
6354555
209566
Dez. 1997
5026207
607810
Nov. 1998
4832983
640167
Nov. 1999
4709600
687542
Nov. 2000
4563597
718788
Mai 2001
4528382
720929
Schrifttum
8
Während in anderen europäischen Ländern wie Frankreich und Großbritannien die
Nutzung von reinen Fleischrindern lange Tradition und große wirtschaftliche
Bedeutung hat, liegen die Wurzeln der deutschen Fleischrinderzucht erst in jüngerer
Vergangenheit. Bis zur zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts gab es in Deutschland
keine Rinderrasse, deren vorrangige Nutzungsrichtung die Fleischproduktion war.
Die bis zu diesem Zeitpunkt gehaltenen Rinder waren immer Mehrnutzungsrassen.
Sie wurden als Fleisch- und Milchlieferanten, aber auch als Zugtier und
Dungproduzenten genutzt. Erst mit dem Import von Shorthorn Rindern (BeefShorthorn) aus England kam eine Rinderrasse nach Deutschland, deren vorrangige
Nutzungsrichtung die Fleischproduktion war. Das Hauptzuchtgebiet lag in SchleswigHolstein, in der Gegend um Eiderstedt (GOLZE und BALTZER 1997). Dort begann
man, neben der reinrassigen Führung der Shorthornlinie, Bullen dieser Rasse mit
rotbunten Kühen und schweren schwarzbunten Rindern zu kreuzen. Die daraus
entstandenen Kreuzungstiere, als Land - Shorthorn bezeichnet, waren gut zur
Weidemast geeignet. Die Rasse wurde 1863 durch die Hamburger Viehausstellung
näher bekannt. Obwohl im Jahr 1906 fast 27% aller Rinder Schleswig - Holsteins der
Rasse Shorthorn angehörten, fand kaum eine Verbreitung über die Landesgrenzen
hinaus statt. Zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts gewann die Nachfrage nach
Milch und Milchprodukten an Bedeutung und die Verbraucher verlangten fettarmes
Rindfleisch. Das hatte zur Folge, dass sich die Shorthornpopulation in die
Nutzungsrichtung Fleisch (Beef - Shorthorn) und Milch (Dairy - Shorthorn) teilte und
immer weniger in Richtung Fleisch gezüchtet wurde.
Die zahlenmäßig immer noch dominierenden deutschen Rinder der Zwei- und
Dreinutzungsrassen (Milch – Fleisch - Arbeit) wiesen allerdings bezüglich ihrer
Fleischqualität eine große Variabilität auf. Das Fleischbildungsvermögen und eine
Steigerung der täglichen Zunahme war neben einer Erhöhung der Milchleistung und
der Beeinflussung der Milchinhaltsstoffe erst nach dem Zweiten Weltkrieg durch die
Einführung von Leistungsprüfungen vorrangiges Ziel züchterischer Belange. Die
strenge Durchführung von Eigenleistungsprüfungen der eingesetzten Zuchtbullen
(Körung) sowie Mast- und Schlachtleistungsprüfungen brachten große Fortschritte in
der Rinderzucht. Ende der 50er Jahre setzte der Import von Aberdeen-AngusRindern neue Akzente in den alten Bundesländern. Die eingeführten Aberdeen-
Schrifttum
9
Angus wurden bevorzugt mit einheimischen Zweinutzungsrassen gekreuzt, wie zum
Beispiel
Deutsches
Schwarzes
Niederungsrind,
Gelbvieh
und
Fleckvieh
(SAMBRAUS 1996). Die Kreuzungsprodukte hatten bessere Tageszunahmen als die
reinen Aberdeen-Angus und wiesen auch nicht mehr das für Aberdeen typische
gelbe Fettgewebe auf, das vom Verbraucher nur schlecht angenommen wurde. Im
Laufe der weiteren Züchtung entwickelte sich aus den entstandenen Kreuzungstieren
eine recht homogene Population, die heute als Deutsch Angus bezeichnet wird und
ein eigenes Herdbuch nachweisen kann. Nach der Etablierung der Fleischrinder und
Mutterkühe wurden auch andere Rassen vor allem aus Frankreich (Charolais,
Limousin) und Großbritannien (Hereford und Galloway) eingeführt. Das genetische
Potenzial dieser Tiere kam auch in Gebrauchskreuzungen zum Tragen (GOLZE und
BALTZER 1997; Statistisches Bundesamt 2002).
Vergleichend zur Entwicklung der Rinderhaltung in der Bundesrepublik Deutschland
wurde in der damaligen DDR erst in den 70er Jahren damit begonnen,
Fleischrinderherden aufzubauen. Propagiertes Hauptziel war die Produktion
möglichst großer Quantitäten an Rindfleisch. Eine extensive Bewirtschaftung von
Flächen war dagegen kaum gefragt. Diese Entwicklung führte zu extrem schweren
Masthybriden, welche in staatlichen Tierzuchtbetrieben gehalten wurden. Bevorzugte
Rassen waren dabei Fleckvieh, Charolais, Limousin, Chianina und Kreuzungstiere
dieser Rassen. Erst in den 80er Jahren wurde allmählich begonnen, dafür geeignete
Standorte extensiv durch Mutterkuhherden zu bewirtschaften.
Nach der Wiedervereinigung gewann die Mutterkuhhaltung in den neuen
Bundesländern stark an Bedeutung. Die Anzahl der Milchkühe hingegen sank um
eine Million, was 50% des damaligen Milchrinderbestandes der DDR ausmachte. Als
alternative Nutzung für die frei gewordenen Ressourcen boten sich die Fleischrinderund Mutterkuhhaltung an. Vor allem die landschaftlichen Vorrausetzungen in
Mecklenburg-Vorpommern und Brandenburg waren dafür geeignet. Heute macht in
diesen Bundesländern die Haltung von Fleisch- und Mutterkühen etwa ein Viertel der
Gesamtrinderbestände aus und liegt damit mehr als doppelt so hoch wie der
Bundesdurchschnitt (GOLZE und BALTZER 1997).
Schrifttum
10
Wichtige Impulse in der Fleischrinderzucht und Mutterkuhhaltung setzte im Jahr 1984
die damalige Europäische Gemeinschaft mit der Einführung nationaler Milchquoten
und einer Begrenzung der Milchmenge pro bewirtschafteter Fläche. Diese Regelung
basierte auf dem Bemühen um die Verminderung von Milchüberschüssen, führte
aber zum drastischen Rückgang an Milchvieh und damit zur Freisetzung von
Kapazitäten an Grünlandflächen, die für Fleisch- und Mutterkuhherden genutzt
werden konnten. Forciert wurde die positive Entwicklung noch durch die Förderung
der extensiven Landbewirtschaftung über die Europäische Union. Freigesetzte
Prämien und Förderungsgelder veranlassten viele Landwirte, welche vom Einbruch
der Milchwirtschaft und strukturellen Veränderungen betroffen waren, auf eine
extensive Bewirtschaftung ihrer Flächen durch Fleischrinder auszuweichen.
Ausgehend vom Bestand an Ammen- und Mutterkühen im Jahr 1992 war bis 1996
ein Steigerung um 50% mit weiterhin stetig wachsender Tendenz zu verzeichnen.
Die Gesamtzahl der Mutter- und Ammenkühe betrug 2001 bundesweit 720929 Tiere
das entspricht 4,9% der Gesamtrinderzahl. In den neuen Bundesländern liegt der
Anteil mit 11,1% deutlich über dem Bundesdurchschnitt. Diese Entwicklungen
machen die extensive Rinderhaltung zu einem wichtigen Forschungsfeld für
Wirtschaft und Wissenschaft (Statistisches Bundesamt 2002).
Schrifttum
11
Postnatale Adaptation
2.2
Die Anpassung des Neonaten ist in der ersten Adaptationsperiode, von unmittelbar
nach der Geburt bis zur 24. Stunde, die vordringlichste Aufgabe um das Überleben in
einer vollkommen neuen Umwelt zu gewährleisten. An erster Stelle steht die
kardiorespiratorische Adaptation, gefolgt von der Thermoregulation. Parallel dazu
geschieht die Anpassung des Stoffwechsels der großen Parenchyme. Die
nachgestellte Tabelle 2 ist eine vergleichende Gegenüberstellung der Bedingungen
für den Fetus kurz vor der Geburt und den frisch entwickelten Neonaten.
Tab. 2:
Gegenüberstellung der intra- und extrauterinen Lebensumstände
(BAUER 2001)
Organ
Intrauterin
Extrauterin
Lunge
Flüssigkeitsgefüllt, hoher
pulmonaler Widerstand,
sporadische Atemzüge
Luftgefüllt, Abfall des
pulmonalen Widerstandes,
regelmäßige Atemzüge
Kreislauf
10% des
Herzminutenvolumens durch
die Lunge, rechts - links Shunt über Foramen ovale
und Ductus arteriosus
100% des
Herzminutenvolumens
durch die Lunge, Foramen
ovale und Ductus
arteriosus verschlossen
Thermoregulation
keine Thermoregulation
erforderlich
Wärmeproduktion und
Minimierung von
Wärmeverlusten
Ernährung
kontinuierlich über Plazenta
Diskonstant enteral
(Saugen, Schlucken,
Peristaltik, Verdauung)
Niere
Produktion von
Allantoisflüssigkeit
Regulation von Wasser Elektrolyt - und Säure Basen - Haushalt,
endokrine Funktion
Entgiftung
Schrifttum
2.2.1
12
Kardiorespiratorische Adaptation
Der Umstellung kardiorespiratorischer Funktionen kommt beim Übertritt des Fetus
vom intrauterinen Dasein in extrauterine Verhältnisse eine Schlüsselrolle für seine
weitere Entwicklung zu. Die intrauterine Sauerstoffversorgung des Fetus wird durch
die Plazenta und den maternalen Organismus gewährleistet. Das mit Sauerstoff
angereicherte, von der Plazenta stammende Blut fließt über die Nabelvene und die
untere Hohlvene direkt in das rechte Herz. Von dort werden 90% des Blutes über das
Foramen ovale und den Ductus arteriosus botalli in den großen Kreislauf befördert.
Dieser physiologische Rechts-Links-Shunt bleibt bis zum Übertritt des Fetus in
extrauterine Verhältnisse bestehen (SCHNORR 2001). Aus der Vasokonstriktion der
Pulmonalarterien und der sich in der Lunge befindlichen Flüssigkeit resultiert ein
hoher intrapulmonaler Druck, der zur Folge hat, dass nur 10% des Blutes durch die
Lungenstrombahn zirkulieren. Die Vorraussetzungen für eine funktionsfähige
Atemmechanik besteht schon im ersten Drittel der Gestation. Über einen begrenzten
Zeitraum führt der Fetus Atembewegungen unter Aspiration von Fruchtwasser durch.
Die hierbei erreichten Frequenzen sind vergleichbar mit den postnatal messbaren.
Die Menge an Fruchtwasser, die "geatmet" wird, entspricht wahrscheinlich der
späteren Residualkapazität der neonatalen Lunge. Diese für die ungestörte
Entwicklung des Respirationstraktes essentielle Atemtätigkeit kommt zum Ende der
Gravidität wieder vollständig zum Erliegen (SPEER 2000).
Durch Einsetzen der Atemmechanik unmittelbar nach der Geburt wird die sich noch
in der Lunge befindliche Flüssigkeit über interstitielle Lymph- und Blutgefäße
abtransportiert. Vermutlich baut der Neonat bei seinem ersten Atemzug durch
Inspiration mit geschlossener Glottis eine hohen intrathorakalen Druck auf, welcher
den Abtransport der sich in der Lunge befindlichen Residualflüssigkeit beschleunigt.
Einen untergeordneten Beitrag zur Steigerung des intrathorakalen Druckes leistet
auch die Geburtsmechanik. Durch den weichen Geburtsweg des Muttertieres werden
auf den Brustkorb des Neonaten beträchtliche Kräfte ausgeübt (GRUNERT 1993,
GROVE-WHITE 2000).
Extrauterin steigt mit Einsetzen der Lungenatmung der arterielle Sauerstoffgehalt.
Dies hat ein Absinken des pulmonalen Gefäßwiderstandes zur Folge. Durch die
Schrifttum
13
veränderten Druckverhältnisse kommt es zu einer verstärkten Füllung des linken
Herzens und zum Verschluß des Foramen ovale. Der erhöhte Sauerstoffpartialdruck
und die hämodynamischen Veränderungen führen zum Versiegen des Blutflusses im
Ductus arteriosus botalli. Ein irreversibles Verkleben vollzieht sich innerhalb der
ersten Lebenswochen (SPEER 2000).
Blutgas- und Säure-Basen-Haushalt
Die vorgeburtliche Versorgung des Fetus mit Sauerstoff wie auch der Abtransport
von Kohlendioxid geschieht über den maternalen Organismus. Bereits kurz ante
partum steigt die Kohlendioxidspannung im fetalen Blut an. Nach dem Riss der
Nabelschnur kommt es zu einem rapiden Anstieg der Kohlendioxidspannung beim
Neonaten. Die massive Erhöhung des Kohlendioxidpartialdruckes ist ein wichtiger
Stimulus zur Anregung des Atemzentrums (GROVE-WHITE 2000). Mit der
regelmäßigen Atemtätigkeit stellt sich an den alveolo–kapillären Membranen eine
bedarfsgerechte Sauerstoffresorption ein. Kohlendioxid als Endprodukt der inneren
Atmung wird in den Alveolen mittels Diffusion aus dem Blut in die Atemluft
abgegeben. Der Transport des CO2 im Blut erfolgt als gelöstes Kohlendioxid im
Blutplasma, an Hämoglobin gebunden oder als Natriumbikarbonat (NaHCO3).
Natriumbikarbonat ist gleichzeitig der wichtigste pH–Puffer des Blutes (WALSER
1990; SILBERNAGEL und DESPOPOLOUS 1991; HARTMANN 1994).
Für die Aufrechterhaltung zahlreicher biologischer Reaktionen im Organismus ist ein
konstanter pH–Bereich um pH 7,400 notwendig. Bei vitaldepressiven Kälbern sind
kurzzeitig pH-Absenkungen bis unter pH 7,000 zu beobachten. Solche Extreme sind
jedoch nur für kurze Zeit mit dem Leben vereinbar (HERFEN und BOSTEDT 1999).
Verschiedene Puffersysteme des Blutes sind in der Lage, Überschüsse an H+ - Ionen
und organischen Säuren abzufangen. Eine Unterscheidung in drei verschiedene
Puffersysteme ist möglich: Chemische Puffer des Intra- und Extrazellulärraumes,
Pufferung über alveoläre Ventilation und die renale Pufferung. Durch Modulation der
Ausscheidung von Bikarbonat und H+-Ionen in der Niere und Kohlensäure (H2CO3) in
der Lunge, ist der Organismus in der Lage, H+ - Ionen aus dem Körper
auszuscheiden. Blutbestandteile wie Hämoglobin, Natriumbikarbonat, anorganische
Schrifttum
14
Phosphate und Proteine sind ebenso geeignet, den Blut-pH-Wert zu regulieren. Sind
die Puffersysteme nicht in der Lage, H+-Ionen oder organische Säuren im
ausreichenden Umfang zu neutralisieren, kommt es zu einem Basendefizit (negativer
Base Excess). Beim Neugeborenen ist das Säure–Basengleichgewicht aufgrund
renaler und pulmonaler Adaptationsprozesse, einer begrenzten Kapazität der
Puffersysteme sowie der hohen Stoffwechselintensität besonders labil. Auch nach
komplikationslos verlaufender Geburt besteht stets eine gemischt metabolisch –
respiratorische Azidose. Diese ist mit begründet in der Einschwemmung subpartal
gebildeter nichtflüchtiger Säuren, welche durch eine vorübergehende Zentralisation
des neonatalen Kreislaufes entstehen. Ebenso kommt es durch die Muskeltätigkeit
des Kalbes bei anfangs ungenügender Sauerstoffzufuhr zur Laktatbildung und
dessen Ausschwemmung in den Kreislauf (postpartales Säurehoch) (WALSER 1990;
HARTMANN 1994; SCHEID 1996). In weitgehender Übereinstimmung verschiedener
Autoren wird der Verlauf der frühen Adaptationsvorgänge von der Geburtslänge und
der Geburtsart beeinflusst (EIGENMANN et al. 1983; HÄBERLE 1986; PEIP 1989;
HERFEN und BOSTEDT 1999).
2.2.2
Thermische Adaptation
Zur Aufrechterhaltung physiologischer Abläufe und biochemischer Reaktionen
innerhalb des Organismus ist eine gleichbleibende Körpertemperatur wichtig
(Homoiothermie). Eine autonome Regelung der Körpertemperatur findet durch den
Hypothalamus statt. Afferente Informationen aus der Körperperipherie, wie auch aus
dem Körperinneren, werden mit dem Sollwert verglichen und entsprechend durch
Reaktionen des Organismus kompensiert. Die angestrebte Temperatur entspricht
dem
Optimum
der
für
die
Homöostase
und
den
Stoffwechsel
nötigen
Körpertemperatur. Einflussfaktoren des Organismus auf die Homoiothermie bestehen
über die Stellgrößen, motorisches System (Muskelzittern), braunes Fettgewebe,
Vasomotorik, Schweißsekretion und Pilomotorik (KLUßMANN 1999).
Nach der Geburt muss der Fetus binnen kürzester Zeit mit seiner Thermoregulation
beginnen. Intrauterin ist die gleichbleibende thermische Situation durch den
maternalen Organismus gegeben. Durch den fetalen Stoffwechsel wird Wärme als
Schrifttum
15
Nebenprodukt freigesetzt. Diese kann zum größten Teil über die Plazenta an die
Mutter abgeführt werden. Dennoch liegt die Körperkerntemperatur um 0,5°C bis 1°C
höher als die des maternalen Organismus (HÄBERLE 1986; BAUER 2001).
Postnatal ist das Neugeborene plötzlich einer Umgebungstemperatur ausgesetzt, die
beträchtlich unterhalb der des Muttertieres liegt. Es findet ein erheblicher Verlust an
Körperwärme durch Strahlung, Konvektion und Verdunstung statt. Der größte
Energieverlust erfolgt durch die Abstrahlung von Wärme an die Umgebung; einen
starken Einfluss haben dabei kalte Wände und Böden. Eine Wärmeabgabe durch
Konvektion ist überall da gegeben, wo sich Luft in Bewegung befindet. Ein
Energieverlust in nicht unerheblichem Maß ist durch die Verdunstung des am
Neugeborenen haftenden Fruchtwasser bedingt (JESSEN 1996; BAUER 2001). Zum
Ausgleich
des
Wärmeverlustes
besitzt
der
Neonat
verschiedene
Kompensationsmechanismen. Bei niedriger Umgebungstemperatur kommt es
zunächst zu einer Vasokonstriktion peripherer Gefäße, insbesondere der Haut,
wodurch die Wärmeabgabe an die Umgebung reduziert wird.
Die chemische Regulation des Wärmeverlustes gelingt dem Neonaten in erster Linie
durch
Oxidation
von
Fettsäuren
aus
dem
braunen
Fettgewebe.
Dieser
Stoffwechselweg ist allerdings sauerstoffabhängig und setzt eine ausreichende 02Versorgung voraus. Befindet sich der Neonat in einem Sauerstoffdefizit, ist auch die
Aufrechterhaltung der Körpertemperatur gefährdet, und es kommt zu einer
Beeinträchtigung des Säure-Basen-Haushaltes im Blut (Abb. 1) (KOLB und
KOUIDER 1978; SPEER 2000).
Der vitale Neonat ist bis zu einem "kritischen Wert" in der Lage, Kältebelastungen zu
kompensieren. Dazu muss er aber erhebliche Mengen Energie bereitstellen. Da die
Anpassungskapazität neonataler Kälber in den ersten Stunden bis Tagen in vielen
Fällen nahezu ausgeschöpft ist, kann es rasch zu einem Glukose- und
Energiemangelzustand kommen, welcher die weitere Entwicklung nachhaltig
beeinflussen kann (STEINHARDT et al. 1995). Ein nicht zu vernachlässigender Anteil
an bovinen Neonaten aus Milchviehrassen befindet sich unmittelbar postnatal im
unteren Bereich der Normoglykämie oder bereits im Zustand der Hypoglykämie
(PEIP 1989; HÄBERLE 1986).
Schrifttum
16
Metabolische
Azidose
Zunahme des
Pulmonale
Hypothermie
anaeroben
Vasokonstriktion
Metabolismus
Abb. 1:
erhöhter
periphere
Enrergieumsatz
Vasokonstriktion
verminderte
Verminderte
O2 - Versorgung
02 - Aufnahme
der Gewebe
in der Lunge
Graphische Darstellung der Auswirkungen der Hypothermie auf den
Metabolismus nach SPEER (2000)
Schrifttum
17
2.2.3
Metabolische Adaptation
2.2.3.1
Anpassung der Leber unter Berücksichtigung der Blutglukose, des
Gesamtproteins sowie der Serumlipide
Der pränatale Stoffwechsel des Fetus ist eng verknüpft mit dem maternalen. Viele
metabolische Funktionen der fetalen Organe sind bis zur Geburt unvollständig
entwickelt. Besonders wichtig ist in diesem Zusammenhang die fetale Leber, da sie
zentrales Organ des Glukosestoffwechsels ist und wichtige Aufgaben in der
Energiebereitstellung erfüllt. Trotz ihrer frühen fetalen Differenzierung hat die Leber
nur eine sehr begrenzte Kapazität zur Glukogenese, Glykogenolyse und anderen
Biotransformationen. Pränatal wird die metabolische Versorgung des Neonaten
diaplazentar von der Mutter getragen. Die Leber des bovinen Fetus ist bis zur Geburt
nicht vollständig ausgereift. Es besteht bis über die Geburt hinaus eine Anastomose
von der Vena umbilicalis über den Ductus venosus durch die Leber hindurch direkt
zur Vena cava caudalis (SCHNORR 2001). Der funktionelle und morphologische
Verschluss des Ductus venosus vollzieht sich erst postnatal (CENTER et al. 1995).
Während der Gravidität wird die funktionelle Unreife der Leber durch die plazentare
Versorgung kompensiert. Durch die Geburt kommt es zu einer abrupten Trennung
des fetalen und maternalen Stoffwechsels. Die fetale Leber muss innerhalb kürzester
Zeit vitale Funktionen autonom übernehmen (CENTER et al. 1995).
Obwohl die Fähigkeit zur Glykogensynthese schon in der frühen Fetalperiode
vorhanden ist, kommt es erst unmittelbar vor der Geburt zur nennenswerten
Glykogenspeicherung in der Leber (MEYER und KAMPHUS 1990). Die Menge an
gespeichertem Glykogen beträgt bei Kälbern zum Zeitpunkt der Geburt zwischen 2%
und 5% der Lebermasse. Postnatal fällt der Glykogengehalt innerhalb eines Tages
unter 1% (KOLB und KOIDER 1978). Kommt es zu einer uterinen Mangelversorgung
aufgrund von Krankheit oder energetischer Unterversorgung des Muttertieres, bleibt
auch die Glykogenakkumulation in der Leber gering. Dann ist eine schnelle
postnatale Energieversorgung besonders wichtig (CENTER et al. 1995).
Schrifttum
18
Glukose
Am Ende der Fetalentwicklung finden sich sehr geringe Glukosekonzentrationen im
Blut der Kälber. Die Werte schwanken zwischen 1,11 mmol/l und 2,22 mmol/l.
Allerdings befinden sich hohe Konzentrationen an Fruktose im fetalen Blut (6,66 bis
8,34 mmol/l), die aber nur in geringen Umfang vom Fetus verstoffwechselt werden
können. Durch die unter der Geburt auftretende Hypoxie kommt es zur Aktivierung
des Nebennierenmarks und zur Ausschüttung von Adrenalin. Dadurch wird die
Glukosemobilisierung aus den Leberreserven forciert. Das neugeborene Kalb hat
durch die Anlage von braunem Fettgewebe mit einem Anteil von durchschnittlich
1,5% des Körpergewichtes die Möglichkeit, einen Teil seines Energiebedarfes über
freie Fettsäuren zu decken. Durch diesen Mechanismus ist der bovine Neonat im
Vergleich zu Ferkeln unempfindlicher gegen Hungern (KOLB und KOUIDER 1978;
BEYREIß 1983). Veröffentlichungen von ZANKER und Mitarbeitern (2001) sowie
KOLB und KOUIDER (1978) belegen, dass aus energetischer Sicht ein normal
entwickeltes Kalb in der Lage ist, über die ersten 24 Stunden post natum keine
Nahrung aufzunehmen, ohne bleibende Störungen in seiner Entwicklung zu erfahren.
Erfahrungen aus der Praxis der Klinik für Geburtshilfe an der Justus-LiebigUniversität
in
Gießen
widersprechen
diesem.
Bezüglich
der
normalen
Plasmaglukosekonzentration von vitalen Kälbern gehen die Literaturangaben stark
auseinander. So existieren Angaben von durchschnittlich 2,30 mmol/l bis zu 5,09
mmol/l (Tab. 3) (MÜLLING et al. 1979; HÄBERLE 1986; PEIP 1989; MAACH et al.
1991; BAUMRUCKER et al. 1994). PEIP (1989) und HÄBERLE (1986) konnten einen
Zusammenhang
zwischen
der
Vitalität
der
Neonaten
und
deren
initialem
Glukosespiegel herstellen. Danach steigt der mittlere Blutglukosewert bei Kälbern,
die eine erhöhte Vitaldepressivität aufweisen. In der Literatur wird übereinstimmend
innerhalb der ersten Lebensstunden ein geringer Abfall der Blutglukosekonzentration
beobachtet, der auf energiezehrende Prozesse zurückzuführen ist. An erster Stelle
sind
dabei
die
Stoffwechselprozesse
Erhaltung
zu
Glukosekonzentrationen
der
nennen.
durch
Bis
Körpertemperatur
24
mehrfache
Stunden
sowie
post
anlaufende
natum
Kolostrumaufnahme
auf
sind
die
ein
bei
Monogastriern normales Niveau angestiegen und stabilisieren sich (HÄBERLE 1986;
Schrifttum
19
PEIP 1989; BAUMRUCKER et al. 1994; EGLI und BLUM 1998; ZANKER et al.
2001).
Tab. 3:
Durchschnittliche Plasmaglukosekonzentrationen (mmol/l) von Kälbern
unmittelbar post natum
Autoren
Werte
angegeben
als
Blutglukosegehalt
KOLB und KOUIDER 1978
¯
x
3,4
MÜLLING et al. 1979
¯
x
2,3
HÄBERLE 1986
¯
x±s
3,8 ± 6,7
PEIP 1989
¯
x±s
4,4 ± 1,2
MAACH et al. 1991
¯
x±s
5,1 ± 1,7
SCHULZ et al. 1997
¯
x±s
3,2 ± 2,3
STENGEL 1998
¯
x g ± SF
2,3 ± 0,1
Im Vergleich von Neonaten aus Normalgeburten können bei Kälbern aus
erschwerten Geburten initial höhere Blutglukosewerte festgestellt werden (HÄBERLE
1986, SCHULZ et al. 1997, BELLOWS und LAMMOGLIA 1999). Von der Geburt bis
24 Stunden danach steigt die Blutglukose, um sich dann bei einem relativ stabilen
Wert einzupendeln (EGLI und BLUM 1998).
Gesamtprotein
Mit der Entwicklung vom Neonaten zum adulten Rind geht eine proportionale
Veränderung der Blutzusammensetzung einher. Beim neugeborenen Kalb liegt die
Menge an Gesamtprotein im Plasma bei 3 - 5%. Nach Aufnahme von Kolostralmilch
steigt der Gehalt rasch. Er bewegt sich während des Wachstums bei 7%, beim
ausgewachsenen Rind bleibt er zwischen 6 - 8%. Der Neonat unterscheidet sich
jedoch erheblich hinsichtlich der dynamischen Auf-, Um- und Abbaureaktionen der
Proteine. Bedingt durch das Wachstum bei Kälbern ist die Gesamtstickstoffbilanz
Schrifttum
positiv,
bei
20
Adulten
jedoch
zumeist
ausgeglichen.
Zentralorgan
des
Proteinstoffwechsels ist die Leber. In den Hepatozyten wird mit Ausnahme der
Immunglobuline nahezu das gesamte Eiweiß gebildet. Zusätzlich stimuliert wird die
Albuminsynthese durch Kolostrum (SCHIESSLER et al 1977; MEYER und
KAMPHUS 1990; WALSER 1990; MAACH et al. 1991; KRAFT und DÜRR 1999;
RAUPRICH et al. 2000; BLUM und HAMMON 2000).
Das Haupteiweiß des Serums beim Rinderfetus ist das alpha-Feto-Protein, welches
zum Ende der Gravidität durch Albumin ersetzt wird. Der Gesamtproteinanteil liegt
am Ende der Trächtigkeit um bis zu über 50% niedriger als beim erwachsenen Rind,
das Gesamtproteinkonzentrationen von 60 - 80 g/l aufweist (Tab. 4). Dies erklärt sich
vor allem durch den nahezu vollständigen Mangel an γ-Globulinen vor der Aufnahme
von Kolostrum, aber auch die Albumin- sowie α- und β-Globulinfraktion ist deutlich
niedriger (BOUDA und JAGOS 1979; STÖBER und GRÜNDER 1990; STEINHARDT
et al. 1993; STEINHARDT et al. 1997; STENGEL 1998).
Tab. 4 :
Mittlere Gesamtproteinkonzentrationen (g/l) bei Kälbern unmittelbar
post natum
Autoren
Werte
angegeben
als
Gesamtproteingehalt
MAACH et al. 1991
¯
x±s
45,3 ± 7,2
STEINHARDT et al. 1993
¯
x±s
45,8 ± 7,6
STEFFEN et al. 1997
¯
x±s
42,2 ± 0,3
STEINHARDT et al. 1997
¯
x±s
53,9 ± 5,8
STEINHARDT et al. 2000
¯
x
39,4
Schrifttum
21
Nach der Aufnahme von Kolostralmilch steigt innerhalb des ersten Lebenstages das
Gesamteiweiß bis zu einem Peak an, der im Bereich adulter Rinder liegt. Von nun an
kommt es nur noch zu geringen Schwankungen und zum allmählichen Angleich an
Erwachsenenwerte (WALSER 1990; STEINHARDT et al. 1993; MAACH et al. 1991;
EGLI und BLUM 1998).
Die Entwicklung der Eiweißkonzentration beim Kalb wird durch mehrere Faktoren
entscheidend beeinflusst. Eine wichtige Rolle dabei spielt neben der Menge die
Zusammensetzung des Kolostrums sowie der Zeitraum post natum, in dem es
aufgenommen wird (ZANKER et al. 2001). Umweltfaktoren haben erheblichen
Einfluss auf die Plasmaproteinkonzentration. STEINHARDT und THIELSCHER
(1999) konnten nachweisen, dass sich verschiedene Haltungsvarianten bis zum 90.
Lebenstag
auswirken.
Kälber
in
Einzelhaltung
weisen
dabei
eine
höhere
Plasmaeiweißkonzentration auf als solche aus Gruppenhaltung. Nahezu alle Autoren
berichten von beachtlichen individuellen Schwankungen des Gesamtproteingehaltes,
dessen Ursachen in der genetischen sowie hormonellen Regulation, in nutritiven
Effekten und in den Auswirkungen des Geburtsvorganges gesucht werden
(STEINHARDT et al. 1997; STEFFEN et al. 1997; STEINHARDT und THIELSCHER
2000; WEHREND et al. 2000)
Triglyzeride und Cholesterin
Die
zu
den
Neutralfetten
zählenden
Triglyzeride
sind
der
bedeutendste
Energiespeicher des Säugetierorganismus. Durch ihren niedrigen Oxidationsgrad
beinhalten
sie
erheblich
größere
Mengen
an
Energie
als
Proteine
oder
Kohlenhydrate. Infolge ihrer fehlenden Polarität können Neutralfette nicht hydratisiert
gespeichert werden. Dadurch ist durch Triglyzeride, bei gleichem Gewicht, eine
sechsmal
größere
Energiemenge
zu
speichern
als
durch
Glykogen.
Die
Verfügbarkeit von Triglyzeriden wird über zwei Wege gewährleistet. Entweder
werden sie exogen über die Nahrung zugeführt oder endogen im endoplasmatischen
Retikulum der Hepatozyten synthetisiert. Als Grundlage der endogenen Synthese
dienen
größtenteils
Kohlenhydrate,
welche
in
die
energetisch
Speicherform überführt werden (VOET und VOET 1995; KRAFT 1999).
günstigere
Schrifttum
22
Cholesterin gehört zur Gruppe der Steroide und kommt vor allem im tierischen
Organismus vor. Es ist ein wichtiger Bestandteil von Plasmamembranen, die
Grundlage von Steroidhormonen und damit essentiell für die Regulation von
physiologischen Abläufen und dem Kohlenhydratstoffwechsel. Im Blutplasma kommt
Cholesterin zu 70% verestert mit Fettsäuren vor und dient als Trägersubstanz.
Ähnlich den Triglyzeriden ist der Organismus in der Lage, Cholesterin selbst zu
synthetisieren oder über die Nahrung zu resorbieren (VOET und VOET 1995, KRAFT
1999).
Die Konzentrationen von Triglyzeriden und Cholesterin im Plasma von Kälbern ist
von den Faktoren Zeitpunkt und Menge der Kolostrumaufnahme sowie deren
Zusammensetzung abhängig. Verzögert sich die Kolostrumaufnahme über die 24.
Lebensstunde hinaus, bleiben die Plasmakonzentrationen von Triglyzeriden und
Cholesterin unter denen von Kälbern, die zuvor Kolostrum aufnehmen konnten
(BLUM et al. 1997, BLUM und HAMMON 2000). RAUPRICH und Mitarbeiter (2000)
konnten sogar nachweisen, dass nach der Verabreichung von Kolostrum und einer
Nährlösung, deren Inhaltsstoffe denen von Kolostrum nachempfunden war, die
Kälber mit Kolostrumversorgung eindeutig der Vergleichsgruppe überlegen waren.
Bei Kälbern, denen homologes Kolostrum zur freien Verfügung stand, konnte ein
Anstieg der Triglyzeridkonzenration im Plasma bis zum siebten Lebenstag
festgestellt werden. Cholesterin verzeichnete einen rapiden Anstieg bis zum 14. Tag
post natum. Bis zum 84. Tag wurde dann nur noch ein geringer Zuwachs gemessen
(EGLI und BLUM 1998).
2.2.3.2
Anpassung der Niere unter Berücksichtigung der Elektrolythomöostase, des Harnstoff- sowie Kreatininspiegels
Die ausgereiften Nieren haben im Organismus essentielle Aufgaben bei der
Aufrechterhaltung der Homöostase zu erfüllen. Dies beinhaltet die Ausscheidung
harnpflichtiger Substanzen, insbesondere Metaboliten des Aminosäurestoffwechsels
(Harnstoff und Kreatinin), sowie hochmolekularer körperfremder Stoffe. Im
Gegensatz dazu müssen erhaltenswerte Substanzen (Glukose, Aminosäuren,
Phosphate) rückresorbiert werden. Die Regulation des Wasser- und Elektrolyt-, wie
Schrifttum
23
auch die des Säure-Basen-Haushaltes, trägt zur Isotonie, Isoionie und Isohydrie des
Blutes bei. Eine zusätzliche Nierenfunktion besteht in der Synthese und Inaktivierung
von Hormonen (WALSER 1990; FROMM und HIERHOLZER 2000).
Die Regulation des fetalen Wasser- und Elektrolythaushaltes wird im Laufe der
intrauterinen Periode von der Plazenta übernommen. Die wichtigste Funktion der
fetalen Niere ist die Produktion von Fruchtwasser. Schon während des zweiten
Drittels der Gravidität ist die Niere zur Harnproduktion in der Lage. Der Urin des
Fetus wird aus der fetalen Harnblase über den Urachus in die Allantoisblase
abgegeben. Zum Ende der Gravidität befinden sich beim Rind etwa 4 - 15 Liter
fetalen Harns in der Allantoisblase (WALSER 1990). Eine verminderte Fruchtwasserproduktion (Oligohydramnion) führt zu sekundären Organschädigungen
(BRANDIS 1989). Insbesondere betroffen ist dabei die Lunge des Feten, die in der
späteren Entwicklung meist eine Hypoplasie aufweist (BAUER 2001).
Während der Gravidität, insbesondere im peripartalen Zeitraum, kommt es zu einer
enormen Umverteilung des Körperwassers beim Fetus, respektive Neonaten. Bei
einer kontinuierlichen Verminderung der totalen Körperflüssigkeit verschiebt sich die
Relation an extrazellulärer und intrazellulärer Flüssigkeit immer mehr zu Gunsten des
Intrazellulärwassers. Der postnatal zu erwartende Flüssigkeitsverlust beträgt bis zu
10% des Körpergewichtes. Vor allem die extrazelluläre Flüssigkeit geht verloren, dies
spiegelt sich in der physiologischen, nachgeburtlichen Gewichtsabnahme wider. Am
Ende der physiologischen Graviditätsdauer steigert der Fetus die Menge an
produziertem Harn. Eine Funktionsumstellung der Nieren findet allerdings erst mit der
Geburt statt. Erst postnatal besitzt die Niere die Fähigkeit zur ausreichenden
Wasser- und Salzretention, wobei die Leistungsfähigkeit der fetalen Niere nur 40%
bis 60% des adulten Tieres beträgt (Tab. 5) (WALSER 1990). Der mature Neonat ist
in der Lage, die Osmolarität und das Harnvolumen bei normaler Belastung dem
Bedarf anzupassen (BRANDIS 1989; KRUGER et al. 1995). Die Harnmolarität liegt
nur gering über der des Plasmas. Überschreiten die Belastungen das normale Maß,
wie bei einer neonatalen Diarrhoe oder der Aufnahme großer hypotoner
Flüssigkeitsmengen, wird die Kompensationsfähigkeit der Nieren überschritten und
es kommt zu Verschiebungen im Elektrolyt- und Wasserhaushalt (FINCO 1989).
Schrifttum
24
Die Leistungsfähigkeit und Funktionalität verändert sich unter der Geburt. Die
Nierenperfusion wird verstärkt. Dadurch erhöht sich auch die glomeruläre
Filtrationsrate und die Resorptionsleistung des Neonaten (KRUGER et al. 1995;
BRANDIS 1989). Die vollständige funktionelle Nephrogenese vollzieht sich erst im
Lauf der ersten Lebenswochen. Im Nierenparenchym kommt es zu entscheidenden
morphologischen Veränderungen. Das glomeruläre Volumen nimmt zu und die
Membranpermeabilität steigert sich durch eine Verdünnung des glomerulären
Endothels (FINCO 1989; WALSER 1990). Parallel dazu verlängern sich die
Nierentubuli. Zwischen dem zweiten und siebten Lebenstag steigert sich die
glomeruläre Filtrationsrate um das Siebenfache (FINCO 1989). Bis zur vollständigen
Adaptation kommt es durch die funktionelle Unreife der fetalen Nieren zu einer
„physiologischen Aminoazidurie" (WALSER 1990). KLEE und Mitarbeiter (1985)
hingegen beschreiben eine uneingeschränkte Nierenfunktion beim neugeborenen
Kalb.
Tab. 5:
Harnwerte von Kälbern in der Kolostralperiode im Vergleich zu adulten
Rindern (nach KETZ 1980)
Normale Harnmenge (l/24h)
Dichte des Harns (g/cm3)
Gesamtmolarität des Harns (mmol/l)
Quotient Harnmolarität / Serummolarität
(mmol/l)
Kalb
Rind
3,5 - 5,0
6,0 - 20,0
1,013 ± 0,009
1,030 ± 0,012
340 ± 150
1020 ± 300
1,07
3,71
Schrifttum
25
Elektrolyte
Alle
Körperflüssigkeiten
beinhalten
Elektrolyte
in
unterschiedlicher
Zusammensetzung. Ihre Bedeutung liegt neben der Aufrechterhaltung und
Regulierung des osmotischen Druckes in der Reizleitung und Übertragung. Weiterhin
sind sie bei der Homöostase des Säure-Basen-Haushaltes beteiligt und aktivieren
verschiedene Enzyme. Die Isoionie des Plasmas wird vor allem durch die
Nierenfunktion reguliert. Die charakteristischen Mengen der Elektrolyte in den
verschiedenen Flüssigkeitsräumen sind dabei diagnostisch aufschlussreich. Für
labordiagnostische Untersuchungen sind die Plasmaelektrolytkonzentrationen im
Extrazellulärraum am besten zugänglich.
Der Extrazellulärraum beinhaltet etwa ein Drittel des Körperwassers, zwei Drittel
entfallen auf den Intrazellulärraum. Zur Aufrechterhaltung des osmotischen
Gleichgewichtes bei 290 mosm/l ist die Gesamtkonzentration der Elektrolyte in
beiden Räumen die gleiche. Im Extrazellulärraum, der die Interstitialflüssigkeit und
das
Plasmawasser
enthält,
bilden
Natrium-
und
Chloridionen
den
Hauptelektrolytanteil; in der Intrazellulärflüssigkeit sind Kalium-, Phosphat- und
Magnesiumionen
vorherrschend.
Die
physiologische
Bedeutung
der
hohen
extrazellulären Natriumionenkonzentration liegt in der Aufrechterhaltung des
Extrazellulärvolumens. Die hohe intrazelluläre Kaliumionenkonzentration schafft mit
Hilfe einer selektiven Membranleitfähigkeit die Vorraussetzungen für die Entstehung
eines Membranpotenzials (JEKEL 1986; HARTMANN 1988; HARTMANN 1994;
WIRTH 1999).
Verlaufsuntersuchungen der Plasmanatriumkonzentrationen von Kälberneonaten
ergaben, dass der Natriumspiegel innerhalb der ersten Lebenstage Schwankungen
unterworfen ist, sich jedoch immer innerhalb des Referenzbereiches für adulte Rinder
bewegt (BAUMGARTNER et al. 1980; JEKEL 1986; PICKEL et al. 1989).
Die Kaliumkonzentrationen im Plasma werden post natum allgemein als erhöht
gegenüber
der
von
erwachsenen
Rinder
beschrieben.
Eine
weitere
Konzentrationssteigerung ist in der Zeit vom dritten bis zum siebten Tag nach der
Geburt festzustellen. Ab der zweiten Lebenswoche kommt es zum Angleich an das
Schrifttum
26
Niveau des adulten Rindes (JEKEL 1986; PICKEL et al. 1989; STEINHARDT et al.
1996).
Chloridionen im Blutplasma der Kälber sind unmittelbar nach der Geburt gegenüber
erwachsenen Rindern leicht erniedrigt. Innerhalb der ersten Lebensstunden steigert
sich jedoch die Konzentration auf einen im Normbereich erwachsener Tiere
liegendes Level. Bis zum siebten Tag nach der Geburt steigen die Werte langsam,
aber kontinuierlich an (FISCHER und BUTTE 1974, PICKEL et al. 1989).
