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Zurich Open Repository andArchiveUniversity of ZurichMain LibraryStrickhofstrasse 39CH-8057 Zurichwww.zora.uzh.ch
Year: 2003
Auswirkung des Ca-Angebotes und einer Fütterung mit sauren Salzen aufMineralstoffhaushalt und Knochenstoffwechsel der Milchkuh im peripartalen
Zeitraum
Chiappi, Cosima Mimosa Luigia
Abstract: Das Ziel dieser Arbeit war es, die Auswirkung einer Fuetterung von sauren Salzen und denEinfluss des Ca-Angebotes auf den Mineralstoffhaushalt und den Knochenstoffwechsel der Milchkuh imperipartalen Zeitraum zu untersuchen, um weitere Erkenntnisse ueber die Gebaerpareseprophylaxe zuerlangen. 24 Red-Holstein/Holstein Kuehe, welche sich in ihrer zweiten bis vierten Laktation befandenund keine Gebaerparesevorgeschichte besassen, wurden in vier Gruppen A-D à 6 Tiere aufgeteilt. JedeGruppe bekam vom 263. Traechtigkeitstag bis zur Geburt eine unterschiedliche Ration. Gruppe A undB bekamen eine Ca-arme Ration (46 resp. 47 g Ca/Tag), waehrend Gruppe C und D eine Ca-reicheRation erhielten (107 resp. 108 g Ca/Tag). Zusaetzlich wurde den Gruppen B und D saure Salzeverfuettert. Blut- und Harnproben wurden am 256., 270. und 277. Traechtigkeitstag, am Tag der Geburtwie auch an den folgenden 5 Tagen und am 9., 14. und 19. Tag nach der Geburt entnommen. ImSerum wurden die Parametern Ca, P, Mg, Alkalische Phosphatase (AP), knochenspezifische AlkalischePhosphatase (bAP), carboxyterminales Telopeptid des Typ I Kollagens (ICTP), Osteocalcin (OC), 1,25-(OH)2-Vitamin D (1,25-(OH)2-Vit. D) und Parathormon (PTH) und im Harn Hydroxyprolin (HYP),Ca und pH untersucht. Die Parameter Ca, P und OC nahmen auf die Geburt hin signifikant (p <0.05) ab, waehrend die Parameter Mg, 1,25-(OH)2-Vit. D, PTH, ICTP und Harn-Ca signifikant (p <0.05) um die Geburt zunahmen. Die Parameter HYP, AP und bAP zeigten nicht den durch die Geburtund durch die einsetzende Laktation erwarteten Verlauf. Die Aktivitaeten der AP und bAP nahmenauf die Geburt hin zu und die HYP-Konzentrationen nahmen auf die Geburt hin ab. Die RationenA und C zeigten keinen signifikanten Einfluss auf die untersuchten Parameter und somit konnten keinesignifikanten Unterschiede zu den restlichen Rationen festgestellt werden. Gruppe B hatte im Vergleich zuall den restlichen Gruppen einen signifikant tieferen (p < 0.05) Harn-pH-Wert im peripartalen Zeitraumund eine signifikante (p < 0.05) Erhoehung der Ca-Ausscheidung in der Zeit vor der Geburt, was in beidenFaellen auf eine gute Ansaeuerung und metabolischen Azidose hinweist. Gruppe D zeigte im Vergleich zuden restlichen Gruppen eine signifikant tiefere (p < 0.05) 1,25-(OH)2-Vit. D Zunahme in der Zeit nachder Geburt, was auf die hohen Ca-Gaben und den hohen PTH-Spiegel zurueckgefuehrt werden kann.Die undeutlichen Ergebnissen sind auf dem kleinen Unterschied in den DCAB-Werten der Rationen oderauf einer ungenuegenden Ansaeuerung zurueckzufuehren. Trotzdem konnte eine knochenmobilisierendeWirkung der sauren Salzen und eine Ca-Absorption-stimulierende Wirkung einer Ca-armen Fuetterungtendenziell gezeigt werden. The aim of this study was to determine the effect of a diet with anionic salts,and the effect of the Ca- supply on the mineral and bone metabolism of the dairy cow around parturitionin order to gain further knowledge on the prevention of parturient paresis. 24 Red-Holstein/Holsteincows in their 2nd to 4th lactation without a history of parturient paresis were divided into four groupsA-D of 6 animals each. Each group received from the 263d day of gestation until parturition a differentration. Group A and B received a ration poor in Ca (46 and 47g Ca/day respectively), while groupC and D received a ration rich in Ca (107 and 108g Ca/day respectively). Additionally groups B andD were fed anionic salts. Blood and urine samples were taken on the 256th, 270th and 277th dayof gestation, on the day of parturition, as well as on the following 5 days and on the 9th, 14th and19th day after parturition. The parameters Ca, P, Mg, alkaline phosphatase (AP), bone specific alkaline