Bezüglich der Konzentrationen von Natrium-, Kalium- sowie Chloridionen konnten
STEINHARDT und Mitarbeiter (1996) Einflüsse der Haltungsbedingungen feststellen.
Demnach haben Saugkälber aus einer Mutterkuhhaltung niedrigere Plasmaspiegel
der genannten Elektrolyte als Milchrindkälber in Einzelboxenhaltung.
Harnstoff und Kreatinin
Harnstoff und Kreatinin zählen zu den harnpflichtigen Substraten. Sie werden über
die Nieren ausgeschieden und zur Niereninsuffizienzdiagnostik herangezogen. Die
Gehalte beider Substanzen erlauben auch Aussagen über die Reife und Perfusion
der Nieren und über die Beurteilung ihrer Eliminierungsfunktion (KRAFT et al. 1999;
STEINHARDT und THIELSCHER 2000).
Harnstoff wird in der Leber aus Ammoniak synthetisiert. Er stellt ein für den Körper
untoxisches
Stoffwechselprodukt
der
Proteinverdauung
dar.
Daher
ist
der
Blutharnstoff nahrungsabhängig und auch bei katabolen Stoffwechsellagen erhöht.
Aus dem Blutplasma wird Harnstoff zunächst glomulär filtriert und diffundiert, dann
abhängig von der Menge des rückresorbierten Wassers, in den distalen Nierentubuli
passiv zurück. Durch diesen Mechanismus wird immer ein Teil des Hanstoffs im
System zuückgehalten und nicht ausgeschieden (FINCO 1989; WIEST und KLEE
1998; KRAFT et al. 1999).
Der Plasmaharnstoffgehalt bewegt sich nach MAACH und Mitarbeitern (1991)
zwischen der Geburt und dem 15. Lebenstag in einem Bereich von 3,61 bis 4,19
Schrifttum
27
mmol/l, um dann bis zum 30. Tag post natum auf 2,52 ± 1,20 mmol/l abzufallen.
Ähnliche Ergebnisse ergaben die Untersuchungen von OLTNER und BERGLUND
(1982) sowie PICKEL und Mitarbeitern (1989). Die nachgeburtlich relativ niedrigen
Plasmaharnstoffgehalte werden auf die anabole Stoffwechsellage des Fetus
beziehungsweise des Neonaten zurückgeführt (KLEE et al. 1985). STEINHARDT
und
Mitarbeiter
(1997)
konnten
feststellen,
dass
Kälber
mit
einer
Serumharnstoffkonzentration unter 2,5 mmol/l kleinere Körpermassen aufweisen als
Kälber mit höheren Harnstoffkonzentrationen.
Kreatinin ist unabhängig von der Nahrungszufuhr und dem Proteinmetabolismus, da
es ein Produkt des Phosphokreatin ist, welches in Beziehung zur Muskelmasse des
Kalbes steht. Der Kreatininblutspiegel ist für die Nierenfunktionsdiagnostik deshalb
ein so wichtiger Parameter, da es in der Niere frei filtriert, aber nicht rückresorbiert
wird. Dadurch weist die Kreatininausscheidung eine konstante Abhängigkeit von
Körpermasse und Zeiteinheit auf (SILBERNAGEL 1996; STEINHARDT und
THIELSCHER 1999). Auffällig beim Kalb sind sehr hohe Kreatininblutspiegel
unmittelbar post natum, was vermutlich auf eine intrauterine Anhäufung durch das
Abschlucken von Allantoisflüssigkeit (14 – 18 µmol/l Kreatinin) zurückzuführen ist.
KLEE und Mitarbeiter (1985) konnten feststellen, dass Kälberneonaten bereits
ähnlich hohe glomeruläre Filtrationsraten aufweisen wie ältere Kälber und keine
Einschränkungen der Nierenfunktion vorliegt. Die initialen Plasmakreatininwerte
unterscheiden sich bei verschiedenen Autoren nicht unerheblich (Tab. 6). Bei allen
Untersuchungen gleicht sich jedoch der Konzentrationsverlauf. Unmittelbar post
natum hat die Kreatininkonzentration ihren höchsten Wert, um bis zum vierten Tag
auf ein Niveau abzufallen, welches dem adulter Rind ähnlich ist (KLEE et al 1985;
MAACH et al. 1991, ABOUZITE et al. 1997). Eine geschlechtsspezifisch höhere
Kreatininkonzentration bei männlichen Kälbern konnte dargestellt werden. Dieser
Unterschied erstreckt sich auf alle Altersgruppen (KÖNIGS 1989).
Schrifttum
Tab. 6:
28
Plasmakreatininkonzentrationen (µmol/l) von Kälbern unmittelbar
post natum (x
¯ ± s)
Autoren
Werte
angegeben als
Plasmakreatininkonzentrationen
KLEE et al. 1985
¯
x±s
263,1 ± 97,6
MAACH et al. 1991
¯
x±s
250,2 ± 78,2
STEINHARDT und
THIELSCHER 2000
¯
x±s
252,9 ± 75,1
Hämatokrit
Der Hämatokrit beschreibt den Anteil des Blutes, der von geformten Zellen gebildet
wird. Praktisch handelt es sich dabei vorwiegend um Erythrozyten (WIESNER und
RIBBECK 2000). Antepartal werden die Erythrozyten von der fetalen Leber gebildet,
dabei handelt es sich um makrozytäre, zum Teil kernhaltige Blutkörperchen. Im
Verlauf der Fetalentwicklung bis zur Geburt ist eine Zunahme des Hämatokrites
festzustellen (FRERKING 1975). Postnatal wird die hepatische Erythropoese von der
medullären abgelöst. Es zeigt sich noch immer eine Makrozytose sowie eine
Anisozytose von Erythrozyten, die aber im Verlauf der Entwicklung zu einer
Normozytose wird (WALSER 1990). Unmittelbar nach der Geburt liegen die Angaben
für den Hämatokrit zwischen 0,33 l/l und 0,42 l/l (FISCHER und BUTTE 1974;
MAACH et al. 1991; STEINHARDT et al. 1993; SCHLERKA 1998). Ein solch hoher
Hämatokrit unmittelbar post natum, der teilweise die Werte der adulten Tiere
überragt, erklärt sich durch den intrapartalen Einstrom von Blut durch die Arteriae
umbilicales zum Kalb und einen verminderten Rückfluss über die komprimierte
Nabelvene zum Muttertier (HARVEY 1989).
Die Sauerstoffversorgung des Fetus ist abhängig vom uterinen Blutfluss. Dieser wird
stark beeinflusst durch die Größe des Uterus und dem Kaliber der ihn versorgenden
Gefäße. Zum Ende der Gravidität hin wächst der Fetus gegenüber dem Uterus
überproportional, so daß es zu einer Minderversorgung der Frucht kommt. Hierdurch
Schrifttum
29
verringert sich auch die kompensatorische Reserve des Fetus (STEINHARDT et al.
1993). Erkenntnisse über die Physiologie des Fetus weisen darauf hin, dass der
Fetus am Ende der Gravidität meist hypoxische Zustände zeigt, die kompensatorisch
eine Steigerung des Herzminutenvolumens und eine Umverteilung des Blutflusses
zum Gehirn, zu Herz und Nebennieren sowie zur Plazenta zur Folge haben. Diese
Blutumverteilung führt zu einer verstärkten Erythropoese und ebenfalls zu einer
Erhöhung des Hämatokrit. In der postpartalen Entwicklung kommt es zu einem
rapiden Abfall des Hämatokrit, welcher sich nach drei bis sieben Tagen abschwächt
(MAACH et al. 1991; SCHLERKA 1998; ZANKER et al. 2001). Dieses Absinken
resultiert aus einer postnatal einsetzenden Hydrämie und einer damit verbundenen
Hämodilution durch Kolostrumaufnahme (MAACH et al. 1991; SCHLERKA 1998). In
einer zweiten Periode nach der ersten Lebenswoche zeigt sich ein leichter Abfall des
Hämatokrit. Dieser erklärt sich dadurch, dass die Wachstumsgeschwindigkeit des
Kalbes
größer
ist,
als
die
Regenerationsgeschwindigkeit
der
Erythrozyten
(BOUNOUS 1995). Zwischen den Einzeltieren bestehen große individuelle
Schwankungen, welche über die Adaptationsperiode hinaus bestehen bleiben
(STEINHARDT et al. 1993). Bezüglich der Höhe des Hämatokrit zeigen weibliche
Kälber höhere Werte als männliche Tiere (MAACH et al. 1991). Keinen Einfluss auf
den Hämatokrit hat die Rasse der Kälber sowie die Parität der Muttertiere
(STEINHARDT et al. 1993).
Schrifttum
30
2.2.3.3
Enzymogramm des bovinen Neonaten
Enzyme dienen im Organismus als Katalysatoren biochemischer Reaktionen. Sie
kommen entspechend ihrer Funktion in verschiedenen Kompartimenten des Körpers
vor. Die Einteilung von Enzymen kann nach ihrem Reaktionstyp (Tab. 7) oder nach
ihrer hauptsächlichen Lokalisation im Organismus erfolgen. Für die klinische
Labordiagnostik bietet sich die Einteilung nach der Lokalisation an (Abb. 2). Die
Plasmaaktivitäten stehen dabei durch ihre relativ einfache Verfügbarkeit im
Vordergrund. Entsprechend der jeweiligen Funktion kann Organen ein spezifisches
Enzymprofil zugeordnet werden. Innerhalb der Gewebe sind die Enzyme vorwiegend
intrazellulär lokalisiert, wobei spezifische Verteilungsmuster zwischen Zytoplasma
und Mitochondrien existieren. Die intakte Zellwand verhindert einen Austritt der
Enzyme in das Plasma. Dennoch sind auch im Blut gesunder Individuen immer
Plasmaenzymaktivitäten
nachweisbar,
die
auf
Zelluntergang
und
erhöhte
Zellpermeabilität zurückzuführen sind und den pyhsiologischen Rahmen vorgeben.
Gesteigerte
Serumenzymaktivitäten
sind
auf
erhöhte
Zellleistung,
Permeabilitätsveränderungen der Zellmembran und verstärkten Zelluntergang
zurückzuführen.
vorzufinden
Erhöhte
und
führen
Zellleistungen
zu
sind
unter
Aktivitätssteigerungen
Wachstumsbedingungen
von
zellulären
Enzymen
(BOSTEDT 1983; WEHREND et al. 2000). Überbelastungen können durch
Erkrankungen,
über
hypoxische
und
mechanische
Noxen
ebenfalls
zur
Zellschädigung und zur Freisetzung von Enzymen ins Plasma führen. Dieser
Umstand
eröffnet
die
Möglichkeit,
diagnostische
Rückschlüsse
über
das
Plasmaenzymprofil anzustellen (WÜRZNER 1964; PETERS-BORG und FRERKING
1982). Auch durch Stresssituationen, die mit einer Ausschüttung von Hormonen wie
Adrenocorticotropem Hormon, Cortison oder Insulin verbunden sind, steigern die
Permeabilität von Zellmembranen und begünstigen die Freisetzung von Enzymen ins
Plasma (GERBER 1963; TOLLERSRUD und BAUSTAD 1970).
Bei Neonaten stellen sich die enzymatischen Veränderungen im Plasma besonders
komplex dar. Schon präpartal setzen Aktivitätserhöhungen verschiedener Enzyme
ein, die sich, verstärkt durch die Geburt, postpartal fortsetzen. Ursächlich dafür
werden die Freisetzung von Enzymen aus zerfallenden Erythrozyten, hypoxische
Schrifttum
31
Noxen, Änderungen des Blut-pH Wertes, eine veränderte Hämodynamik und
einsetzende Adaptationsvorgänge der großen Parenchyme diskutiert (BOSTEDT
1976; BOSTEDT und RHEINHARDT 1980; TREUDE und MÜLLING 1982;
BOSTEDT 1983). Außerdem spielt die Aufnahme von Kolostrum und darin aktiver
Enzyme eine Rolle (BOYD 1989; BOSTEDT et al. 1997; BLUM und HAMMON 2000).
Der Zeitraum der Nachweisbarkeit von Enzymen im Plasma ist abhängig von deren
spezifischen Halbwertszeiten sowie der Umverteilung zwischen Intravasalraum,
Extravasalraum und Intrazellulärraum (REINHARDT 1977).
Tab. 7:
Klassifikation von Enzymen nach Reaktionstypen
(VOET und VOET 1995)
Klassifikation
Typus der katalysierten Reaktion
1. Oxidoreduktasen
Oxidations- und Reduktions-Reaktionen
2. Transferasen
Transfer funktioneller Gruppen
3. Hydrolasen
Hydrolyse Reaktionen
4. Lyasen
Gruppeneliminationen
von
Doppelbindungen
oder
Anlagerung
von
Gruppen an Doppelbindungen
5. Isomerasen
Isomerisierungen
6. Ligasen
Herstellen von Bindungen zwischen zwei
Substraten unter ATP-Hydrolyse
Schrifttum
32
Enzyme
plasmaspezifisch
plasmaunspezifisch
(funktionelle Blutbestandteile,
z.B. Gerinnungsfermente,
Esterasen)
Exkretenzyme
(Sekretenzyme in den
extrazellulären Raum, z.B. AP
der Gallengänge, saure
Phosphatase der
Gallengänge)
zelluläre Enzyme
(keine biologische Funktion
im Blut)
Abb. 2:
organspezifisch
ubiquitär vorkommend
(z.B. GLDH, CK)
(z.B. AST, ALT, LDH)
Einteilung der Enzyme nach BÜCHER (1959)
Schrifttum
2.2.4
In
der
33
Ethologische Adaptation
Mutterkuhhaltung
Milchrindhaltung
eine
Milchrindhaltung
erfolgt
spielt
ungleich
die
Kuh-Kalb-Beziehung
wichtigere
unmittelbar
post
Rolle.
natum
In
oder
im
der
Vergleich
zur
konventionellen
nach
der
ersten
Kolostrumaufnahme ein Absetzen des Kalbes vom Muttertier. Die weitere Betreuung
des Neugeborenen findet durch den Menschen statt. In der Mutterkuhhaltung
hingegen muß unmittelbar nach der Geburt eine Kontaktaufnahme zwischen Kuh und
Kalb bestehen, welche sich weiter intensiviert und bis zum Absetzen nach etwa 10
Monaten andauert. Die Interaktionen zwischen Kuh und Kalb in der Zeit unmittelbar
nach der Geburt haben dabei nicht zu unterschätzende positive Effekte auf die
Entwicklung des Neonaten und die Rekonvaleszenz des Muttertieres (HOUWING et
al. 1990). Nur die Kenntnis des normalen Verhaltens lässt Rückschlüsse auf eine
ungestörte Entwicklung zu.
Ethologisch steht das Hausrind auch heute noch, trotz der Jahrtausende dauernden
Domestikation, seinen Urahnen, den Wildrindern, sehr nahe. Wenn Raum- und
Umweltfaktoren es zulassen, zeigen sich Verhaltensmuster, die denen wildlebender
Artgenossen sehr ähnlich sind (EDWARDS and BROOM 1982). Peripartal bedeutet
dies, dass sich hochgravide Rinder zur Abkalbung vom Herdenverband lösen und
sich in einem Versteck, wie Gebüsch oder hohem Gras, niederlegen, um zu gebären.
Wenige Minuten nach der Geburt, wenn das Muttertier wieder aufgestanden ist, tritt
die Kuh meist in Verbindung mit leisem, dumpfem Brummen an das Kalb heran,
beriecht es zunächst, um es dann zu belecken (SELMAN et al. 1970; SAMBRAUS
1978; BOGNER und GRAUVOGEL 1984). Dieses Verhalten ist bei Primiparae
stärker ausgeprägt als bei Pluriparae (EDWARDS and BROOM 1982; SCHULZ et al.
1997). Das Belecken dient in erster Linie dem Aufbau des Sozialkontaktes zwischen
Mutter und Kalb. Weitere Effekte sind Entfernung der Eihäute und des
Fruchtwassers, sowie Steigerung der Hautdurchblutung, Anregung der Atmung und
Darmmotorik. Das Belecken dauert bei Fleischrindern ungefähr eine Stunde, bei
Milchrindrassen dagegen nur die Hälfte der Zeit (SELMAN et al. 1970; SAMBRAUS
1978). Motiviert durch das Anstoßen des Muttertieres oder aus eigenem Antrieb
beginnt das Neugeborene mit Aufstehversuchen. Abhängig von Vitalität und
Schrifttum
34
Rassezugehörigkeit des Kalbes ist es nach einer halben bis einer Stunde in der Lage
zu stehen und Kolostrum aufzunehmen. In den ersten 4 - 8 Lebensstunden des
Neonaten ist dessen Hauptaktivität auf Eutersuche und Milchaufnahme hin
ausgerichtet. Nach der Geburt ist das Kalb nicht fähig, das Euter des Muttertieres zu
erkennen. Es orientiert sich mit dem Kopf entlang der Unterkante waagerechter
Objekte. Kommt es bei dieser Suche in einen Winkel, beginnt das Kalb verstärkt
nach
herabhängenden
Strukturen
zu
suchen,
die
sofort
besaugt
werden
(SAMBRAUS 1990). Die Mutterkuh unterstützt dies durch Veränderung ihrer
Körperstellung und lenkende Kopfstöße. Durchschnittlich benötigen Kälber aus
Mastrassen 1,5 Stunden, solche aus Milchrindrassen sogar mehr als zwei Stunden,
bis sie zum ersten Mal saugen. In den ersten Lebenstagen trinkt das Kalb acht Mal
täglich und öfters. Die Frequenz verringert sich im Lauf des ersten Lebensmonats auf
sechsmal pro Tag. Die Tränkeaufnahme geschieht aus eigenem Antrieb (bei
Fleischrindern 4/5 der Saugakte) oder auf Berührung des Muttertieres hin. Bei hoher
Milchleistung kommt es häufiger zur Aufforderung durch das Muttertier. Das Saugen
geschieht in 90% der Saugakte in verkehrt paralleler Stellung, wodurch die Kuh in
der Lage ist, ihr Kalb durch Beriechen der Anogenitalregion olfaktorisch zu
identifizieren. Beim Saugen hält das Kalb eine bestimmte Reihenfolge der
angesaugten Zitzen ein. Einem drei- bis fünfsekundigem Saugen folgt ein Wechsel
der Zitze. In 80% der Fälle wird der Saugvorgang vom Kalb selbst beendet. Nur in
ungefähr 20% der Fälle unterbricht die Kuh durch Abwehrbewegungen die
Nahrungsaufnahme.
In den ersten drei bis vier Lebenstagen bleibt das Kalb an dem Platz, an dem es
geboren wurde, unabhängig davon, ob sich das Muttertier entfernt. In dieser Zeit
reagiert das Kalb nicht auf das Rufen der Mutter. Die Liegezeit der Kälber beträgt in
den ersten Lebenstagen 80% der Tag- und Nachtzeit. Die Stehperioden dauern
kaum länger als 15 Minuten. Ab dem 5. Tag ist das Kalb in der Lage, auf akustische
Reize der Mutter zu folgen. Um diesen Zeitpunkt wird das Kalb von der Mutter zur
Herde geführt, wo es sich einer Gruppe gleichaltriger Tiere anschließt (BOGNER und
GRAUVOGEL 1984).
Schrifttum
35
Zusammensetzung des Kolostrums beim Rind in
Hinblick auf die untersuchten Blutparameter
2.3
Die Aufnahme von Kolostrum spielt eine entscheidende Rolle in Hinblick auf die
weitere Entwicklung des Neonaten. Das sofort postnatal vorhandene Kolostrum hat
eine gegenüber reifer Milch abweichende Zusammensetzung und enthält neben
vielen
Nährstoffen,
Vitaminen,
Mengen–
und
Spurenelementen
sowie
Immunglobulinen auch erhebliche Mengen an bioaktiven Substanzen. Darunter
fallen:
Insulin,
Prolaktin,
insulinähnliche
Wachstumsfaktoren,
Cytokine,
Steroidhormone, Schilddrüsenhormone, Enzyme, Peptide, Polyamine und Nukleotide
(KIELWEIN 1994; BLUM und HAMMON 2000). Neben der Bereitstellung von
Immunglobulinen und Energie fördern die bioaktiven Inhaltsstoffe die Entwicklung
des Gastrointestinaltraktes und besitzen metabolische sowie endokrine Funktionen.
Dabei nehmen Kälber in Mutterkuhhaltung deutlich größere Mengen an Kolostrum
auf als bei künstlicher Fütterung empfohlen wird (BLUM und HAMMON 2000).
Aufgrund der Zusammensetzung des Milchsekretes sowie der sich post natum rasch
verändernden Permeabilität des Kälberdarmes, ist eine möglichst frühe Aufnahme
wichtig.
Es ergeben sich direkte Einflüsse der Kolostrumaufnahme auf die Zusammensetzung
des Blutes von Kälbern. Aufgrund der massiven Absorption von Immunglobulinen
und der durch Kolostrum angeregten Proteinbiosynthese in der Leber, steigt der
Gesamtproteingehalt des Plasmas an (SCHÄFER et al. 1998; KÜHNE et al. 2000;
RAUPRICH et al. 2000). Untersuchungen belegen ebenso einen Zusammenhang
zwischen der Kolostrumaufnahme und der Harnstoffkonzentration. Eine eindeutige
Beziehung konnte jedoch noch nicht geklärt werden (KÜHNE et al. 2000; ZANKER et
al. 2000). Klar ist, dass die in großem Umfang im Kolostrum vorhandenen
maternalen
Enzyme,
wie
γ-Glutamyltransferase,
Laktatdehydrogenase,
Aspartataminotransferase und Glutamyldehydrogenase zu einem Aktivitätsanstieg im
Plasma der Kälber führen (THOMPSON und PAULI 1981; BOSTEDT 1983; BOYD
1989; BLUM und HAMMON 2000). Widersprüchliche Literaturangaben bestehen
bezüglich des Einflusses der Kolostrumaufnahme auf die Plasmakonzentrationen an
Cholesterin und Triglyzeriden. Nach Untersuchungen von BLUM und HAMMON
Schrifttum
36
(2000) erhöhen sich die Gehalte im Plasma der Kälber nach einer frühzeitig erfolgten
Kolostrumaufnahme.
ZANKER
und
Mitarbeiter
(2000)
konnten
diesen
Zusammenhang ausdrücklich nicht feststellen. Die Konzentrationen von Hämatokrit
und Glukose bleiben durch Kolostrumaufnahme verglichen mit der Aufnahme von
Milchaustauscher nach Untersuchungen von ZANKER und Mitarbeitern (2000)
weitgehend unberührt. Die Wirkungsweise der im Kolostrum befindlichen Substanzen
ist noch nicht erschöpfend geklärt. So konnte festgestellt werden, dass trotz gleicher
Zusammensetzung von Kolostrum und einer Vergleichslösung die Resorption und die
funktionellen Wirkungen beim Neonaten deutlich unterschiedlich sind (RAUPRICH et
al. 2000).
3
Material und Methoden
3
MATERIAL UND METHODEN
3.1
Material
3.1.1
Bestandsdaten
37
Die Herde, in der die Untersuchung von Oktober 2000 bis Januar 2001 durchgeführt
wurde, ist seit acht Jahren nach den Vorschriften der Biozertifizierung AGÖL
(Arbeitsgemeinschaft Ökologischer Landbau Deutschland) geführt. Die Tierzahl
umfasste ca. 5000 Rinder, welche auf einer Fläche von etwa 4000 ha (davon 3900
ha Grünland und 100 ha Ackerland) gehalten wurden. Der Rinderbestand setzte sich
aus Fleisch- und Zweinutzungsrassen (Limousin, Deutsch Angus, Charolais,
Hereford und Fleckvieh) sowie entsprechenden Kreuzungen zusammen. Die Haltung
erfolgte als extensive Mutterkuhhaltung auf Umtriebsweiden. Lediglich die Abkalbung
fand im Stall unter Beobachtung statt. Die angestrebte Abkalbezeit lag in den
Monaten Oktober bis April. Die graviden Rinder befanden sich in Gruppen bis zu 100
Tieren auf einzelnen Weiden. Etwa zwei bis sechs Wochen vor dem errechneten
Abkalbetermin wurden die Tiere in Reihenanbindehaltung aufgestallt. Dort verblieben
sie bis zur Abkalbung. Zeigten sich unmittelbare Geburtsanzeichen, wurden die
Rinder aus der Anbindung innerhalb des Stalles in mit Stroh eingestreute
Abkalbeboxen (3 m x 4 m Grundfläche) verbracht. Die Mutterkühe blieben mit ihren
Kälbern fünf bis acht Tage in diesen Abteilungen. Während dieser Zeit bestand die
Nahrung des Kalbes ausschließlich aus Kolostrum. Die Mutterkühe wurden
anschließend zusammen mit den Kälbern in Gruppen von 30 adulten Tieren mit
Nachwuchs in gesonderten Abteilungen gruppiert. Diese waren so aufgebaut, dass
ein zentraler Bereich mit einer Größe von 4 m x 7 m durch Schlupfgitter von einem
äußeren Laufstall in der Art getrennt ist, dass sich die Kälber in beiden
Kompartimenten frei bewegen konnten, die Kühe aber nur den Außenteil nutzten.
Der zentrale Kälberschlupf war mit Stroh eingestreut. In ihm stand den Kälbern
Wasser und Heu ad libitum zur Verfügung.
Nach vier bis fünf Wochen wurden zu jeder Abteilung Mutterkühe jeweils zwei Bullen
zugegeben, welche die brünstigen Kühe bedeckten. Hatten alle Mutterkühe
3
Material und Methoden
38
vermeintlich konzipiert und die Witterungsbedingungen ließen es zu, wurden die
Tiere aus zwei bis drei Gruppen mit etwa gleichen Konzeptionsterminen zu einer
neuen Gruppe zusammen auf eine Weide verbracht. Die Kälber blieben weiterhin mit
den Muttertieren ohne Zufütterung von Kraftfutter bis zur Schlachtung auf der Weide.
Die Mutterkühe erhielten während der Stallperiode Grassilage aus betriebseigenem
Anbau sowie eine auf den Bestand abgestimmte Mineralstoffmischung. Mit zehn
Monaten wurden die Kälber der Schlachtung zugeführt.
3.1.2
Probanden
Insgesamt standen für die geplante Untersuchung 115 Kälber zur Verfügung. Sie
stammten ausnahmslos aus Geburten per vias naturalis. Die Mutterkühe wurden ab
dem 14. Tag vor dem erwarteten Geburtstermin in 30-minütigen Intervallen auf
unmittelbare
Geburtsanzeichen
hin
kontrolliert.
Durch
dieses
engmaschige
Überprüfungsintervall konnte gewährleistet werden, dass der Geburtszeitpunkt genau
festgelegt werden und die Geburten unter tierärztlicher Kontrolle stattfinden konnten.
Eine Unterteilung der Geburtsart erfolgte in Geburten ohne jeglichen Eingriff und
Geburten, bei denen eine Kontrolle aufgrund von Komplikationen sich als notwendig
erwies. In den Geburtsvorgang wurde aber erst eingegriffen, wenn ein Fortschritt
ohne geburtshilfliche Maßnahmen nicht mehr zu erwarten und somit von einer
Dystokie auszugehen war. Bei 98 Mutterkühen (85,2%) verlief die Geburt spontan
ohne Eingreifen eines Geburtshelfers. Bei 17 Geburten (14,8%) musste konservative
Geburtshilfe geleistet werden.
Eine Gruppierung der Muttertiere nach der Geburtsziffer ergab einen Anteil von
Primiparae von 23,5% (27 Tiere), Secundiparae von 20,0% ( 23 Tiere) und 56,5%
(65 Tiere) Pluriparae. In der Gruppe der Pluriparae erfolgte keine weitere
Unterteilung bezüglich der Anzahl der Geburten.
Die Beurteilung der Rassezugehörigkeit der Probanden erfolgte anhand des
Phänotypus der Mutterkuh sowie des Neonaten. Danach ergab sich eine Aufteilung
3
Material und Methoden
39
in die Rassengruppen Fleckvieh 73 Tiere (63,5%), Limousin 31 Tiere (27,0%),
Charolais 6 Tiere (5,2%), Hereford 3 Tiere (2,6%) und Deutsch-Angus 2 Tiere
(1,7%). Das Probandenkollektiv setzte sich aus 72 männlichen Tieren und 43
weiblichen
Tieren
zusammen.
Daraus
ergab
sich
eine
prozentuale
Geschlechteraufteilung von 62,6% zu 37,4% (Tab. 8).
Tab. 8:
Zusammenhang zwischen der Rasse und den Kriterien Geschlecht
sowie Geburtsart der Kälber
Rasse
Fleckvieh
Limousin
Charolais
Hereford
Deutsch
Angus
männlich
47
19
4
2
0
weiblich
26
12
2
1
2
ohne Komplikationen
63
28
3
3
1
mit Komplikationen
10
3
3
0
1
ohne Komplikationen
39
18
2
2
0
mit Komplikationen
8
1
2
2
0
ohne Komplikationen
24
10
1
1
1
mit Komplikationen
2
2
1
1
1
Kriterien
Geschlecht
Geburtsart
männliche Kälber
Geburt
weibliche Kälber
Geburt
3
Material und Methoden
40
Über den gesamten Untersuchungszeitraum hinweg befanden sich die Kälber
zusammen mit der Mutterkuh in mit Stroh eingestreuten Einzelboxen. Lediglich zur
Probenentnahme wurden die Kälber kurzfristig vom Muttertier separiert. Die Kälber
hatten von Geburt an freien Zugang zur Kuh und somit zu homologem Kolostrum.
Die Muttertiere wurden unmittelbar post partum auf Mastitisfreiheit überprüft. Alle
Kälber wurden nach der letzten Probennahme noch zwei Wochen kontrolliert. Nur
Kälber, die innerhalb dieser Zeit keine klinischen Krankheitsanzeichen aufwiesen,
wurden in die Untersuchung einbezogen.
3.1.3
Klinische Untersuchung
Zur Einschätzung der Vitalität ist unmittelbar post natum eine Beurteilung der
Neonaten mittels des nach MÜLLING (1976) modifizierten APGAR - Scores
durchgeführt worden (Tab. 9). Es folgte die Probenentnahme mit zeitgleicher
Messung
der
rektalen
Körpertemperatur
mittels
digitalem
Thermometer.
Anschließend wurde jeder Neonat einer klinischen, segmentalen Untersuchung nach
BOSTEDT und THEIN (1990) unterzogen. Im Mittelpunkt der Untersuchung stand
dabei die Kardiorespiration sowie die neurologische Reaktivität. Kälber mit
anatomischen Missbildungen wurden nicht in die Untersuchung einbezogen.
Tab. 9:
APGAR - Score, für Kälber nach MÜLLING modifiziert (1976)
Punkte
0
1
2
Muskeltonus /
Bewegung
fehlt
herabgesetzt
spontane, aktive
Reflexerregbarkeit
fehlt
herabgesetzt
voll vorhanden
Atmung
fehlt
unregelmäßig,
rhythmisch, tief,
regelmäßig
Bewegungen
flach
Schleimhautkolorit
weiß
blau – zyanotisch
rosarot
3
Material und Methoden
41
Nach der Bewertung aller Kriterien und entsprechender Punktevergabe wurden die
Einzelwerte addiert. Die sich ergebende Summe lässt eine Einstufung in drei
Vitalitätsgruppen zu.
Kälber mit 7 – 8 Punkten:
lebensfrisch
Kälber mit 4 – 6 Punkten:
vitaldepressiv
Kälber mit 0 – 3 Punkten:
lebensgefährdet
Die Kontrolle der rektalen Körpertemperatur erfolgte parallel zur Blutprobenentnahme
und wurde zusammen mit allen erhobenen Werten auf einem eigens für diesen
Zweck
konzipierten
Untersuchungsbogen
dokumentiert
(Anlage
1).
Die
Blutprobenentnahme erfolgte aus der Vena jugularis. Dazu wurde das Kalb durch
einen Helfer in Seitenlage fixiert. Es folgte eine Reinigung und Desinfektion des
Punktionsortes mit Methylalkohol. Nach manuellem Anstauen wurde die Vene
punktiert. Die Gewinnung der Blutprobe fand an der ungestauten Vene statt.
Anschließend wurden zur Kenntlichmachung des Probanden die Ohrmarken mittels
einer geeigneten Ohrmarkenzange in das rechte sowie das linke Ohr des Kalbes
eingezogen.
Mit
jeder
weiteren
Blutprobenentnahme
ging
eine
klinische,
segmentale
Untersuchung mit Erfassung der Körpertemperatur einher. An den Kälbern wurden
keine therapeutische Maßnahmen durchgeführt.
Über den eigentlichen Untersuchungszeitraum hinweg blieben die Kälber noch zwei
Wochen nach der letzten Probenentnahme unter klinischer Beobachtung.
3
Material und Methoden
3.1.4
42
Ethologische Untersuchungen
Erstes Kopfheben, erstes Stehen und erste Kolostrumaufnahme post natum
Die
Beobachtung
neugeborener
Kälber
gibt,
bei
Kenntnis
der
frühen
Adaptationsphase, auch dem medizinischen Laien eine gute Möglichkeit zur
Beurteilung der Vitalität.
Als Kriterien dafür dienten:
•
Die Zeit zwischen der Geburt und des ersten Kopfhebens.
•
Die Zeit zwischen der Geburt und des ersten sicheren Stehens.
•
Die Zeit zwischen der Geburt und der ersten Kolostrumaufnahme.
Zur Einschätzung des ersten Kopfhebens wurde ein 5-minütiges Zeitintervall
zugrunde gelegt. Es wurde dabei ermittelt, wann die Kälber zum ersten Mal in der
Lage waren, den Kopf anzuheben und in aufrechter Position zu halten. Eine
Einteilung erfolgte in drei Gruppen:
1. Kälber, die innerhalb der ersten fünf Lebensminuten eine aufrechte
Kopfposition einnehmen konnten.
2. Kälber, die für eine erhobene Kopfhaltung zwischen fünf und zehn Minuten
benötigten.
3. Kälber, welche länger als zehn Minuten benötigten, um eine erhobene
Kopfhaltung einzunehmen.
Das erste sichere Stehen ist eine wichtige Vorraussetzung zur Lokomotion und
Aufnahme von Kolostrum am Muttertier. Eine Beurteilung der Kälber fand im
Stundentakt statt. Als sicheres Stehen wurde gewertet, wenn das Neugeborene dazu
in der Lage war aufzustehen und sich mindestens für eine Minute in dieser Postiton
zu halten. Es wurden zur Einteilung drei Gruppen gebildet:
1. Kälber, die innerhalb der ersten Lebensstunde zu einem sicheren Stehen in
der Lage waren.
3
Material und Methoden
43
2. Probanden, die erst nach Ablauf einer Stunde, aber innerhalb von zwei
Stunden post natum stehen konnten.
3. Kälber, die erst nach Ablauf von zwei Stunden standen.
Als
erstes
Saugen
wurde
der
primär
erfolgreiche
Saugversuch
(mit
Kolostrumaufnahme) am Muttertier gewertet. Zur besseren Auswertbarkeit wurde
folgende Einteilung in zwei Gruppen vorgenommen:
1. Erste Kolostrumaufnahme innerhalb der ersten zwei Lebensstunden.
2. Erstes Saugen nach Ablauf der zweiten Stunde post natum.
3.1.5
Blutprobenentnahme und Aufbereitung
Die Blutentnahmen aus der Vena jugularis erfolgten nach der klinischen
Untersuchung unmittelbar post natum, zwei Stunden post natum, 24 Stunden post
natum sowie 72 Stunden nach der Geburt. Zum Einsatz kamen sterile Kanülen der
Firma Terumo mit einem Lumen von 1,2 mm und einer Länge von 40 mm. Durch
unmittelbares Aufsetzen und Aspirieren wurden 2 x 9 ml Vollblut in je eine 9 ml
Monovette (Sarstedt) mit NH4-Heparin als Blutgerinnungshemmer entnommen.
Anschließend wurden mit einer heparinisierten 2 ml Einwegspritze PICO der Firma
Radiometer Copenhagen weitere 2 ml Vollblut entnommen.
Die Auswertung der Blutgasverhältnisse fand innerhalb von fünf Minuten mit dem
transportablen Blutgasmeßgerät CCA OPTI 3 der Firma AVL statt. Die Plasmaproben
für die übrigen Bestimmungen sind noch im Stall direkt in einem Eiswasserbad
gekühlt und innerhalb von 6 Stunden aufbereitet worden. Die Zentrifugation des
Vollblutes erfolgte bei 3000 Umdrehungen pro Minute für 10 Minuten in der
Laborzentrifuge Heraeus Christ 3000. Anschließend ist das überstehende Plasma
abpipettiert und in sterilen Probenröhrchen bei –20°C tiefgefroren worden.
Zur Ermittlung der Blutglukosekonzentration wurde ein Tropfen des Blutes,
unmittelbar nach Entnahme auf einen Glukoseteststreifen (Accutrend) aufgetragen
3
Material und Methoden
44
und mit Hilfe des Accutrend GC Teststreifenmessgerätes der Firma Roche
gemessen.
3
Material und Methoden
3.2
45
Methoden
Die Blutgase und die Parameter des Säure-Basenstatus wurden mit dem
transportablen Analysegerät Critical Care Analyzer OPTI 3 der Firma AVL bestimmt
(Abb. 3).
Abb. 3:
Critical Care Analyzer OPTI 3 der Firma AVL
Der OPTI Analysator ist ein mikroprozessorgesteuertes Analysegerät zur Messung
von optischer Fluoreszenz. Dieses Phänomen beruht darauf, dass sich in jedem
Atom um den Atomkern eine bestimmte Anzahl Elektronen in festgelegten Abständen
(Orbitalen) bewegen.
Durch Zufuhr von Lichtenergie können die Elektronen dazu angeregt werden, für
kurze Zeit auf energetisch höherwertige Bahnen zu springen. Dieser Zustand kann
aus energetischen Gründen nicht gehalten werden, so dass sich die Elektronen
zurück in ihre ursprünglichen Orbitale bewegen. Dabei wird eine charakteristische
Energie in Form von Licht freigesetzt. Dieser Vorgang wird als Fluoreszenz oder
3
Material und Methoden
46
auch Lumineszenz bezeichnet. Die durch Anregung von Elektronen ausgestrahlte
Lichtenergie ist kleiner als die zur Anregung verwendete Energie und hat deshalb
eine andere Farbe. Intensität und Farbe des Anregungslichtes bleiben immer
konstant. Dadurch wird Intensität und Farbe des emittierten Lichtes lediglich von der
Konzentration des gemessenen Stoffes bestimmt.
Erfasst wird das emittierte Licht mittels Optoden (optische Elektroden), die in der
Lage sind, das einfallende Licht nach Farbe und Intensität in elektrische Ströme
umzuwandeln, die wiederum mikroprozessorgesteuert ausgewertet werden können.
Die Intensität des von den Sensoren aufgenommenen Lichtes ist abhängig von den
Partialdrücken von Kohlendioxid (pCO2), der Wasserstoffionenkonzentration (pH)
und der Konzentration der gemessenen Elektrolyte (Na+ und K+). In Tabelle 10 finden
sich die Messbereiche der mittels AVL CCA OPTI 3 bestimmten Parameter sowie
deren Maßeinheiten.
Tab. 10:
Messbereiche des AVL CCA OPTI 3 mit der Darstellung der Parameter,
des Messbereichs, der niedrigsten und höchsten Auflösung, sowie der
Maßeinheit
Parameter
Bereich
Auflösung
(Nied./Hoch.)
Einheit
pH
6,6 bis 7,8
0,01 / 0,001
pH
pCO2
1,33 bis 26,66
0,1333 / 0,01333
kPa
Na+
100 bis 180
1 / 0,1
mmol/l
K+
0,8 bis 10
0,1 / 0,01
mmol/l
3
Material und Methoden
47
Die Messung im Gerät erfolgt in einer Einwegkassette, die vor der Aufnahme der
Probe selbsttätig kalibriert wird. Mit Hilfe eines an jeder Kassette befindlichen
Barcodes
werden
spezifische
Kalibrationsinformationen
vor
jeder
Messung
eingelesen. Nach Einführen der Messkassette in die Messkammer wird die Kassette
zuerst auf eine Temperatur von 37,0 +/- 0,1 °C eingestellt. Anschließend findet eine
Kalibrierung des pCO2-Sensors mit einem Kalibriergas statt. Die Kalibrierung der pHund Ionenkanäle geschieht vor jeder Messung mit einer in der Kassette befindlichen
Präzisions-Pufferlösung.
Erst nach der Bestätigung der Kalibrierung saugt das Gerät die benötigte
Probemenge selbsttätig in die Messkammern der Messkassette.
Vor Versuchsbeginn wurden die mit dem AVL CCA OPTI 3 bestimmten Parameter
durch Vergleichsmessungen mit dem etablierten, stationären Blutanalysegerät ACIDBase-Laboratory (ABL 300) der Firma Radiometer Copenhagen abgeglichen.
Die weiteren Messungen plasmatischer Parameter fanden bis drei Monate nach
Probenentnahme im Klinischen Labor der Klinik für Geburtshilfe, Gynäkologie und
Andrologie der Groß- und Kleintiere der Justus-Liebig-Universität Giessen statt.
Zur Probenaufbereitung und Messung wurden der Thermomix EPAC-TM 5430 sowie
das Photometer EPAC 6140 der Firma Eppendorf verwendet. Die Messergebnisse
wurden mittels des Druckers EPAC 6547 der Firma Eppendorf ausgedruckt.
Die Probenmessungen fanden nach den vorgegebenen Herstellerangaben statt.
Jede Probenserie von fünf aufeinanderfolgenden Messungen wurde gegenüber dem
entsprechenden Kontrollserum des Herstellers abgeglichen.
3
3.2.1
Material und Methoden
48
Blutgas- und Säure-Basen-Status
Die Messgrundlage der pCO2-Optode basiert darauf, dass emittiertes Licht bestimmt
wird.
Der Messgrundlage der pH-Optode liegt eine Veränderung der Lumineszenz eines
Farbstoffmoleküls zugrunde, welches in der Optode immobilisiert wird. Die
Herstellung einer Beziehung zwischen der Lumineszenz und dem pH-Wert wird über
das chemische Massenwirkungsgesetz möglich. Diese Gleichung beschreibt, wie
sich die Intensität der Fluoreszenzemission mit einem ansteigenden Blut-pH-Wert
über den charakteristischen pKa des Farbstoffs erhöht.
I0/I = l + 10pKa-pH
I0 = Fluoreszenzemissionsintensität (Nullwert)
I = Fluoreszenzemissionsintensität (Probenmessung)
pKa = Dissoziationskonstante des Indikators
pH = negativer Logarithmus der Wasserstoffionenkonzentration
3.2.2
Base Excess
Aus dem gemessenen pH-Wert, der Hämatokrit sowie dem HCO3-Gehalt berechnen
sich die Werte für den Base Excess (BE) nach der Formel (ZANDER 1996):
BE = (1 - 0,014 x tHb) x [(1,43 x tHb + 7,7) (pH - 7,4) - 24,8 + HCO3-]
BE = Base Excess
pH = negativer Logarithmus der Wasserstoffionenkonzentration
tHb = temperaturkorrigierte Hämatokrit
3
Material und Methoden
3.2.3
49
Hämatokrit
Der Hämatokritwert berechnet sich als eine Funktion des temperaturkorrigierten
Hämoglobinwertes (SIMMONS 1989).
Hct (c) = tHb [ g / dl ] / (MCHC% / 100)
Hct = Hämatokrit
tHb = temperaturkorrigierter Hämoglobinwert
g = Gramm
dl = Deziliter
MCHC = mittlere Hämoglobinkonzentration im Erythrozyten
Als
rechnerischer
Vorgabewert
für
die
mittlere
korpuskuläre
Hämoglobinkonzentration (MCHC) wird MCHC % = 33,3% angenommen.
3.2.4
Gesamtprotein
Die Bestimmung des Gesamtproteins erfolgte mittels des photometrischen Farbtests
Protein Total liquicolor der Firma Human. Die Bestimmungsmethode basiert auf der
Biuret - Methode. Die Kupferionen bilden mit Proteinen und Peptiden in alkalischer
Lösung
einen
violetten
Farbkomplex,
dessen
Extinktion
proportional
zur
Gesamteiweißkonzentration in der Probe ist. Die Proben wurden nach Angaben des
Herstellers bei 20°C bis 25°C und einer Wellenlänge von 546 nm analysiert.
3
Material und Methoden
3.2.5
50
Blutglukose
Die Blutglukose ist anhand des Testkits Accutrend der Firma Roche bestimmt
worden. Das Testprinzip beruht auf einer Glukoseoxidase - Mediator - Reaktion.
Durchgeführt wird der Test mit Hilfe von Accutrend Glukose Teststreifen und dem
Accutrend GC Teststreifenmessgerät der Firma Roche.
Reaktionsprinzip:
β - D - Glukose + O2 + DH2 <
Glucosidase Peroxydase
> D – Glukonsäure + H2O + D
DH2 = reduzierter Akzeptor
D = oxidierter, gefärbter Akzeptor
3.2.6
Serumlipide
3.2.6.1
Cholesterin
Die Cholesterinbestimmung basiert auf einer Testkombination Cholesterol liquicolor
der Firma Human. Die Grundlage der Bestimmungsmethode ist die CHOD - PAP Methode, ein enzymatischer Farbtest mit Lipid-Klärungssystem.
Es erfolgt die Bestimmung des Cholesterins nach enzymatischer Hydrolyse und
Oxidation. Als Indikator wird Chinonimin verwendet, das aus Wasserstoffperoxyd und
4-Aminophenazon unter Anwesenheit von Phenol und Peroxydase gebildet wird. Die
Proben wurden nach Angaben des Herstellers bei 20°C bis 25°C und einer
Wellenlänge von 500 nm analysiert.
3
Material und Methoden
51
Reaktionsprinzip:
Cholesterinester + H2O <
Cholesterin +O2 <
CHE
> Cholesterin + Fettsäure
CHO
> Cholesterin-3-on + H2O2
POD
2 H2O2 + 4-Aminophenazon +Phenol <
> Chinonimin + 4 H2O
CHE = Cholesterinesterase
CHO = Cholesterinoxidase
POD = Peroxidase
3.2.6.2
Triglyzeride
Mittels photometrischen Absorbattests ist der Triglyzeridgehalt bestimmt worden.
Hierzu fand die Testkombination Trigliceride der Firma Rolf Greiner BioChemica
Verwendung. Mit Hilfe einer speziellen Lipase werden Triglyzeride zu Glycerin und
freien
Fettsäuren
Reaktionsschematas
gespalten.
Glycerin
wird
unter
Katalyse
von
entsprechend
Glycerokinase
des
folgenden
(GK)
und
Glycerinphosphatoxidase weiter umgesetzt. Das gebildete H2O2 reagiert durch
Peroxidase (POD) mit 3.5-Dichlor-2-Hydroxybenzolsulfonsäure (DCHBS) und 4Aminoantipyrin (PAP) zu einem roten Farbstoff, der photometrisch erfasst wird. Die
Proben wurden nach Angaben des Herstellers bei 37°C und einer Wellenlänge von
500 nm analysiert.
Reaktionsprinzip:
GK
Glycerin + ATP < >Glycerin-3-phosphat + ADP
Glycerin-3-phosphat + O2 <
GPO
> Dihydroxyacetonphosphat + H2O2
3
Material und Methoden
52
GK = Glycerokinase
GPO = Glycerinphosphooxidase
3.2.7
Harnpflichtige Substrate im Serum
3.2.7.1
Harnstoff
Die Harnstoffkonzentration wurde mit dem photometrischen UV- Farbtest bestimmt.
Hierzu wurde die Testkombination Harnstoff liqui UV der Firma Human verwendet.
Die Grundlage der Bestimmungsmethode liegt in der Hydrolyse des Harnstoffes
durch Urease zu Ammoniak und CO2. Das entstandene Ammoniak wird durch
Glutamatdehydrogenase mit α-Ketoglutarat zu Glutamat umgesetzt, bei gleichzeitiger
Oxidation von NADH zu NAD+ in der Indikatorreaktion. Die Proben wurden nach
Angaben des Herstellers bei 25°C und einer Wellenlänge von 340 nm analysiert.
Reaktionsprinzip:
Harnstoff + 2 H2O <
Urease
> 2 NH4+ + CO32-
GLDH
α-Ketoglutarat + NH4++ NADH <
> L-Glutamat + H2O + NAD+
3.2.7.2
Zur
Kreatinin
Bestimmung
der
Kreatininkonzentration
wurde
ein
photometrischer
Farbabsorbattest benutzt. Hierzu ist die Testkombination Kreatinin liquicolor der
Firma Human verwendet worden. Die Bestimmungsmethode basiert auf der Jaffé Reaktion.
Kreatinin
bildet
in
alkalischer
Lösung
mit
Pikrinsäure
einen
orangeroten
Farbkomplex, dessen Extinktion proportional zur Kreatininkonzentration in der Probe
ist. Die Proben wurden nach Angaben des Herstellers bei 25°C und einer
Wellenlänge von 340 nm analysiert.
3
Material und Methoden
53
Reaktionsprinzip:
Kreatinin + Pikrinsäure Æ Kreatininpikrat-Komplex
3.2.8
Elektrolyte im Serum
Natrium (Na+), Kalium (K+), Chlorid (Cl-) und Magnesium (Mg+)
Die Na+, K+ und Cl- - Ionen - Optoden basieren auf dem Prinzip der ionenselektiven
Elektrodenmessung
(ISE).
Die
Optoden
verwenden
ionenselektive
Erkennungselemente (Ionophoren), ähnlich derer, die in ionenselektiven Elektroden
verwendet werden. Die Ionophoren sind jedoch, anstatt mit Elektroden, mit
fluoreszierenden Farbstoffen verbunden. Mit Ansteigen der Ionenkonzentration
binden diese Ionophore größere Mengen von Ionen und erhöhen oder reduzieren
damit, je nach Ion, die Intensität der Fluoreszenz. Die Ionen - Optoden benötigen
keine Referenzelektrode, sie zeigen jedoch eine geringe pH - Anfälligkeit, die
automatisch durch den gemessenen pH-Wert ausgeglichen wird.
Die Magnesiumionenkonzentration ist mittels eines photometrischen Absorbattests
bestimmt worden. Hierzu ist die Testkombination Magnesium liquicolor der Firma
Rolf Greiner BioChemica verwendet worden. Magnesiumionen bilden mit Xylidylblau
in
alkalischer
Lösung
einen
Chelatkomplex,
dessen
Extinktion
der
Magnesiumkonzentration in der Probe proportional ist. Die Proben wurden nach
Angaben des Herstellers bei 20°C bis 25°C und einer Wellenlänge von 520 nm
analysiert.
3
Material und Methoden
54
3.2.9
Plasmaenzyme
3.2.9.1
Aspartat-Amino-Transferase (AST)
Mit Hilfe des photometrischen UV- Farbtests GOT (AST) IFCC mod. der Firma
Human ist die Aktivität der Aspartat-Aminotransferase bestimmt worden. Die
Methode basiert auf den Empfehlungen des Expert Panels der IFCC (International
Federation of Clinical Chemistry). Die Proben wurden nach Angaben des Herstellers
bei 25°C und einer Wellenlänge von 365 nm analysiert.
Reaktionsprinzip:
α-Ketoglutarat + L-Aspartat <
AST
Oxalacetat + NADH + H+ <
> L-Glutamat + Oxalacetat
MDH
> L-Malat + NAD+
MDH = Malatdehydrogenase
3.2.9.2
Alanin-Amino-Transferase (ALT)
Mittels photometrischem UV-Test GPT (ALT) IFCC mod. der Firma Human wurde
die Aktivität der Alanin-Aminotransferase bestimmt.
Die Methode basiert auf den Empfehlungen des Expert Panels der IFCC.
Die Proben wurden nach Angaben des Herstellers bei 25°C und einer Wellenlänge
von 365 nm analysiert.
3
Material und Methoden
55
Reaktionsprinzip:
α-Ketoglutarat + L-Alanin <
Pyruvat + NADH +H+ <
ALT
> L-Glutamat + Pyruvat
LDH
> L-Lactat + NAD+
LDH = Laktatdehydrogenase
3.2.9.3
Alkalische Phosphatase (AP)
Mit der Testkombination Alkalische Phosphatase der Firma Human konnte die
Aktivität der AP bestimmt werden. Die Methode basiert auf einer optimierten
Standardmethode der Deutschen Gesellschaft für Klinische Chemie (DGKC). Die
Proben wurden nach Angaben des Herstellers bei 25°C und einer Wellenlänge von
405 nm analysiert.
Reaktionsprinzip:
p-Nitrophenylphosphat + H2O <
3.2.9.4
AP
> Phosphat + p-Nitrophenol
Glutamatdehydrogenase (GLDH)
Zur Bestimmung der Glutamatdehydrogenase ist ein photometrischer Absorbattest
benutzt worden. Hierzu stand die Testkombination GLDH opt. der Firma Rolf
Greiner BioChemica zur Verfügung. Die Bestimmungsmethode ist angelehnt an die
Empfehlungen der DGKC. Die Proben wurden nach Angaben des Herstellers bei
25°C und einer Wellenlänge von 334 nm analysiert.
3
Material und Methoden
56
Reaktionsprinzip:
2-Ketoglutarat + NADH + NH4 <
3.2.9.5
GLDH
> L-Glutamat + NAD+ + H2O
Gamma-Glutamyl-Transferase (GGT)
Zur Ermittlung der Aktivität der L-γ-Glutamyltransferase ist ein photometrischer
Farbtest benutzt worden. Hierzu wurde die Testkombination γ-GT liquicolor der
Firma Human verwendet. Das Testprinzip basiert auf der Methode von Persijn & van
der Slik. Die Proben sind nach Angaben des Herstellers bei 25°C und einer
Wellenlänge von 405 nm analysiert worden.
Reaktionsprinzip:
L-γ-Glutamyl-3-carboxy-4-nitroanilid
γ-GT
> L-Glutamyl-glycylglycin +
<
+ Glycylglycin
3.2.9.6
5-Amino-2-nitro-benzoat
Kreatinin-Kinase (CK)
Mit der Testkombination CK NAC Fluid der Firma Rolf Greiner BioChemica wurde
die Konzentration der Kreatinin-Kinase ermittelt. Die Bestimmungsmethode ist
angelehnt an die Empfehlungen der DGKC. Die Proben wurden nach Angaben des
Herstellers bei 25°C und einer Wellenlänge von 340 nm analysiert.
Reaktionsprinzip:
Creatininphosphat + ADP <
Glucose + ATP <
Glucose – 6 – P + NADP+ <
HK
CK
> Creatinin + ATP
> Glucose – 6 – P + ADP
G6PDH
> Gluconat – 6 – P + NADPH + H+
3
Material und Methoden
57
In der folgenden tabellarischen Darstellung finden sich alle angewandten
Analyseverfahren und Herstellerfirmen der Testkombinationen (Tab. 11 und 12).
Tab. 11:
Angewandte Methoden für die Aktivitätsmessung der Enzyme
Bezeichnung
AST Aspartat – Aminotransferase
Hersteller
Human 
E. C. 2. 6. 1. 1
ALT Alanin – Aminotransferase
Human 
E. C. 2. 6.1. 2
AP alkalische Phosphatase
Human 
E. C. 3. 1. 3. 1
GLDH Glutamat – Dehydrogenase
Rolf Greiner Bio Chemica
E. C. 1. 4. 1. 3
γ - GT γ - Glutamyl – Transferase
Human 
E. C. 2. 3. 2. 2
CK Creatinin – Kinase
Rolf Greiner Bio Chemica
E. C. 2. 7. 3. 2
Tab. 12:
Angewandte Methoden zur Element- und Substratbestimmung
Bezeichnung
Hersteller
Gesamtprotein: Protein Total liquicolor
Human 
Cholesterin: Cholesterol liquicolor
Human 
Triglyceride: Trigliceride liquid
Rolf Greiner Bio Chemica
Harnstoff: Harnstoff liquiUV
Human 
Kreatinin: Kreatinin liquicolor
Human 
Magnesium: Magnesium liquicolor
Rolf Greiner Bio Chemica
3
Material und Methoden
3.3
58
Statistische Auswertung
Es wurde eine Datenbank mit Hilfe von Excel 98 zusammengestellt. Die
Datenauswertung erfolgte auf Rechnern im lokalen Rechnernetzwerk (LAN) der
Arbeitsgruppe
Veterinärmedizin
Biomathematik
der
und
Datenverarbeitung
Justus–Liebig–Universität
Gießen.
des
Dabei
Fachbereiches
wurde
das
Programmpaket BMDP / Dynamic, Release 7,0 verwendet (DIXON 1993). Die
graphischen Darstellungen wurden mittels eines Personal Computers mit dem
Programm SPSS (Version 10.0) für Windows 98 sowie mit Excel für Windows 98
erstellt. Zur Beschreibung der Daten wurden bei angenäherter Normalverteilung der
arithmetische Mittelwert ( ¯
x ), die Standardabweichung (± s), Minima, Maxima sowie
die Spannweite berechnet und tabellarisch aufgeführt. Bei nicht normal verteilten
Merkmalen wurden die Werte für die statistische Auswertung logarithmisch
transformiert und mit Hilfe geometrischer Mittelwerte (x
¯ g) und Streufaktoren (SF)
ausgeführt. Bei der Auswertung nicht normal verteilter Parameter erfolgte zur
besseren Visualisierung die graphische Darstellung mit Hilfe von Box- and WhiskerPlots unter Verwendung des Medians (Abb. 4) (WEIß 2001).
95%
75%
Median
25%
5%
Abb. 4:
Die Angaben im Box- and Whisker-Plot beziehen sich auf den Median,
das 1. und 3. Quartil (25% und 75%), sowie das 5% und 95% Perzentil.
3
Material und Methoden
59
Die statistische Auswertung der Ergebnisse wurde unter Berücksichtigung der
Faktoren Rasse, Geschlecht, Geburtsart, Geburtsziffer und Zeit vorgenommen. Die
Datensätze wurden über eine fünffaktorielle Varianzanalyse mit Messwiederholung
im Faktor Zeit unter Berücksichtigung von Wechselwirkungen mit dem Programm
BMDP 5V durchgeführt (Tab. 58 und 59). Die Berechnung der Haupteffekte erfolgte
über den Zeitraum der ersten 72 Lebensstunden. Die Signifikanzen wurden um
andere Einflussfaktoren bereinigt.
Bei der Berechnung der Signifikanzen wurden folgende Bezeichnungen verwendet:
p ≤ 0,001 :
hoch signifikant
p ≤ 0,01 :
signifikant
p ≤ 0,05 :
schwach signifikant
p > 0,05 :
nicht signifikant
Bei der Beschreibung der Referenzbereiche wurde bei Parametern, die einer
Normalverteilung unterlagen, ein parametrisches Berechnungsverfahren unter
Angabe der klassischen Referenzbereiche (x
¯ ± 2s) angewandt. Zusätzlich wurden
sämtliche Parameter als nichtparametrische Referenzbereiche mit dem 95%
Perzentil-Intervall dargestellt (ABT und ACKERMANN 1981; KRAFT 1999).
4
Ergebnisse
4
ERGEBNISSE
4.1
Klinische Beurteilung der Probanden
4.1.1
Körpertemperatur
60
Die Ausgangskörpertemperatur neugeborener Kälber betrug durchschnittlich 39,7 ±
0,4°C. Bereits bei der Geburt lagen erhebliche individuelle Schwankungen vor, die
von minimal 38,0 °C bis zu 40,8 °C reichten. Die initiale Körpertemperatur lag bei
über 91% der Neugeborenen zwischen 39,0 °C und 40,4 °C (Tab. 13, Abb. 6).
Innerhalb der ersten beiden Lebensstunden fiel die mittlere Körperinnentemperatur
bereits auf 39,2 ± 0,4 °C um 0,8 °C ab, um am Ende des ersten Lebenstages ihr
Minimum von 38,9 ± 0,4 °C zu erreichen. Danach kam es wieder zu einer
allmählichen Erhöhung bis zur 72. Lebensstunde bis auf 39,3 ± 0,5 °C. Die Höhe des
Ausgangswertes blieb aber bis zum Untersuchungsende unterschritten (Abb. 4).
Die Maximaltemperatur bei einem Kalb betrug 40,8 °C und wurde unmittelbar nach
der Geburt ermittelt. Auch Neonaten, die unmittelbar post natum extreme
Abweichungen vom Mittelwert aller Probanden aufwiesen, näherten sich bereits
innerhalb der ersten zwei Lebensstunden dem Durchschnittswert. Ab der 24.
Lebensstunde hatten sich die Körpertemperaturen dieser Tiere weitgehend dem
Mittel angeglichen. Lediglich das Kalb mit der nachgeburtlich höchsten Temperatur
zeigte bis zur 24. Lebensstunde einen starken Temperaturabfall und blieb dann auch
über den Beobachtungszeitraum hinweg deutlich unterhalb des erhobenen
Temperaturmittels (Abb. 7). Bemerkenswert war, dass zu keinem Messzeitpunkt eine
Unterschreitung der Temperatur von 38,0 °C vorlag.
4
Ergebnisse
61
40,5
Körpertemperatur °C
40,0
39,5
39,0
38,5
38,0
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 5:
Entwicklung der Körperinnentemperatur bei Kälbern aus
Mutterkuhhaltung von der Geburt bis 72 h p. n. (x
¯ ± s).
Tab. 13:
Verteilung der Körpertemperaturen bei neugeborenen Kälbern
Temperaturintervall
41,0 – 40,5
Anzahl der Kälber
(n = 115)
3
Anteil der Kälber
%
2,6
40,4 - 40,0
29
25,2
39,9 – 39,5
45
39,1
39,4 – 39,0
31
27,0
38,9 – 38,5
7
6,1
4
Ergebnisse
62
20
Anzahl der Kälber
17
13
10
10
9
9
8
7
7
6
5
3
5
4
4
3
1
0
38,6
38,9
38,7
1
1
39,1
39,0
39,3
39,2
39,5
39,4
39,7
39,6
39,9
39,8
40,1
40,0
40,3
40,2
2
40,8
40,7
Körpertemperatur °C
Abb. 6:
Verteilung der gemessenen Körpertemperaturen bei den untersuchten
Kälbern unmittelbar nach der Geburt
°C
41
Mittelwert
40,5
40
39,5
39
38,5
38
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 7:
Verlauf der Körpertemperatur von je drei Kälbern mit den initial
höchsten und niedrigsten Temperaturen in den ersten drei Lebenstagen
4
Ergebnisse
4.1.2
63
Vitalitätsbeurteilung nach APGAR
Keines der untersuchten Kälber war nach der APGAR – Beurteilung (< 5 APGARPunkte) als lebensgefährdet zu beurteilen. Die Gruppe der vitaldepressiven Tiere
machte nur 8,7% (n = 9) des Gesamtkollektivs aus. Darunter waren vier Kälber,
welche mit vier, zwei Kälber welche mit fünf, und drei Kälber welche mit sechs
APGAR-Punkten bewertet werden mussten. Der Anteil an lebensfrischen Neonaten
ist mit 91,7 % überragend. Mit der maximalen Wertung von acht Punkten nach
APGAR wurden 96 Kälber bewertet, weitere neun zählen mit sieben Punkten
ebenfalls zur Gruppe der lebensfrischen Tiere (Abb. 8).
110
100
90
Anzahl der Kälber
80
70
60
50
40
30
20
10
0
4
5
6
7
8
APGAR - Punkte
Abb. 8:
Anzahl der Kälber, die unmittelbar nach der Geburt mit 4 – 8 APGAR–
Punkten bewertet wurden
4
Ergebnisse
4.1
64
Ethologische Kriterien der Adaptation
Innerhalb der ersten fünf Lebensminuten hoben bereits 79% (n = 91) Kälber zum
ersten Mal den Kopf. Im nächsten Untersuchungsabschnitt, zwischen fünf und zehn
Minuten post natum, nahmen nochmals 19% (n = 22) eine erhobene Kopfhaltung ein.
Weniger als 2% (n = 2) aller Kälber erhoben den Kopf später als zehn Minuten nach
der Geburt (Abb. 9).
100
90
80
70
%
60
50
40
30
20
10
0
< 5 Minuten
5 - 10 Minuten
> 10 Minuten
Erstes Kopfheben post natum
Abb. 9:
Darstellung der Verteilung des ersten Kopfhebens post natum im
Beobachtungszeitraum unter Angabe der Prozentzahl der betroffenen
Kälber
Bei der Auswertung des Kriteriums „erstes sicheres Stehen“ ergab sich, dass
innerhalb der ersten Stunde bereits 48% der Neonaten in der Lage waren, sicher zu
stehen. In der zweiten Lebensstunde konnten weitere 42% stehen. Nur 10% aller
Kälber brauchten länger als zwei Stunden, bis sie die Standsicherheit erreicht hatten
(Abb. 10).
In Hinblick auf die erste Aufnahme von Kolostrum war zu beobachten, dass bis zum
Ende der zweiten Stunde post natum 71% der Tiere bereits getrunken hatten. Die
restlichen 29% der Kälber nahmen erst danach Muttermilch auf (Abb. 11).
4
Ergebnisse
65
60
50
%
40
30
20
10
0
< 1 Stunde
1 - 2 Stunden
> 2 Stunden
Erstes Stehen post natum
Abb. 10:
Darstellung der Verteilung des ersten Stehens post natum im
Beobachtungszeitraum unter Angabe der Prozentzahl der betroffenen
Kälber
80
70
60
%
50
40
30
20
10
0
< 2 Sunden
> 2 Stunden
Erstes Saugen post natum
Abb. 11:
Prozentuale Verteilung des ersten Saugens der Kälber im Zeitintervall
unter zwei Stunden post natum und darüber hinaus
4
Ergebnisse
4.3
Entwicklung labordiagnostisch erfassbarer Parameter
4.3.1
Säure –Basen –Haushalt
4.3.1.1
pH-Wert
66
Es konnte gezeigt werden, dass der pH–Wert des Blutes in der hoch sensiblen
Phase, unmittelbar post natum bis zur zweiten Lebensstunde, von 7,21 ± 0,07 auf
einen Wert von 7,30 ± 0,04 ansteigt. Bis zum Ende des ersten Lebenstages erfuhr
der Blut-pH eine weitere Erhöhung bis auf 7,36 ± 0,04, um sich dann auf diesem
Niveau bis zur 72. Stunde konstant zu halten. In der graphischen Darstellung des
pH–Verlaufes (Abb. 12) wird deutlich, dass sich die zum ersten Entnahmezeitpunkt
noch große Schwankungsbreite der Einzelwerte bis zur zweiten Lebensstunde hin
schon deutlich verkleinert hatte, um sich dann im Folgenden in engen Grenzen zu
bewegen.
Ummittelbar nach der Geburt wiesen der größte Teil der Kälber pH-Werte zwischen
7,20 und 7,30 auf (Abb. 13). Nur einzelne Pobanden hatten unmittelbar nach der
Expulsion einen deutlich niedrigeren pH-Wert (der Minimalwert lag bei 6,97). Aber
bereits nach zwei Stunden wies keiner von ihnen mehr einen pH von unter 7,15 auf.
Die beiden Kälber, bei denen postnatale pH-Werte von unter 7,00 zu messen waren,
zeigten voneinander abweichende Entwicklungen. Während sich der Blut-pH eines
Kalbes bereits nach zwei Stunden dem Mittelwert angenähert hatte, blieb ein zweiter
Neonat noch über die 24. Lebensstunde hinaus deutlich unterhalb des pH-Wertes
von 7,30 (7,21). Erst zur 72. Stunde nach der Geburt wurde von ihm ein pH von 7,31
erreicht (Abb. 14). Zum Ende des ersten Lebenstages betrug der geringste
gemessene pH-Wert 7,21. Bis 72 Stunden nach der Geburt stieg dieser Minimalwert
geringfügig auf 7,24 an. Der höchste gemessene pH-Wert lag zum Ende des dritten
Lebenstages mit 7,44 vor.
4
Ergebnisse
67
7,5
pH
7,4
7,3
7,2
7,1
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 12:
Entwicklung des pH–Wertes im venösen Blut bei Kälbern aus
Mutterkuhhaltung bis zur 72. Stunde p. n. (x
¯ ± s)
14
12
12
Anzahl der Kälber
10
9
8
8
7
6
6
5
4
2
9
4
4 4
3
2
0
1 1
6,97
4
2
2
2
1
7,09
7,07
4
3
2 2
1
4
1
7,14
7,11
7,18
7,16
7,22
7,20
7,26
7,24
1
7,30
7,28
7,34
pH-Werte
Abb. 13: Verteilung der gemessenenen Blut-pH-Werte
Mutterkuhhaltung unmittelbar nach der Geburt
bei
Kälbern
aus
4
Ergebnisse
68
pH
7,5
7,4
7,3
7,2
Mittelwert
7,1
7
6,9
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 14: Verlauf der Blut-pH-Werte von je drei Kälbern mit den initial höchsten und
niedrigsten pH-Werten in den ersten drei Lebenstagen
4
Ergebnisse
4.3.1.2
69
Kohlendioxidpartialdruck
Unmittelbar post natum konnten, sowohl absolut als auch im Mittel, die höchsten
Kohlendioxidpartialduckwerte gemessen werden (10,38 ± 1,12 kPa). Einschränkend
muss jedoch betont werden, dass es sich hierbei um Messungen im venösen Blut
handelt. Bereits zwei Stunden nach der ersten Messung war der mittlere
Kohlendioxidpartialdruck um fast 17% abgefallen. Der Zweistundenwert entsprach
dem kleinsten gemessenen Wert unmittelbar nach der Geburt (8,68 kPa). Von der
zweiten bis zur 24. Lebensstunde sank der pCO2 nochmals ab, erholte sich aber bis
zur 72. Stunde post natum wieder geringfügig (Abb. 15). Die Verteilung der postnatal
gemessenen Kohlendioxidpartialdruckwerte (Abb. 16) zeigt, dass der überwiegende
Anteil (79%) der Kälber mit einer venösen Kohlendioxidspannung von 9,33 – 11,46
kPa
geboren
wurde.
Einige
Kälber
wiesen
allerdings
Abweichungen
des
Kohlendioxidpartialdruckes bis zu 15,33 kPa auf.
Verfolgt man die Entwicklung der Kälber mit den initial extremsten Abweichungen
vom mittleren Kohlendioxidpartialdruck des Blutes, fällt auf, dass sowohl diejenigen
mit den höchsten als auch die mit den niedrigsten Partialdruckwerten bereits nach
zwei Stunden eine dem Mittelwert angenäherte Konzentration aufwiesen. Bis zur 72.
Lebensstunde kommt es bei diesen Kälbern zu keinen gravierenden Abweichungen
vom Mittelwert mehr, die Lage konnte danach als stabil bezeichnet werden (Abb. 17).
4
Ergebnisse
70
12
Kohlendioxidpartialdruck kPa
11
10
9
8
7
6
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 15:
Entwicklung der pCO2 – Konzentrationen imvenösen Blut von Kälbern
aus Mutterkuhhaltung in den ersten drei Lebenstagen (x
¯ ± s)
10
Anzahl der Kälber
8
8
8 8
7
7
6
6 6
5
4
4
5
4
4
3
3
3
2
0
3
2
1
1
1
8,66
9,33
9,06
2
9,86
9,60
10,40
10,13
1 1 1 1
10,93
10,66
2
11,46
11,20
1 1 1 1 1 1 1
12,00
11,73
12,66
12,40
15,33
13,06
Kohlendioxidpartialdruck in kPa
Abb. 16:
Verteilung der Kohlendioxidpartialdruckwerte im venösen Blut der
untersuchten Kälber unmittelbar nach der Geburt
4
Ergebnisse
kPa
71
16
15
14
13
Mittelwert
12
11
10
9
8
7
6
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 17: Verlauf der Kohlendioxidpartialdruckwerte im venösen Blut der drei Kälber
mit den initial höchsten und niedrigsten Kohlendioxidspannungen in den
ersten drei Lebenstagen
4.3.1.3
Der
Base Excess
arithmetische
Mittelwert
des
Basenüberschusses
lag
im
untersuchten
Probandenkollektiv unmittelbar nach der Geburt bei 0,31 ± 4,04 mmol/l. Auffallend
war zu diesem Messzeitpunkt die große Spannweite zwischen den Minimum- und
Maximumwerten (Tab. 66). Im weiteren Verlauf stieg der Basenüberschuss an. 72
Stunden nach der Geburt hatte der Base Excess einen Wert von 5,24 ± 2,65 mmol/l
erreicht (Abb. 18). Unmittelbar nach der Geburt war die Spannweite zwischen
maximalen und dem geringsten ermittelten Wert mit 20,7 mmol/l am größten. Bei der
Betrachtung der drei inital höchsten und niedrigsten Base Excess-Werte fällt auf,
dass die Kälber mit den höchsten Werten innerhalb der ersten 72 Lebensstunden nur
geringfügige Veränderungen erfuhren und bereits unmittelbar nach der Geburt Werte
aufwiesen, die innerhalb der Standardabweichung des Mittelwertes zur 72.
4
Ergebnisse
72
Lebensstunde lagen. Bei den drei Kälbern mit den geringsten Base ExcessKonzentrationen fand in den ersten drei Lebenstagen eine Annäherung an den
Mittelwert statt. Auffallend dabei ist, dass das Kalb mit dem zweitgeringsten Wert
bereits zwei Stunden post natum einen positiven Base Excess zeigte; das Kalb,
welches initial eine mit dem vorgenannten Tier vergleichbare Basenabweichung
aufwies, benötigte zur Annäherung an den Mittelwert aller Tiere fast 72 Stunden
(Abb. 19). Trotz der initial erheblichen Differenzen zwischen Minimal- und
Maximalwerten lagen die Base Excess-Werte nach 72 Stunden innerhalb des
Referenzbereiches der Gesamtheit.
10
8
Base Excess mmol/l
6
4
2
0
-2
-4
-6
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 18:
Entwicklung des Base Excess im venösen Blut bei Kälbern aus
Mutterkuhhaltung von der Geburt bis zur 72. Lebensstunde (x
¯ ± s)
4
Ergebnisse
73
BE in mmol/l
10
8
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
-10
-12
-14
post natum
Mittelwert
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 19:
Verlauf des Base Excess (BE) im venösen Blut von je drei Kälbern mit
den initial höchsten und niedrigsten Basenabweichungen in den ersten
drei Lebenstagen
4
Ergebnisse
74
4.3.2
Erfasste korpuskuläre Blutbestandteile
4.3.2.1
Hämatokrit
Der
Hämatokrit
erreichte
seinen
höchsten
Wert
in
der
frühen
ersten
Adaptationsphase. Unmittelbar nach der Geburt hatten die Kälber durchschnittliche
Hämatokritkonzentrationen von 0,459 ± 0,045 l/l. Es ergaben sich Erhöhungen des
Zellvolumens in der Blutflüssigkeit bis auf Maximalwerte von 0,58 l/l. Der mittlere
Hämatokrit lag nach zwei Stunden bei 0,460 ± 0,048 l/l (Abb. 20). Ab der zweiten
Stunde post natum erniedrigte sich der Anteil der korpuskulären Blutanteile. Der
durchschnittlich ermittelte Hämatokrit lag 72 Stunden nach der Geburt bei 0,387 ±
0,044 I/l, wobei der geringste Wert 0,27 I/l betrug.
55
Hämatokrit l/l
50
45
40
35
30
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 20:
Entwicklung des Hämatokritwertes im Blut von
Mutterkuhhaltung bis zur 72. Lebensstunde (x
¯ ± s)
Kälbern
aus
4
Ergebnisse
75
4.3.3
Substrate im Serum
4.3.3.1
Gesamtprotein
Der Gesamtproteingehalt im Blutplasma neugeborener Kälber lag bis zur zweiten
Lebensstunde durchschnittlich bei 45,1 ± 5,5 g/l (Tab. 68). Erst nach der zweiten
Lebensstunde stieg die Konzentration an Proteinen auf 74,5 ± 16,3 g/l an. Bis 72
Stunden nach der Geburt änderte sich dieser Wert nur noch unwesentlich, wobei sich
die Spannweite zwischen Minimum- und Maximumwert deutlich erniedrigte (Abb. 21).
100
90
Gesamptprotein g/l
80
70
60
50
40
30
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 21:
Entwicklung der Gesamtproteinkonzentration im Blutplasma von
Kälbern aus Mutterkuhhaltung innerhalb der ersten 72 Lebensstunden
(x
¯ ± s)
4
Ergebnisse
4.3.3.2
76
Glukose
Das arithmetische Mittel der Glukosekonzentration im Blut von Kälbern der Rassen
Limousin, Charolais, Hereford, Deutsch Angus und Fleckvieh lag bei 4,51 ± 1,78
mmol/l. In den ersten beiden Lebensstunden blieb dieser Wert auf gleichem Niveau.
Bis zur 24. Lebensstunde kam es dann zu einer Zunahme, auf im Mittel 46% des
zwei-Stunden-Wertes. Zum Zeitpunkt der vierten Blutentnahme (72 Stunden post
natum) konnte ein Wert gemessen werden, der dem 24-Stunden-Wert entsprach
(Abb. 22).
Bei der Betrachtung der Minima und Maxima von der Geburt bis zur 24. Lebensstunde fällt eine große Differenz auf (Spannweiten: unmmittelbar p. n.: 1,39 – 9,66
mmol/l; 2 h p. n.: 1,39 – 10,05 mmol/l; 24 h p. n.: 3,00 – 10,93 mmol/l), welche sich
bei den Messungen nach 72 Stunden deutlich verkleinerte (3,94 – 9,10 mmol/l) (Tab.
69). Unterzieht man die drei höchsten und die drei niedrigsten gemessenen
Blutglukosekonzentrationen einer näheren Betrachtung, wird deutlich, dass sich
innerhalb der ersten zwei Lebensstunden eine starke Annäherung der ermittelten
Extreme an den Mittelwert einstellte. Während die hohen Glukosekonzentrationen
deutlich absanken, erhöhten sich die Blutglukosewerte der Kälber mit anfangs
niedrigen Konzentrationen. In der weiteren Entwicklung näherten sich die
Glukosespiegel weiter an. Nur der Wert des Kalbes, welches initial den höchsten
Glukosewert
aufwies,
blieb
24
Stunden
nach
der
Geburt
unterhalb
der
Vergleichstiere (Abb. 24). Zum Ende der Beobachtungszeit nach 72 Stunden
bewegten
sich
die
Glukosekonzentrationen
der
anfangs
stark
vom
Mittel
abweichenden Tiere innerhalb der für Glukose ermittelten Standardabweichung vom
Mittelwert.
4
Ergebnisse
77
9
8
Glukose mmol/l
7
6
5
4
3
2
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 22:
Entwicklung der Blutglukosekonzentration von Kälbern
Mutterkuhhaltung in den ersten 72 Lebensstunden (x
¯ ± s)
20
17
Anzahl der Kälber
15
13
12
12
10
10
9
8
6
5
6
5
4
4
4
3
2
0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
Blutglukose in mmol/l
Abb. 23:
Verteilung der Blutglukosewerte von Kälbern unmittelbar post natum
aus
4
Ergebnisse
78
Blutglukose
mmol/l
10
Mittelwert
9
8
7
6
5
4
3
2
1
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 24:
Verlauf der Blutglukosekonzentrationen von je drei Kälbern mit den
initial höchsten und niedrigsten Blutzuckergehalten in den ersten drei
Lebenstagen
4
Ergebnisse
79
4.3.3.3
Serumlipide
4.3.3.3.1
Triglyzeride
Der geometrische Mittelwert der Plasmakonzentration an Triglyzeriden lag zum
Zeitpunkt der Geburt bei 0,08 ± 2,56 mmol/l. Bereits nach zwei Stunden zeigte sich
ein deutlicher Anstieg, der sich bis zum letzten Messzeitpunkt (72 Stunden p. n.)
fortsetzte (Abb. 25). Die Triglyzeridkonzentration im Plasma hatte nach 72 Stunden
das Sechsfache des Ausgangswertes erreicht (0,57 ± 1,69 mmol/l) (Tab. 70).
Triglyzeride mmol/l
1,5
1,0
,5
0,0
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 25:
Entwicklung der Triglyzeridkonzentration im Blutplasma von Kälbern
aus Mutterkuhhaltung in den ersten 72 Lebensstunden (Darstellung im
Box- and Whisker– Plot)
4
Ergebnisse
4.3.3.3.2
80
Cholesterin
Der mittlere Gehalt an Plasmacholesterin betrug unmittelbar nach der Geburt 0,596 ±
0,246 mmol je Liter. Bis zwei Stunden nach der Geburt stieg der Cholesteringehalt
um fast 12% an. Nach einem Tag lag der Cholesterinspiegel bei einem Wert 53%
über dem der Geburtskonzentration. Bis zum vierten Messzeitpunkt 72 Stunden post
natum stieg der Cholesteringehalt aller untersuchten Kälber im Mittel nochmals
erheblich an (Tab. 71). Auffällig ist, dass sich die Spannweite zwischen Minimum–
und
Maximumwert
gegenüber
den
vorangegangenen
Messpunkten
deutlich
vergrößerte (Abb. 26).
2,5
Cholesterin mmol/l
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 26:
Verlauf der Cholesterinkonzentration im Blutplasma von Kälbern aus
Mutterkuhhaltung innerhalb der ersten 72 Lebensstunden (x
¯ ± s)
4
Ergebnisse
81
4.3.3.4
Harnpflichtige Substrate im Serum
4.3.3.4.1
Harnstoff
Die durchschnittliche Harnstoffkonzentration im Blutplasma unmittelbar nach der
Geburt lag bei 2,90 ± 0,90 mmol/l. Über die folgenden Messzeitpunkte zwei (2 h p.
n.), drei (24 h p. n.) und vier (72 h p. n.) stieg der durchschnittliche
Blutharnstoffspiegel an. 72 Stunden nach der ersten Probenentnahme hatte der
Harnstoffgehalt einen Wert von 3,76 ± 2,18 mmol/l erreicht, der 128% über dem
Ausgangswert lag (Abb. 27). Die Spannweite zwischen minimalen und maximalen
Werten blieb über die ersten drei Messzeitpunkte annähernd konstant. Zur vierten
Probenentnahme vergrößerte sich die Spannweite jedoch um 70%. Diese Erhöhung
ist in erster Linie auf einen Anstieg der Maximalwerte zurückzuführen, die
Spitzenwerte bis zu 11,6 mmol/l Harnstoff je Liter Blut erreichten.
7
Harnstoff mmol/l
6
5
4
3
2
1
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 27: Entwicklung der Harnstoffkonzentration im Blutplasma von Kälbern aus
Mutterkuhhaltung in den ersten 72 Lebensstunden (x
¯ ± s)
4
Ergebnisse
4.3.3.4.2
82
Kreatinin
Unmittelbar post natum war die Konzentration an Kreatinin im Blutplasma
durchschnittlich mehr als dreimal so hoch wie 72 Stunden später (Abb. 28). Zum
ersten
Messzeitpunkt
wiesen
die
Probanden
eine
durchschnittliche
Kreatininkonzentration von 328,1 ± 121,4 µmol/l auf. Dabei erreichten einzelne
Kälber Spitzenwerte von bis zu 791 µmol/l. Zwei Stunden später war der
Durchschnittswert bereits um 5,6% abgefallen, nach 24 Stunden lag er nur noch bei
46% der Ausgangskonzentration (152,2 ± 38,0 µmol/l). Zur 72. Stunde war dann ein
Durchschnittswert von 103,2 ± 15,9 µmol Kreatinin je Liter Blut gegeben. Bei einem
95% Konfidenzintervall ergab sich gegenüber den Vormessungen eine stark
reduzierte Spannweite.
500
Kreatinin Mikromol/l
400
300
200
100
0
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 28:
Entwicklung der Kreatininkonzentration im Blutplasma bei Kälbern aus
Mutterkuhhaltung von der Geburt bis zur 72. Lebensstunde
4
Ergebnisse
83
4.3.3.5
Dynamik der Elektrolyte im Blut neugeborener Kälber
4.3.3.5.1
Natrium
Nach der Geburt lag die mittlere Natriumionenkonzentration im Blutplasma bei 142,2
± 2,3 mmol/l. Bis zur 72. Lebensstunde bewegte sie sich in engen Grenzen zwischen
141,0 ± 1,7 mmol/l (72 Stunden post natum) und 143,2 ± 2,0 mmol/l (2 Stunden post
natum). Bei näherer Betrachtung der Entwicklung des Blutnatriumspiegels fielen
deutlich Schwankungen über den Zeitraum auf (Abb. 29). Unmittelbar post natum
ergab sich zwischen minimalem Natriumionengehalt (134 mmol/l) und maximaler
Konzentration (146 mmol/l) eine Spannweite von 12 mmol/l. Zwei Stunden später
hatte sich die Spannweite auf 9 mmol/l reduziert. Auffällig ist, dass 24 Stunden nach
der Geburt nochmals eine große Varianz bestand (Tab. 74).
146
145
Natrium mmol/l
144
143
142
141
140
139
138
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 29:
Entwicklung der Natriumionenkonzentration im Blutplasma von Kälbern
aus Mutterkuhhaltung in den ersten 72 Lebensstunden
4
Ergebnisse
4.3.3.5.2
84
Kalium
Die durchschnittliche Kaliumionenkonzentration im Blutplasma lag unmittelbar nach
der Geburt bei 4,64 ± 0,54 mmol/l. Nach zwei Stunden hatte sich dieser Wert um
0,11 auf 4,53 ± 0,36 mmol/l abgesenkt. Bis zur 24. Lebensstunde war die
Kaliumionenkonzentration auf durchschnittlich 4,92 ± 0,59 mmol/l gestiegen, wobei
dieses Niveau auch noch 48 Stunden später bestand. Unter Berücksichtigung eines
95% Konfidenzintervalls fällt auf, dass am 24-Stunden-Messpunkt eine erhöhte
Schwankungsbreite der Kaliumionenkonzentration auftrat (Abb. 30).