phosphatase (bAP), carboxyterminal telopeptide of type I collagen (ICTP), osteocalcin (OC), 1,25-(OH)2-vitamin D (1,25-(OH)2-Vit. D) and parathyroid hormone (PTH) were examined in the serum, whereashydroxyproline (HYP), Ca and the pH were examined in the urine. The parameters Ca, P, and OCdecreased significantly (p < 0.05) towards parturition, while the parameters Mg, 1,25-(OH)2-Vit. D,PTH, ICTP and urinary-Ca significantly increased (p < 0.05) around parturition. The parameters HYP,AP and bAP did not follow the course expected with parturition and the initiation of lactation. Theactivities of AP and bAP increased, whereas the concentrations of HYP decreased towards parturition.The rations A and C did not reveal a significant influence on the parameters tested, and therefore, nosignificant differences to the other rations could be noticed. Compared to the rest of the groups, groupB had a significantly (p < 0.05) lower pH-value of the urine during the time around parturition, anda significant (p < 0.05) increase of the Ca-secretion in the time before parturition, which in both casesindicates a good acidification and a metabolic acidosis. Group D showed in comparison to the othergroups a significantly (p < 0.05) lower 1,25-(OH)2-Vit. D increase in the time after parturition, whichcan be explained with the high Ca supply and the high PTH-level. The lack of clear results can beascribed to insufficiently different DCAB-values of the different rations, or an insufficient acidification.Nevertheless a bone mobilizing effect of the anionic salts and a Ca- absorption stimulating effect of a dietpoor in Ca could be recognized.
Posted at the Zurich Open Repository and Archive, University of ZurichZORA URL: https://doi.org/10.5167/uzh-163098DissertationPublished Version
Originally published at:Chiappi, Cosima Mimosa Luigia. Auswirkung des Ca-Angebotes und einer Fütterung mit sauren Salzenauf Mineralstoffhaushalt und Knochenstoffwechsel der Milchkuh im peripartalen Zeitraum. 2003, Uni-versity of Zurich, Vetsuisse Faculty.
2
Aus dem Institut für Tierernährung der Veterinärmedizinischen Fakultät
der Universität Zürich
(Direktor: Prof. Dr. M. Wanner)
Arbeit unter der Leitung von Dr. A. Liesegang
Auswirkung des Ca-Angebotes und einer Fütterung mit sauren Salzen auf
Mineralstoffhaushalt und Knochenstoffwechsel der Milchkuh im
peripartalen Zeitraum
INAUGURAL-DISSERTATION
zur Erlangung der Doktorwürde
der Veterinärmedizinischen Fakultät
der Universität Zürich
vorgelegt von
Cosima Mimosa Luigia Chiappi
Tierärztin
von Zürich und Binningen
Genehmigt auf Antrag von
Prof. Dr. M. Wanner, Referent
Prof. Dr. W. Kähn, Korreferent
Zürich, 2003
Abkürzungen
VERZEICHNIS DER ABKÜRZUNGEN
ADF Acid detergent fibre (nach Van Soest)
AP Alkalische Phosphatase
a.p. ante partum
APD Absorbierbares Protein im Darm
bAP knochenspezifische Alkalische Phosphatase (bone specific alkaline
phosphatase)
Ca Kalzium
Cl Chlorid
DCAB dietary cation-anion balance
FS Frischsubstanz
h Stunden
HCO3-
Bikarbonat
HYP Hydroxyprolin
ICTP carboxyterminales Telopeptid des Typ I Kollagens