6,0
Kalium mmol/l
5,5
5,0
4,5
4,0
3,5
3,0
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 30:
Entwicklung der Kaliumionenkonzentration im Blutplasma von Kälbern
aus Mutterkuhhaltung bis zur 72. Lebensstunde
4
Ergebnisse
4.3.3.5.3
85
Chlorid
Die Chloridionenkonzentration im Blutplasma der Kälber blieb im Mittel bis zur
zweiten Lebensstunde mit 104,3 ± 2,7 mmol/l konstant. Auch der 24-Stundenwert
wich mit 104,1 ± 2,8 mmol/l kaum von den vorherigen Werten ab. Zum vierten
Messpunkt (72 h p. n.) war ein geringes Absinken der Durchschnittskonzentration auf
102,9 ± 2,3 mmol Chloridionen je Liter Blut zu beobachten (Abb. 31).
110
108
Chlorid mmol/l
106
104
102
100
98
96
94
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 31:
Entwicklung der Chloridionenkonzentration im Blutplasma von Kälbern
aus Mutterkuhhaltung in den ersten 72 Lebensstunden
4
Ergebnisse
4.3.3.5.4
86
Magnesium
Die Entwicklung der Magnesiumionenkonzentration im Blutplasma war charakterisiert
durch erhebliche Schwankungen über den Untersuchungszeitraum hinweg. Die
durchschnittliche Konzentration, die unmittelbar nach der Geburt noch bei 0,97 ±
0,21 mmol/l lag, sank bis zur zweiten Lebensstunde auf 0,93 ± 0,16 mmol/l ab, um
dann auf 1,11 ± 0,20 mmol/l zu steigen. 72 Stunden nach der Geburt wurde der
niedrigste Durchschnittswert von gerade noch 0,90 ± 0,14 mmol/l erreicht (Abb. 32).
2,0
Magnesium mmol/l
1,5
1,0
,5
0,0
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 32:
Entwicklung der Magnesiumionenkonzentration im Blutplasma von
Kälbern aus Mutterkuhhaltung innerhalb der ersten 72 Lebensstunden
4
Ergebnisse
87
4.3.4
Enzymogramm
4.3.4.1
Aspartat-Amino-Transferase (AST)
Während
bei
der
Entwicklung
der
Aspartat–Amino–Transferase-Aktivität
im
Blutplasma bis zur 24. Lebensstunde ein Anstieg zu verzeichnen war, kam es zu
einem deutlichen Abfall von der 24. bis zur 72. Lebensstunde (Abb. 33). Die initiale
AST-Aktivität lag im Mittel bei 9,2 ± 3,3 U/l (x
¯ g ± SF), nach zwei Stunden hatte sie
sich mit 14,5 ± 4,8 U/l um 5% gesteigert. Die Aktivität 24 Stunden nach der Geburt
lag sogar bei 36,2 ± 13,9 U/l, was dem Vierfachen des Ausgangswertes entsprach.
Bis zur 72. Lebensstunde sank die AST-Aktivität bis auf 19,7 ± 5,8 U/l ab.
60
50
AST U / l
40
30
20
10
0
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 33:
Entwicklung der AST–Aktivität im Blutplasma von Kälbern aus
Mutterkuhhaltung in den ersten 72 Lebensstunden (Darstellung im Boxand Whisker– Plot)
4
Ergebnisse
4.3.4.2
88
Alanin-Amino-Transferase (ALT)
Die Aktivität der Alanin–Amino–Transferase im Blutplasma der Kälber stieg
unmittelbar nach der Geburt bis 24 Stunden post natum von einem Ausgangswert
von 3,2 ± 1,4 U/l auf 6,5 ± 1,9 U/l. Das entsprach einer Verdoppelung der Aktivität
innerhalb der ersten beiden Lebenstage (Abb. 34). Schon zwei Stunden nach der
Geburt war ein deutlicher Aktivitätsanstieg der ALT zu verzeichnen. Zwischen der 24.
und der 72. Lebensstunde blieb die Aktivität dieses Enzyms nahezu konstant um ein
Mittel von 6 U/l.
10
9
8
ALT U / l
7
6
5
4
3
2
1
0
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 34:
Entwicklung der ALT–Aktivität im Blutplasma von Kälbern aus
Mutterkuhhaltung in den ersten 72 Lebensstunden (Darstellung in Boxand Whisker– Plot)
4
Ergebnisse
4.3.4.3
89
Alkalische Phosphatase (AP)
Die Aktivität der Alkalischen Phosphatase im Blutplasma zeigte in ihrer Entwicklung
bis zur 72. Lebensstunde erhebliche Schwankungen (Abb. 35). Unmittelbar nach der
Geburt lag der geometrische Mittelwert der AP–Aktivität mit 187,5 ± 1,4 U/l am
niedrigsten, dann kam es zu einem Anstieg bis zur 24. Lebensstunde. Das Mittel des
Zweistundenwertes lag bei 208,4 ± 1,5 U/l. Dies bedeutet gegenüber der Aktivität
unmittelbar post natum eine Steigerung um 10%. In der Zeitspanne von der zweiten
Stunde bis zur 24. Stunde nach der Geburt erhöhte sich die AP-Aktivität um 126%
auf 441,3 ± 1,5 U/l. Nach weiteren 48 Stunden fiel die Aktivität auf 345,5 ± 1,7 U/l ab,
was einer Abnahme gegenüber dem 24-Stunden-Wert von 21% entsprach.
1200
1000
AP U / l
800
600
400
200
0
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 35:
Entwicklung der AP–Aktivität im Blutplasma von Kälbern aus
Mutterkuhhaltung in den ersten 72 Lebensstunden (Darstellung im Boxand Whisker – Plot)
4
Ergebnisse
4.3.4.4
90
Gamma-Glutamyl-Transferase (GGT)
In der Entwicklung der Gamma–Glutamyl–Transferase-Aktivität im Blutplasma der
Kälber zeigte sich bis zur zweiten Stunde nach der Geburt nur eine geringe
Erhöhung des Ausgangswertes von 5,7 ± 1,6 U/l auf 8,3 ± 3,3 U/l. Bis zur 24.
Lebensstunde kam es zu einer sprunghaften Aktivitätssteigerung bis auf 648,5 ± 3,3
U/l. Das entspricht einer Steigerung gegenüber dem Mittel der ersten beiden
Messzeitpunkte um über das 113–fache (Abb. 36). Es wurden dabei Maximalwerte
bis zu 3350 U/l gemessen. Der 72-Stunden-Wert lag jedoch erheblich niediger und
erreichte im Mittel eine Akivität von 208,4 ± 2,6 U/l (Tab. 81).
3000
2500
GGT U / l
2000
1500
1000
500
0
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p.n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 36:
Entwicklung der GGT–Aktivität im Blutplasma von Kälbern aus
Mutterkuhhaltung in den ersten 72 Lebensstunden (Darstellung im Boxand Whisker – Plot)
4
Ergebnisse
4.3.4.5
91
Glutamat-Dehydrogenase (GLDH)
Unmittelbar
nach
der
Geburt
betrug
die
mittlere
Aktivität
an
Glutamat-
Dehydrogenase im Blutplasma 3,6 ± 1,7 U/l. Schon bis zur zweiten Lebensstunde
war ein Aktivitätsanstieg um ein Drittel zu verzeichnen. Diese Aktivitätssteigerung
setzte sich bis zur 72. Lebensstunde fort (Abb. 37). Die Aktivität der GLDH hatte am
dritten Lebenstag das Vierfache des nachgeburtlichen Wertes erreicht (Tab. 82).
60
50
GLDH U / l
40
30
20
10
0
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 37:
Verlauf der GLDH–Aktivitäten im Blutplasma von Kälbern aus
Mutterkuhhaltung in den ersten 72 Lebensstunden (Darstellung im Boxand Whisker – Plot)
4
Ergebnisse
4.3.4.6
92
Kreatinin-Kinase (CK)
Bei der Entwicklung der Kreatinin–Kinase–Aktivität des Blutplasmas war auffällig,
dass, nachdem die Aktivität bis zur 24. Lebensstunde gestiegen war, der mittlere 72Stundenwert deutlich unter den 24-Stundenwert fiel (Abb. 38). Unmittelbar nach der
Geburt lag die CK-Aktivität im Mittel bei 22,5 ± 2,3 U/l. Bis zur zweiten Lebensstunde
war ein Anstieg bis auf einen Gipfel von 90,3 ± 2,1 U/l zu verzeichnen. Bis zum Ende
der Beobachtungszeit kam es zu einem Aktivitätsabfall bis auf 22,0 ± 1,7 U/l (72
Stunden post natum).
300
250
CK U/l
200
150
100
50
0
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 38:
Entwicklung der CK–Aktivität im Blutplasma von Kälbern aus
Mutterkuhhaltung in den ersten 72 Lebensstunden (Darstellung im Box
and Whisker – Plot)
4
Ergebnisse
4.3
93
Gruppeneinflüsse und Wechselwirkungen zwischen den
untersuchten Parametern
Über die gebildeten Gruppen Rasse, Geschlecht, Geburtsart und Geburtsziffer
erwies sich der Einfluss der Zeit bei allen untersuchten Parametern, bis auf Harnstoff
und Chlorid, als hochsignifikant (p ≤ 0,001) (Tab. 14). Auf die Entwicklung der
Harnstoffkonzentration im Blut hat die Zeit lediglich einen signifikanten Einfluss (p ≤
0,01), auf die Blutchloridkonzentration hat sie keinen statistisch nachzuweisenden
Effekt.
Tab. 14:
Einfluss der Zeit auf die untersuchten labordiagnostischen Parameter
Parameter
Einfluss der Zeit
Temperatur
p ≤ 0,001
pH
p ≤ 0,001
Kohlendioxidpartialdruck
p ≤ 0,001
Base Excess
p ≤ 0,001
Hämatokrit
p ≤ 0,001
Gesamtprotein
p ≤ 0,001
Glukose
p ≤ 0,001
Triglyzeride
p ≤ 0,001
Cholesterin
p ≤ 0,001
Harnstoff
p ≤ 0,01
Kreatinin
p ≤ 0,001
Natrium
p ≤ 0,001
Kalium
p ≤ 0,001
Chlorid
n. s.
Magnesium
p ≤ 0,001
AST
p ≤ 0,001
ALT
p ≤ 0,001
AP
p ≤ 0,001
GGT
p ≤ 0,001
GLDH
p ≤ 0,001
CK
p ≤ 0,001
4
Ergebnisse
4.4.1
94
Einfluss der Rasse auf die untersuchten Parameter
Aufgrund der ungleichen Verteilung der Rassen wurde zur Sicherung der
statistischen Aussagefähigkeit eine Zusammenfassung der drei zahlenmäßig
schwächsten Gruppen vorgenommen. Die Rassen Charolais, Hereford und Deutsch
Angus machten zusammen nur einen Anteil an der Gesamtprobandenzahl von 10%
aus (Abb. 39).
Charolais
5%
Hereford
3%
Angus
2%
Limousin
27%
Fleckvieh
63%
Abb. 39:
Prozentuale Rassenzusammensetzung der Probanden
Die Auszählung qualitativer Merkmale wie die Bewertung nach APGAR, erstes
Kopfheben, erstes Stehen und erstes Saugen post natum sowie die Geburtsart ergab
keine signifikanten Zusammenhänge zwischen den Rassen der Kälber (Tab. 15). Bei
der Durchführung einer Varianzanalyse unter Berücksichtigung der Rasse auf die
erfassten Faktoren (Köpertemperatur, pH, pCO2, BE, Hämatokrit, Gesamtprotein,
Glukose, Triglyzeride, Cholesterin, Harnstoff, Kreatinin, Natrium, Kalium, Chlorid,
Magnesium, AST, ALT, AP, GGT, GLDH und CK) war jedoch ein signifikanter
Einfluss der Rasse auf die gemessenen pH-Werte gegeben (p ≤ 0,01). Als schwach
signifikant stellte sich der Einfluss der Rasse auf den Base Excess, die ALT- und die
GLDH- Aktivität heraus (p ≤ 0,05) (Tab. 16). Eine Wechselwirkung der Rasse über
den Beobachtungszeitraum konnte lediglich bei der AP-Aktivität festgestellt werden
(p ≤ 0,001) (Tab. 58).
4
Ergebnisse
Tab. 15:
95
Auszählung qualitativer Merkmale hinsichtlich des Einflusses der Rasse
Einfluss der Rasse
Tab. 16:
APGAR
n. s.
Erstes Kopfheben p. n.
n. s.
Erstes Stehen p. n.
n. s.
Erstes Saugen p. n.
n. s.
Geburtsart
n. s.
Ergebnisse der Varianzanalyse hinsichtlich des Einflusses der Rasse
auf die untersuchten Parameter
Parameter
Tab. 17:
Einfluss der Rasse
pH–Wert
p ≤ 0,01
Base Excess
p ≤ 0,05
ALT
p ≤ 0,05
GLDH
p ≤ 0,05
Ergebnisse der Varianzanalyse hinsichtlich der Wechselwirkungen der
Rasse mit den untersuchten Parametern in den ersten 72
Lebensstunden post natum
Parameter
AP
Wechselwirkung
p ≤ 0,001
Unmittelbar post natum bis zwei Stunden nach der Geburt zeigte sich der Einfluss
der Rassen am auffälligsten. Dabei wird deutlich, dass die Gruppe der
Fleckviehkälber die absolut höchsten pH–Werte und damit den höchsten Mittelwert
aufwies. Die Werte der Limousinkälber lagen jeweils knapp darunter, gefolgt von der
Gruppe der Charolais-, Angus- und Herefordkälber. Ab der 24. Stunde verschoben
sich die Verhältnisse zu Gunsten der letztgenannten Gruppe, deren arithmetisches
Mittel jetzt keine deutlichen Abweichungen von dem der anderen Rassen mehr
aufwies. Auffällig war, dass der pH–Wert, der bei den Limousinkälbern gemessen
wurde, im gesamten Beobachtungszeitraum unter dem der Fleckviehkälber lag (Abb.
40).
4
Ergebnisse
96
Die Mittelwerte der Gruppen Fleckvieh und Limousin wiesen initial pH–Werte über
7,20 auf. Die verbleibenden Rassen zeigten in ihrem gemeinsamen arithmetischen
Mittel einen pH–Wert, welcher mit 7,16 bereits als vitaldepressiv einzuschätzen war
(Tab. 18).
Tab. 18:
Entwicklung der Blut-pH–Werte in den ersten 72 Stunden in
Abhängigkeit von der Rasse
Messzeitpunkt
Fleckvieh
Limousin
(n=62)
(n=31)
post natum
±s
Charolais, Angus,
Hereford
(n=11)
¯
x
±s
¯
x
0 Minuten
7,22
0,07
7,22
0,06
7,16
0,10
2 Stunden
7,34
0,03
7,30
0,04
7,26
0,06
24 Stunden
7,36
0,04
7,35
0,04
7,35
0,05
72 Stunden
7,36
0,03
7,34
0,04
7,35
0,05
±s
¯
x
7,5
7,4
7,3
pH
Rassen
Fleckvieh
7,2
Limousin
7,1
Charolais, Angus,
Hereford
7,0
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 40:
Vergleichende Verläufe der Blut–pH–Werte zwischen den Rassen in
den ersten 72 Lebensstunden
4
Ergebnisse
97
Die Entwicklung des Base Excess stellte sich ähnlich dar, wobei die Gruppe der
Charolais-, Hereford- und Anguskälber über den gesamten Verlauf geringere Werte
als die Rassen Fleckvieh und Limousin aufwiesen. Dennoch waren zum
Messzeitpunkt nach 72 Stunden statistisch keine signifikanten Unterschiede
zwischen den Rassen nachweisbar. Die Base Excess–Werte der Gruppen der
Fleckvieh- und Limousinkälber blieben über die Dauer der Untersuchung eng
verwoben (Abb. 41). Der mittlere Base Excess (x
¯ ) der Fleckvieh- und Limousinkälber
bewegte sich von der Geburt an im positiven Bereich, in der Gruppe von Charolais,
Angus und Hereford bestand unmittelbar post natum eine negative Base ExcessSituation. Erst zwei Stunden nach der Geburt hatte sich eine Erholung auf einen
positiven Mittelwert eingestellt (Tab. 19).
Tab. 19:
Verlauf des Base Excess (mmol/l) im venösen Blut in den ersten 72
Stunden in Abhängigkeit von der Rasse
Messzeitpunkt
Fleckvieh
Limousin
(n=62)
(n=31)
post natum
¯
x
±s
¯
x
±s
Charolais, Angus,
Hereford
(n=11)
¯
x
±s
0 Minuten
+0,50
4,09
+0,97
2,82
-2,64
5,61
2 Stunden
+3,02
2,19
+3,03
1,65
+0,55
4,92
24 Stunden
+4,90
2,01
+4,43
2,00
+3,58
2,92
72 Stunden
+5,07
2,98
+5,73
2,02
+4,89
2,21
4
Ergebnisse
98
10
8
Base Excess mmol/l
6
4
Rasse
2
Fleckvieh
0
-2
Limousin
-4
-6
Charolais, Angus,
-8
Hereford
-10
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 41:
Verlauf der Konzentration des Base Excess im venösen Blut der
verschiedenen Rassegruppen in den ersten 72 Lebensstunden
Während die ALT–Aktivität bis zur 24. Lebensstunde deutlich anstieg, war zwischen
der 24. und 72. Stunde post natum nur noch eine unwesentliche Steigerung zu
verzeichnen, welche sich im Median nicht mehr widerspiegelte (Tab. 20). Von der
Blutentnahme unmittelbar nach der Geburt verdoppelte sich die Aktivität der ALT
innerhalb der ersten zwei Lebenstage.
Die Aktivitäten verliefen bei den beobachteten Rassegruppen nahezu synchron (Abb.
42). Verfolgt man die Mediane der unterschiedlichen Rassen über die Zeit, so ist
auffällig, dass es zwischen Fleckvieh– und Limousinkälbern keine Differenzen gibt.
Dahingegen bewegen sich die Aktivitäten der ALT im Plasma der Charolais-,
Hereford- und Anguskälber um 16% bis 50% höher als bei den Rassen Fleckvieh
und Limousin (Tab. 20).
4
Ergebnisse
Tab. 20:
99
Entwicklung der ALT-Aktivität (U/l) im Blutplasma der Kälber in den
ersten 72 Stunden in Abhängigkeit von der Rasse
Messzeitpunkt
post natum
Fleckvieh
Limousin
(n=73)
(n=31)
¯
x g SF Median
Charolais, Angus,
Hereford
¯
x g SF Median
(n=11)
¯
x g SF Median
0 Minuten
2,8
1,6
3
2,9
1,5
3
3,8
1,5
4
2 Stunden
3,9
1,4
4
3,8
1,5
4
5,6
1,7
6
24 Stunden
5,8
1,4
6
6,0
1,3
6
7,9
1,5
7
72 Stunden
6,1
1,3
6
6,3
1,2
6
6,7
1,7
7
12
11
10
9
ALT U/l
8
7
6
5
Rasse
4
Fleckvieh
3
Limousin
2
Charolais, Angus,
1
Hereford
0
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 42:
Vergleichender Verlauf der Aktivitäten der ALT im Blutplasma der
Kälber der verschiedenen Rassengruppen in den ersten 72
Lebensstunden
4
Ergebnisse
100
Die Rasse der Kälber zeigte im Beobachtungszeitraum Wechselwirkungen zur
Aktivität der AP. Bis zur 24. Lebensstunde stiegen die AP-Aktivitäten aller
Rassengruppen gleichermaßen an. Zwischen dem Ende des ersten Lebenstages
und der 72. Lebensstunde war dann ein deutlicher Abfall der AP-Aktivität der
Charolais-, Angus- und Hereford-Tiere unter die Aktivitäten der Vergleichsgruppen
festzustellen (Tab. 21, Abb. 43)
Tab. 21:
Entwicklung der AP-Aktivität (U/l) im Blutplasma der Kälber in den
ersten 72 Stunden in Abhängigkeit von der Rasse
Messzeitpunkt
Fleckvieh
Limousin
(n=73)
(n=31)
post natum
¯
x g SF Median
Charolais, Angus,
Hereford
¯
x g SF Median
(n=11)
¯
x g SF Median
0 Minuten
188,4
1,5
185
183,7
1,3
176
192,9
1,5
208
2 Stunden
207,3
1,6
207
203,7
1,5
184
230,5
1,5
226
24 Stunden
441,6
1,6
451
438,1
1,5
447
447,8
1,5
397
72 Stunden
362,9
1,5
360
373,0
1,4
364
202,4
3,6
307
4
Ergebnisse
101
1000
800
AP U/l
600
Rasse
400
Fleckvieh
200
Limousin
Charolais, Angus,
0
Hereford
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 43:
Wechselwirkungen zwischen der AP-Aktivität im Blutplasma der Kälber
und der Rasse in den ersten 72 Lebensstunden
Bei der Entwicklung der GLDH–Aktivität wies der Median innerhalb der Rassen eine
fortlaufende Erhöhung der Aktivität von der Geburt bis zur letzten Probenentnahme
auf. In der Synchronität des Verlaufes bestanden zwischen den Fleckvieh– und
Limousinkälbern größere Übereinstimmungen als zur dritten Gruppe. Innerhalb der
ersten 24 Stunden zeigten sich streng parallele Entwicklungen zwischen den
Gruppen Fleckvieh und Limousin, erst dann stieg die GLDH–Aktivität der
Limousinkälber um 21% stärker an als die der Fleckviehkälber. Bei der Gruppe der
Charolais-, Hereford– und Angustiere war innerhalb der ersten 24 Lebensstunden ein
Aktivitätsanstieg um das Doppelte des Ausgangswertes zu verzeichnen. Danach kam
es jedoch zu einer deutlichen Reduzierung der Aktivitätssteigerung, die in der 72.
Stunde post natum einen Wert erreichte, der um 22% geringer gegenüber dem
Median der GLDH–Aktivität bei der Gruppe der Fleckviehkälber lag (Tab. 22).
Während über den gesamten Untersuchungszeitraum Minimalwerte gemessen
wurden, die unter 10 U/l lagen, so war 72 Stunden nach der Geburt eine deutliche
4
Ergebnisse
102
Schiefverteilung zu Gunsten hoher Aktivitäten zu verzeichnen (Abb. 44 und 45). Es
konnten maximale GLDH–Aktivitäten von bis zu 194 U/l gemessen werden.
Tab. 22:
Entwicklung der GLDH-Aktivität (U/l) im Blutplasma der Kälber in den
ersten 72 Stunden in Abhängigkeit von der Rasse
Messzeitpunkt
post natum
Fleckvieh
Limousin
(n=73)
(n=31)
¯
x g SF Median
Charolais, Angus
Hereford
¯
x g SF Median
(n=11)
¯
x g SF Median
0 Minuten
3,6
1,8
3
3,6
1,7
3
3,5
1,7
3
2 Stunden
4,8
1,8
4
4,6
1,8
4
5,9
1,8
6
24 Stunden
8,6
1,6
8
8,6
1,5
8
11,6
2,8
7
72 Stunden
15,1
2,4
11,5
16,8
2,4
14
16,2
2,6
9
90
80
70
GLDH U/l
60
50
40
Rasse
30
Fleckvieh
20
Limousin
10
Charolais, Angus,
Hereford
0
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 44:
Vergleichende Darstellung des Verlaufes der Aktivitäten der GLDH im
Blutplasma der Kälber in den verschiedenen Rassengruppen innnerhalb
der ersten 72 Lebensstunden
4
Ergebnisse
103
25
GLDH U/l
20
15
Rasse
10
Fleckvieh
5
Limousin
Charolais, Angus,
Hereford
0
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 45:
Vergleichende Darstellung des Verlaufes der Aktivitäten der GLDH im
Blutplasma der Kälber in den verschiedenen Rassengruppen innnerhalb
des ersten Lebenstages
4
Ergebnisse
4.4.2
104
Einfluss des Geschlechtes auf die untersuchten Parameter
Über die Gesamtheit aller untersuchten Kälber zeichnete sich bei der Auszählung der
qualitativen Merkmale ein schwach signifikanter (p ≤ 0,05) Einfluss des Geschlechtes
auf den Zeitpunkt des ersten Stehens nach der Geburt ab (Tab. 23). Im Vergleich der
Geschlechter standen innerhalb der ersten Stunde post natum mehr weibliche Kälber
(58,1%) als männliche (41,7%). Der Anteil der Tiere, die erst später als zwei Stunden
nach der Geburt stehen konnten, war jedoch bei den männlichen Neonaten deutlich
geringer (Abb. 46).
Tab. 23:
Auszählung qualitativer Merkmale
Parameter
Einfluss des Geschlechtes
APGAR
n. s.
erstes Kopfheben p. n.
n. s.
erstes Stehen p. n.
p ≤ 0,05
erstes Saugen p. n.
n. s.
Geburtsart
n. s.
60
% der Kälber
50
40
30
20
weiblich
10
männlich
0
< 1 Stunde
1-2 Stunden
> 2 Stunden
erstes Stehen p. n.
Abb. 46:
Beziehung zwischen dem Geschlecht und dem ersten erfolgreichen
Aufstehversuch post natum
4
Ergebnisse
105
Weiterhin waren schwach signifikante Abweichungen in der Entwicklung des Blut–
pH–Wertes im venösen Blut zwischen männlichen und weiblichen Kälbern
nachzuweisen. Das Geschlecht hatte weiterhin einen signifikanten Einfluss auf die
Kohlendioxidsättigung im venösen Blut sowie auf die Blutglukosekonzentration (Tab.
24). Zwischen dem Geschlecht der Kälber und der Aktivität der GLDH konnte eine
hoch signifikante (p ≤ 0,001) Wechselwirkung innnerhalb der ersten drei Lebenstage
festgestellt werden (Tab. 25 und 59).
Tab. 24:
Ergebnisse der Varianzanalyse hinsichtlich des Einflusses des
Geschleches auf die untersuchten Parameter
Parameter
Tab. 25:
Einfluss des Geschlechtes
pH–Wert
p ≤ 0,05
Kohlendioxidpartialdruck
p ≤ 0,01
Blutglukose
p ≤ 0,01
Ergebnisse der Varianzanalyse hinsichtlich der Wechselwirkungen des
Geschlechtes mit der Aktivität der GLDH im Blutplasma der Kälber über
die ersten 72 Lebensstunden post natum
Parameter
GLDH
Wechselwirkung
p ≤ 0,001
Weibliche Neonaten entwickelten innerhalb der ersten 72 Lebensstunden einen
schwach signifikant höheren Blut pH–Wert als ihre männlichen Artgenossen.
Unmittelbar post natum wiesen Bullenkälber einen Blut-pH-Wert von 7,210 ± 0,071
auf, weibliche Tiere dagegen hatten bereits einen Blut-pH-Wert von 7,220 ± 0,069.
Die Entwicklung der pH–Werte verlief synchron zwischen den Geschlechtern, wobei
die Bullenkälber bis zur 72. Stunde post natum unterhalb des pH-Wertes der
Kuhkälber lagen, diese danach aber geringfügig überschritten (p ≤ 0,05 ) (Tab. 26,
Abb. 47).
4
Ergebnisse
Tab. 26:
106
Entwicklung des Blut-pH-Wertes im venösen Blut der Kälber in den
ersten 72 Stunden in Abhängigkeit vom Geschlecht
Messzeitpunkt
männlich
weiblich
(n=69)
(n=35)
post natum
¯
x
±s
¯
x
±s
0 Minuten
7,210
0,071
7,220
0,069
2 Stunden
7,293
0,040
7,307
0,042
24 Stunden
7,351
0,044
7,356
0,026
72 Stunden
7,355
0,038
7,353
0,031
7,5
pH
7,4
7,3
Geschlecht
7,2
männlich
weiblich
7,1
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 47:
Über
den
Einfluss des Geschlechtes auf den Verlauf der Blut–pH–Werte
innerhalb der ersten 72 Lebensstunden
gesamten
Beobachtungszeitraum
hinweg
bewegte
sich
der
Kohlendioxidpartialdruck im venösen Blut bei weiblichen Kälbern unter dem ihrer
männlichen Artgenossen (Abb. 47). Die größte Abweichung unter den Geschlechtern
ergab sich zwei Stunden post natum, hier war der Kohlendioxidpartialdruck der
männlichen Kälber im arithmetischen Mittel um 4,7 kPa höher als der weiblicher
Tiere. Bis zur 72. Stunde nach der Geburt hatten sich die Werte des Partialdruckes
4
Ergebnisse
107
weitgehend angeglichen, es bestand lediglich noch ein Unterschied von 0,3 kPa
zwischen den Geschlechtern (Tab. 27).
Tab. 27:
Verlauf der Kohlendioxidsättigung (kPa) des venösen Blutes in den
ersten 72 Stunden in Abhängigkeit vom Geschlecht der Kälber
Messzeitpunkt
männlich
weiblich
(n=69)
(n=35)
post natum
¯
x
±s
¯
x
±s
0 Minuten
10,44
0,97
10,29
1,37
2 Stunden
8,89
0,79
8,27
0,73
24 Stunden
7,91
0,83
7,55
0,59
72 Stunden
7,95
0,95
7,91
0,92
12
Kohlendioxidpartialdruck kPa
11
10
9
Geschlecht
8
männlich
7
weiblich
6
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 48:
Einfluss des Geschlechtes auf den Verlauf des Kohlendioxidpartialdruckes im venösen Blut der Kälber bis zur 72. Lebensstunde
4
Ergebnisse
108
Das Geschlecht beeinflusste über den gesamten Beobachtungszeitraum auch die
Konzentration des Blutglukosespiegels. Weibliche Kälber wiesen direkt nach der
Geburt mit 4,70 ± 1,85 mmol/l einen um 6% höheren Blutglukosespiegel auf als
Bullenkälber (4,40 ± 1,74 mmol/l). In der zweiten Lebensstunde hatte sich die
Spanne zwischen den Geschlechtern noch vergrößert, die Differenz betrug nun 1,02
mmol/l. Dies entpricht einer Erhöhung von mehr als 26% gegenüber Bullenkälbern
(Tab. 28). Während bei weiblichen Neonaten ein kontinuierlicher Blutglukoseanstieg
bis zur 24. Lebensstunde zu verzeichnen war, konnte bei Bullenkälbern zwei
Stunden nach der Geburt der niedrigste Glukosewert ermittelt werden. Die
Messergebnisse der 24. und 72. Lebensstunde ergeben eine Annäherung der
Blutzuckerkonzentrationen zwischen männlichen und weiblichen Kälbern. Dennoch
blieb der Blutzuckerspiegel bei männlichen Kälbern gegenüber den weiblichen um
8% (24 Stunden p. n.) beziehungsweise 2% (72 Sunden p. n.) erniedrigt (Abb. 49).
Tab. 28:
Verlauf der Glukosekonzentration (mmol/l) des Blutes in den ersten 72
Stunden in Abhängigkeit vom Geschlecht
Messzeitpunkt
post natum
¯
x
männlich
weiblich
(n=72)
(n=42)
±s
¯
x
±s
0 Minuten
4,40
1,74
4,70
1,85
2 Stunden
3,89
1,13
4,91
1,90
24 Stunden
6,40
1,46
6,91
1,52
72 Stunden
6,26
1,04
6,41
1,02
4
Ergebnisse
109
9
8
Glukose mmol/l
7
6
5
Geschlecht
4
männlich
3
weiblich
2
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 49:
Vergleichende Darstellung der Glukosekonzentrationen im Blut
zwischen Kälbern unterschiedlichen Geschlechtes innerhalb der ersten
72 Lebensstunden
Die GLDH-Aktivität war das einzige Enzym, dessen Aktivität innerhalb des ersten drei
Lebenstage mit dem Geschlecht der Kälber eine Wechselwirkung zeigte (Tab. 59).
Bis zur 24. Lebensstunde entwickelten sich die Aktivitäten der GLDH bei beiden
Geschlechtern ohne größere Differenzen. Zum vierten Beobachtungszeitpunkt, 72
Stunden post natum, lag die GLDH-Aktivität weiblicher Kälber jedoch um mehr als
70% über der männlicher Kälber (Tab. 29, Abb. 50).
Tab. 29:
Verlauf der GLDH-Aktivität (U/l) im Blutplasma der Kälber in den ersten
72 Stunden in Abhängigkeit vom Geschlecht
Messzeitpunkt
post natum
männlich
weiblich
(n=72)
(n=42)
¯
xg
SF
Median
¯
xg
SF
Median
0 Minuten
3,6
1,9
3
3,5
1,5
3
2 Stunden
4,5
1,9
4
5,4
1,6
5
24 Stunden
8,6
1,7
8
9,2
1,8
8
72 Stunden
12,8
2,1
11
22,2
2,6
19,5
4
Ergebnisse
110
80
70
60
GLDH U/l
50
40
30
20
Geschlecht
10
männlich
weiblich
0
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 50:
4.4.3
Darstellung der Wechselwirkungen zwischen dem Geschlecht der
Kälber und der Aktivität der GLDH im Blutplasma in den ersten drei
Lebenstagen
Einfluss der Geburtsart auf die untersuchten Parameter
Von den beobachteten 115 Geburten verlief der überwiegende Teil (98 Geburten =
85%) spontan, ohne jegliches Eingreifen in den Geburtsablauf ab. Lediglich bei 17
Tieren (15%) lag eine Dystokie vor, so dass konservative Geburtshilfe indiziert war
(Abb. 51). Das Geschlecht der Kälber hatte keinen statistisch nachweisbaren Einfluss
auf die Geburtsart.
Die Geburtsart hatte einen deutlichen Einfluss auf die ethologischen Parameter des
Neonaten. Kälber aus Normalgeburten hoben deutlich früher den Kopf, auch das
erste Saugen erfolgte signifikant (p ≤ 0,01) früher als bei Kälbern aus einer Dystokie
(Tab. 30).
4
Ergebnisse
111
Die unmittelbar post natum durchgeführte Beurteilung nach APGAR erbrachte bei
Kälbern aus eutokischen Geburtsverhältnissen hoch signifikant (p ≤ 0,001) erhöhte
Werte gegenüber solchen aus Schwergeburten (Abb. 52).
Eutokie
85%
Dystokie
15%
Abb. 51:
Anteil der Kälber, die durch Eutokie und Dystokie entwickelt wurden
Tab. 30:
Einfluss der Geburtsart auf qualitative Parameter
Parameter
Einfluss der Geburtsart
APGAR
p ≤ 0,001
erstes Kopfheben p. n.
p ≤ 0,01
erstes Stehen p. n.
n. s.
erstes Saugen p. n.
p ≤ 0,01
4
Ergebnisse
112
93% der Kälber (91 Tiere) aus Spontangeburten wurden mit acht APGAR–Punkten
bewertet, fünf (5%) erhielten sieben Punkte und jeweils ein Kalb wurde bei sechs und
fünf Punkten eingestuft. Eine geringere Einschätzung als fünf APGAR–Punkte erhielt
keines der Neonaten aus Spontangeburten.
Unter den Kälbern, die mittels geburtshilflicher Maßnahmen entwickelt werden
mussten, wurden immerhin noch 29% (fünf Kälber) mit voller Punktzahl (8) bewertet.
Vier (24%) erhielten sieben Punkte, fünf Kälber erhielten nur vier Punkte. Auffällig ist,
dass auch bei den Kälbern, die unter einer Dystokie entwickelt wurden, keines der
Tiere mit drei oder weniger APGAR–Punkten bewertet werden mussten (Abb. 52).
Verteilung der Geburtsart in %
100
80
60
40
Geburtsart
20
Eutokie
Dystokie
0
4
5
6
7
8
APGAR - Punkte
Abb. 52:
Darstellung des Zusammenhanges zwischen Geburtsart und
Einstufung nach APGAR
Von den 98 spontan geborenen Kälbern nahmen innerhalb der ersten fünf Minuten
post natum 85% eine erhobene Kopfhaltung ein. Unter der Vergleichsgruppe waren
es in diesem Zeitraum lediglich 47% der Tiere. Bis zur zehnten Lebensminute hatten
99% der Kälber, die aus einer eutokischen Geburtssituation stammten, ihren Kopf
erhoben. Bei den mittels Geburtshilfe entwickelten Neonaten war bis zur zehnten
Lebensminute nur bei 94% eine erhobene Kopfhaltung festzustellen (Abb. 53).
4
Ergebnisse
113
Daraus ergab sich ein signifikanter (p ≤ 0,01) Einfluss der Geburtsart auf das
Einnehmen der ersten erhobenen Kopfhaltung.
100
80
%
60
40
Dystokie
20
Eutokie
0
< 5 Minuten
5-10 Minuten
> 10 Minuten
erstes Kopfheben p. n.
Abb. 53:
Vergleichende Darstellung des ersten Kopfhebens post natum von
Kälbern aus Spontangeburten und aus Geburten mit konservativer Hilfe
Kälber, welche ohne obstetrische Maßnahmen zu Welt kamen, saugten signifikant (p
≤ 0,01) früher am Muttertier als Neonaten, bei deren Geburt ein Eingreifen notwendig
war. Bis zur zweiten Lebensstunde hatten bereits 77,6% (n = 76) der Kälber aus
Spontangeburten Kolostrum aufgenommen jedoch erst 35,3% (n = 6) der Neonaten
aus Schwergeburten (Abb. 54).
4
Ergebnisse
114
80
70
60
50
% 40
30
Dystokie
20
10
Eutokie
0
< 2 Stunden
> 2 Stunden
erstes Saugen p. n.
Abb. 54:
Vergleichende Darstellung des ersten Saugens post natum von Kälbern
aus Spontangeburten und aus Geburten mit konservativer Hilfe
Die Varianzanalyse verdeutlicht den Einfluss der Geburtsart auf den Blut–pH–Wert,
die Kaliumionenkonzentration sowie die AST– und CK–Aktivität im Blut der Kälber
(Tab. 31). Wechselwirkungen über den Untersuchungszeitraum bestanden zwischen
der Geburtsart und den Parametern pH, Kohlendioxidpartialdruck, Base Excess,
Hämatokrit, Harnstoffkonzentration, Tiglyzerid- und Magnesiumionenkonzentration
(Tab. 59).
Tab. 31:
Ergebnisse der Varianzanalyse hinsichtlich
Geburtsart auf die untersuchten Parameter
Parameter
des
Einflusses
Einfluss der Geburtsart
pH–Wert
p ≤ 0,05
Kalium
p ≤ 0,05
AST
p ≤ 0,05
CK
p ≤ 0,01
der
4
Ergebnisse
Tab. 32:
115
Ergebnisse der Varianzanalyse hinsichtlich der Wechselwirkungen der
Geburtsart mit den untersuchten Parametern in den ersten 72
Lebensstunden post natum
Parameter
Wechselwirkung
pH
p ≤ 0,001
Kohlendioxidpartialdruck
p ≤ 0,01
Base Excess
p ≤ 0,001
Hämatokrit
p ≤ 0,001
Triglyzeride
p ≤ 0,05
AST
p ≤ 0,05
Neonaten, die ohne geburtshilfliche Maßnahmen geboren wurden, hatten einen
deutlich höheren Blut–pH–Wert (7,229 ± 0,053) als solche, bei denen konservative
Geburtshilfe notwendig wurde (7,128 ± 0,091). Die grafische Darstellung verdeutlicht
die hoch signifikante Wechselwirkung zwischen der Geburtsart und dem Blut-pHWert in den ersten drei Lebenstagen (p ≤ 0,001). Unmittelbar post natum waren sehr
großen Differenzen zwischen Kälbern aus Eutokie und Dystokie festzustellen
(Abb.
55). Bereits zwei Stunden nach der Geburt hatte sich der pH-Wert der normal
geborenen Kälber um 0,081 auf 7,302 ± 0,039 gesteigert. Die Erhöhung unter den
mit Geburtshilfe entwickelten Kälbern betrug sogar 0,148 auf 7,276 ± 0,091. Eine
weitere Annäherung der pH–Werte erfolgte bis zur 24. Lebensstunde. Zu diesem
Zeitpunkt, wie auch in der 72. Stunde, konnten sogar Werte bei Kälbern aus
Dystokien festgestellt werden, die über denen der Vergleichsgruppe lagen (Tab. 33).
4
Ergebnisse
Tab. 33:
116
Verlauf des Blut-pH-Wertes in den ersten 72 Stunden in Abhängigkeit
von der Geburtsart
Messzeitpunkt
Eutokie
Dystokie
(n=88)
(n=16)
post natum
¯
x
±s
¯
x
±s
0 Minuten
7,229
0,053
7,128
0,066
2 Stunden
7,302
0,039
7,276
0,091
24 Stunden
7,352
0,038
7,358
0,042
72 Stunden
7,352
0,036
7,366
0,047
7,5
7,4
pH
7,3
7,2
Geburtsart
Eutokie
7,1
Dystokie
7,0
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 55:
Schwach
Darstellung der Wechselwirkung zwischen Geburtsart und Blut–pHWerten in den ersten 72 Lebensstunden
signifikante
Wechselwirkungen
der
Geburtsart
zeigten
sich
im
Beobachtungszeitraum auch bezüglich des Kohlendioxidpartialdruckes (p ≤ 0,05).
Unmittelbar nach der Geburt wiesen Kälber aus Dystokien einen um über 10%
höheren
Kohlendioxidpartialdruck
auf
als
Neonaten
aus
komplikationslosen
Geburten. Nach zwei Stunden hatten sich die Werte bis auf eine Abweichung von 4%
angeglichen. Zur 24. Lebensstunde erreichten beide Gruppen ein annähernd
gleiches Niveau. Vom Ende des ersten bis zur Vollendung des dritten Lebenstages
4
Ergebnisse
117
überschritt der Kohlendioxidpartialdruck der Kälber aus Eutokien nun sogar die Werte
der Vergleichsgruppe (Tab. 43, Abb. 56).
Tab. 34:
Entwicklung des Kohlendioxidpartialdruckes im venösen Blut der Kälber
in den ersten 72 Stunden in Abhängigkeit von der Geburtsart
Messzeitpunkt
Eutokie
Dystokie
(n=88)
(n=16)
post natum
¯
x
±s
¯
x
±s
0 Minuten
10,20
0,90
11,39
1,16
2 Stunden
8,62
0,84
9,00
0,58
24 Stunden
7,79
0,80
7,76
0,60
72 Stunden
7,97
0,96
7,73
0,77
14
Kohlendioxidpatialdruck kPa
13
12
11
10
9
Geburtsart
8
Eutokie
7
Dystokie
6
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 56:
Darstellung der Wechselwirkungen zwischen Geburtsart und
Kohlendioxidpartialdruck im venösen Blut der Kälber innerhalb der
ersten 72 Lebensstunden
4
Ergebnisse
118
Eine hoch signifikante Wechselwirkung bestand auch zwischen dem Base Excess
und der Geburtsart innerhalb der ersten 72 Lebensstunden (p ≤ 0,001). Die
deutlichste Differenz der Base Excess–Werte zwischen den Geburtsarten war
unmittelbar nach der Geburt festzustellen. Zu diesem Zeitpunkt wiesen Kälber aus
Dystokien einen mittleren Base Excess auf, der um 5,1 mmol/l unter dem Wert
komplikationslos geborener Kälber lag. Bis zum Ende des ersten Lebenstages waren
die Base Excess-Werte beider untersuchter Kollektive annähernd ausgeglichen. Bis
zur 72. Stunde post natum konnten bei Kälbern, die per Geburtshilfe entwickelt
worden waren, höhere Base Excess-Werte ermittelt werden (Tab. 35, Abb. 57).
Tab. 35:
Verlauf des Base Excess im venösen Blut der Kälber in den ersten 72
Lebensstunden in Abhängigkeit von der Geburtsart
Messzeitpunkt
Eutokie
Dystokie
(n=88)
(n=16)
post natum
¯
x
±s
¯
x
±s
0 Minuten
+1,1
3,2
-4,0
4,9
2 Stunden
+2,9
2,5
+2,0
2,9
24 Stunden
+4,5
1,9
+5,1
3,0
72 Stunden
+5,2
2,7
+5,7
2,0
4
Ergebnisse
119
10
8
6
Base Excess mmol/l
4
2
0
-2
Geburtsart
-4
Eutokie
-6
-8
Dystokie
-10
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 57:
Während
Darstellung der Wechselwirkungen zwischen Geburtsart und Base
Excess im venösen Blut der Kälber innerhalb der ersten 72
Lebensstunden
Kälber
aus
Dystokien
unmittelbar
post
natum
eine
stärkere
Hämokonzentration aufwiesen als Kälber, die ohne geburtshilfliche Maßnahmen
geboren wurden, sank der Hämatokrit bei den obstetrisch entwickelten Kälbern
stärker ab. Bereits zwei Stunden nach der Geburt lag der Anteil korpuskulärer
Blutbestandteile bei den Kälbern aus Dystokien unter dem Wert ohne Geburtshilfe
entwickelter Tiere. Trotz der Hämodilution in beiden Gruppen wiesen 72 Stunden alte
Kälber aus Dystokien einen um 3,8 l/l geringeren Hämatokrit auf als Saugkälber der
Vergleichsgruppe (Abb. 58, Tab. 36). Die Wechselwirkungen zwischen Geburtsart
und Hämatokrit waren innerhalb der ersten drei Lebenstage hoch signifikant (p ≤
0,001) (Tab. 58).
4
Ergebnisse
Tab. 36:
120
Entwicklung des Hämatokrits im Blut der Kälber in den ersten 72
Lebensstunden in Abhängigkeit von der Geburtsart
Messzeitpunkt
Eutokie
Dystokie
(n=66)
(n=13)
post natum
¯
x
±s
¯
x
±s
0 Minuten
45,4
4,5
48,0
4,4
2 Stunden
46,3
5,0
44,4
3,8
24 Stunden
41,1
5,0
38,8
3,3
72 Stunden
39,3
4,3
35,5
3,8
60
55
Hämatokrit I/l
50
45
Geburtsart
40
Eutokie
35
Dystokie
30
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 58:
Darstellung der Wechselwirkungen zwischen Geburtsart und
Hämatokrit im Blut der Kälber innerhalb der ersten 72 Lebensstunden
In der Entwicklung der Harnstoffkonzentration von der Geburt bis zur 72. Lebensstunde waren ebenfalls schwach signifikante Wechselwirkungen mit der Geburtsart
nachzuweisen (p ≤ 0,05). Von der Geburt bis zur zweiten Lebensstunde blieb die
Harnstoffkonzentration
der
Mutterkuhkälber
aus
Dystokien
leicht
unter
der
4
Ergebnisse
121
Harnstoffkonzentration normal geborener Tiere. Bis zur 24. Lebensstunde erhöhte
sich dann der Blutharnstoffgehalt von Kälbern aus Dystokien um fast 30% gegenüber
der Vergleichsgruppe, nach weiteren 48 Stunden waren die Harnstoffgehalte im Blut
von Kälbern aus Dystokien wieder niedriger als bei ohne Geburtshilfe entwickelten
Kälbern (Tab. 37, Abb. 59).
Tab. 37:
Entwicklung der Harnstoffkonzentration im Blutplasma der Kälber in den
ersten 72 Stunden in Abhängigkeit von der Geburtsart
Messzeitpunkt
Eutokie
Dystokie
(n=88)
(n=16)
post natum
¯
x
±s
¯
x
±s
0 Minuten
2,94
0,94
2,68
0,61
2 Stunden
3,00
0,92
2,81
0,70
24 Stunden
3,17
1,12
4,11
1,75
72 Stunden
3,79
2,18
3,58
2,25
7
Harnstoff mmol/l
6
5
4
Geburtsart
3
Eutokie
2
Dystokie
1
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 59:
Darstellung der Wechselwirkungen zwischen Geburtsart und
Harnstoffkonzentration im Blutplasma der Kälber innerhalb der ersten
72 Lebensstunden
4
Ergebnisse
122
Einen schwach signifikanten Einfluss (p ≤ 0,05) zeigte auch die Geburtsart auf die
Kaliumkonzentration im Blut der Kälber. Initial, unmittelbar post natum, war die
Kaliumkonzentration im Blut von Kälbern aus Spontangeburten um 0,06 mmol/l (4,63
± 0,54 mmol/l) höher als in der Vergleichsgruppe (4,69 ± 0,48 mmol/l). Diese
Differenz vergrößerte sich, da bis zur zweiten Stunde nach der Geburt bei den
Kälbern aus Spontangeburten die Kaliumwerte stärker abfielen (um 3% des
Ausgangswertes) als in der Vergleichsgruppe (um 1% des Ausgangswertes). Der
darauf folgende Konzentrationsanstieg verlief steiler bei den spontangeborenen
Kälbern, erreichte aber bis zur 24. Lebensstunde einen Wert, der geringfügig
unterhalb der Kaliumkonzentration im Blut der aus Dystokien stammenden Tiere war.
Bis zum dritten Lebenstag hatten beide Gruppen ein annähernd gleiches
Blutkaliumniveau erreicht, wobei die Kälber aus Spontangeburten unerheblich (0,2%)
über der Konzentration der Kälber aus Schwergeburten lagen (Tab. 38, Abb. 60).
Tab. 38:
Entwicklung der Kaliumionenkonzentration (mmol/l) im Blutplasma der
Kälber in den ersten 72 Lebensstunden in Abhängigkeit von der
Geburtsart
Messzeitpunkt
post natum
¯
x
Eutokie
Dystokie
(n=98)
(n=17)
±s
¯
x
±s
0 Minuten
4,63
0,54
4,69
052
2 Stunden
4,50
0,35
4,68
0,36
24 Stunden
4,92
0,54
4,96
0,84
72 Stunden
4,89
0,33
4,88
0,56
4
Ergebnisse
123
6,0
Kalium mmol/l
5,5
5,0
4,5
Gebutsart
Eutokie
4,0
Dystokie
3,5
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 60:
Darstellung des Zusammenhanges zwischen Geburtsart und der
Blutkaliumionenkonzentration im Blutplasma der Kälber in den ersten
72 Lebensstunden
Die AST–Aktivität entwickelte sich über die Zeit hinweg nahezu synchron zwischen
Kälbern aus Spontangeburten und Dystokien, wobei Tiere, welche aus Dystokien
stammten, über den gesamten Beobachtungszeitraum höhere AST–Aktivitäten
aufwiesen (Abb. 61). Die niedrigste Aktivität der AST wurde unmittelbar nach der
Geburt gemessen. Die Minimalwerte lagen hier bei den Kälbern aus Normalgeburten
bei 5 U/l, in der Vergleichsgruppe war sie jedoch um 2 U/l höher. Die maximal
gemessenen Aktivitäten überschritten zu diesem Zeitpunkt bei keiner der Gruppen 24
U/l. Spontan geborene Kälber hatten im geometrischen Mittel nach zwei Stunden
eine Aktivitätssteigerung der AST im Blut um 75% auf 14 U/l zu verzeichnen, bei
Kälber aus Dystokien steigerte sich die Aktivität um fast 78% auf 16 U/l. Bis zur 24.
Lebensstunde war nun eine gravierende Erhöhung der Enzymaktivität nachzuweisen,
die das 4,25-fache (Eutokie) beziehungsweise das 4,44-fache (Dystokie) der
Ausgangswerte betrug. Die Schwankungsbreite bei Kälbern aus Normalgeburten lag
zu diesem Zeitpunkt zwischen minimal 16 U/l und maximal 55 U/l. Kälber aus
4
Ergebnisse
124
Dystokien erreichten dagegen Maxima bis zu 160 U/l, der kleinste gemessene 24
Stunden Wert war 28 U/l. Bis zum letzten Messzeitpunkt vollzog sich synchron in
beiden Gruppen ein Abfall der Aktivität um 50%. Die Aktivität der AST bei Kälbern
aus Schwergeburten überstieg zum Zeitpunkt der letzten Messung die mittlere
Aktivität der Vergleichsgruppe um fast 17% (3 U/l).
Tab. 39:
Entwicklung der AST–Aktivität (U/l) im Blutplasma der Kälber in den
ersten 72 Lebensstunden in Abhängigkeit von der Geburtsart
Messzeitpunkt
post natum
Eutokie
Dystokie
(n=98)
(n=17)
SF
¯
xg
Median
¯
xg
SF
Median
0 Minuten
8,5
1,3
8
10,1
1,4
9
2 Stunden
13,4
1,4
14
16,5
1,3
16
24 Stunden
33,4
1,3
34
43,0
1,5
40
72 Stunden
18,7
1,3
18
21,0
1,3
21
60
50
AST U / l
40
30
20
Geburtsart
10
Eutokie
0
Dystokie
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 61:
Darstellung des Zusammenhanges zwischen Geburtsart und der ASTAktivität im Blutplasma der Kälber in den ersten 72 Lebensstunden
4
Ergebnisse
125
Frappante Unterschiede ergaben sich zwischen den Geburtsarten und der damit
verbundenen unterschiedlichen Entwicklung der Kreatininkinase-Aktivität (p ≤ 0,01)
(Abb. 62). Schon unmittelbar nach der Geburt war die CK-Aktivität bei Kälbern nach
Dystokie um 56% höher als die in der Vergleichsgruppe. Es wurden initial schon
Maxima von 317 U/l erreicht (Eutokie: 145 U/l). Der Anstieg der Aktivität bis zur
zweiten Lebensstunde betrug unter den spontan Geborenen im geometrischen Mittel
60,5 U/l, bei Kälbern aus Geburten, bei denen Geburtshilfe notwendig geworden war,
allerdings 118 U/l. Bis zum zweiten Lebenstag konnte ein Aktivitätsabfall der CK über
die Gruppen hinweg beobachtet werden. Während bei den spontan geborenen
Kälbern die CK-Aktivität nur um 9% auf 71,5 U/l sank, handelte es sich in der
Vergleichsgruppe um einen Abfall von 23% auf 107 U/l (Tab. 40). Einzelne Kälber
aus Dystokien erreichten zu diesem Zeitpunkt Extremwerte von bis zu 4300 U/l. Bis
zum dritten Lebenstag vollzog sich ein Aktivitätsverlust innerhalb beider Gruppen, bis
ein gemeinsamer Median von 20 U/l erreicht wurde (Abb. 55).
Tab. 40:
Entwicklung der CK–Aktivität (U/l) im Blutplasma der Kälber in den
ersten 72 Lebensstunden in Abhängigkeit von der Geburtsart
Messzeitpunkt
post natum
Eutokie
Dystokie
(n=98)
(n=17)
¯
xg
SF
Median
¯
xg
SF
Median
0 Minuten
20,6
2,1
18,5
37,4
2,1
29
2 Stunden
81,7
2,1
79
160,5
1,7
147
24 Stunden
75,4
1,7
71,5
137,2
2,8
107
72 Stunden
21,5
1,7
20
24,9
1,8
20
4
Ergebnisse
126
350
300
CK U/l
250
200
150
100
Geburtsart
50
Eutokie
Dystokie
0
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 62:
Darstellung des Zusammenhanges zwischen Geburtsart und der CKAktivität im Blutplasma der Kälber in den ersten 72 Lebensstunden
4
Ergebnisse
4.4.4
127
Einfluss der Geburtsziffer auf die untersuchten Parameter
Unter den qualitativen Merkmalen war eine signifikante (p ≤ 0,01) Wechselwirkung
der Geburtsziffer und der Geburtsart festzustellen (Tab. 41, Abb. 63). Unter den
Färsen gebaren 67% (n = 18) spontan. Bei einem Drittel der Tiere lag eine Dystokie
vor (n = 9). Bei den sekundi – und pluriparen Kühen lag die Rate der
Spontangeburten jeweils deutlich über 90% (Tab. 42). Zwischen Zweit- und
Mehrfachgebärenden waren dagegen keine statistisch nachweisbaren Unterschiede
bezüglich der Geburtsartenverteilung festzustellen.
Tab. 41:
Einfluss der maternalen Geburtsziffer auf ethologische Merkmale und
die Geburtsart
Parameter
Einfluss der Geburtsziffer
erstes Kopfheben p. n.
n. s.
erstes Stehen p. n.
n. s.
erstes Saugen p. n.
n. s.
p ≤ 0,01
Geburtsart
Tab. 42:
Verteilung der maternalen Geburtsziffern gegenüber der Geburtsart
Primiparae
Sekundiparae
Pluriparae
n = 27
n = 23
n = 64
Eutokie
66,7%
91,3%
90,8%
n = 98
n = 18
n = 21
n = 59
Dystokie
33,3%
8,7%
9,2%
n = 17
n=9
n=2
n=6
4
Ergebnisse
128
70
60
50
%
40
30
20
Geburtsart
10
Eutokie
Dystokie
0
Primiparae
Sekundiparae
Pluriparae
Geburtsziffer
Abb. 63:
Zusammenhang zwischen der maternalen Geburtsziffer und der
Geburtsart
Tab. 43:
Ergebnisse der Varianzanalyse hinsichtlich des Einflusses
maternalen Geburtsziffer auf die untersuchten Parameter
Parameter
Einfluss der Geburtsziffer
Gesamtprotein
p ≤ 0,05
Harnstoff
p ≤ 0,01
Kalium
p ≤ 0,05
ALT
p ≤ 0,05
GLDH
p ≤ 0,05
der
4
Ergebnisse
Tab. 44:
129
Ergebnisse der Varianzanalyse hinsichtlich der Wechselwirkungen
zwischen der maternalen Geburtsziffer und den untersuchten
Parametern in den ersten 72 Lebensstunden post natum
Parameter
Wechselwirkung
Harnstoff
p ≤ 0,001
Nartium
p ≤ 0,05
Kalium
p ≤ 0,05
Magnesium
p ≤ 0,05
AST
p ≤ 0,05
Zwischen der Geburtsziffer und den Parametern Harnstoff-, Natrium-, Kalium- und
Chloridkonzentration sowie der Aktivität der ALT waren Wechselwirkungen
nachzuweisen (Tab. 44).
Der
Gesamtproteingehalt
des
Blutplasmas
zeigte
über
den
gesamten
Beobachtungzeitraum hinweg eine nahezu gleichgerichtete Entwicklung zwischen
den Kälbern von erst-, zweit– und mehrfachgebärenden Rindern (Tab. 45, Abb. 64).
Innerhalb
der
ersten
beiden
Lebensstunden
bewegten
sich
die
Gesamtproteinkonzentrationen in den verschiedenen Gruppen zwischen 42,1 g/l und
47,0 g/l auf recht einheitlichem Niveau, wobei innerhalb der Gruppen starke
individuelle
Schwankungen
mit
Spannweiten
zwischen
Minimum-
und
Maximumwerten von bis zu 71 g/l auftraten. Zwischen der zweiten und 24. Stunde
kam es zu einer signifikanten Konzentrationserhöhung mit einer prozentualen
Steigerung von 60% bei den Kälbern der Primiparae. Bei den Sekundiparae steigerte
sich die Gesamtproteinkonzentration in diesem Zeitraum um 63% und bei den
Pluriparae sogar um 64%. Somit zeigte die Gruppe mit der absolut höchsten
Initialkonzentration gleichzeitig auch die gravierenste Steigerungsrate. Bis zur 72.
Lebensstunde
waren
nur
noch
unwesentliche
Gesamtproteinerhöhungen
festzustellen, die sich in einer Größenordnung von unter 1,5% Zuwachs bewegten.
Die Primiparae wiesen zu den Probennahmezeitpunkten einen um 1,6% (zwei
Stunden
post
natum)
bis
3,6%
(24
Stunden
post
natum)
niedrigeren
Gesamtproteingehalt auf als die Sekundiparae. Noch darüber befanden sich die
4
Ergebnisse
130
Konzentrationen der Kälber der Pluriparae, die in der 24. Lebensstunde sogar 6,2%
über dem Niveau der nachfolgenden Sekundiparae lagen. Zu diesem Messzeitpunkt
wurde eine maximale Gesamtproteinkonzentrationen von 111 g/l gemessen.
4
Ergebnisse
Tab. 45:
131
Entwicklung der Gesamtproteinkonzentration (g/l) im Blutplasma von
Kälbern in den ersten 72 Lebensstunden in Abhängigkeit von der
matenalen Geburtsziffer
Messzeitpunkt
Primiparae
Sekundiparae
Pluriparae
(n=27)
(n=23)
(n=65)
post natum
¯
x
±s
¯
x
±s
¯
x
±s
0 Minuten
42,1
4,9
46,4
6,6
46,0
4,9
2 Stunden
43,8
8,4
44,5
5,0
47,0
9,3
24 Stunden
70,1
14,9
72,6
12,5
77,1
17,8
72 Stunden
71,0
14,2
73,1
11,0
77,5
14,3
100
90
Gesamtprotein g/l
80
70
60
Geburtsart
50
Eutokie
40
Dystokie
30
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 64:
Vergleichende Darstellung des Verlaufes der Gesamtproteinkonzentration im Blutplasma der Kälber innerhalb der ersten 72
Lebensstunden in Abhängigkeit von der Geburtsart
4
Ergebnisse
132
Im Gruppenvergleich ließen sich signifikante Unterschiede (p ≤ 0,01) bezüglich der
Harnstoffkonzentration im Plasma der Neonaten aufdecken (Abb. 65). Der
Harnstoffgehalt war bei den Kälbern, deren Mütter eine größere Geburtsziffer
aufwiesen,
erhöht.
Dieser
Zusammenhang
wird
nach
zusammenfassender
Betrachtung aller Messzeitpunkte deutlich. Bei einer differenzierten Analyse der
Gruppen
zu
den
Entnahmezeiten
werden
die
Wechselwirkungen
des
Harnstoffgehaltes mit der Geburtsziffer klar (Abb. 66). Unmittelbar post natum ist die
Konzentration im Blut der Kälber von Färsen am geringsten (2,80 ± 0,71 mmol/l),
dicht gefolgt von den Pluriparen (2,85 ± 0,70 mmol/l) und Sekundiparen (3,14 ± 1,47
mmol/l) (Abb. 66). Während es bis zur zweiten Lebensstunde zu einer
geringgradigen
Konzentrationssteigerung
bei
den
Kälbern
von
Erst-
und
Zweitgebärenden kam, stagnierte die Konzentration bei den Pluriparen. Ab der 24.
Lebensstunde stieg der Harnstoffgehalt bei den Kälbern pluriparer Muttertiere um
24% gegenüber dem Zweistunden-Wert an. Eine nochmalige Steigerung um 25% auf
4,43 ± 2,47 mmol/l war bis zur 72. Stunde zu beobachten. Ganz anders stellte sich
der Konzentrationsverlauf in der Gruppe der Primiparen dar. Zwischen zweiter und
24. Stunde war lediglich ein unbedeutender Zuwachs an Harnstoff (0,02 mmol/l)
festzustellen. Bei den Kälbern von Sekundiparen war ein Abfall der Harnstoffgehalte
festzustellen, der bis zur 72. Stunde ein Niveau erreichte, welches lediglich noch
92% des Ausgangswertes betrug (Tab. 46). Daraus ergab sich eine hoch signifikante
Wechselwirkung des Harnstoffgehaltes der Neonaten mit der Geburtsziffer des
Muttertieres (p ≤ 0,001) (Tab. 59).
4
Ergebnisse
133
Harnstoff mmol/l
4
3
2
1
0
Primipara
Sekundipara
Pluripara
Geburtsziffer
Abb. 65:
Vergleichende Darstellung der Harnstoffkonzentrationen im Blutplasma
von Kälbern, deren Muttertiere unterschiedlich oft geboren hatten
(Mittelwerte und Standardabweichungen der Messpunkte 1 bis 4
zusammengefasst)
Tab. 46:
Verlauf der Harnstoffkonzentration im Blutplasma der Kälber in den
ersten 72 Lebensstunden in Abhängigkeit von der maternalen
Geburtsziffer
Messzeitpunkt
Primiparae
Sekundiparae
Pluriparae
(n=27)
(n=23)
(n=65)
post natum
¯
x
±s
¯
x
±s
¯
x
±s
0 Minuten
2,80
0,71
3,14
1,47
2,85
0,70
2 Stunden
2,82
0,74
3,26
1,31
2,85
0,75
24 Stunden
2,84
1,25
3,20
1,05
3,54
1,31
72 Stunden
2,84
1,25
2,89
1,30
4,43
2,47
4
Ergebnisse
134
8
7
Harnstoff mmol/l
6
5
Geburtsziffer
4
Primipara
3
Sekundipara
2
Pluripara
1
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 66:
Entwicklung der Harnstoffkonzentration im Blutplasma von Kälbern,
deren Muttertiere unterschiedliche Geburtsziffern aufwiesen, in den
ersten 72 Lebensstunden
Innerhalb der ersten 72 Stunden nach der Geburt besteht eine schwach signifikante
Wechselwirkung
zwischen
der
Geburtsziffer
der
Mutterkühe
und
der
Natriumionenkonzentration ihrer Kälber. Kälber primiparer Muttertiere wiesen den
stabilsten Natriumionengehalt innerhalb des Untersuchungszeitraums auf, ihr
mittlerer Blutnatriumionenspiegel hatte post natum das vergleichsweise niedrigste
Niveau. Bis zur zweiten Lebensstunde stieg es leicht an um dann 72 Stunden nach
der Geburt ein gegenüber dem postnatalen Wert leicht erhöhten Spiegel zu
erreichen. Kälber sekundi- und pluriparer Muttertiere wiesen unmittelbar nach der
Geburt um 2,5 bis 2,9 mmol/l höhere Natriumionenkonzentrationen auf, welche
kurzfristig bis zur zweiten Lebensstunde leicht angehoben und dann bis zum Ende
des dritten Lebenstages abfielen (Tab. 47, Abb. 67).
4
Ergebnisse
Tab. 47:
135
Entwicklung der Natriumkonzentration im Blutplasma der Kälber in den
ersten 72 Stunden in Abhängigkeit von der Geburtsziffer
Messzeitpunkt
Primiparae
Sekundiparae
Pluriparae
(n=27)
(n=23)
(n=65)
post natum
¯
x
±s
¯
x
±s
¯
x
±s
0 Minuten
141,0
3,0
142,9
1,9
142,5
2,1
2 Stunden
142,2
2,0
143,9
1,6
143,3
2,0
24 Stunden
141,5
2,2
141,4
2,2
141,5
2,8
72 Stunden
141,6
1,9
140,9
1,9
140,9
1,6
148
Natrium mmol/l
146
144
Geburtsziffer
142
Primipara
140
Sekundipara
138
Pluripara
136
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 67:
Vergleichende Darstellung des Verlaufs der Natriumkonzentration im
Blutplasma der Kälber in den ersten 72 Lebensstunden
Die schwach signifikante Wechselwirkung zwischen der Geburtsziffer der Muttertiere
und der Kaliumkonzentration im Blut der Kälber wurde bei einem zeitübergreifenden
Gruppenvergleich deutlich (p ≤ 0,05). Auch die Anzahl der Geburten des Muttertieres
4
Ergebnisse
136
hatte einen schwach signifikanten Einfluss auf die Konzentration des Kaliums im Blut
der Kälber (Abb. 68).
5
Kalium mmol/l
4,8
4,6
4,4
4,2
4
3,8
Primipara
Sekundipara
Pluripara
Geburtsziffer
Abb. 68:
Vergleichende Darstellung der Kaliumkonzentration im Blutplasma von
Kälbern, deren Muttertiere unterschiedlich oft geboen hatten (getrennte
Betrachtung der Geburtsziffern unter Zusammenfassung der gesamten
Beobachtungszeit).
Kälber pluriparer Muttertiere hatten unmittelbar nach der Geburt im Gruppenvergleich
den höchsten Kaliumspiegel (4,69 ± 0,61 mmol/l), gefolgt von Kälbern primiparer
Kühe mit 4,62 ± 0,53 mmol Kalium je Liter Blut. Noch geringere Mittelwerte wiesen
die Kälber von Sekundiparaen auf (4,51 ± 0,61 mmol/l). Bis zur zweiten
Lebensstunde kam es zu einem Absinken der Konzentrationen über alle Gruppen
hinweg. Der geringste Abfall zeichnete sich unter den Kälbern der sekundiparen
Muttertiere ab, der stärkste, um 3% des Ausgangswertes, bei den Neonaten
primiparer Mutterkühe. Im weiteren Verlauf stiegen die Kaliumkonzentrationen in den
Gruppen Sekundi– und Pluriparae bis zur 24. Stunde zu einem Maximum an und
fielen schließlich zum Untersuchungsende wieder ab. In der Gruppe der Primiparae
hingegen war ein vergleichsweise schwacher Anstieg von der 24. bis zur 72. Stunde
post natum zu beobachten. Zum Zeitpunkt der letzten Messung lagen die ermittelten
Werte der Pluriparae mit 4,83 ± 0,66 mmol/l am niedrigsten, gefolgt von der Gruppe
der Primiparae mit 4,88 ± 0,38 mmol/l (Tab. 48)
4
Ergebnisse
Tab. 48:
137
Verlauf der Kaliumkonzentration (mmol/l) im Blutplasma der Kälber in
den ersten 72 Lebensstunden in Abhängigkeit von der matenalen
Geburtsziffer
Messzeitpunkt
Primiparae
Sekundiparae
Pluriparae
(n = 25)
(n = 20)
(n = 59)
post natum
¯
x
±s
¯
x
±s
¯
x
±s
0 Minuten
4,62
0,53
4,51
0,25
4,69
0,61
2 Stunden
4,48
0,39
4,49
0,29
4,56
0,37
24 Stunden
4,65
0,40
5,10
0,50
4,99
0,66
72 Stunden
4,88
0,38
5,00
0,58
4,83
0,66
6,0
Kalium mmol/l
5,5
5,0
Geburtsziffer
Primipara
4,5
Sekundipara
4,0
Pluipara
3,5
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 69:
Vergleichende Darstellung des Verlaufes der Kaliumkonzentration
im Blutplasma der Kälber innerhalb der ersten 72 Lebensstunden
4
Ergebnisse
Schwach
138
signifikante
Wechselwirkungen
wies
der
Verlauf
der
Chloridionenkonzentration in den ersten drei Lebenstagen im Gruppenvergleich der
Geburtsziffer der Mutterkühe auf (p ≤ 0,05). Kälber primiparer Mutterkühe hatten
initial die niedrigsten Chloridionenkonzentrationen aufzuweisen. Sie stiegen bis zur
24. Lebensstunde leicht an, um nach 72 Stunden ein Niveau zu erreichen, welches
um etwa 2% über dem Ausgangswert lag. Kälber sekundiparer und pluriparer
Muttertiere hatten unmittelbar nach der Geburt Chloridionenkonzentrationen im
Plasma aufzuweisen, welche um 2,3% (Pluriparae) bis 2,5% (Sekundiparae) über
denen der Primiparen lagen. Von der 24. bis zur 72. Lebensstunde kam es zu einem
Absinken der Chloridionenkonzentrationen in allen Guppen (Tab. 49, Abb. 70).
Tab. 49:
Verlauf der Chloridionenkonzentration (mmol/l) im Blutplasma der
Kälber in den ersten 72 Stunden in Abhängigkeit von der maternalen
Geburtsziffer
Messzeitpunkt
Primiparae
Sekundiparae
Pluriparae
(n = 25)
(n = 20)
(n = 59)
post natum
¯
x
±s
¯
x
±s
¯
x
±s
0 Minuten
102,5
2,8
105,1
1,9
104,9
2,5
2 Stunden
102,7
3,2
105,6
2,4
104,8
2,4
24 Stunden
103,8
2,8
104,1
2,5
104,3
3,2
72 Stunden
102,9
2,2
102,5
2,7
103,0
2,2
4
Ergebnisse
139
110
108
Chlorid mmol/l
106
Geburtsziffer
104
Pimipara
102
Sekundipara
100
Pluripara
98
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 70:
Vergleichende Darstellung des Verlaufes der Chloridionenkonzentration im Blutplasma der Kälber innerhalb der ersten 72
Lebensstunden
Der Aktivitätsverlauf der ALT wies einen schwach signifikanten Einfluss (p ≤ 0,05) zur
Geburtsziffer
auf.
Kälber
primiparer
Rinder
hatten
über
den
gesamten
Untersuchungszeitraum eine gegenüber Neonaten von sekundi- und pluriparen
Muttertieren
erhöhte
Enzymaktivitäten
der
ALT
(Tab.
50).
Eine
deutliche
Aktivitätserhöhung bis zur 24. Lebensstunde war über alle Gruppen hinweg zu
beobachten (Abb. 71). Bei der Entwicklung der ALT-Aktivität im Gruppenvergleich
konnten schwach signifikante Wechselwirkungen (p ≤ 0,05) über die Zeit festgestellt
werden (Tab. 59). Bei Kälbern primiparer und sekundiparer Muttertiere konnten dabei
nahezu parallele Aktivitätssteigerungen festgestellt werden. Bei Kälbern pluriparer
Kühe hingegen kam es zwischen der zweiten und 24. Lebensstunde zu einer
verminderten Aktivitätszunahme der ALT, welche aber bis zur 72. Stunde wieder
ausgeglichen wurde.
4
Ergebnisse
Tab. 50:
140
Verlauf der ALT–Aktivität (U/l) im Blutplasma der Kälber in den ersten
72 Lebensstunden in Abhängigkeit von der matenalen Geburtsziffer
Messzeitpunkt
Primiparae
Sekundiparae
Pluriparae
(n = 27)
(n = 23)
(n = 65)
post natum
¯
xg
SF Median
¯
xg
SF Median
¯g
x
SF Median
0 Minuten
3,4
1,5
4
2,5
1,6
2
2,9
1,5
3
2 Stunden
4,6
1,6
2
3,4
1,5
3
4,0
1,4
4
24 Stunden
7,1
1,4
7
6,2
1,4
6
5,5
1,4
6
72 Stunden
6,8
1,4
7
6,1
1,4
6,5
6,0
1,4
6
12
10
ALT U/l
8
6
Geburtsziffer
4
Primipara
2
Sekundipara
0
Pluripara
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 71:
Vergleichende Darstellung des Verlaufes der ALT–Aktivität
Blutplasma der Kälber in den ersten 72 Lebensstunden
im
Der Einfluss der Geburtsziffer auf die GLDH–Aktivität (p ≤ 0,05) wurde erst bei einer
differenzierten Betrachtung der Geburtsziffern ohne Berücksichtigung der zeitlichen
Entwicklung deutlich. Danach hatten die Kälber von Zweitgebärenden im Median
über die Zeit die höchste GLDH–Aktivität (7 U/l). Die Kälber der Primi– und
Pluriparen lagen hingegen bei mittleren Enzymaktivitäten von 6 U/l (Abb. 72).
4
Ergebnisse
141
30
25
GLDH U/l
20
15
10
5
0
Primiparae
Sekundiparae
Pluriparae
Geburtsziffer
Abb. 72:
Vergleichende Darstellung der GLDH–Aktivitäten im Blutplasma von
Kälbern, deren Muttertiere unterschiedlich oft geboren hatten (getrennte
Betrachtung der Geburtsziffern unter Zusammenfassung der gesamten
Beobachtungszeit)
Im zeitlichen Verlauf war eine Aktivitätssteigerung der GLDH von der Geburt an über
sämtliche Probennahmeintervalle festzustellen. Während sich bis zur 24. Stunde post
natum die Enzymaktivitäten bei allen Gruppen zumindest um das Doppelte des
Ausgangswertes erhöht hatten, erfolgte dann ein exponentieller Anstieg, welcher
deutliche
Gruppenunterschiede
zum
Vorschein
kommen
ließ.
Unter
den
Nachkommen der Färsen betrug die Steigerungsrate zwischen der Geburt und der
zweiten Probennahme im Mittel zwei Drittel des Ausgangswertes (2 U/l), wobei bis
zur zweiten Lebensstunde schon extreme Aktivitäten von bis zu 17 U/l gemessen
wurden. 24 Stunden post natum waren bei einer weiteren Erhöhung der mittleren
GLDH–Aktivität auf 7 U/l einzelne Kälber mit Enzymaktivitäten von bis zu 95 U/l
vorhanden. Bis zum letzten Messpunkt war der Median der GLDH auf 17 U/l auf das
5,6-fache des Ausgangswertes angestiegen. Die Spannweite lag zu diesem
Zeitpunkt zwischen den Extemwerten von 4 U/l und 69 U/l. Unter den Kälbern
sekundiparer
Muttertiere
Gruppenvergleich
am
war
die
höchsten.
initiale
Die
GLDH–Aktivität
Aktivitätssteigerung
mit
bis
4
zur
Lebensstunde fiel mit einem U/l genauso hoch aus wie die der Pluriparae.
U/l
im
zweiten
4
Ergebnisse
142
24 Stunden nach der Geburt hatte die GLDH–Aktivität der Zweitgebärenden mit 8 U/l
das Zweifache des Ausgangswertes erreicht und lag damit auf gleichem Niveau wie
die Kälber der Pluriparae (Abb. 73 und 74). Die größten Veränderungen vollzogen
sich zwischen dem zweiten und dritten Lebenstag. In dieser Zeit stieg die GLDH–
Aktivität der Gruppe Sekundiparae auf 24 U/l, was dem Sechsfachen des
Ausgangswertes entspricht. Die Aktivitätserhöhung unter den Färsen von anfänglich
3 U/l auf 17 U/l nach 72 Stunden lag nur geringfügig darunter. Bei den Pluriparen war
die Steigerungsrate innerhalb des Untersuchungszeitraumes dagegen erheblich
geringer (Tab. 51).
Tab. 51:
Verlauf der GLDH–Aktivität (U/l) im Blutplasma der Kälber in den ersten
72 Lebensstunden in Abhängigkeit von der maternalen Geburtsziffer
Messzeitpunkt
Primiparae
Sekundiparae
Pluriparae
(n = 27)
(n = 23)
(n = 65)
post natum
¯
xg
SF Median
¯
xg
SF Median
¯g
x
SF Median
0 Minuten
3,7
1,7
3
4,4
2,1
4
3,3
1,6
3
2 Stunden
4,9
1,8
5
5,5
2,1
5
4,5
1,6
4
24 Stunden
8,6
1,8
7
10,0
1,8
8
8,5
1,6
8
72 Stunden
16,5
2,3
17
23,4
2,9
24
13,4
2,2
11
4
Ergebnisse
143
90
80
70
GLDH U/l
60
50
40
30
Geburtsziffer
20
Pimipara
10
Sekundipara
Pluipara
0
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 73:
Vergleichende Darstellung des Verlaufes der GLDH–Aktivität im
Blutplasma der Kälber in den ersten 72 Lebensstunden von Kälbern,
deren Mütter unteschiedliche Geburtsziffern aufwiesen
30
GLDH U/l
20
Geburtsziffer
10
Primipara
Sekundipara
Pluripara
0
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
Entnahmezeitpunkt
Abb. 74:
Vergleichende Darstellung des Verlaufes der GLDH–Aktivität bis zur 24.
Lebensstunde (Detailvergrößerung der Abb. 73)
4
Ergebnisse
4.4.5
144
Korrelationen klinischer Parameter
Statistisch signifikante Korrelationen zwischen der Körpertemperatur der Kälber und
der
aus
dem
Blut
labordiagnostisch
erfassten
Parameter
pH,
Kohlendioxidpartialdruck und Base Excess bestanden lediglich unmittelbar nach der
Geburt. Für die Glukose konnte keine Beziehung zur Köpertemperatur festgestellt
werden (Tab. 52).
Tab. 52:
Korrelationen der Körpertemperatur mit den Parametern Glukose, pH,
Kohlendioxidpartialdruck und Base Excess in den ersten 72
Lebensstunden
Temperatur
Glukose
pH
Kohlendioxidpartialdruck
Base Excess
n. s.
p ≤ 0,01
p ≤ 0,01
p ≤ 0,05
r = -0,283
r = +0,284
r = -0,193
Stunden p. n.
0
2
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
24
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
72
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
Die Parameter Körpertemperatur und Blut-pH korrelierten unmittelbar post natum
signifikant (p ≤ 0,01). Je höher die initiale Körpertemperatur der Neonaten war, desto
niedrigere pH-Werte konnten gemessen werden (Abb. 75).
Ein ebenfalls signifikanter Zusammenhang (p ≤ 0,01) ergab sich zwischen der
Körpertemperatur und dem Kohlendioxidpartialdruck, wobei sich mit steigender
Temperatur auch ein höherer Kohlendioxidpartialdruck ergab (Abb. 76).
Nur schwach signifikante Wechselwirkungen (p ≤ 0,05) bestanden unmittelbar nach
der Geburt zwischen der Temperatur der Kälber und dem gemessenen Base Excess,
wobei eine erhöhte Körpertemperatur in Beziehung zu einem geringeren Base
Excess stand (Abb. 77).
Über die erste Messung unmittelbar nach der Geburt hinaus bis zur 72. Lebensstunde waren keine statistisch signifikanten Korrelationen zwischen der Temperatur
und den Parametern des Säure-Basen-Haushaltes mehr gegeben.
4
Ergebnisse
145
7,4
7,3
pH
7,2
7,1
7,0
6,9
38,5
39,0
39,5
40,0
40,5
41,0
Temperatur °C
Abb. 75:
Korrelationsdiagramm der Parameter Blut-pH und Körpertemperatur
unmittelbar nach der Geburt (r = -0,283)
16
Kohlendioxidpartialdruck kPa
15
14
13
12
11
10
9
8
38,5
39,0
39,5
40,0
40,5
Temperatur °C
Abb. 76:
Korrelationsdiagramm der Parameter Kohlendioxidpartialdruck und
Körpertemperatur unmittelbar nach der Geburt (r = +0,284)
41,0
4
Ergebnisse
146
Base Excess mmol/l
10
0
-10
-20
38,5
39,0
39,5
40,0
40,5
41,0
Temperatur °C
Abb. 77:
Korrelationsdiagramm der Parameter Base Excess und Körpertemperatur unmittelbar nach der Geburt (r = -0,193)
Die mittels Blutzuckerhandmessgerät ermittelte postnatale Blutglukose korrelierte
zum ersten Messzeitpunkt statistisch schwach signifikant (p ≤ 0,05)
mit den
Parametern des Säure-Basen-Haushaltes (Tab. 53).
Sowohl Blut-pH als auch Base Excess wiesen mit steigender Glukosekonzentration
erniedrigte Werte auf (Abb. 78 und 80). Der Kohlendioxidpartialdruck erhöhte sich
hingegen mit steigender Blutglukosekonzentration schwach signifikant (p ≤ 0,05; r =
+0,089) (Abb. 79).
4
Ergebnisse
Tab. 53:
147
Korrelationen der Blutglukose mit den Parametern pH, Kohlendioxidpartialdruck und Base Excess in den ersten 72 Lebensstunden
Glukose
pH
Kohlendioxidpartialdruck
Base Excess
p ≤ 0,05
p ≤ 0,05
p ≤ 0,05
r = -0,207
r = +0,089
r = -0,210
2
n. s.
n. s.
n. s.
24
n. s.
n. s.
n. s.
72
n. s.
n. s.
n. s.
Stunden p. n.
0
7,4
7,3
pH
7,2
7,1
7,0
6,9
0
2
4
6
8
10
Glukose mmol/l
Abb. 78:
Korrelationsdiagramm der Parameter Blut-pH und
konzentration unmittelbar nach der Geburt (r = -0,207)
Glukose-
4
Ergebnisse
148
16
Kohlendioxidpartialduck kPa
15
14
13
12
11
10
9
8
0
2
4
6
8
10
Glukose mmol/l
Abb. 79:
Korrelationsdiagramm der Parameter Kohlendioxidpartialdruck und
Blutglukosekonzentration unmittelbar nach der Geburt (r = +0,089)
Base Excess mmol/l
10
0
-10
-20
0
2
4
6
8
Glukose mmol/l
Abb. 80:
Korrelationsdiagramm der Parameter Base Excess und Blutglukosekonzentration unmittelbar nach der Geburt (r = -0,210)
10
4
Ergebnisse
4.4.6
149
Zusammenhang ethologischer Kriterien mit der Einstufung nach
APGAR
Eine Gegenüberstellung unterschiedlicher Kriterien der Vitalitätseinschätzung
ergaben deutliche Zusammenhänge. Zwischen der etablierten Vitalitätseinschätzung
nach APGAR, modifiziert durch MÜLLING (1976), und den erfassten ethologischen
Kriterien bestanden hoch signifikante (erstes Kopfheben post natum) bis signifikante
Zusammenhänge (erstes Stehen post natum und erstes Saugen post natum) (Tab.
54).
Tab. 54:
Kriterien
APGAR
Zusammenhänge ethologischer Kriterien und der Einstufung nach
APGAR, modifiziert nach MÜLLING (1976)
erstes Kopfheben
erstes Stehen
erstes Saugen
p. n.
p. n.
p. n.
p ≤ 0,001
p ≤ 0,01
p ≤ 0,05
Als lebensfrisch beurteilte Kälber nahmen vergleichsweise früher eine erhobene
Kopfhaltung ein als solche, die nur vier bis sechs APGAR–Punkte erreicht hatten und
daher als vitaldepressiv einzuschätzen waren (Abb. 81). Diese Wechselwirkung
zwischen Zirkulationsapparat, Respirationsapparat, Reflexerregbarkeit (APGAR –
Schema) und Motorik, stellten sich als hochsignifikant (p ≤ 0,001) dar. Besonders
deutlich wurde diese Beziehung innerhalb der ersten fünf Lebensminuten, in denen
bereits 79% der Probanden zum ersten Mal eine erhobene Kopfhaltung einnahmen.
Von diesen Neonaten wurden fast 98% als lebensfrisch eingeordnet. Bei Kälbern, die
erst zwischen der fünften und zehnten Lebensminute den Kopf erhoben hatten,
galten 61% nach APGAR als lebensfrisch, die restlichen 39% wurden als
vitaldepressiv eingeschätzt. Später als zehn Minuten nach der Geburt nahmen
lediglich zwei Tiere eine erhobene Kopfhaltung ein, wobei eines davon nach APGAR
(1953) als lebensfrisch beurteilt worden ist (Tab. 55).
4
Ergebnisse
150
100
80
%
60
40
Beurteilung
20
lebensfrisch
vitaldepressiv
0
< 5 Min. p. n.
5 - 10 Min. p. n.
> 10 Min. p. n.
Erstes Kopfheben
Abb. 81:
Darstellung des Zusammenhanges zwischen der Vitalitätseinschätzung
nach APGAR und der ersten Einnahme einer erhobenen Kopfhaltung
der Neonaten
Tab. 55:
Gegenüberstellung der Bewertung nach dem modifizierten APGAR–
Schema und dem ersten Kopfheben post natum
APGAR – Punkte
4
erstes Kopfheben p. n.
5
6
vitaldepressiv
7
8
lebensfrisch
< 5 Minuten
2
0
0
5
84
5 – 10 Minuten
2
2
3
4
11
> 10 Minunten
1
0
0
0
1
Der Zusammenhang zwischen erstem Stehen nach der Geburt und APGAR–
Bepunktung ist signifikant (p ≤ 0,01). Während 50% der als lebensfrisch eingestuften
Kälber bereits innerhalb der ersten Stunde post natum standen, lag der Anteil unter
den vitaldepressiven Tieren lediglich bei 30%. Unter den lebensfrischen Kälbern
standen zwischen der ersten und der zweiten Lebensstunde nochmals 40% der
Neonaten, bei den vitaldepressiven war in dieser Zeitspanne die Prozentzahl der
4
Ergebnisse
151
Kälber, welche sicher stehen konnten, mit 60% am höchsten (Abb. 82). Insgesamt
standen lediglich zwölf Kälber erst nach Ablauf der zweiten Lebensstunde auf, davon
wurde nur eines in die Gruppe vitaldepressiv eingestuft (Tab. 56).
70
60
50
%
40
30
20
Beurteilung
10
lebensfrisch
0
vitaldepressiv
< 1 h p. n.
1 - 2 h p. n.
> 2 h p. n.
Erstes Stehen
Abb. 82:
Darstellung des Zusammenhanges zwischen der Vitalitätseinschätzung
nach APGAR und dem Kriterium „erstes Stehen“ der Neonaten
Tab. 56:
Gegenüberstellung der Bewertung nach dem modifizierten APGAR –
Schema und dem ersten Stehen post natum
APGAR – Punkte
4
erstes Stehen p. n.
5
6
vitaldepressiv
7
8
lebensfrisch
< eine Stunde
1
1
1
3
49
1 – 2 Stunden
4
0
2
2
40
> zwei Stunden
0
1
0
4
7
4
Ergebnisse
152
Bis zu Beginn der dritten Lebensstunde hatten bereits 75% der lebensfrischen,
allerdings erst 30% der vitaldepressiven Kälber Kolostrum aufgenommen (Abb. 83).
Daraus ergibt sich ein schwach signifikanter (p ≤ 0,05) Zusammenhang zwischen der
Vitalitätsbeurteilung nach APGAR und der ersten Kolostrumaufnahme.
80
70
60
%
50
40
30
20
Beurteilung
10
lebensfrisch
vitaldepressiv
0
< 2 h p. n.
> 2 h p. n.
Erstes Saugen
Abb. 83:
Darstellung des Zusammenhanges zwischen der Vitalitätseinschätzung
nach APGAR und dem ersten Saugen der Neonaten am Muttertier
Tab. 57:
Gegenüberstellung der Bewertung nach dem modifizierten APGAR–
Schema und dem ersten Saugen post natum
APGAR – Punkte
4
erstes Saugen p. n.
5
6
vitaldepressiv
7
8
lebensfrisch
< zwei Stunden
1
1
1
3
76
> zwei Stunden
4
1
4
6
20
4
Ergebnisse
Tab. 58:
153
Ergebnisse der fünffaktoriellen Varianzanalyse, Haupteffekte
Haupteffekte
Parameter
Rasse
Geschlecht
Geburtsart
Geburtsziffer
Zeit
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
p ≤ 0,001
p ≤ 0,01
p ≤ 0,05
p ≤ 0,05
n. s.
p ≤ 0,001
Kohlendioxidpartialdruck
n. s.
p ≤ 0,01
n. s.
n. s.
p ≤ 0,001
Base Excess
p ≤ 0,05
n. s.
n. s.
n. s.
p ≤ 0,001
Hämatokrit
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
p ≤ 0,001
Gesamtprotein
n. s.
n. s.
n. s.
p ≤ 0,05
p ≤ 0,001
Glukose
n. s.
p ≤ 0,01
n. s.
n. s.
p ≤ 0,001
Cholesterin
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
p ≤ 0,001
Triglyzeride
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
p ≤ 0,001
Harnstoff
n. s.
n. s.
n. s.
p ≤ 0,01
p ≤ 0,01
Kreatinin
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
p ≤ 0,001
Natrium
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
p ≤ 0,001
Kalium
n. s.
n. s.
p ≤ 0,05
p ≤ 0,05
p ≤ 0,001
Chlorid
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
Magnesium
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
p ≤ 0,001
AST
n. s.
n. s.
p ≤ 0,05
n. s.
p ≤ 0,001
ALT
p ≤ 0,05
n. s.
n. s.
p ≤ 0,05
p ≤ 0,001
AP
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
p ≤ 0,001
GGT
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
p ≤ 0,001
p ≤ 0,05
n. s.
n. s.
p ≤ 0,05
p ≤ 0,001
n. s.
n. s.
p ≤ 0,01
n. s.
p ≤ 0,001
Temperatur
pH
GLDH
CK
n. s.: statistisch nicht signifikant
4
Ergebnisse
Tab. 59:
154
Ergebnisse der fünffaktoriellen Varianzanalyse, Wechselwirkungen über
die Zeit
Wechselwirkungen
Parameter
Rasse und Geschlecht
Zeit
und Zeit
Geburtsart
und Zeit
Geburtsziffer
und Zeit
Temperatur
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
pH
n. s.
n. s.
p ≤ 0,001
n. s.
Kohlendioxidpartialdruck
n. s.
n. s.
p ≤ 0,01
n. s.
Base Excess
n. s.
n. s.
p ≤ 0,001
n. s.
Hämatokrit
n. s.
n. s.
p ≤ 0,001
n. s.
Gesamtprotein
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
Glukose
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
Cholesterin
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
Triglyzeride
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
Harnstoff
n. s.
n. s.
p ≤ 0,05
p ≤ 0,001
Kreatinin
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
Natrium
n. s.
n. s.
n. s.
p ≤ 0,05
Kalium
n. s.
n. s.
n. s.
p ≤ 0,05
Chlorid
n. s.
n. s.
n. s.
p ≤ 0,05
Magnesium
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
AST
n. s.
n. s.
p ≤ 0,05
n. s.
ALT
n. s.
n. s.
n. s.
p ≤ 0,05
AP
p ≤ 0,001
n. s.
n. s.
n. s.
GGT
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
GLDH
n. s.
p ≤ 0,001
n. s.
n. s.
CK
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.: statistisch nicht signifikant
4
4.5
Ergebnisse
155
Referenzbereiche klinischer und labordiagnostischer
Parameter für die ersten 72 Lebensstunden
Die vorliegenden Rahmenbedingungen dieser Untersuchung, wie das Vorkommen
verschiedener Rassen, gleicher Gesundheitsstatus, einheitliche Haltungs- und
Untersuchungsbedingungen sowie das 115 Tiere umfassende Probandenkollektiv,
bilden eine gute Grundlage zur Erstellung von Referenzbereichen. In der Literatur
findet sich noch häufig die Darstellung klassischer Referenzbereiche. Nicht
parametrische
Referenzbereiche
werden
allerdings
in
den
physiologischen
Gegebenheiten des Organismus besser errechnet und finden daher in der neueren
Literatur immer stärker werdenden Einfluss. Aus diesen Gründen werden sowohl
klassische als auch nicht parametrische Referenzbereiche parallel dargestellt (Tab.
60 und Tab. 61).
Eine Auswertung erfolgte zu jedem Messzeitpunkt (unmittelbar post natum, zwei
Stunden post natum, 24 Stunden post natum und 72 Stunden post natum).
Klassische Referenzbereiche werden bei normal verteilten Parametern als ¯
x ± 2s
Bereiche angegeben, bei nicht normal verteilten Messwerten erfolgt eine Darstellung
als Spannweite zwischen Minimum- und Maximumwert.
4
Ergebnisse
Tab. 60:
156
Klassische Referenzbereiche für klinische und labordiagnostische
Parameter bei gesunden Kälbern aus Mutterkuhhaltung innerhalb der
ersten 72 Lebensstunden in Abhängigkeit vom Lebensalter. Bei
normalverteilten Parametern unter Angabe von ¯
x ± 2s Bereichen, bei
nicht normal verteilten Parametern als Minimum- und Maximumwert
Referenzbereiche
Parameter
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Temperatur °C
38,9 - 40,5
38,4 - 40,0
38,1 – 39,7
38,3 - 40,3
pH
7,08 - 7,36
7,22 - 7,38
7,28 - 7,44
7,28 - 7,44
Kohlendioxidpartialdruck kPa
8,14 - 16,62
7,04 - 10,32
6,25 - 9,33
6,06 - 9,82
Base Excess mmol/l
-7,8 - +8,4
-2,4 - +6,0
+3,4 - +6,2
+3,7 - 6,7
Hämatokrit l/l
0,37 – 0,55
0,29 – 0,56
0,31 – 0,50
0,30 – 0,48
Gesamtprotein g/l
34 - 56
29 - 63
40 - 107
47 - 103
Glukose mmol/l
1,0 - 8,1
1,2 - 7,4
3,6 - 9,6
4,3 - 8,4
Triglyzeride mmol/l*
0,01 - 1,82
0,07 - 1,36
0,03 - 1,22
0,14 - 1,71
Cholesterin mmol/l
0,1 - 1,1
0,1 - 1,2
0,4 - 1,4
0,7 - 2,3
Harnstoff mmol/l
1,1 - 4,7
1,2 - 4,8
0,8 - 5,9
0,0 - 8,1
Kreatinin µmol/l
85 - 571
106 - 514
76 - 228
71 - 135
Natrium mmol/l
138 – 147
139 - 147
136 - 147
137 - 144
Kalium mmol/l
3,6 - 5,7
3,8 - 5,3
3,7 - 6,1
4,1 - 5,6
Chlorid mmol/l
99 - 110
99 - 110
98 - 110
98 - 108
Magnesium mmol/l
0,6 - 1,4
0,6 - 4,1
0,7 - 1,5
0,6 - 1,2
AST U/l *
5 - 24
6 - 36
16 - 160
11 - 58
ALT U/l *
1-8
2 - 14
1 - 24
2 - 17
AP U/l *
63 - 525
61 - 642
132 - 1197
5 - 879
GGT U/l *
3 - 399
2 - 1160
4 - 3350
8 - 1010
GLDH U/l *
2 - 34
2 - 48
0 - 95
4 - 194
CK U/l *
7 - 317
12 - 630
22 - 4300
8 - 128
* nicht normal verteilte Parameter
4
Ergebnisse
Tab. 61:
157
Nicht parametrische Referenzbereiche als (95% Perzentil) für klinische
und labordiagnostische Parameter bei gesunden Kälbern aus
Mutterkuhhaltung innerhalb der ersten 72 Lebenssunden in
Abhängigkeit vom Lebensalter
Referenzbereiche
Parameter
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
Temperatur °C
38,7 – 40,3
38,6 – 39,9
38,3 – 39,6
38,5 – 40,1
pH
7,08 – 7,30
7,22 –7,36
7,25 – 7,40
7,27 – 7,40
Kohlendioxidpartialdruck kPa
9,06 – 12,63
7,46 – 10,10
6,69 – 10,10
6,69 – 9,60
Base Excess mmol/l
-8,5 - +5,7
-1,4 - +6,7
+1,0 - +7,6
+1,0 - +9,0
Hämatokrit l/l
0,38 – 0,53
0,39 – 0,53
0,31 – 0,48
0,30 – 0,46
Gesamtprotein g/l
37 - 53
36 - 55
45 - 98
53 - 95
Glukose mmol/l
2,0 - 7,6
2,4 - 7,6
3,8 - 9,1
4,3 - 7,9
Triglyzeride mmol/l
0,02 – 0,33
0,09 – 0,48
0,13 – 0,79
0,21 – 1,18
Cholesterin mmol/l
0,2 – 1,0
0,3 – 1,1
0,6 – 1,3
0,9 – 2,3
Harnstoff mmol/l
1,6 – 4,2
1,5 – 4,8
1,8 – 5,8
1,3 – 8,2
Kreatinin µmol/l
196 -623
196 - 544
106 - 213
76 - 130
Natrium mmol/l
138 - 146
140 - 147
137 - 145
137 - 144
Kalium mmol/l
4,1 – 5,3
4,0 – 5,3
4,0 – 5,9
4,4 – 5,5
Chlorid mmol/l
100 - 108
100 - 108
99 – 108
98 - 106
Magnesium mmol/l
0,7 – 1,3
0,7 – 1,2
0,8 – 1,4
0,7 – 1,2
AST U/l
6 - 16
9 - 23
22 - 49
13 - 26
ALT U/l
1-6
2-8
4 - 10
4 - 10
AP U/l
106 - 360
105 - 479
218 - 878
171 – 628
GGT U/l
3 - 11
3 - 185
36 - 2296
26 – 715
GLDH U/l
2 - 12
2 - 16
5 - 25
5 – 86
CK U/l
8 - 107
24 - 264
37 - 272
11 - 62
Maßeinheit
Diskussion
158
5
Die
DISKUSSION
subjektiv
auffällige
Beobachtung,
dass
neugeborene
Kälber
aus
Mutterkuhhaltungen vitaler sind als solche aus konventionellen Haltungsformen
bedarf einer differenzierteren Betrachtung unter Zugrundelegung objektiver Kriterien.
Nur
die
genaue
Kenntnis
der
normalen
Entwicklung
klinischer
und
labordiagnostischer Parameter erlaubt eine exakte Interpretation.
Die möglichst frühzeitige Einschätzung der Vitalität von neugeborenen Kälbern
eröffnet die Option einer schnellen Intervention in den Entwicklungsverlauf und damit
die Fähigkeit, auf pathologische Prozesse zu reagieren, bevor sie zur vollen
Ausprägung gelangen. Bei Kälbern aus Mutterkuhhaltung liegen bisher nur wenige
Untersuchungen
vor,
die
Aussagen
über
Normalwerte
in
der
frühen
Adaptationsphase zulassen und eine detaillierte Bewertung von klinischen und
labordiagnostischen Parametern ermöglichen. Zwar haben sich THIELSCHER und
Mitarbeiter (1995), STEINHARDT und Mitarbeiter (1996), EGLI und BLUM (1998);
BELLOWS und LAMMOGLIA (1999) sowie STEINHARDT (2003) mit dieser Frage
beschäftigt, aber keiner der bisherigen Untersuchungen lag ein so großes
Probandenkollektiv unter gleichen Umweltfaktoren zugrunde. Darüber hinaus wurde
in keiner bisherigen Arbeit der Komplexität der Adaptationsphase durch eine
Erfassung
ähnlich
vieler
klinischer,
in
Verbindung
mit
ethologischen
und
labordiagnostischen Parametern, Rechnung getragen.
Die Definition von Normalwerten erfolgte bislang über klassische Referenzbereiche,
basierend auf Daten von Milchkuhkälbern (BERCHTOLD et al. 1990; STÖBER und
GRÜNDER 1990; KRAFT und DÜRR 1999). Die auf dieser Grundlage erstellten
Referenzbereiche berücksichtigen dabei nicht das exakte Lebensalter, sondern
beziehen sich auf Kälber bis zu einem Alter von sechs Monaten. Die vorliegende
Untersuchung zeigt jedoch deutlich einen hoch signifikanten Einfluss des Alters auf
nahezu alle untersuchten Parameter innerhalb der ersten 72 Lebensstunden (p ≤
0,001) (Tab. 14). Diese frühe Phase der Adaptation bleibt bei bisherigen
Referenzbereichsdefinitionen weitgehend unbeachtet. Außerdem berücksichtigt die
bislang überwiegend gebräuchliche Darstellung von klassischen Referenzbereichen
Diskussion
159
(arithmetischer Mittelwert ± doppelte Standardabweichung) nicht die physiologische
Schwankungsbreite von Werten innerhalb eines gesunden Kollektives. Werden
Referenzbereiche als x ± 2 s Bereiche definiert, kann es zu falschen Aussagen
kommen. Bei der Darstellung des klassischen Referenzbereiches für die Blutglukose
unmittelbar post natum, sowie zwei Stunden nach der Geburt ergeben sich als
Untergrenzen für den definierten Normlbereich Werte, die nach klinischen
Maßstäben deutlich als hypoglykämisch zu deuten sind (Tab. 60). Die Gefahr solcher
falsch-positiven Aussagen ist bei Angabe nicht parametrischer Referenzbereiche
deutlich geringer. Neuere Untersuchungen verwenden aufgrund der größeren
Übereinstimmung
mit
der
labordiagnostischen
Parametern
physiologischen
und
der
Schwankungsbreite
geringeren
Anzahl
von
falsch-positiver
Aussagen nicht parametrische Referenzbereiche (95% Perzentil des als gesund
ermittelten Kollektives). Tabelle 61 zeigt die bei Kälbern aus Mutterkuhhaltung zu den
unterschiedlichen Probenentnahmezeitpunkten (0, 2, 24 und 72 Stunden post natum)
ermittelten nichtparametrischen Referenzbereiche. Dem gegenübergestellt sind die
von BERCHTOLD und Mitarbeitern (1990) sowie die von STÖBER und GRÜNDER
(1990) und KRAFT und DÜRR (1999) ermittelten klassischen Referenzbereiche für
Milchrinderkälber. Aufgrund der stark altersabhängigen Entwicklung (p ≤ 0,001)
ergibt sich die Forderung einer streng altersbezogenen Referenzbereichsdefinition
innerhalb der Adaptationsperiode. Diese Forderung konnte mit dieser Arbeit für
ausgewählte Parameter annähernd erfüllt werden.
Anhand einer Vielzahl untersuchter Parameter bestätigt sich für Kälber aus
Mutterkuhhaltung eine zeitliche Abgrenzung der ersten Adaptationsphase bis zur 24.
Lebensstunde. Innerhalb des ersten Lebenstages waren gravierende Veränderungen
in der Adaptation klinischer und labordiagnostischer Werte festzustellen (Temperatur,
pH, Kohlendioxidpartialdruck, Base Excess, Gesamtprotein, Glukose und Kreatinin).
Die weitere Anpassung in der frühen zweiten Adaptationsphase bis zur 72.
Lebensstunde verlief dann deutlich abgeschwächt.
Die Körpertemperatur der Neonaten sank von der Geburt bis zur 24. Lebensstunde
ab, um im Anschluß daran bis zum Untersuchungsende wieder leicht anzusteigen
und
sich
in
dem
bekannten
Normbereich
einzupendeln.
Auch
der
Diskussion
160
Kohlendioxidpartialdruck als Indikator für die Anpassung der Atmung fiel bis zum
Ende des ersten Lebenstages deutlich ab, um dann zu stagnieren oder sogar
zeitweise wieder etwas anzusteigen. Der pH stieg bis zur 24. Stunde post natum an,
um dann sein Niveau zu halten. Der Base Excess, als weiterer Parameter des SäureBasen-Haushaltes, zeigte bis 24 Stunden nach der Geburt einen rapiden Anstieg, der
sich dann jedoch deutlich abschwächte.
Die Gesamtproteinkonzentration im Blut der Kälber stieg von der Geburt bis zum
Ende der ersten Adaptationsphase bis zu Werten adulter Tiere an. Auch die
Glukosewerte waren bis zur 24. Lebensstunde auf das Niveau monogastrischer
Säuger angestiegen und behielten diese bis zum Untersuchungsende bei. Der
Kreatininspiegel sank im Untersuchungszeitraum kontinuierlich ab, wobei der Abfall
am ersten Lebenstag am deutlichsten war.
Diskussion
Tab. 61:
161
Vergleich einiger in der Literatur angegebener Referenzwerte für Kälber
und Rinder mit den für die ersten 72 Stunden ermittelten
Referenzbereichen für Kälber aus Mutterkuhhaltung (unter Angabe des
95% Perzentiles)
Referenzbereiche
Parameter
eigene
Ergebnisse
KRAFT und
DÜRR 1999
BERCHTOLD
et al. 1990
STÖBER und
GRÜNDER
1990
Temperatur °C
39,5 - 40,1
k. A.
38,5 - 39,5
k. A.
pH
7,16 - 7,39
7,36 - 7,44 a
7,32 - 7,40
7,40 - 7,46 a
Kohlendioxidpartialdruck kPa
3,33 - 6,13
4,67 - 7,06 a
5,46 - 7,06
4,67 - 7,06 a
Base Excess mmol/l
-3,3 – +7,8
-2,5 - +2,5
-0,6 - +4,6
k. A.
Hämatokrit l/l
0,33 – 0,52
0,28 – 0,38
0,28 – 0,38
k. A.
37 - 94
50 - 70
40 - 70
59 - 70
2,6 – 8,2
4,4 - 6,9
4,9 - 6,2
5,5 - 8,3
k. A.
0,17 - 0,51 a
Maßeinheit
Gesamtprotein g/l
Glukose mmol/l
a
Triglyzeride mmol/l
0,03 – 0,91
0,17 – 0,51
Cholesterin mmol/l
0,3 – 1,8
2,0 - 4,5 a
0,8 - 1,0
1,3 - 3,9 a
Harnstoff mmol/l
1,6 – 6,0
3,3 - 5,0 a
< 7,51
2,0 - 5,5
Kreatinin µmol/l
89 - 462
256 ± 106
<134
110 - 180
Natrium mmol/l
138 - 146
135 - 157 a
130 - 150
115 - 145
Kalium mmol/l
4,1 – 5,5
3,5 - 4,5 a
3,5 - 5,5
3,5 - 5,0
Chlorid mmol/l
100 - 108
95 - 110 a
85 - 110
75 - 115
Magnesium mmol/l
0,7 – 1,3
0,8 – 1,3a
0,7 – 1,1
0,5 –1,2
AST U/l
7- 42
≤ 80 a
< 80
10 – 50 a
ALT U/l
2-9
≤ 50a
k. A.
7 - 14 a
AP U/l
123 - 673
≤ 1800
< 30
30 - 120
GGT U/l
4 - 1460
≤ 50 a
< 1400
7 - 14 a
2 - 39
≤ 30 a
k. A.
1,0 - 8,0 a
GLDH U/l
CK U/l
10 - 209
a
Referenzbereich für adulte Rinder
≤ 250
< 40
20 - 100
k. A.: keine Angaben
Diskussion
5.1
162
Klinische Beurteilung der Probanden
Die unmittelbar nach der Geburt festzustellenden Körpertemperaturen lagen mit
durchschnittlich 39,7 ± 0,4 °C im für Kälber geringgradig hyperthermen Bereich . Die
postnatale Hyperthermie ist wahrscheinlich auf eine gesteigerte muskuläre Aktivität
des Muttertieres wie auch des Kalbes während der Geburt zurückzuführen. Die durch
Muskeltätigkeit entstehende Wärmeenergie kann jedoch nicht in ausreichendem
Umfang abgegeben werden, so daß es zu einer Steigerung der Körpertemperatur
kommt. Bereits nach zwei Stunden waren die Temperaturen bis in den
Referenzbereich für Kälber abgesunken. Diese Abkühlung setzte sich bis zur 24.
Lebensstunde fort und erklärt sich durch den Wärmeverlust infolge der Abstrahlung
an die kühle Umgebung sowie Konduktionskälte durch die Verdunstung des
Fruchtwassers (HÄBERLE 1986; MAACH et al. 1991). Die niedrigste mittlere
Körperinnentemperatur lag in der 24. Lebensstunde vor (38,3 ± 0,4 °C), bis zur 72.
Stunde stieg sie wieder bis auf 39,3 ± 0,5 °C an. Eine solche Steigerung ist nach der
vollständigen Abtrocknung mit der Adaptation der Thermogenese und der erfolgten
Energieaufnahme durch Kolostrum zu erklären. Zum gleichen Schluss kommt KAYA
(2001) bei der Untersuchung des Temperaturverlaufes bei neugeborenen Lämmern.
Trotz Umgebungstemperaturen unter 10 °C und fehlender äußerer Wärmezufuhr, lag
die niedrigste gemessene Temperatur während der Untersuchung bei 38,0 °C. Ein
weiteres Absinken der Körperinnentemperatur in den Bereich der Hypothermie
konnte nicht festgestellt werden. Übereinstimmende Ergebnisse finden sich in der
Literatur für Kälber von Milchnutzungsrassen (HÄBERLE 1986; TORRES und
GONZALES 1986; PEIPP 1989; MAACH et al. 1991; STEINHARDT et al. 1994).
Neben den labordiagnostischen Parametern stehen für den Praktiker im Normalfall
klinisch zu erfassende Kriterien im Vordergrund. Im Speziellen sind dies der
APGAR–Status sowie gut nachzuvollziehende Verhaltensweisen, wie das erste
Kopfheben des Kalbes, seine ersten Aufstehversuche, die erste Kontaktaufnahme
zum Muttertier und die hiermit verbundene erste Aufnahme von Kolostrum. In der
Auswertung fanden sich keine Kälber, die nach der APGAR–Bewertung eine
Punktzahl unter vier erzielten. Dies ist unter anderem darauf zurückzuführen, dass
keine durch Sectio caesarea entwickelten Kälber mit in die Untersuchung einbezogen
Diskussion
163
werden. Der überwiegende Anteil (> 95%) der spontan geborenen Kälber werden als
lebensfrisch beurteit. Von den mittels konservativer Geburtshilfe entwickelten Kälbern
gehören jedoch nur etwa die Hälfte dieser Gruppe an, alle anderen sind als
vitaldepressiv einzustufen. Die durchgeführten Untersuchungen bestätigen, dass
Kälber die nach dem von MÜLLING (1976) modifizierten APGAR-Schema als vital
bewertet werden, hoch signifikant früher (p ≤ 0,001) zum ersten Mal eine erhobene
Kopfhaltung einnehmen, signifikant schneller (p ≤ 0,01) stehen und auch früher
Kolostrum (p ≤ 0,05) aufnehmen als Kälber, welche schlechter bewertet werden. Es
besteht somit ein enger Zusammenhang zwischen den ethologischen Merkmalen
und dem nach MÜLLING modifizierten APGAR-Score (1976). Dies eröffnet durch die
Bewertung der angeführten Verhaltensweisen eine leicht zu praktizierende
Bewertung der Vitalität von neugeborenen Kälbern. Es ist dennoch indiziert, für
wissenschaftliche Anwendungen die etablierte APGAR-Bewertung, aufgrund ihrer
differenzierten Abstufungen und der allgemeinen Verbreitung anzuwenden.
Die Geburtsart übt einen hochsignifikanten (p ≤ 0,001) Einfluss auf die APGARBewertung aus. So wurden Kälber aus Spontangeburten besser eingestuft als solche
aus Dystokien. Ein signifikanter Einfluss (p ≤ 0,01) ergab sich ebenso zwischen
Geburtsart und erstem Kopfheben sowie dem erstem Saugen post natum. Zwischen
Geburtsart und Geburtsziffer bestanden signifikante (p ≤ 0,01) Zusammenhänge. Ein
erstes sicheres Stehen war bei männlichen Kälbern schwach signifikant (p ≤ 0,05)
früher festzustellen als bei weiblichen. Verschiedene Autoren beschrieben bereits
ähnliche Einflüsse. So konnten auch TORRES und GONZALES (1987) feststellen,
dass vitale Kälber eine frühere Kolostrumaufnahme zeigen als weniger lebensfrische
Tiere. EIGENMANN (1981) sowie SCHULZ und VOLLHARDT (1983) beschreiben
bei Milchrindkälbern einen signifikanten Zusammenhang zwischen Geburtsart und
Vitalität, der sich noch über die ersten 24 Lebensstunden hinaus nachweisen läßt.
Eine Saugdepression bezüglich der Frequenz und Intensität bei Kälbern aus
Schwergeburten führten SCHULZ und Mitarbeiter (1997) auf eine hypoxischischämische
Enzephalopathie
im
Zusammenhang
mit
einer
schweren
Neugeborenenhypoxie zurück. Durch eine peripartale Ischämie können die
Ursprungsgebiete der Gehirnnerven beeinträchtigt werden. Sechs der zwölf
Diskussion
164
Gehirnnerven (Nn. trigeminus, facialis, glossopharyngeus, vagus, accessorius und
hypoglossus) steuern den Saug- und Trinkvorgang. Vergleichbare Trinkstörungen
sind bei ischämischen Insulten im Hirnstammbereich von neugeborenen Säuglingen
beschrieben. Andere Ursachen für Saugstörungen nach Schwergeburten sind
Kopfödeme infolge von Geburtsstockungen und Verletzungen im Kieferbereich die
bei geburtshilflicher Manipulation entstehen können. Ein Rasseeinfluss, wie er von
SCHULZ und Mitarbeitern (1997) beschrieben wird, konnte in den eigenen
Untersuchungen nicht nachgewiesen werden. In Übereinstimmung mit HÄBERLE
(1986) ist aber die Tendenz zu erkennen, dass Kälber von Färsen im allgemeinen
schlechter beurteilt wurden als die pluriparer Muttertiere.
Zur Beurteilung von Neonaten im peripartalen Zeitraum haben sich zudem auch die
labordiagnostischen Parameter, wie Werte des Säure-Basen-Haushaltes bewährt
(MÜLLING et al. 1972; KOLB und KOUIDER 1978; EIGENMANN et al. 1983;
SCHULZ und VOLLHARDT 1983; HÄBERLE 1986, PEIP 1989; GRUNERT 1991;
HERFEN 1997; HERFEN und BOSTEDT 1999). Da die Erfassung von Parametern
wie
Blut-pH,
Kohlendioxidpartialdruck
oder
Base
Excess
jedoch
an
labordiagnostische Geräte gebunden sind, sind diese nicht immer in praxi verfügbar.
Um dennoch Aussagen über den Säure-Basen-Status treffen zu können, wurde
versucht, neben Zusammenhängen mit ethologischen Parametern, auch solche zu
klinisch und labordiagnostisch leicht zu erhebenden Werten aufzudecken.
Als klinisch leicht zu erhebender Parameter wurde die Körpertemperatur als eine
Messgröße der Routinediagnostik beobachtet. Die Blutglukose, welche mittlerweile
einfach mit Hilfe von Testkits vor Ort zu erheben ist, stand als labordiagnostischer
Parameter im Mittelpunkt des Interesses.
Die rektal gemessene Köpertemperatur der Neonaten wies innerhalb der ersten 72
Lebensstunden
lediglich
unmittelbar
post
natum
statistisch
nachweisbare
Zusammenhänge mit Parametern des Säure-Basen-Haushaltes auf. Die nach der
Geburt ermittelten Temperaturen korrelierten signifikant (p ≤ 0,01) mit dem pH-Wert
und Kohlendioxidpartialdruck des Blutes, sowie schwach signifikant mit dem Base
Excess
(p
≤
0,05).
Die
Entwicklungen
der
Temperatur
und
des
Kohlendioxidpartialdruckes verliefen dabei gleichsinnig (r = 0,284), pH und Base
Diskussion
165
Excess wiesen zur Temperatur jedoch einen gegensinnigen Verlauf auf (pH: r = 0,283; Base Excess: r = -0,193). Zusammenhänge zwischen der Körpertemperatur
und der Blutglukose der Neonaten waren zu keinem Messzeitpunkt statistisch
nachzuweisen.
HÄBERLE (1986) und PEIP (1989) konnten bei ihren Untersuchungen von
Milchrindkälbern
aus
Geburten
unterschiedlichen
Schweregrades
ähnliche
Feststellung treffen. Kälber mit hohen initialen pH-Werten wiesen gegenüber Kälbern
aus Eutokien am ersten Lebenstag noch erhöhte Körpertemperaturen auf.
Korrelationen des Blutzuckerspiegels mit dem pH, Kohlendioxidpartialdruck und Base
Excess waren ebenfalls nur unmittelbar nach der Geburt statistisch nachweisbar. Alle
drei Parameter korrelierten schwach signifikant mit der Glukosekonzentration (p ≤
0,05). Die Glukose und der Kohlendioxidpartialdruck verliefen gleichsinnig (r =
0,089). Ein gegenläufige Entwicklung wies der Blutglukosespiegel mit dem pH (r = 0,207) und dem Base Excess auf (r = -0,210).
Der erhöhte Glukosegehalt des Blutes in Bezug zu einer Verschlechterung der Werte
des Säure-Basen-Haushalts wird durch andere Untersuchungen untermauert (KOLB
und KOUIDER 1978; HÄBERLE 1986; PEIP 1989). Bekannt ist, dass ein niedriger
pH und Base Excess sowie ein hoher Kohlendioxidpartialdruck bei Neonaten Indizien
für ein perinatales Sauerstoffdefizit sind. Eine solch ungünstige Stoffwechsellage
führt zu einem Stresszustand bei dem Neugeboren, was eine Ausschüttung von
Adrenalin aus dem Nebennierenmark nach sich zieht. Adrenalin induziert wird
vermehrt Glukose ausgeschüttet, wodurch sich der Blutglukosespiegel erhöht. Da in
der vorliegenden Untersuchung lediglich unmittelbar post natum ein solcher
Zusammenhang festzustellen war, ist davon auszugehen, dass bovine Neonaten aus
Mutterkuhhaltung dazu in der Lage sind, die ungünstige Stoffwechsellage innerhalb
der ersten Adaptationsphase zu kompensieren.
Es ist festzustellen, dass sowohl die Köpertemperatur als auch die Blutglukose
unmittelbar nach der Geburt Korrelationen mit dem Säure-Basen-Haushalt
aufweisen. Um anhand der Temperatur und der Glukose klinisch praktikable
Aussagen treffen zu können, sollte in weiteren Untersuchungen mit einem um
Diskussion
166
klinisch erkrankte Probanden erweiterten Kollektiv dieser Zusammenhang näher
betrachtet weden.
5.2
Entwicklung labordiagnostischer Parameter
5.2.1
Säure-Basen–Haushalt
Die Homöostase des Blut–pH, als Grundvoraussetzung für den physiologischen
Stoffwechsel, ist bei Neonaten durch eine gemischt respiratorisch – metabolische
Azidose stark beeinträchtigt. Diese schlägt sich in einem initial niedrigen Blut–pH
nieder, welcher sich schnell auf ein physiologisches Niveau adaptieren muss. Die
Azidose entwickelt sich offenbar intra partum und ist zu diesem Zeitpunkt vorwiegend
metabolischen Ursprungs. Dies spiegelt sich im Verhältnis von pH, Bikarbonat und
Kohlendioxidpartialdruck wider. Die sich postnatal verstärkende metabolische
Azidose ist als physiologisches Phänomen zu werten und tritt auch bei
komplikationslos geborenen Kälbern auf (HERFEN und BOSTEDT 1999). Sie ist
bedingt durch die Unterbrechung des Foetus-Plazenta-Kreislaufes. Die Reaktion des
Neugeborenen besteht in einer Kreislaufzentralisation um die Funktion des Herzens
und des Gehirnes zu schützen. Dies führt zu einem verminderten Sauerstofftransport
in die peripheren Gewebe und zur anaeroben Glykolyse mit Laktatanhäufung
(KASTENDIECK 1982; MAACH et al. 1991). Die diaplazentare Übertragung azider
Stoffwechselprodukte des Muttertiers auf das Kalb durch die intrapartalen
Druckverhältnisse in der Plazenta finden in der Literatur ebenso Beachtung
(MÜLLING et al. 1972). Der nachgeburtlich durch Fruchtwasser und ungenügende
Ventilation behinderte Gasaustausch schafft zusätzlich eine respiratorische Azidose
(AMMAN et al. 1974; VARGA et al. 1999). Die Werte von pH und Base Excess waren
zwischen
dem
ersten
und
dritten
Lebenstag
relativ
hoch,
während
die
Kohlendioxidkonzentration innerhalb dieser Zeit Normalwerte erreichte. Dieses
Verhalten kann als Reaktion des Körpers auf die postnatale respiratorische Azidose
gewertet werden. In dieser Situation spielt der Intrazellularraum eine wichtige Rolle
als Puffer. Intrazellulär werden die Wasserstoffionen mit Hämoglobin verbunden, so
Diskussion
167
wird gleichzeitig Bikarbonat regeneriert und von den Zellen ins Blutplasma
ausgeschieden. Zur Regulation der Blutzusammensetzung ist auch die renale
Ausscheidungsfähigkeit notwendig. Mit Hilfe der Ammoniaksynthese werden die
Wasserstoffionen im Harn ausgeschieden und die Bikarbonationen im Plasma
zurückgehalten (FINCO 1989; MAACH et al. 1991). Nach der Kolostrumaufnahme
steigen die Proteine im Plasma stark an. Es ist bekannt, dass die Plasmaproteine
eine Rolle als Puffer spielen, außerdem beinhaltet Kolostrum vorwiegend alkalisch
reagierende Inhaltsstoffe, welche die Pufferbasen des Neonaten kaum beanspruchen
(MAACH et al. 1991; THIELSCHER et al. 1995). Der postnatale pH von 7,21 ± 0,07
lag in dem auch von anderen Autoren für vitale neugeborene Kälber beschriebenen
Bereich (MÜLLING et al. 1979; SCHLERKA et al. 1979; HÄBERLE 1986;
STEINHARDT et al. 1994; HERFEN 1997; STEINHARDT und THIELSCHER 2000).
Er stellte sich innerhalb der ersten 24 Lebensstunden auf ein Niveau ein, welches im
Bereich der physiologischen Schwankungen für adulte Tiere liegt (7,35 ± 0,04). Diese
schnelle Adaptation wird durch viele vorangegangene Untersuchungen sowohl bei
Kälbern aus Mutterkuhhaltung als auch Milchrindkälbern bestätigt (WEIZENHÖFER
und MÜLLING 1978; SCHLERKA 1979; HÄBERLE 1986; BUSSE et al. 1986; PEIPP
1989; MAACH et al. 1991; STEINHARDT et al. 1994; SCHÄFER et al. 1998;
HERFEN
1997;
HERFEN
und
BOSTEDT
1999;
GROVE-WHITE
2000;
STEINHARDT 2003).
Die Kompensationsfähigkeit der Neonaten war dabei so groß, dass auch
partusbedingte Differenzen bis zum Ende des ersten Lebenstages weitgehend
ausgeglichen waren. Unmittelbar nach der Geburt lag der pH von Neugeborenen aus
Dystokien noch erheblich niedriger als der von normal geborenen Kälbern. Bereits zu
Beginn der zweiten Lebensstunde verringerten sich diese partusbedingten
Differenzen erheblich. 24 Stunden post natum war kein Unterschied mehr zwischen
den Gruppen nachzuweisen. Der niedrigere pH-Wert bei Kälbern aus Dystokien
resultierte
aus
einem
größeren
Sauerstoffdefizit
und
einer
verstärkten
Laktatanhäufung unter der Geburt. SCHULZ und VOLLHARDT (1983) wiesen
ebenfalls auf einen höheren pH bei Kälbern aus Normalgeburten gegenüber Kälbern
aus Dystokien hin.
Diskussion
168
Bis zum Ende des ersten Lebenstages konnten auch Einflüsse der Rasse der Kälber
auf den pH-Wert festgestellt werden (p ≤ 0,05). In einer Rangfolge bezüglich des pH
zeigten Fleckviehkälber die höchsten Werte, gefolgt von Limousintieren. Erst dann
kam die Gruppe der Charolais, Angus und Herefordkälber. Die Wechselwirkungen
der Rasse über die ersten 72 Lebensstunden waren sogar hoch signifikant (p≤
0,001). Umso älter die Kälber waren, desto besser konnten die Einflüsse der Geburt
vom Organismus kompensiert werden. Wird berücksichtigt, dass zwischen der Rasse
und der Geburtsart keine Wechselwirkungen bestehen, ist ein genetisch bedingter
Einfluss auf die pH-Entwicklung anzunehmen. Beim Base Excess ergibt sich die
gleiche Konstellation.
Schwach signifikanten Einfluss (p ≤ 0,05) auf den pH-Wert des Blutes übt offenbar
das
Geschlecht
des
Kalbes
aus,
da
weibliche
Kälber
über
den
Untersuchungsrahmen einen höheren pH aufwiesen als die männlichen Probanden.
Dieser Geschlechtseinfluss verdeutlicht sich auch bei der Betrachtung der Blutgase.
So liegt bei weiblichen Kälbern eine signifikant niedrigeren Kohlendioxidpartialdruck
(p ≤ 0,01) als bei männlichen vor.
In unmittelbarem Zusammenhang mit dem postnatalen Blut-pH-Wert des Neonaten
steht als respiratorische Komponente der Stoffwechsel der Blutgase. Während
antepartal der Austausch der Atemgase Kohlendioxid und Sauerstoff durch Diffusion
in der mütterlichen Plazenta gewährleistet wird, ist der Ort des Gasaustausches ab
der Geburt die Alveolarmembran der juvenilen Lunge. Einem ungestörten Austausch
der Atemgase steht auch bei eutrophen Neonaten die anfängliche Blockierung von
Lungenarealen durch Fruchtwasser im Wege. Eine progressive Umstellung des
Lungenmechanismus vollzieht sich innerhalb des ersten Lebenstages. Es stellt sich
ein Gleichgewicht bezüglich des totalen Lungenwiderstandes (total lung resistance)
und
der
dynamischen
Lungencompliance
ein.
Diese
Anpassung
des
Lungenmechanismus erklärt sich in der langsamen Resorption der Flüssigkeit aus
den Bronchioli und Alveolen (VARGA et al. 1999). Die physiologisch nachgeburtlich
auftretende metabolische Azidose wird zunächst respiratorisch kompensiert und
beeinflusst so den Austausch von Sauerstoff und Kohlensäure (Kohlendioxid).
Ausdruck dieses Adaptationsprozesses ist der Verlauf der Partialdruckwerte der
einzelnen Atemgase. Der unmittelbar postnatal gemessene Kohlendioxidpartialdruck
Diskussion
169
liegt im Mittel der Probanden bei 10,38 ± 1,12 kPa und fällt bis zur zweiten
Lebensstunde über 12% auf 8,68 ± 0,82 kPa ab. Zum Ende des ersten Lebenstages
ist ein erneuter, jedoch geringerer Abfall der Kohlendioxidspannung auf 7,79 ± 0,77
kPa festzustellen, der sich bis zur 72. Lebensstunde auf stabilem Niveau hält. Die
Entwicklung
der
Kohlendioxidpartialdruckwerte
entspricht
dem
Verlauf
nach
Untersuchungen anderer Autoren an Kälbern von Milchviehrassen (WEIZENHÖFER
und MÜLLING 1978; SCHLERKA et al. 1979; HÄBERLE 1986; PEIPP 1989; MAACH
et al. 1991; STEINHARDT et al. 1994; HERFEN 1997; STEINHARDT et al. 1998;
VARGA et al. 1999). Die vorgefundenen Werte übersteigen jedoch die unmittelbar
post
natum
vorgefundenen
Kohlendioxidpartialdruckwerte
verschiedener
Literaturangaben um bis zu 33%. Lediglich HÄBERLE (1989) findet ähnlich hohe
Werte
bei
vitalen
Neonaten.
Eine
deutliche
Angleichung
der
Kohlendioxidpartialdrucke zwischen den aus der Literatur bekannten Werten und der
eigenen Untersuchung ist ab der 24. Lebensstunde zu erkennen. Zu diesem
Zeitpunkt liegt das Mittel der vorgefundenen Kohlendioxidspannung nur noch
geringfügig über dem anderer Autoren. Zu berücksichtigen ist, dass die wenigen
blutgasanalytischen Untersuchungen bei Kälbern aus Mutterkuhhaltung tendenziell
höhere Kohlendioxidpartialdruckwerte vorweisen als vergleichbare Arbeiten aus der
konventionellen Kälberaufzucht (THIELSCHER 1995; STEINHARDT 2003). Die
augenfällige Angleichung der Werte im Verlauf der ersten 24 Lebensstunden spricht
für
eine
immense
Mutterkuhhaltung.
In
Adaptationsfähigkeit
der
vorliegenden
der
neugeborenen
Untersuchung
bleibt
Kälber
aus
aufgrund
des
Probennahmeintervalles die sich bis 10 – 15 Minuten post natum noch verstärkende
Azidose unbeachtet (WALSER 1990; HERFEN 1997).
Eng verbunden mit dem Blut-pH-Wert lässt sich anhand des Base Excess die
metabolische Komponente des Säure-Basen-Status darstellen. Es zeigte sich
unmittelbar nach der Geburt ein Base Excess von 0,31 ± 4,04 mmol/l, der bis zur
zweiten Lebensstunde bis auf 2,76 ± 2,57 mmol/l anstieg. Auch im weiteren Verlauf
konnte eine stetige Steigerung nachgewiesen werden (24 h p. n.: 4,62 ± 2,14 mmol/l
und 72 h p. n.: 5,24 ± 2,65 mmol/l). Diese Werte decken sich im Wesentlichen mit
den bei vitalen Kälbern aus konventioneller Haltung ermittelten Werten von HERFEN
Diskussion
170
(1997) sowie SCHÄFER und Mitarbeitern (1998). Bedingt durch den engen
physiologischen Zusammenhang zwischen pH, Kohlendioxidpartialdruck und Base
Excess wird die Entwicklung des Base Excess durch die bereits beschriebenen
Veränderungen des Kohlendioxidpartialdruckes und des pH-Wertes wiedergegeben.
5.2.2
Hämatokrit
Der unmittelbar postnatal festgestellte Hämatokrit lag mit 0,459 ± 0,045 l/l deutlich
über dem Wert adulter Rinder. Diese Feststellung deckt sich mit früheren
Beobachtungen von HARVEY (1989) und STEINHARDT (1993) bei Kälbern von
Niederungsrassen sowie Mastrassenanpaarungen einer Milchrindherde. Die Ursache
liegt im Einströmen von maternalem Blut intra partum bis zum Durchriss der
Nabelschnur und einer im letzten Teil der Gravidität gesteigerten Erythropoese durch
hypoxische Zustände des Fetus bei Erreichen eines ungünstigen fetoplazentaren
Verhältnisses. Bis zu zwei Stunden nach der Geburt war praktisch keine
Veränderung
festzustellen.
Es
bestand
zu
diesem
Zeitpunkt
noch
eine
Hämokonzentration von 0,460 ± 0,048 l/l. Dieser geringgradige Anstieg ist durch die
postnatale Aktivierung des Kreislaufes und einen renalen Flüssigkeitsverlust zu
erklären. Das schnelle postnatale Absetzen von Harn, was bei Kälbern beobachtet
werden kann, ist Ausdruck dieses Phänomens. Der ab der zweiten Stunde nach der
Geburt zu beobachtende Abfall der korpuskulären Blutbestandteile auf 0,407 ± 0,048
I/l nach 24 Stunden und 0,387 l/l nach 72 Stunden läßt sich durch eine postnatal
einsetzende
Hydrämie
und
eine
damit
einsetzende
Hämodilution
durch
Kolostrumaufnahme erklären (MAACH et al. 1991; SCHLERKA 1998; EGLI und
BLUM 1998; ZANKER et. al. 2001).
Obwohl kein statistisch nachzuweisender Einfluss der Geburtsart auf den Hämatokrit
vorlag, konnten statistisch hoch signifikante Wechselwirkungen (p ≤ 0,001) zwischen
der Geburtsart und dem Verlauf des Hämatokrit über die ersten 72 Lebensstunden
festgestellt werden. Während Kälber aus Dystokien die postnatal höheren
Hämatokritkonzentrationen aufwiesen, fielen sie bis zu 72. Lebensstunde deutlich
stärker ab als bei Kälbern aus Normalgeburten.
Diskussion
5.2.3
171
Substrate im Serum
Der vorgeburtlich niedrigere Proteinanteil im fetalen Blut ist bedingt durch die
niedrigeren Albumin- sowie α- und β-Globulinfraktionen, aber vor allem durch den
nahezu vollständigen Mangel an γ-Globulinen vor der Aufnahme von Kolostrum
(BOUDA und JAGOS 1979; STÖBER und GRÜNDER 1990; STEINHARDT et al.
1993; SCHNORR 2001; STEINHARDT et al. 1997; EGLI und BLUM 1998; STENGEL
1998; BLUM und HAMMON 2000). So kommt ein um 50% niedrigerer
Gesamtproteingehalt von neugeborenen Kälbern von 45,1 ± 5,5 l/l im Vergleich zu
adulten Rindern zustande. Dieser Wert steigt bis zur zweiten Lebensstunde nur
geringfügig auf 45,7 ± 8,5 l/l. Die Entwicklung ist analog zu der des Hämatokrits zu
sehen und unabhängig von der Kolostrumaufnahme. Erst bis zum Ende des ersten
Lebenstages ist der Gesamtproteingehalt durch die Aufnahme von stark γGlobulinhaltigem Kolostrum auf 74,5 ± 16,3 l/l angestiegen. Damit ist bereits der
Referenzbereich erwachsener Rinder erreicht. Der 72-Stundenwert veränderte sich
mit 75,1 ± 13,9 l/l nur geringfügig. Innerhalb von 24 Stunden ist die Einregulierung
auf ein annähernd gleichbleibendes Gesamtproteinniveau erfolgt (FRERKING et al.
1993; ZANKER et al. 2001). Trotz der fortwährenden Kolostrumaufnahme und einer
IgG Halbwertszeit von über 420 Stunden lässt dies auf das Erreichen eines
Sättigungsniveaus schließen (BOYD und BOYD 1987; STENGEL 1998). Die im
Vergleich zu Untersuchungen bei Kälbern aus konventionellen Haltungssystemen
höheren 24- und 72-Stunden Konzentrationen an Gesamtproteinen unterstützen die
Theorie
von
STEINHARDT
und
Mitarbeitern
(1998),
dass
Kälber
aus
Mutterkuhhaltung bedingt durch eine erhöhte periodische Aufnahme von Muttermilch
schneller hohe Plasmakonzentrationen aufbauen können. Es ist davon auszugehen,
dass Kälber, welche ständig die Möglichkeit zur Kolostrumaufnahme haben, über die
gleiche Zeit mehr Muttermilch aufnehmen als Kälber, welche nur periodisch getränkt
werden.
STEINHARDT und THIELSCHER (1999) konnten bei Kälbern der Rasse Deutsche
Holstein Friesian nachweisen, dass verschiedene Haltungsvarianten bis zum 90.
Lebenstag Auswirkungen auf die Proteinfraktion des Plasmas haben. Kälber in
Einzelhaltung wiesen dabei höhere Plasmaeiweißkonzentrationen auf als solche aus
Diskussion
172
Gruppenhaltung.
STEINHARDT
und
THIELSCHER
(1999)
führen
dies
auf
Wechselwirkungen mit der Umwelt sowie eine quantitativ höhere Milchaufnahme
zurück.
Analog zu den Ergebnissen dieser Arbeit berichten nahezu alle Autoren von
beachtlichen individuellen Schwankungen des Gesamtproteingehaltes, dessen
Ursachen in der genetischen sowie hormonellen Regulation, in nutritiven Effekten
und in den Auswirkungen des Geburtsvorganges gesucht werden (STEINHARDT et
al. 1997; STEFFEN et al. 1997; STEINHARDT und THIELSCHER 2000; WEHREND
et al. 2000).
Die Parität der Mutterkühe zeigte einen schwach signifikanten Einfluss zum
Gesamtproteingehalt der Kälber (p ≤ 0,05). Kälber von pluriparen Kühen wiesen die
höchsten Gesamtproteinkonzentrationen im Plasma auf, gefolgt von sekundi- und
primiparen. NORMAN und Mitarbeiter (1981) konnten nachweisen, dass von der
ersten bis zur vierten Laktation ein steigender IgG Gehalt im Kolostrum festzustellen
ist.
In
der
Studie
wird
zudem
deutlich,
dass
bereits
vor
der
ersten
Kolostrumaufnahme eine geringfügige, statistisch nicht zu verifizierende, quantitativ
höhere Versorgung der Neonaten pluriparer Mutterkühe mit Gesamtprotein besteht.
Die unmittelbar postnatal ermittelten Blutglukosewerte schwankten beträchtlich.
Einzeltiere waren mit 1,39 mmol/l stark im hypoglykämischen Bereich, den Gipfel der
Spannweite bildeten Kälber mit 9,66 mmol/l. Im Mittel lag die Glukosekonzentration
mit
4,51
±
1,78
mmol/l
in
Übereinstimmung
mit
anderen
Autoren
im
normoglykämischen Bereich (HÄBERLE 1986; PEIP 1989; MAACH et al.1991;
BAUMRUCKER et al. 1994; STENGEL 1998). Bis zur zweiten Lebensstunde kam es
zu einem geringfügigen Abfall des mittleren Glukosewertes. Diese Tendenz ist auf
Energieverluste durch den anlaufenden Stoffwechsel und Wärmebildung in
Verbindung mit fehlender Energiezufuhr zu erklären. Auch HÄBERLE (1986) und
PEIP (1989) beschreiben eine gleichsinnige Entwicklung. Der 24-Stunden-Wert,
zeigte einen signifikanten Anstieg um über 50% auf 6,59 ± 1,50 mmol/l, wobei auch
nach der 72. Stunde das Niveau annähernd gleich blieb (6,44 ± 1,03 mmol/l). Der
steile Anstieg der Blutglukose ist auf die Aufnahme an Kolostrum zurückzuführen.
Mehr als 70% der Kälber hatten bis zur Vollendung der zweiten Lebensstunde
Diskussion
173
Kolostrum aufgenommen. Mit einem postprandialen Glukoseanstieg ist nach zwei
Stunden zu rechnen. Neben der einfachen Resorption von Glukose durch den
Digestionstrakt, besitzen bisher nicht näher spezifizierte Inhaltsstoffe im Kolostrum
die Fähigkeit zur Förderung der Glukoneogenese (BLUM et al. 2000; ZANKER et al.
2001). Milchrindkälber aus konventioneller Aufzucht weisen eine geringere Stabilität
in der Homöostase der Blutglukose auf. Als ursächlich muss die häufigere Aufnahme
von kleineren Rationen in der Mutterkuhhaltung gesehen werden (EGLI und BLUM
1998). Auffällig ist, dass sich die Spannweite der vorgefundenen Werte von der
zweiten bis zur 72. Lebensstunde beträchtlich verringert, was auf die Adaptation der
Regulationsmechanismen hindeutet (STENGEL 1998). Wechselwirkungen der
Geburtsart auf die Glukosekonzentration konnten nicht nachgewiesen werden.
Übereinstimmend damit berichten BELLOWS und LAMMOGLIA (1999), dass eine
leichte Geburtshilfe keinen Einfluss auf die Blutglukose von neugeborenen Kälbern
hat. Bemerkenswert ist die Tatsache, dass weibliche Kälber von unmittelbar nach der
Geburt bis zum 3. Lebenstag signifikant höhere Blutglukosespiegel aufwiesen als
männliche Tiere (p ≤ 0,01).
Serumlipide
Innerhalb der ersten 72 Lebensstunden zeichnete sich bei den Probanden keine
Stabilisierung des Serumlipidniveaus ab. Sowohl die Triglyzeride als auch das
Cholesterin stiegen von einem postnatal niedrigen Level stetig über den gesamten
Untersuchungszeitraum an. Die mittlere Cholesterinkonzentration, steigerte sich von
der Geburt (0,596 ± 0,246 mmol/l) bis zur 72. Lebensstunde um den Faktor drei auf
1,524 ± 0,388 mmol/l. Bei den Triglyzeriden stellte sich diese Steigerung noch
deutlicher dar. Auffällig ist, dass ein Anstieg der Serumlipide bereits zum zweiten
Messzeitpunkt zwei Stunden post natum zu beobachten ist. Mit einer Resorption von
kolostralen Fetten ist erst eine Stunde nach ihrer Aufnahme zu rechnen. Da nur ein
geringer Anteil der Neonaten bis zum Ende der ersten Lebensstunde Kolostrum
aufgenommen hatte, ist anzunehmen, dass der Anstieg der Blutcholesterin- und
Triglyzeridwerte auf eine Aktivierung der körpereigenen Reserven zuückzuführen ist
(BLUM et al. 1997). Ein frappanter Anstieg der Neutralfette ist erst nach der ersten
Kolostrumaufnahme festzustellen. Diese Beobachtung machten auch WEHREND
Diskussion
174
und Mitarbeiter (1999) an Ferkeln. Dabei ist zu berücksichtigen, dass der
Fettstoffwechsel beim bovinen Neonaten unmittelbar nach der Geburt grundlegender
als bei erwachsenen Rindern durch die Aufnahme von Fetten beeinflusst wird. Die
am ersten Tag aufgenommene Nahrung wirkt am nachhaltigsten auf den
Fettmetabolismus des Kalbes. Eine reduzierte Lipaseaktivität ist dabei der
Hauptgrund
für
eine
funktionelle
Reife
unzureichende
des
Fettresorption.
Leberstoffwechsels
und
Darüberhinaus
die
damit
ist
eine
verbundene
Gallensäureproduktion essentiell für die Fettsäureresorption. Bioaktive Substanzen,
die im Kolostrum vorhanden sind, wirken zusätzlich positiv auf die Absorption von
Fettsäuren, Cholesterin und Triglyzeriden (BLUM et al. 1997; EGLI und BLUM 1998;
BLUM und HAMMON 2000). Bezüglich der Entwicklung der Triglyzerid- und
Cholesterinspiegel im Blut neugeborener Kälber aus Mutterkuhhaltung fehlen derzeit
Untersuchungen, die eine vergleichende Interpretation der vorgefundenen Werte
zulassen. Lediglich BLUM und Mitarbeiter (1997) beschäftigten sich in jüngerer
Vergangenheit näher mit diesen Parametern und stellten dabei fest, dass die
Cholesterinkonzentrationen im Plasma von Kälbern in den ersten Lebenstagen
signifikant ansteigen, ebenso die Triglyzeridkonzentration (BLUM et al. 1997; EGLI
und BLUM 1998). Der Stoffwechsel des menschlichen Neugeborenen ist durch
Umschalten von Glukoseoxidation auf Lipolyse und Oxidation von Fettsäuren
charakterisiert. Dadurch kommt es zu einem Abfall der Glukosekonzentration und
einem Anstieg freier Fettsäuren. Fettsäuren bleiben dann niedrig, wenn frühzeitig
Glukose oral zugeführt wird. Innerhalb der ersten 72 Stunden konnten jedoch in der
vorliegenden Untersuchung keine Wechselwirkungen zwischen der Blutglukose und
der Konzentration von Triglyzeriden im Blut der Kälber nachgewiesen werden
(BEYREIß 1983).
Harnpflichtige Substrate im Serum
Harnstoff und Kreatinin als Endprodukte des Proteinstoffwechsels sind in ihrer
Serumkonzentration abhängig von der verstoffwechselten Eiweißmenge und auch
von der Eliminationsfähigkeit der Nieren. Die Konzentration dieser Metaboliten lässt
daher Rückschlüsse auf den Proteinstoffwechsel wie auch auf die Funktionsfähigkeit
der Nieren zu. Bei den untersuchten Kälbern zeigten sich unmittelbar nach der
Diskussion
175
Geburt die niedrigsten Harnstoffkonzentrationen mit 2,90 ± 0,90 mmol/l, bis zwei
Stunden post natum stieg dieser Wert nur unwesentlich auf 2,97 ± 0,89 mmol/l an.
Bereits zum dritten Messzeitpunkt, 24 Stunden nach der Geburt, konnte eine
signifikant höhere Konzentration von 3,31 ± 1,27 mmol/l nachgewiesen werden, die
bereits im unteren Referenzbereich von adulten Rindern lag. Bis zum Beginn des 4.
Lebenstages stieg die Konzentration noch geringfügig auf 3,76 ± 2,18 mmol/l an. Die
unmittelbar postnatal gemessenen Harnstoffkonzentrationen weisen zwischen
Untersuchungen verschiedener Autoren erhebliche Schwankungen auf. Es finden
sich in der Literatur postnatale Harnstoffkonzentrationen von 1,16 ± 2,02 mmol/l
(STEINHARDT et al. 1993) bis zu 3,99 ± 0,34 mmol/l (EGLI und BLUM 1998). Die
niedrigen
Blutharnstoffkonzentrationen
erscheinen
aufgrund
des
anabolen
Stoffwechsels der Kälber plausibel. Ebenso kongruent zu dieser Beobachtung ist
eine Erhöhung nach der ersten Proteinzufuhr durch Kolostrum. Nahezu gleich bei
allen Untersuchungen ist festzustellen, dass die Harnstoffkonzentration innerhalb der
ersten 24 Lebensstunden ansteigt. Spätestens zum Anfang des zweiten Lebenstages
war ein Harnstoffgehalt, unabhängig von äußeren Einflüssen, innerhalb des
Referenzbereiches für adulte Rinder festzustellen (KLEE et al. 1985, MAACH et al.
1991, STEINHARDT et al 1993, STEINHARDT et al 1996, EGLI und BLUM 1998,
STEINHARDT et al. 1998, KÜHNE et al. 2000, STEINHARDT und THIELSCHER
2000, BLUM und HAMMON 2000, ZANKER et al. 2001). STEINHARDT und
Mitarbeiter (1996) belegen bei an Tränkeautomaten großgezogenen Kälbern aus
Milchrinderrassen (Holstein Frisian, Deutsche Rotbunte, Deutsche Schwarzbunte
und Kreuzungen Galloway x Holstein Friesian), dass mit steigender Körpermasse
auch die Harnstoffausscheidungen ansteigen. Die Harnstoffkonzentration zeigte nach
der Kolostrumaufnahme einen signifikanten Einfluss der Parität der Muttertiere, sowie
schwach signifikante Wechselwirkungen (p ≤ 0,05) mit der Geburtsart über die ersten
drei Lebenstage. Dies erklärt sich durch die größere Menge an Gesamtprotein, die
von Kälbern pluriparer Muttertiere aufgenommen wird und verstoffwechselt werden
muss.
Die Kreatininwerte sanken im Plasma von postnatalen 328,1 ± 121,4 µmol/l bis zur
zweiten Lebensstunde auf 309,8 ± 102,0 µmol/l. Nach 24 Stunden waren sie um über
Diskussion
176
50% des Ausgangswertes auf 152,2 ± 38,0 µmol/l gefallen. Dieser Abfall setzte sich
bis zur 72. Lebensstunde fort und erreichte somit eine mittlere Konzentration von
103,2 ± 15,9 µmol/l, was nur noch einem Drittel des Ausgangswertes entsprach. Der
72-Stunden-Wert lag bereits innerhalb dem für adulte Rinder angenommenen
Referenzbereich von 88 – 133 µmol/l (STÖBER und GRÜNDER 1990). KLEE und
Mitarbeiter (1985) kamen bei ihren Studien auf fast gleichlautende Ergebnisse. In
allen
vorliegenden
Kreatiningehalte
in
Untersuchungen
den
ersten
bleibt
Lebenstagen
der
kontinuierliche
festzustellen
Abfall
der
(FELDMAN
und
GUIGNARD 1982; MAACH et al. 1991; STEINHARDT et al. 1998; EGLI und BLUM
1998; STEINHARDT und THIELSCHER 2000). Es muss davon ausgegangen
werden, dass der hohe postnatale Kreatininspiegel ein Ausdruck des Systems FetusAllantoisflüssigkeit ist. Der Kreatiningehalt der Allantoisflüssigkeit nimmt zum Ende
der Gravidität hin zu. Das zeigen auch Untersuchungen beim Menschen (PITKIN und
ZWIREK 1967). Es wird angenommen, das Kreatinin vom Fetus selbst stammt und
vom Harn über den Urachus in die Allantoisblase gelangt, um wieder resorbiert zu
werden. Ein maternaler Ursprung scheint unwahrscheinlich, da dann ein aktiver
Transportmechanismus bestehen müsste. In der Allantoisflüssigkeit konnten zum
Ende der Gravidität Kreatininkonzentrationen von 18078,21 ±
gemessen
werden.
Der
Abfall
der
Kreatininkonzentration
4190,25 µmol/l
im
Serum
von
neugeborenen Kälbern lässt darauf schließen, dass die glomeruläre Filtrationsrate in
vergleichbarer Höhe wie bei älteren Kälbern liegt. Die Daten weisen auf eine
uneingeschränkte Nierenfunktion bei neugeborenen Kälbern hin (KLEE et al. 1985).
Dynamik der Elektrolyte im Blut neugeborener Kälber
Trotz gravierender Umstellungs- und Adaptationsprozesse im Stoffwechsel der
Neonaten war die Elektrolythomöostase von der Geburt bis zur 72. Lebensstunde
gewährleistet. Natrium, Kalium, Chlorid sowie Magnesium blieben über den
gesamten Untersuchungsrahmen im Referenzbereich für klinisch gesunde Rinder.
Diese Beobachtung wird durch gleichlautende Ergebnisse verschiedener Autoren
bekräftigt. Das deutet auf eine früh entwickelte und stabil ausgebildete Fähigkeit zur
Elektrolythomöostase
hin
und
mag
im
hohen
Stellenwert
Elektrolythaushaltes begründet sein (BAUMGARTNER et al. 1980)
eines
stabilen
Diskussion
177
Verantwortlich für die ausgeglichenen Verhältnisse in dem für die Untersuchung
zugänglichen Flüssigkeitskompartiment Plasma sind aktive Transportmechanismen
der Zellen. Diese sind schon zu einem frühen Zeitpunkt in der Lage, einen
Elektrolytausgleich zwischen dem volumenmäßig dominierenden Intrazellulärraum
und dem Extrazellulärraum zu schaffen. Die Flüssigkeit des Extrazellulärraumes teilt
sich weiter in plasmatische und interstitielle Flüssigkeit auf, was nochmals ein großes
Ausgleichspotential
für
eventuelle
Schwankungen
der
Elektrolyt-
oder
Volumenmenge erzeugt. Zusätzlich besitzt die neonatale Niere als das für die
Homöostase des extrazellulären Kompartiments bedeutendste Organ bereits eine
hohe Leistungsfähigkeit. Gleichlautende Ergebnisse bei der Auswertung der
Kreatininausscheidung innerhalb der ersten 72 Lebensstunden unterstreichen dies
(HARTMANN 1994; WIRTH 1999).
Bei einer differenzierten Betrachtung der Natriumionenkonzentration im Plasma fallen
nur geringe Abweichungen auf. So stieg die mittlere Konzentration von 142,2 ± 2,3
mmol/l unmittelbar post natum geringfügig auf 143,2 ± 2,0 mmol/l zwei Stunden nach
der Geburt. Dieser Abfall ist bedingt durch das physiologische postnatale Harnen des
Neugeborenen
und
eine
damit
einhergehende
geringe
Verkleinerung
des
extrazellulären Volumens. Zu Beginn des zweiten Lebenstages war durch die
Kolostrumaufnahme bereits eine „Auffüllung“ der Körperflüssigkeit erfolgt, was zu
einem leichten Absinken der Natriumkonzentration auf 141,5 ± 2,0 mmol/l führte.
Auch
am
vierten
Lebenstag
blieb
ein
Niveau
um
141
mmol/l
erhalten
(BAUMGARTNER et al. 1980; MAACH et al. 1991).
Das im Extrazellulärraum am stärksten vertretene Kation Chlorid zeigte im Vergleich
zum Natrium einen noch stabileren Verlauf und wich erst zum letzten Messzeitpunkt,
72 Stunden nach der Geburt, mit 102,9 mmol/l geringfügig von bis dahin stabilen 104
mmol/l ab. Mit dieser minimalen Veränderung weichen die vorgefundenen Werte
deutlich von den durch MAACH und Mitarbeiter (1991) dokumentierten Ergebnissen
ab. Diese konnten bei schwarzbunten Aufzuchtkälbern vom Zeitpunkt der Geburt bis
zum Ende des ersten Lebenstages eine Absenkung der Chloridionenkonzentration
um über 13 mmol/l festgestellen.
Diskussion
178
Die geringen Schwankungen im Kaliumspiegel blieben innerhalb der für adulte
Rinder formulierten Referenzbereiche und sind analog zu vorangegangenen
Untersuchungen
an
neugeborenen
Kälbern
(SCHIESSLER
et
al.
1977;
BAUMGARTNER et al. 1980; MAACH et al.1991). Ein statistisch schwach
signifikanter Einfluss (p ≤ 0,05) der Geburtsart und der Geburtsziffer konnte
aufgezeigt werden.
Der von verschiedenen Autoren aufgezeigte Abfall der Magnesiumkonzentration im
Blut von Kälbern veschiedener Rassen (Deutsches Fleckvieh, Deutsche Holstein
Friesian, Niederrungsrassen und Mastrassenanpaarungen) nach der Geburt konnte
bis zur 72. Lebensstunde nicht bestätigt werden. Nach einem geringfügigen
Absenken bis zur zweiten Lebensstunde von 0,97 ± 0,21mmol/l auf 0,93 ± 0,16
mmol/l, folgte ein Abstieg auf 1,11 ± 0,20 mmol/l. Bis zur 72. Stunde wurde dann ein
mittlerer Magnesiumionengehalt des Plasmas von 0,90 ± 0,14 mmol/l erreicht
(BOSTEDT und SCHRAMEL 1982; STEINHARDT et al. 1993; STEINHARDT und
THIELSCHER 2000).
5.2.4
Enzymogramm
Bei der Diskussion des Enzymogramms bleibt zu berücksichtigen, dass keine
vergleichbaren Untersuchungen vorliegen, die sich in der hier vorliegenden Art und
und dem Umfang auf neugeborene Kälber aus der Mutterkuhhaltung beziehen.
Bisherige neuere Angaben in der Literatur über den Enzymaktivitätsverlauf von
Mutterkuhkälbern in der neonatalen Adaptationsperiode sind relativ lückenhaft und
unterscheiden sich von der vorliegenden Arbeit vor allem durch die geringe Größe
des Probandenkollektivs und beschränken sich auf die isolierte Beobachtung
einzelner Zellenzyme (MANTEUFEL 1975; TREUDE und MÜLLING 1982; BLUM et
al. 2000). REINHARDT (1977) beschäftigte sich zwar bei Kälbern der Rasse
Deutsches Fleckvieh mit einem ähnlich großen Spektrum an Enzymen, sein
Probandenkollektiv war mit 52 Tieren jedoch wesentlich geringer als in der
vorliegenden Untersuchung und unterlag einer artifiziellen Aufzucht. Die in der
Literatur zu findenden Ergebnisse sind zudem aufgrund der Weiterentwicklung und
Standardisierung der Messverfahren nicht ohne weiteres als Grundlage zu
Diskussion
verwenden.
179
Darüber
hinaus
ist
zu
berücksichtigen,
dass
in
bisherigen
Untersuchungen der Tatsache, dass Serumenzyme nicht normal verteilt sind, nicht
Rechnung getragen wurde. Nahezu alle Autoren bedienen sich bei der Auswertung
des arithmetischen Mittelwertes und der doppelten Standardabweichung, obgleich
bei nicht normal verteilten Parametern die Berechnung des geometrischen
Mittelwertes und des 95%-Perzentils eine den physiologischen Gegebenheiten
gerechtere Aussage zulässt. Ausgehend von einem gesunden Probandenkollektiv
liegt unter Angabe des klassischen Referenzbereiches (x
¯ ± 2s) ein nicht
unerheblicher Anteil der Werte außerhalb des Referenzbereiches. Fälschlicherweise
würden damit die Probanden mit Werten über- oder unterhalb des Referenzbereiches
als krank oder zumindest abweichend von der Norm betrachtet werden. Die
Verwendung des geometrischen Mittelwertes und des 95%-Perzentiles zur
Bestimmung des Referenzbereiches schränkt die Wahrscheinlichkeit einer falschpositiven Entscheidung erheblich ein, indem vom Gesamtkollektiv lediglich die 2,5%
höchsten und niedrigsten gemessenen Werte ausgeschlossen werden (ABT und
ACKERMANN 1981; ACKERMANN 1983; BOFFIN und OSTERKORN 1989; KRAFT
1999).
Unabhängig
von
den
untersuchten
Einflussfaktoren
treten
im
gesamten
Enzymogramm ausgeprägte individuelle Schwankungen auf. Diese scheinen
kennzeichnend für die frühe Adaptationsperiode zu sein und können als Hinweis der
Störanfälligkeit endogener Regulationsmechanismen bis zu deren Stabilisierung
interpretiert werden (WEHREND et al. 1999). Wie peripartale Untersuchungen an
Fohlen gezeigt haben, dürfen jedoch familiäre Dispositionen bezüglich der Höhe
einzelner Enzyme nicht unberücksichtigt bleiben (BOSTEDT 1976). Die meisten
Zellenzyme
erfahren
Aktivitätssteigerung
Adaptationsphase
in
welche
wieder
den
ersten
sich
innerhalb
abschwächt.
Lebensstunden
der
Nicht
zu
ersten
klären
des
und
Kalbes
frühen
war
eine
zweiten
aufgrund
des
Versuchsaufbaues, inwieweit die Kolostrumaufnahme und damit die Resorption
großmolekularer Substanzen Einfluss auf das Enzymprofil haben.
Veränderungen des Serumenzymspiegels werden auf endogene Veränderungen wie
Adaptationsvorgänge
im
Stoffwechsel,
der
Hämodynamik
und
des
Diskussion
180
Erythrozytenabbaues
zurückgeführt.
Zellpermeabilitätsänderungen
durch
Hormoneinfluss sowie die Schädigung von Zellen durch Hypoxie oder Traumata
spielen hierbei eine große Rolle (KELLER 1971; GRÜN und KLÖTZER 1972; BOGIN
und SOMMER 1974; FRIEDEL et al. 1976; REINHARDT 1977; BOSTEDT und
REINHARDT 1979; BOSTEDT 1983; LACKMANN et al. 1993). Eine exogene
Beeinflussung des Serumenzymprofiles geschieht durch die Aufnahme von
Kolostrum (TOLLERSUND und BAUSTAD 1970; FRERKING et al. 1982; BLUM et al.
2000).
Auffallend bei den meisten der beobachteten Serumenzymen (AST, AP, GGT, CK)
war, dass sowohl Anstiege als auch Abstiege kontinuierlich vonstatten gingen, so
dass von einer postpartalen Anflutungs- und einer Eliminationsphase der Zellenzyme
ausgegangen werden kann. Bei der ALT und GLDH war aufgrund des
Untersuchungszeitraumes lediglich die Anflutungsphase zu beobachten.
Entwicklung der einzelnen Enzymaktivitäten bei neugeborenen Kälbern
Die AST wies unmittelbar nach der Geburt ihre geringste Aktivität auf. Bis zur 24.
Lebensstunde kam es dann zu einem stetigen Anstieg auf das Vierfache des
Ausgangswertes. Zur 72. Stunde war die Aktivität jedoch wieder um nahezu die
Hälfte gesunken. Dies bestätigt die Ergebnisse verschiedener Untersuchungen.
Nahezu
identische
Enzymaktivitäten
beobachtete
BOSTEDT
(1983)
bei
neugeborenen Kälbern der Rasse Deutsches Fleckvieh (REINHARDT 1977;
BAUMGARTNER et al. 1980; TREUDE 1982; PICKEL et al. 1989; MAACH et al.
1991). Ein abweichender Verlauf konnte von FRERKING und Mitarbeitern (1982)
sowie von EGLI und BLUM (1998) an Kälbern der Rasse Simmentaler ermittelt
werden.
Einem
gleichbleibende
signifikanten
Aktivitäten
Anstieg
über
den
bis
zum
ersten
ersten
Lebenstag
Lebensmonat
folgten
hinweg.
Die
Hauptlokalisation der AST ist im Herz- und Skelettmuskel, danach steht an zweiter
Stelle die Leber. Durch die hohe zytoplasmatische Konzentration des Enzyms muss
für dessen Freisetzung ins Plasma primär ein Zelluntergang in Betracht gezogen
werden, aber auch Kolostrum enthält hohe AST-Konzentrationen. Die Freisetzung
von AST in das neonatale Plasma wird so durch die exogene Aufnahme in der
Muttermilch, wie auch im Zerfall von Erythrozyten und der Membrandesintegrationen
Diskussion
181
im peripartalen Zeitraum erklärbar (GRÜN und KLÖTZER 1973; BOSTEDT 1983;
BOYD 1989; PICKEL et al. 1989). Die These einer erhöhten AST-Freisetzung durch
traumatische und azidotische Noxen wird untermauert durch die Feststellung einer
erhöhten AST- und CK- Aktivität (p ≤ 0,05) bei Kälbern aus Dystokien. Weiter
verifizieren lässt sich diese Annahme einer traumatischen Gewebsbeeinträchtigung
unter Berücksichtigung der weitgehend muskelspezifischen Kreatinin-Kinase. Auch
hier zeigt sich eine gleichlautende, partusbedingte Erhöhung der Enzymaktivität.
Auffällig war, dass selbst zum Zeitpunkt der höchsten Aktivität der als physiologisch
geltende Maximalwert von 80 U/l bei weitem nicht erreicht wurde, was für eine
moderate Zellschädigung der Muskulatur spricht (STÖBER und GRÜNDER 1990;
KRAFT et al. 1999). Hinweisend auf eine azidotische Schädigung ist die signifikante
pH-Erniedrigung bei Kälbern aus Dystokien (p ≤ 0,01).
Die Transaminase ALT stieg von der Geburt bis zur 24. Lebensstunde stetig um
100% ihres Ausgangswertes an, veränderte sich dann aber bis zur 72. Lebensstunde nur noch unwesentlich. Interessant dabei ist, dass sich selbst der 72Stunden-Wert von 6 U/l noch weit unterhalb des in der Literatur für adulte Rinder
genannten Mittelwertes von 10 U/l bewegt (STÖBER und GRÜNDER 1990). Eine
vergleichbare Entwicklung mit einem geringgradig niedrigeren Plateauwert von 5 U/l
(arithmetischer Mittelwert) wurde auch von REINHARDT (1977) bei Fleckviehkälbern
festgestellt. Auf wesentlich höhere postnatale ALT-Aktivitäten stieß TREUDE (1982).
Er ermittelte bei per vias naturalis geborenen Milchrindkälbern Werte um 5,44 U/l
(Median). Die ALT ermöglicht beim Rind aufgrund des geringen Organtropismus
anders als bei anderen Tierarten keine lokalisierende Diagnostik. Sie ist als
zytoplasmatisches Enzym jedoch in der Lage Membrandesintegrationen anzuzeigen.
Beim Rind wird die postnatale Erhöhung übereinstimmend auf den Zerfall fetaler
Erythrozyten zurückgeführt (KELLER 1971; REINHARDT 1977; KRAFT und DÜRR
1999). In der vorgelegten Untersuchung konnte nachgewiesen werden, dass
Fleckvieh- und Limousinkälber von der Geburt bis zur 72. Lebensstunde niedrigere
ALT-Aktivitäten zeigten (p ≤ 0,05) als die Kälber der Rassen Charolais, Hereford und
Angus. Die Geburtsziffer übte ebenfalls einen schwach signifikanten Einfluss (p ≤
0,05) auf die Aktivität der ALT aus. So war bei Kälbern, welche aus Geburten
primiparer Muttertiere stammten, die ALT gegenüber den anderen Gruppen erhöht.
Diskussion
182
Unterschiede zwischen den Geschlechtern, wie sie bei Ferkeln durch WEHREND
und Mitarbeiter (2000) nachgewiesen werden konnten, traten nicht auf.
Die Aktivitätssteigerung der AP war bis zur zweiten Lebensstunde verhalten und
betrug gerade 11% des Ausgangswertes. Bis zur Beendigung des ersten
Lebenstages kam es jedoch zu mehr als einer Verdoppelung der Aktivität. Nach dem
Überschreiten dieses Peaks sank sie wieder auf 80% des Höchstwertes. Der
überwiegende
Teil
vorangegangener
Untersuchung
bestätigt
die
Entwicklungstendenzen der AP-Aktivität, nicht hingegen die absoluten Zahlenwerte.
EGLI und BLUM (1998) konstatierten bei Simmentaler Kälbern einen stetigen,
signifikanten Anstieg der Aktivität von der Geburt bis zum 7. Lebenstag. Die meisten
Autoren beschreiben erheblich niedrigere postnatale AP-Aktivitäten, welche nur ein
Viertel, in Extremfällen nur ein Zwanzigstel, der in der eigenen Abeit dagestellten
Werte betragen (REINHARDT 1977; BAUMGARTNER et al. 1980; FRERKING et al.
1982; BOSTEDT 1983; FRERKING et al. 1983). Die teilweise frappierenden
Differenzen in der Höhe der gemessenen Werte zwischen den Untersuchungen sind
zu einem Teil auf die sich verändernden Untersuchungsmethoden zurückzuführen.
Zu berücksichtigen ist jedoch, dass nach MANTEUFEL (1975) bei Mastkälbern
signifikant höhere AP-Aktivitäten zu erwarten sind als bei Aufzuchtkälbern.
Verantwortlich dafür zeichnet die Fütterung, im Speziellen die uneingeschränkte
Aufnahme von Kolostum bei den Mast- im Gegensatz zu den Mutterkuhkälbern.
Diese Vermutung wird durch die Erfahrungen bei Lämmern gestützt, bei welchen
nach Kolostrumaufnahme eine deutliche Erhöhung der AP aufgrund einer Steigerung
der Aktivität des Darm-Bürstensaumes zu beobachten ist (HEALY 1977; THOMSON
und PAULI 1981). Diese Beobachtung gilt wohl für Neonaten nahezu aller Tierarten
und steht im Zusammenhang mit einer hohen postnatalen Aktivität von Isoenzymen
im Bürstensaum des Darmepithels, einer erhöhten Osteoblastentätigkeit, aber auch
der Nierenreifung, welche mit einer ausgeprägten AP-Aktivität verknüpft ist (KOLB
und SCHMIDT 1976; BOSTEDT 1983; WEHREND et al. 2000).
Unabhängig von Geburtsart, Parität, Rasse und Geschlecht stieg die GGT bei
sämtlichen Kälbern bis zur zweiten Lebensstunde um das Vierfache an. Nach diesem
sprunghaften Anstieg wurde der Peak 24 Stunden post natum erreicht. Hier betrugen
Diskussion
183
die Enzymaktivitäten mehr als das Zwanzigfache des Ausgangswertes. Nach
weiteren 48 Stunden hatte die GGT nur noch ein Drittel ihres Spitzenwertes.
Obgleich die GGT beim Kalb hauptsächlich in Niere, Leber und Pankreas lokalisiert
ist und als Indikator für die entsprechende Organdiagnostik herangezogen werden
kann, ist der drastische Anstieg dieses Enzyms bei Neonaten in erster Linie auf die
Aufnahme von Kolostrum zurückzuführen. Im übereinstimmenden Tenor der
Publikationen kann die GGT-Aktivität im Plasma von neugeborenen Kälbern als
Indikator für die Kolostrumaufnahme herangezogen werden (THOMSON und PAULI
1981; BOEDIKER 1991; BOGIN et al. 1993; PERINO et al. 1993; BOSTEDT et al.
1997; PARISH et al. 1997; BOSTEDT 1989; STENGEL 1998; BLUM et al. 2000). Ob
die Höhe der im Kälberserum gemessenen GGT allerdings als quantitativer
Parameter für die Menge des aufgenommenen Kolostrums verwendet werden kann,
bleibt umstritten und war anhand des Versuchsaufbaues nicht zu klären. Hierbei ist
zu berücksichtigen, dass individuelle Differenzen in der GGT-Konzentration der
Muttermilch vorliegen. In der Literatur finden sich Angaben über mittlere GGTAktivitäten im Kolostrum, die zwischen 10233 U/l und 18600 U/l schwanken. Einzelne
Tiere weisen Schwankungsbreiten von 2900 U/l bis 27200 U/l auf (BRAUN et al.
1982; BRAUN et al. 1983; BOYD 1989). Fest steht jedoch, dass Kälber, die in den
ersten Lebenstagen Kontakt mit ihrer Mutter haben, deutlich höhere plasmatische
GGT-Aktivitäten aufweisen als solche, die unmittelbar post natum von den
Muttertieren getrennt werden. Als Ursache hierfür ist bei Kälbern in Mutterkuhhaltung
die hochfrequente Aufnahme von Kolostrum zu sehen, die sich positiv auf die
Resorptionskapazität auswirkt (REINHARDT 1977; FRERKING et al 1983;
BOSTEDT 1983; MAACH et al. 1991; STENGEL 1998). Der rasche Abfall der
Enzymaktivität nach dem 24-Stunden-Peak ist darauf zurückzuführen, dass die
kolostrale GGT-Konzentration post partum mit Reifung der Milch absinkt, die
Permeabilität für die hoch molekularen Enzyme im Kälberdarm sich postpartal rasch
verringert und zusätzlich die Halbwertszeit für GGT von 15 Stunden für eine schnelle
Elimination sorgen (BOYD und BOYD 1987). Eine selektive Ausscheidung über die
Niere, ähnlich wie sie durch JEFFCOTT und JEFFCOTT (1974) beim Fohlen
beobachtet wurde, ist allerdings auch in Betracht zu ziehen.
Diskussion
184
Die GLDH wird als leberspezifisches Enzym mit höchster Aktivität im zentrolobulären
Leberläppchenbereich angesehen. Bis 30 U/l GLDH-Aktivität werden beim adulten
Rind als unauffällig beurteilt. Auffallend ist, dass trotz einer eminenten Erhöhung der
GLDH beim Rinderneonaten mit einer Steigerungsrate von über 400% von der
Geburt bis zur 72. Stunde die mittlere Aktivität von 15,7 ± 2,4 U/l nicht überschritten
wird. Von den initial post natum gemessenen 3,6 ± 1,7 U/l vollzieht sich bis über den
gesamten Untersuchungszeitraum hinweg eine stetige Steigerung. Ein fortwährender
Aktivitätsanstieg bis zum 7. Tag post natum wird auch von EGLI und BLUM (1998)
beschrieben. REINHARDT (1977) stellte bei per vias naturalis geborenen
Rinderneonaten der Rasse Deutsches Fleckvieh innerhalb der ersten neun
Lebenstage zwei GLDH Peaks fest, den ersten 12 Stunden nach der Geburt in einer
Größenordnung von 6 U/l und den zweiten 96 Stunden post natum, wiederum mit 6
U/l. Zwischen der 12. und 96. Stunde senkten sich die Aktivitäten deutlich ab. Zu
keinem Messzeitpunkt konnten jedoch von REINHARDT (1977) Aktivitäten von 15 U/l
festgestellt werden. Als PICKEL und Mitarbeiter (1989) Deutsch Schwarzbunte
Kälber, die per Kaiserschnitt entwickelt wurden, untersuchten, kamen sie zu einem
der vorliegenden Untersuchung ähnlichen Verlauf. Sie stellten ein Aktivitätsmaximum
um die 72. Lebensstunde mit einem anschließenden Absinken bis zum 5. Lebenstag
fest. In den bisherigen Veröffentlichungen, in denen Rückschlüsse auf untersuchte
Rassen möglich sind, differieren die festgestellten GLDH Aktivitäten teilweise
erheblich. Hinweisend darauf sind die in der eigenen Untersuchung festgestellten
schwachen Wechselwirkungen (p ≤ 0,05) zwischen Rasse und GLDH Aktivitäten.
Neben der Rasse übt auch die Parität einen statistisch schwach signifikanten
Einfluss (p ≤ 0,05) auf die GLDH Aktivitäten aus. Kälber von Secundiparae wiesen
dabei höhere GLDH-Werte auf als Primiparae oder Pluriparea. Dieser Umstand fand
in der bisherigen Literatur keine Erwähnung. Eine schlüssige Deutung dieses
Phänomens kann aufgrund der vorliegenden Ergebnisse nicht gegeben werden.
Die im Plasma enthaltene CK stammt in ihrer Majorität aus der Skelettmuskulatur
und dem Myokard (KRAFT et al. 1999). Beide werden peripartal durch das Einsetzen
der Eigenmotilität, durch intrapartale Kompression und Umstellung des HerzKreislaufsystemes
erheblich
gefordert.
Diese
Belastung
schlägt
sich
im
Aktivitätsverlauf der CK nieder. Die kurz postnatal niedrigen CK-Werte steigen bis zur
Diskussion
185
zweiten Lebensstunde um das Vierfache auf einen Peak an. Der 24-Stunden-Wert
war bereits wieder abgesunken. Am Ende des dritten Lebenstages lag die CKAktivität wieder auf der Höhe des Ausgangswertes. Dieser Verlauf in Zusammenhang
mit dem Eliminationsverhalten der CK spricht für eine intra- und unmittelbar
postpartale Freisetzung. Als auslösende Faktoren kommen die Kompression der
Skelettmuskulatur des Neonaten, wie auch die Herzbelastung intra partum in Frage.
Bestätigt wird dies durch die signifikant (p ≤ 0,01) höheren CK-Aktivitäten bei
Neonaten aus Dystokien, die unter der Geburt besonderen muskulären und
kardiogenen Belastungen ausgesetzt waren. Einzeltiere aus Schwergeburten
erreichten maximale CK-Aktivitäten von 4300 U/l. Im Mittel waren die Aktivitäten von
Kälbern aus Dystokien um 80% höher als die ohne Geburtshilfe geborenen Kälben.
In der Literatur wird die Wechselwirkung zwischen Partus und CK-Aktivität wie
beschrieben beurteilt. Die Höhe der gemessenen Aktivitäten schwankt aufgrund der
differenten Messzeitpunkte und Verfahren nicht unerheblich (BAUMGARTNER et. al.
1980; BOYD 1989; PICKEL et al. 1989; EGLI und BLUM 1998).
Zusammenfassung
6
186
ZUSAMMENFASSUNG
Die genaue Kenntnis über postnatale Anpassungsreaktionen bildet die Grundlage zur
Einschätzung der frühen Entwicklung von Kälbern. Trotz der sich weiter
vergrößernden Bedeutung der Mutterkuhhaltung fand bislang dieser Teilaspekt der
Neonatologie kaum Beachtung. Vor dem Hintergrund, dass fast die Hälfte der
Verluste in der Aufzucht von Kälbern in Mutterkuhhaltung im Zeitraum bis zur 48.
Lebensstunde stattfinden, ist dies unverständlich (BUSATO et al. 1997). In der bisher
existierenden Literatur wird lediglich auf sehr begrenzte Teilbereiche der postnatalen
Anpassung eingegangen. Keine der Veröffentlichungen befasst sich in einem
derartigen Umfang mit der postnatalen Adaptation bei Kälbern aus Mutterkuhhaltung.
Um anhand klinischer und labordiagnostischer Werte eine exakte Einschätzung von
Neonaten in der ersten und frühen zweiten Adaptationsphase durchführen zu
können, standen bislang lediglich klassische Referenzbereiche von Kälbern aus
konventioneller Haltung zur Verfügung. Dabei wurde weder die physiologische
Schwankungsbreite von Werten innerhalb eines gesunden Kollektivs angemessen
berücksichtigt noch auf das genaue Alter von Kälbern eingegangen, welches gerade
in der frühen Adaptation eine wichtige Rolle spielt.
Ziel dieser Arbeit war es daher, die sensible Phase der ersten und frühen zweiten
Adaptationsphase, von der Geburt bis zur 72. Lebensstunde, bei Kälbern
fleischbetonter Rassen in einem geschlossenen Mutterkuhbestand näher zu
untersuchen,
um
daraus
folgend
einen
Beitrag
zur
Erstellung
von
nicht
parametrischen Referenzbereichen für klinische und labordiagnostische Parameter
für diese Zeitspanne zu leisten. Ein weiteres Ziel war es, Korrelationen zwischen
klinischen und labordiagnostischen Parametern aufzudecken, um so klinisch
relevante Beziehungen herstellen zu können
Um den Belangen der Praxis gerecht zu werden, wurde weiterhin eine Einschätzung
der Vitalität anhand leicht zu erhebender ethologischer Befunde, wie erstes
Kopfheben post natum, erstes sicheres Stehen und erste Kolostrumaufnahme
durchgeführt. Anschließend fand eine Gegenüberstellung der Ergebnisse mit dem
etablierten, nach MÜLLING modifizierten APGAR-Score statt.
Zusammenfassung
187
Als Probanden standen insgesamt 115 mature Kälber verschiedener Rassen aus
einem geschlossenen Mutterkuhbestand zur Verfügung. In die Untersuchung
einbezogen wurden lediglich Einlingskälber die per Eutokie (n = 98) oder leichter
Geburtshilfe (n = 17) zur Welt kamen.
Neben der klinischen Vitalitätsbewertung unmittelbar nach der Geburt erfolgten zu
vier Messzeitpunkten (unmittelbar post natum, zwei Stunden, 24 Stunden und 72
Stunden p. n.) Messungen der Körpertemperatur und je eine Blutprobenentnahme
aus der Vena jugularis. Eine Teilprobe wurde zur Bestimmung des Blutgasstatus und
einzelner labordiagnostischer Parameter vor Ort ausgewertet, die zweite Teilcharge
kam nach Gefrierkonservierung im Labor der Klinik zur Analyse. Folgende 20
Parameter kamen dabei zur Auswertung: pH, Base Excess, Kohlendioxidpartialdruck,
Hämatokrit, Gesamtprotein, Glukose, Triglyzeride, Cholesterin, Harnstoff, Kreatinin,
Natrium, Kalium, Chlorid, Magnesium, AST, ALT, AP, GGT, GLDH und CK.
Die
statistische
Auswertung
erfolgte
unter
Verwendung
des
Statistik
-
Programmpaketes BMDP / Dynamic, Release 7,0. Zur Beschreibung der Daten
wurden bei angenäherter Normalverteilung der arithmetische Mittelwert ( ¯
x ), die
Standardabweichung (± s), Minima, Maxima sowie die Spannweite berechnet. Bei
nicht normal verteilten Merkmalen wurden die Werte für die statistische Auswertung
logarithmisch transformiert und mit Hilfe geometrischer Mittelwerte (x
¯ g) und
Streufaktoren (SF) ausgeführt. Die statistische Auswertung der Ergebnisse wurde
unter Berücksichtigung der Faktoren Alter, Rasse, Geschlecht und Geburtsart der
Kälber sowie Geburtsziffer des Muttertieres vorgenommen. Die Datensätze wurden
über eine fünffaktorielle Varianzanalyse mit Messwiederholung im Faktor Zeit unter
Berücksichtigung von Wechselwirkungen mit dem Programm BMDP 5V durchgeführt.
Die Berechnung der Haupteffekte erfolgte über den Zeitraum der ersten 72
Lebensstunden. Die Signifikanzen wurden um andere Einflussfaktoren bereinigt.
Die einzelnen Messgrößen wurden über den Untersuchungszeitraum hochsignifikant
(p ≤ 0,001) durch das Alter beeinflusst. Lediglich das Plasmachlorid zeigte keine
signifikanten Veränderungen von der Geburt bis zur 72. Lebensstunde. Einflüsse der
Rasse zeigten sich im Verlauf des Blut-pH-Wertes (p ≤ 0,01), des Base Excess (p ≤
0,05) sowie der Enzyme ALT (p ≤ 0,05) und GLDH (p ≤ 0,05).
Zusammenfassung
188
Als qualitativer Faktor wurde der Zeitpunkt des ersten sicheren Stehens post natum
schwach signifikant durch das Geschlecht (p ≤ 0,05) beeinflusst. Die Parameter pHWert (p ≤ 0,05) und Kohlendioxidpartialdruck (p ≤ 0,01) im venösen Blut sowie die
Blutglukose (p ≤ 0,01) zeigten bis zum dritten Lebenstag ebenfalls Einflüsse durch
das Geschlecht der Kälber.
Die Geburtsart übte einen signifikanten Einfluss auf die ethologischen Parameter des
ersten Stehens (p ≤ 0,01) und des ersten Saugens post natum (p ≤ 0,01) aus, die
Einstufung nach APGAR wurde sogar hoch signifikant (p ≤ 0,001) durch die
Geburtsart beeinflusst. Labordiagnostisch konnte ein signifikanter Einfluss auf die
CK-Aktivität (p ≤ 0,01) ermittelt werden. pH-Wert, Kaliumkonzentration und ASTAktivität erfuhren schwach signifikante (p ≤ 0,05) Beeinflussungen durch die Art der
Geburt.
Die Parität der Muttertiere, beeinflusste die Geburtsart signifikant (p ≤ 0,01). Ebenso
wiesen die Serumspiegel des Gesamtproteins (p ≤ 0,05), von Harnstoff (p ≤ 0,01),
Kalium (p ≤ 0,05), ALT (p ≤ 0,05) und GLDH (p ≤ 0,05) Einflüsse der die Geburtsziffer
auf.
Wechselwirkungen der ausgewerteten Parameter mit den untersuchten Faktoren
ergaben über die ersten 72 Lebensstunden folgende Zusammenhänge. Im Verlauf
der AP-Aktivitäten zeigten sich hoch signifikante Wechselwirkungen (p ≤ 0,001) mit
den verschiedenen Rassen. Das Geschlecht der Kälber wies ebenso hoch
signifikante
Wechselwirkungen
(p
≤
0,001)
zur
GLDH-Aktivität
auf.
Wechselwirkungen der Geburtsart und der Zeit waren bei den Messgrößen: pH-Wert
(p ≤ 0,001), Kohlendioxidpartialdruck (p ≤ 0,01), Base Excess (p ≤ 0,001), Hämatokrit
(p ≤ 0,001), Harnstoff (p ≤ 0,05) und AST-Aktivität (p ≤ 0,05) statistisch nachweisbar.
Auf die Parameter Harnstoff (p ≤ 0,001), Natrium (p ≤ 0,05), Kalium (p ≤ 0,05),
Chlorid (p ≤ 0,05) und ALT-Aktivität (p ≤ 0,05) waren Wechselwirkungen der
Geburtsziffer der Muttertiere von der Geburt bis zur 72. Lebensstunde darstellbar.
Korrelationen zwischen den in der Praxis einfach zu erhebenden Parametern
Körpertemperatur und Blutglukose und den für die postnatale Adaptation wichtigen
Indikatoren pH, Kohlendioxidpartialdruck und Base Excess wurden aufgedeckt. Die
Zusammenfassung
189
Körpertemperatur der Kälber korrelierte unmittelbar nach der Geburt signifikant (p ≤
0,01) mit dem Blut-pH-Wert (r = -0,283) und dem Kohlendioxidpartialdruck (r =
+0,284). Zum Base Excess bestand postnatal eine schwach signifikante (p ≤ 0,05)
Korrelation (r = -0,193). Die Blutglukosewerte korrelierten unmittelbar post natum
schwach
signifikant
(p
≤
0,05)
mit
dem
Blut-pH
(r
=
-0,207),
dem
Kohlendioxidpartialdruck (r = +0,089) und dem Base Excess (r = 0,210).
Beziehungen zwischen der Körpertemperatur und der Blutglukose konnten statistisch
nicht nachgewiesen werden.
Bezüglich qualitativer Vitalitätsmerkmale ist von besonderem klinischen Interesse,
dass die erhobenen ethologischen Parameter in teilweise engem Zusammenhang zu
der etablierten Beurteilung nach APGAR standen. Das erste Kopfheben post natum
stand
in
hoch
signifikantem
(p
≤
0,001)
Zusammenhang
mit
der
Vitalitätseinschätzung nach APGAR. Das erste Stehen zeigte einen signifikante (p ≤
0,01) und der Zeitpunkt der ersten Kolostrumaufnahme noch einen schwach
signifikanten (p ≤ 0,05) Zusammenhang. Die enge Beziehung zum APGAR-Wert
machen die ethologischen Kriterien, erstes Kopfheben, erstes Stehen und erste
Kolostrumaufnahme zu einem in der Praxis gut einzusetzenden Instrument zu
Vitalitätseinschätzung.
Bei der differenzierten Auswertung der einzelnen labordiagnostischen Parameter und
deren Gegenüberstellung mit für Milchrindkälber formulierten Referenzbereichen
(STÖBER und GRÜNDER 1990; BERCHTOLD et al.1990; KRAFT und DÜRR 1999)
gelangt man zu folgenden Ergebnissen. Durch die, mit Ausnahme von Chloridionen,
hochsignifikant (p ≤ 0,001) vom Entnahmezeitpunkt abhängigen Konzentrationen der
unterschiedlichen Parameter ist eine Einschätzung vorgefundener Messwerte
innerhalb der ersten 72 Lebensstunden nur unter genauer Berücksichtigung des
Alters der Kälber möglich. Unter Zugrundelegung der in der Literatur vorzufindenden
Referenzbereiche für Milchrindkälber lagen die Ergebnisse der Elektrolyte (Natrium,
Kalium, Chlorid und Magnesium) und des Harnstoffes innerhalb der definierten
Referenzbereiche. Die Parameter pH, Kohlendioxidpartialdruck, Base Excess,
Hämatokrit, Gesamtprotein, Glukose, Triglyzeride, Cholesterin, Kreatinin, ALT, AP,
AST, GGT, GLDH und CK wichen jedoch zumindest zu einem Messzeitpunkt gering
Zusammenfassung
190
bis erheblich von den Werten aus der Literatur ab. Als Ursache dafür ist die zeitlich
undifferenzierte Darstellung der Referenzbereiche wie auch die klinisch wenig
sinnvolle Darstellung als klassische Referenzbereiche zu sehen. Zur exakten
Einschätzung der labordiagnostisch ermittelten Blutwerte bei neugeborenen Kälbern
ist eine vom genauen Alter abhängige Erstellung von Referenzbereichen unter
Berücksichtigung nicht parametrischer Referenzbereiche notwendig. Diese wurde
anhand eines ausreichend großen Kollektives vorgenommen, dabei blieben die
Kälber über den eigentlichen Untersuchungszeitraum hindurch weitere zwei Wochen
unter klinischer Beobachtung wobei sich keine klinischen Anzeichen einer
Erkrankung zeigten, so dass von einem klinisch gesunden, vitalen Kollektiv
ausgegangen werden kann.
Eine zusätzliche Verifizierung der Ergebnisse dieser Arbeit anhand klinischer und
ethologischer
Befunde
Untersuchungen erfolgen.
kranker
Kälber
sollte
ergänzend
in
zukünftigen
Summary
7
191
SUMMARY
The exact knowledge of the postnatal adaptation reactions is the basis to judge the
development of calves at an early stage. Despite the growing importance of raising
suckler cow management system, this particular aspect of neonatology hardly found
any attention. Considering the fact that during the raising period of mother cows,
almost half of the number of calves are lost during the first 48 hours after birth, this is
not quite understandable (BUSATO et al. 1997). In the literature existing to date, only
small segments of the adaptation process are being discussed. None of the
publications dealt in such detail and comprehensiveness with the postnatal
adaptation process of calves in the breeding of suckler cow management system.
To date, only reference values of calves from the conventional milk farming were
available to assess exactly neonates based on clinical and laboratory diagnostic
values. Here, the physiological fluctuation of values within a healthy population were
not considered adequately. In addition, the exact age of the calves was not
considered. However, this plays an important role especially in the early adaptation
process.
The aim of the present study was to illustrate the sensitive time of the first and the
early second adaptation period from birth to the 72. hour of life in different races of
beef cattle in one herd. Furthermore non parametric reference values for clinical and
laboratory diagnostic parameters for this period of adaptation were described.
Another aim was to find correlations between clinical and laboratory parameters to
show relations of clinical relevance.
In order to deal with all aspects of the practice, also the vitality was evaluated. This
could easily be done by ethological findings such as: first raising of the head post
natum, first firm standing and colostrum intake. Subsequently, the results were
compared with those of the APGAR-Score modified by MÜLLING (1976).
For tests, a total of 115 mature calves of different races out of a close suckler cow
management system herd was available. Only those calves were included in the
Summary
192
research which were single calves and which were given birth by Eutokia (n = 95) or
by light obstetrics (n = 17).
Besides the clinical evaluation of the vitality immediately after birth, values of the
body temperature were taken at four different stages (immediately post natum, 2
hours p. n., 24 hours p. n. and 72 hours p. n.) and one blood sample was taken each
time from the vena jugularis. One sample was taken on the spot to determine the gas
status of the blood and various other laboratory diagnostic parameters. The second
sample came after deepfreeze conservation in to the laboratory of the clinic for
further analysis. The following 20 parameters were evaluated: pH, base excess,
carbondioxide partial pressure, hematocrit, total protein, glucose, triglyceride,
cholesterol, uric acid, creatinin, sodium, calium, potassium, chloride, magnesium,
AST, ALT, AP, GGT, GLDH and CK.
The statistical evaluation was done with the aid of the statistic program package
BMDP/Dynamic, Release 7.0. For the description of the data with near to normal
distribution the arithmetical average value (x
¯ ), the standard distribution (± s),
minimum and maximum as well as the range were determined. In case of those
characteristics with abnormal distribution the values for the statistical evaluation were
logarithmically transformed and calculated with the aid of geometrical average values
(x
¯ g) and distribution factors (SF). When doing the statistical evaluation of the results
factors such as: age, race, sex, kind of birth of the calves as well as the number of
births given by the mother cow were considered. The data collected were then
evaluated by using a factor five variance analysis with repeated measuring during the
factor time with the aid of the program BMDP 5V and also by considering any
interactions. The determination of the main effects was done during the first 72 hours
after birth.
The development of the single values over the time period of the research was highly
influenced by the age (p ≤ 0.001). Only the plasma chloride did not show any
significant fluctuation from birth till the 72nd hour. Influence of the race was found
during the course of the blood-pH-value (p ≤ 0.01), of the base excess (p ≤ 0.05) and
also of the enzymes ALT (p ≤ 0.05) and GLDH (p ≤ 0.05).
Summary
193
The time of first firm standing post natum as a qualifying factor was only weak
significantly (p ≤ 0.05) influenced by the sex. The parameter blood-pH (p ≤ 0.05),
blood glycose (p ≤ 0.01) and carbondioxide partial pressure (p ≤ 0.01) also proved
influence of the sex of the calves during the first 3 days after birth.
The kind of birth had a significant influence on the ethological parameter of the first
standing (p ≤ 0.01) and the first suckling post natum (p ≤ 0.01). When judging
according to APGAR the correlation was even highly significant (p ≤ 0.001). In the
laboratory diagnostics a significant influence on the CK-activity (p ≤ 0.01) could be
found. pH-value, potassium concentration and AST-activity were weak significantly
influenced (p ≤ 0.05) by the kind of birth.
The kind of birth was significantly influenced (p ≤ 0.01) by the fact how often a
mother cow already had given birth to calves. The serum level of the total protein (p ≤
0.05), of the uric acid (p ≤ 0.01), potassium (p ≤ 0.05), ALT (p ≤ 0.05) and GLDH (p ≤
0.05) also showed their correlation to the number of birth.
Interactions of the parameters with the factors under examination showed during the
first 72 hours after birth following coherence: During the course of the AP activities of
the different races significant interactions became obvious (p ≤ 0.001). The sex of
the calves also showed highly significant interactions (p ≤0.001) towards the GLDH
activity. Interactions of the kind and time of birth could also statistically be proven for
the parameters: pH value (p ≤ 0.001), carbondioxide partial pressure (p ≤ 0.01),
base excess (p ≤ 0.001), hematocrit (p ≤ 0.001), uric acid (p ≤ 0.05) and AST
activity (p ≤ 0.05). For the parameters uric acid (p ≤ 0.001), sodium (p ≤ 0.05),
potassium (p ≤ 0.05), chloride (p ≤ 0.05) and AST activity (p ≤ 0.05), an interaction
could be found to the number of births given by the mother cow from the date of birth
till the 72nd hour after birth.
Correlation was discovered between body temprature and blood glycose which in
practice can easily be measured and the indicators for the postnatal adaptation such
as pH, carbondioxide partial pressure and base excess. The body temperature of the
calves correlated after birth directly and significantly (p ≤ 0.01) with the blood-pHvalue (r = -0.283) and the carbondioxide partial pressure (r = +0.284). There existed
Summary
194
a slightly significant (p ≤ 0.05) correlation (r = -0.193) to the base excess. The blood
glycose values correlated directly post natum slightly significantly (p ≤ 0.05) with the
blood-pH (r = -0.207) with the carbondioxide partial pressure (r = +0.089) and with
the base excess (r = 0.210). A relation between the body temperature and the blood
glycose could statistically not be found.
For the qualitative vitality properties it is of particular clinical interest to know that the
found ethological parameters partially were in close connection to the established
judgement according to APGAR. The first raising of the head post natum was in a
highly significant connection (p ≤ 0.001) with the judgement of the vitality by APGAR.
The first standing up showed a significant (p ≤ 0.01) and the time of first intake of
cholostrum still a weak significant (p ≤ 0.05) correlation. The close relation to the
APGAR-value makes the ethological criteria first raising of the head, first standing up
and first intake of cholostrum to an instrument that can well be used in practice to
judge the vitality.
When exactly evaluating the various laboratory diagnostic parameter and their
comparison with the reference values for dairy calves (STÖBER und GRÜNDER
1990; BERCHTOLD et al. 1990; KRAFT und DÜRR 1999), following results were
achieved: with the exception of chloride ions, the concentration of the various
parameters is depending on the time of first evaluation and is highly significant (p ≤
0.001). For this reason an evaluation of the found values is only possible during the
first 72 hours and when taking into consideration the exact age of the calves.
Based on the reference values for dairy calves found in the literature the values in
this study for electrolytes (sodium, potassium, chloride and magnesium) and for uric
acid were within the defined reference values. The parameter pH, base excess,
carbondioxide partial pressure, hematocrit, total protein, glucose, triglyceride,
cholesterol, creatinin, AST, ALT, AP, GGT, GLDH and CK, however, were differing
slightly to markedly from those values found in the literature at least at one particular
moment of measuring. Reason for this is the demonstration of the values at not
particularly defined times as well as the classical demonstration of the values which
is clinically not suitable. For the exact evaluation of the blood values derived from
laboratory diagnostics for newly born calves, a table with values referring to the exact
Summary
195
age and also considering the non-parameter values must be created. This table was
set up based on a sufficiently great number of cases. During the time of research the
calves remained for another two weeks under clinical observation. During this period,
no signs of a disease could be observed. Therefore, it can be presumed that the
animals were clinically healthy.
The findings of this research should be completed in future by ethological and clinical
research on sick calves.
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213
9
Anhang
9
214
ANHANG
Tab. 63:
Arithmetischer Mittelwert (x
¯ ), Standardabweichung (± s), Median,
gemessene Minimum- und Maximumwerte sowie Spannweite der
Körpertemperatur und Anzahl der beprobten Kälber (n) während der
ersten 72 Lebensstunden
Zeitpunkt
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
¯
x
39,7
39,2
38,9
39,3
±s
0,4
0,4
0,4
0,5
Median
39,6
39,2
38,9
39,3
Minimum
38,6
38,3
38,0
38,2
Maximum
40,8
40,1
40,1
40,6
Spannweite
2,2
1,8
2,1
2,4
n=
115
115
115
114
Temperatur
°C
Tab. 64:
Arithmetischer Mittelwert (x
¯ ), Standardabweichung (± s), Median,
gemessene Minimum- und Maximumwerte sowie Spannweite der
venösen Blut-ph-Wertes und Anzahl der beprobten Kälber (n) während
der ersten 72 Lebensstunden
Zeitpunkt
pH
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
¯
x
7,22
7,30
7,36
7,36
±s
0,07
0,04
0,04
0,04
Median
7,23
7,30
7,36
7,36
Minimum
6,97
7,15
7,21
7,24
Maximum
7,34
7,38
7,42
7,44
Spannweite
0,37
0,23
0,21
0,20
n=
104
103
101
103
9
Anhang
Tab. 65:
215
Arithmetischer Mittelwert (x
¯ ), Standardabweichung (± s), Median,
gemessene Minimum- und Maximumwerte sowie Spannweite des
Kohlendioxidpatialdruckes im venösen Blut und Anzahl der beprobten
Kälber (n) während der ersten 72 Lebensstunden
Zeitpunkt
pCO2
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
¯
x
10,38
8,68
7,79
7,94
±s
1,12
0,82
0,77
0,94
Median
10,13
8,66
7,73
7,86
Minimum
8,66
6,67
6,27
4,13
Maximum
15,33
11,46
11,20
11,33
Spannweite
6,66
4,80
4,93
7,20
n=
104
103
101
103
kPa
Tab. 66:
Arithmetischer Mittelwert (x
¯ ), Standardabweichung (± s), Median,
gemessene Minimum- und Maximumwerte sowie Spannweite des Base
Excess im venösen Blut und Anzahl der beprobten Kälber (n) während
der ersten 72 Lebensstunden
Zeitpunkt
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
¯
x
0,31
2,76
4,62
5,24
±s
4,04
2,57
2,14
2,65
Median
1,2
3,1
4,9
5,7
Minimum
-13,7
-9,0
-3,4
-6,4
Maximum
7,0
8,2
9,4
10,2
Spannweite
20,7
17,2
12,8
16,6
n=
104
103
101
103
BE
mmol/l
9
Anhang
Tab. 67:
216
Arithmetischer Mittelwert (x
¯ ), Standardabweichung (± s), Median,
gemessene Minimum- und Maximumwerte sowie Spannweite des
Hämatokrit und Anzahl der beprobten Kälber (n) während der ersten 72
Lebensstunden
Zeitpunkt
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
¯
x
0,459
0,460
0,407
0,387
±s
0,045
0,048
0,048
0,044
Median
0,46
0,46
0,41
0,39
Minimum
0,33
0,31
0,28
0,27
Maximum
0,54
0,58
0,50
0,49
Spannweite
0,21
0,27
0,22
0,22
n=
79
78
76
74
Hämatokrit
l/l
Tab. 68:
Arithmetischer Mittelwert (x
¯ ), Standardabweichung (± s), Median,
gemessene Minimum- und Maximumwerte sowie Spannweite des
Gesamtpoteingehaltes im Blut und Anzahl der beprobten Kälber (n)
während der ersten 72 Lebensstunden
Zeitpunkt
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
¯
x
45,1
45,7
74,5
75,1
±s
5,5
8,5
16,3
13,9
Median
45
46
74
75,5
Minimum
32
31
35
40
Maximum
64
106
111
109
Spannweite
32
75
76
69
n=
115
115
115
114
Gesamtprotein
g/l
9
Anhang
Tab. 69:
217
Arithmetischer Mittelwert (x
¯ ), Standardabweichung (± s), Median,
gemessene Minimum- und Maximumwerte sowie Spannweite der
Blutglukose und Anzahl der beprobten Kälber (n) während der ersten
72 Lebensstunden
Zeitpunkt
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
¯
x
4,51
4,27
6,59
6,32
±s
1,78
1,54
1,50
1,03
Median
4,22
4,00
6,60
6,44
Minimum
1,39
1,39
3,00
3,94
Maximum
9,66
10,05
10,93
9,10
Spannweite
8,27
8,66
7,94
5,16
n=
115
115
115
114
Glukose
mmol/l
Tab. 70:
Arithmetischer Mittelwert (x
¯ ), Standardabweichung (± s), geometrischer
Mittelwert (x
¯ g), Stanardfehler (SF), Median, gemessene Minimum- und
Maximumwerte sowie Spannweite der Triglyzeridkonzentation und
Anzahl der beprobten Kälber (n) während der ersten 72 Lebensstunden
Zeitpunkt
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
¯
x
0,136
0,263
0,397
0,641
±s
0,203
0,153
0,205
0,308
¯g
x
0,084
0,233
0,342
0,568
SF
2,564
1,637
1,804
1,676
Median
0,09
0,24
0,36
0,62
Minimum
0,01
0,07
0,03
0,14
Maximum
1,82
1,36
1,22
1,71
Spannweite
1,81
1,29
1,19
1,57
n=
115
115
115
114
Triglyzeride
mmol/l
9
Anhang
Tab. 71:
218
Arithmetischer Mittelwert (x
¯ ), Standardabweichung (± s), Median,
gemessene Minimum- und Maximumwerte sowie Spannweite der
Cholesterinkonzentration im Blut und Anzahl der beprobten Kälber (n)
während der ersten 72 Lebensstunden
Zeitpunkt
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
¯
x
0,596
0,666
0,911
1,524
±s
0,246
0,264
0,255
0,388
Median
0,60
0,65
0,90
1,50
Minimum
0,03
0,13
0,23
0,80
Maximum
1,35
1,70
1,58
2,70
Spannweite
1,32
1,57
1,35
1,90
n=
115
115
115
114
Cholesterin
mmol/l
Tab. 72:
Arithmetischer Mittelwert (x
¯ ), Standardabweichung (± s), Median,
gemessene Minimum- und Maximumwerte sowie Spannweite der
Harnstoffkonzentration im Blut und Anzahl der beprobten Kälber (n)
während der ersten 72 Lebensstunden
Zeitpunkt
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
¯
x
2,90
2,97
3,31
3,76
±s
0,90
0,89
1,27
2,18
Median
2,8
3,0
2,9
3,1
Minimum
0,9
1,1
1,6
1,0
Maximum
7,2
6,5
7,8
11,6
Spannweite
6,3
5,4
6,2
10,6
n=
115
115
115
114
Harnstoff
mmol/l
9
Anhang
Tab. 73:
219
Arithmetischer Mittelwert (x
¯ ), Standardabweichung (± s), Median,
gemessene Minimum- und Maximumwerte sowie Spannweite der
Kreatininkonzentration im Blut und Anzahl der beprobten Kälber (n)
während der ersten 72 Lebensstunden
Zeitpunkt
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
¯
x
328,1
309,8
152,2
103,2
±s
121,4
102,0
38,0
15,9
Median
302
287
148
102
Minimum
3
146
1
61
Maximum
791
707
344
156
Spannweite
788
561
343
95
n=
115
115
115
114
Kreatinin
µmol/l
Tab. 74:
Arithmetischer Mittelwert (x
¯ ), Standardabweichung (± s), Median,
gemessene Minimum- und Maximumwerte sowie Spannweite der
Natriumionenkonzentration im Plasma und Anzahl der beprobten Kälber
(n) während der ersten 72 Lebensstunden
Zeitpunkt
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
¯
x
142,2
143,2
141,5
141,0
±s
2,3
2,0
2,6
1,7
Median
143
143
141
141
Minimum
134
139
135
136
Maximum
146
148
150
145
Spannweite
12
9
15
9
n=
104
103
101
103
Natrium
mmol/l
9
Anhang
Tab. 75:
220
Arithmetischer Mittelwert (x
¯ ), Standardabweichung (± s), Median,
gemessene Minimum- und Maximumwerte sowie Spannweite der
Kaliumionenkonzentration im Plasma und Anzahl der beprobten Kälber
(n) während der ersten 72 Lebensstunden
Zeitpunkt
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
¯
x
4,64
4,53
4,92
4,87
±s
0,54
0,36
0,59
0,37
Median
4,6
4,5
4,8
4,8
Minimum
3,9
3,8
3,5
4,1
Maximum
8,5
5,5
7,5
6,9
Spannweite
4,6
1,7
4,0
2,8
n=
104
103
101
103
Kalium
mmol/l
Tab. 76:
Arithmetischer Mittelwert (x
¯ ), Standardabweichung (± s), Median,
gemessene Minimum- und Maximumwerte sowie Spannweite der
Chloridionenkonzentration im Plasma und Anzahl der beprobten Kälber
(n) während der ersten 72 Lebensstunden
Zeitpunkt
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
¯
x
104,3
104,3
104,1
102,9
±s
2,7
2,8
2,9
2,3
Median
105
105
104
103
Minimum
94
92
92
97
Maximum
114
110
111
107
Spannweite
20
18
19
10
n=
77
73
74
72
Chlorid
mmol/l
9
Anhang
Tab. 77:
221
Arithmetischer Mittelwert (x
¯ ), Standardabweichung (± s), Median,
gemessene Minimum- und Maximumwerte sowie Spannweite der
Magnesiumionenkonzentration im Plasma und Anzahl der beprobten
Kälber (n) während der ersten 72 Lebensstunden
Zeitpunkt
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
¯
x
0,97
0,93
1,11
0,90
±s
0,21
0,16
0,20
0,14
Median
0,9
0,9
1,1
0,9
Minimum
0,6
0,6
0,7
0,6
Maximum
2,0
1,5
2,1
1,3
Spannweite
1,4
0,9
2,1
0,7
n=
115
115
115
114
Magnesium
mmol/l
Tab. 78:
Arithmetischer Mittelwert (x
¯ ), Standardabweichung (± s), geometrischer
Mittelwert (x
¯ g), Stanardfehler (SF), Median, gemessene Minimum- und
Maximumwerte sowie Spannweite der AST-Aktivität im Plasma und
Anzahl der beprobten Kälber (n) während der ersten 72 Lebensstunden
Zeitpunkt
AST
U/l
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
¯
x
9,2
14,5
36,2
19,7
±s
3,3
4,8
13,9
5,8
¯g
x
8,8
13,9
34,7
19,0
SF
1,3
1,4
1,3
1,3
Median
8
14
35
19
Minimum
5
6
16
11
Maximum
24
36
160
58
Spannweite
19
30
144
47
n=
115
115
115
114
9
Anhang
Tab. 79:
222
Arithmetischer Mittelwert (x
¯ ), Standardabweichung (± s), geometrischer
Mittelwert (x
¯ g), Stanardfehler (SF), Median, gemessene Minimum- und
Maximumwerte sowie Spannweite der ALT-Aktivität im Plasma und
Anzahl der beprobten Kälber (n) während der ersten 72 Lebensstunden
Zeitpunkt
ALT
U/l
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
¯
x
3,2
4,3
6,4
6,5
±s
1,4
1,8
2,4
1,9
¯g
x
2,9
4,0
6,0
6,2
SF
1,6
1,5
1,4
1,4
Median
3
4
6
6
Minimum
1
2
1
2
Maximum
8
14
24
17
Spannweite
7
12
23
15
n=
115
115
115
114
Tab. 80:
Arithmetischer Mittelwert (x
¯ ), Standardabweichung (± s), geometrischer
Mittelwert (x
¯ g), Stanardfehler (SF), Median, gemessene Minimum- und
Maximumwerte sowie Spannweite der AP-Aktivität im Plasma und
Anzahl der beprobten Kälber (n) während der ersten 72 Lebensstunden
Zeitpunkt
AP
U/l
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
¯
x
201,1
229,1
484,2
380,0
±s
80,5
109,0
214,1
146,4
¯g
x
187,5
208,4
441,27
345,5
SF
1,4
1,5
1,5
1,7
Median
181
198
447
354
Minimum
63
61
132
5
Maximum
525
642
1197
879
Spannweite
562
581
1065
874
n=
115
115
115
114
9
Anhang
Tab. 81:
223
Arithmetischer Mittelwert (x
¯ ), Standardabweichung (± s), geometrischer
Mittelwert (x
¯ g), Stanardfehler (SF), Median, gemessene Minimum- und
Maximumwerte sowie Spannweite der GGT-Aktivität im Plasma und
Anzahl der beprobten Kälber (n) während der ersten 72 Lebensstunden
Zeitpunkt
GGT
U/l
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
¯
x
9,2
36,8
973,7
291,9
±s
36,7
133,3
661,2
217,2
¯g
x
5,7
8,3
648,5
208,4
SF
1,6
3,3
3,3
2,6
Median
5
5
960
245
Minimum
3
2
4
8
Maximum
399
1160
3350
1010
Spannweite
396
1158
3346
1002
n=
115
115
115
114
Tab. 82:
Arithmetischer Mittelwert (x
¯ ), Standardabweichung (± s), geometrischer
Mittelwert (x
¯ g), Stanardfehler (SF), Median, gemessene Minimum- und
Maximumwerte sowie Spannweite der GLDH-Aktivität im Plasma und
Anzahl der beprobten Kälber (n) während der ersten 72 Lebensstunden
Zeitpunkt
GLDH
U/l
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
¯
x
4,4
5,9
10,7
24,4
±s
4,4
5,4
11,1
30,6
¯g
x
3,6
4,8
8,5
15,7
SF
1,7
1,8
2,0
2,4
Median
3
4
8
12
Minimum
2
2
0
4
Maximum
34
48
95
194
Spannweite
32
46
95
190
n=
115
115
115
114
9
Anhang
Tab. 83:
224
Arithmetischer Mittelwert (x
¯ ), Standardabweichung (± s), geometrischer
Mittelwert (x
¯ g), Stanardfehler (SF), Median, gemessene Minimum- und
Maximumwerte sowie Spannweite der CK-Aktivität im Plasma und
Anzahl der beprobten Kälber (n) während der ersten 72 Lebensstunden
Zeitpunkt
CK
U/l
post natum
2 h p. n.
24 h p. n.
72 h p. n.
¯
x
32,6
117,4
132,1
25,6
±s
38,7
94,1
400,7
17,4
¯g
x
22,5
90,3
82,4
22,0
SF
2,3
2,1
1,9
1,7
Median
20,0
98
76
20
Minimum
7
12
22
8
Maximum
317
630
4300
128
Spannweite
310
618
4278
120
n=
115
115
115
114
9
Anhang
225
Anlage 1:
Untersuchungsbogen / Kalb
Ohrmarken Nr.: ________________ Datum: ____________ Uhrzeit:__________
Geschlecht: _________
Geburtsart: ___________
Bewertung nach APGAR
Punkte unmittelbar p. n.:
0
1
2
Muskeltonus / Bewegung
fehlen
herabgesetzt
spontan, aktiv
Relexerregbarkeit
fehlt
herabgesetzt
voll vorhanden
Atmung
regelmäßig
fehlt
Schleimhautkolorit
weiß
unregelmäßig, flach
blau-zyanotisch
Einnahme erhobener Kopfhaltung in Min. p. n.
____________
erstes Stehen
in Min. p. n.
____________
erster Saugversuch am Muttertier in Min. p. n.
____________
rhytmisch, tief,
rosarot
___________________________________________________________________
Werte der Zusatzuntersuchungen:
PROBE 1: unmittelbar post natum
Temperatur:_____°C
Blutglukose: ________
PROBE 2: zwei Stunden post natum
Temperatur:_____°C
Blutglukose: ________
PROBE 3: 24 Stunden post natum
Temperatur:_____°C
Blutglukose: ________
PROBE 4: 72 Stunden post natum
Temperatur:_____°C
Blutglukose: ________
9
Anhang
Danksagung
Ich danke Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. H. Bostedt für die Überlassung des
interessanten Themas und die fortwährende Unterstützung bei der
Fertigstellung der Dissertation.
Mein Dank gilt auch Herrn Dr. A. Wehrend für die stets freundliche
hilfsbereite Beratung und Unterstützung.
Der Agrargesellschaft Zingst mbH & Co. KG und insbesondere
Tierarzt Dr. R. Slucka danke ich für die hilfsbereite Unterstützung bei
der Bereitstellung der Probanden und der Erhebung der Daten.
Insbesondere danke ich Frau T. Plug und Frau J. Blad-Stahl aus dem
Labor der Klinik für Geburtshilfe, Gynäkologie und Andrologie der
Großund
Kleintiere
mit
Tierärztlicher
Ambulanz
der
Veterinärmedizinischen Universität Gießen für die freundliche und
hilfreiche Zusammenarbeit bei den biochemischen Analysen.
Mein Dank richtet sich weiterhin an Herrn Dr. K. Failing und Herrn H.
Heiter für die freundliche Hilfe bei der statistischen Auswertung der
Ergebnisse.
Nicht zuletzt danke ich allen bislang ungenannten Helfern, die mich
während der Erstellung der Dissertation fachlich und persönlich
unterstützt haben.
226
Was this manual useful for you? yes no
Thank you for your participation!

* Your assessment is very important for improving the work of artificial intelligence, which forms the content of this project

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