K Kalium
Krea Kreatinin
LM Lebendmasse
LMV Labmagenverlagerung
meq milliäquivalent
Mg Magnesium
Na Natrium
NDF Neutral detergent fibre (nach Van Soest)
NEL Netto-Energie-Laktation
OC Osteocalcin
P Phosphor
p.p. post partum
PTH Parathormon
Ret. Sec. Retentio secundinarum
S Schwefel
TMR Total Mixed Ration
TS Trockensubstanz
Inhaltsverzeichnis
INHALTSVERZEICHNIS
1. ZUSAMMENFASSUNG 1
2. SUMMARY: Influence of the Ca-supply and the feeding of anionic salts on the mineral and bone metabolism in dairy cows around parturition 2
3. EINLEITUNG 3
3.1. Ziel der Arbeit 3 3.2. Die Gebärparese 3
3.2.1. Die Zeit um die Geburt 3
3.2.2. Gebärparese 5
3.2.3. Vorkommen 5
3.2.4. Pathogenese 6
3.2.5. Verlauf der Krankheit und Klinik 8
3.2.6. Laborbefunde 10
3.2.7. Therapie 10
3.2.8. Downer Kuh 11
3.2.9. Prädisponierende Faktoren 11
3.2.10. Folgeprobleme 13
3.2.11. Ökonomische Verluste 14
3.3. Das DCAB-Konzept 15 3.3.1. Die Ionen im DCAB-Konzept 15
3.3.2. Das DCAB im Futter 16
3.3.3. Einfluss des DCAB auf den Organismus 17
3.3.4. DCAB und Milchfieberprävention 18
3.3.5. Mechanismus der Milchfieberprophylaxe 19
3.3.6. Manipulation des DCAB-Wertes eines Futters für die 21
Milchfieberprophylaxe
3.3.7. Vergleich der sauren Salze und Toxizität 22
3.3.8. Fütterung einer Anionenration 22
3.3.9. Vorteile und Nachteile der Anionenrationen 24
Inhaltsverzeichnis
3.3.10. Überwachung bei Anwendung einer Anionenration 25
3.3.11. Die klassische Gebärpareseprophylaxe und DCAB 26
3.3.12. Andere Möglichkeiten der Gebärpareseprophylaxe 26
3.4. Der Knochenumbau und Knochenmarker 27 3.4.1. Knochenmarker der Mobilisierung 28
3.4.1.1. Carboxyterminales Telopeptid des Typ I Kollagens (ICTP) 28
3.4.1.2. Hydroxyprolin (HYP) 28
3.4.2. Knochenmarker der Formation 29
3.4.2.1. Alkalische Phosphatase (AP) 29
3.4.2.2. Knochenspezifische alkalische Phosphatase (bAP) 29
3.4.2.3. Osteocalcin (OC) 29
4. TIERE, MATERIAL UND METHODEN 30
4.1. Versuchsanordnung 30 4.2. Versuchstiere und Haltung 31 4.3. Futter und Fütterung 32
4.3.1. Fütterung in der Adaptationszeit 33
4.3.2. Versuchsfütterung 34
4.3.3. Startfütterung 35
4.4. Blutentnahme 36 4.4.1. Bestimmung der blutchemischen Parameter im Serum 36
4.4.2. Bestimmung des ICTP im Serum 37
4.4.3. Bestimmung der bAP im Serum 37
4.4.4. Bestimmung der OC im Serum 38
4.4.5. Bestimmung des PTH und des 1,25-(OH)2-Vitamin D im Serum 38
4.5. Harnentnahme 39
4.5.1. Bestimmung des Hydroxyprolins und Kreatinins im Harn 39
4.5.2. Bestimmung von Mineralstoffen im Harn 39
4.5.3. Bestimmung des pH-Wertes im Harn 39
4.6. Statistische Analysen 40
Inhaltsverzeichnis
5. RESULTATE 41
5.1. Gesundheit der Kühe 41 5.1.1. Gebärparese 42
5.1.2. Labmagenverlagerung 42
5.2. Serumspiegel von Ca 43 5.3. Serumspiegel von P 44 5.4. Serumspiegel von Mg 45 5.5. Verlauf der ICTP-Konzentrationen im Serum 46 5.6. Verlauf der AP-Aktivitäten im Serum 47 5.7. Verlauf der bAP-Aktivitäten im Serum 48 5.8. Verlauf der OC-Konzentrationen im Serum 49 5.9. Verlauf der 1,25-(OH)2-Vit. D-Konzentrationen im Serum 50 5.10. Verlauf der PTH-Aktivitäten im Serum 51 5.11. Verlauf der HYP-Konzentrationen im Harn 52 5.12. Verlauf des pH-Wertes im Harn 53 5.13. Verlauf der Ca-Konzentrationen im Harn 54 6. DISKUSSION 55
6.1. Allgemeines 55 6.1.1. Futterverzehr 55
6.1.2. Gebärparese 55
6.1.3. Labmagenverlagerung 57
Inhaltsverzeichnis
6.2. Blutparameter 57 6.2.1. Mineralstoffe 57
6.2.1.1. Serum-Ca 57
6.2.1.2. Serum-P 60
6.2.1.3. Serum-Mg 61
6.2.2. Knochenmarker 62
6.2.2.1. Carboxyterminales Telopeptid des Typ I Kollagens 62
6.2.2.2. Harn-Hydroxyprolin 63
6.2.2.3. Alkalische Phosphatase und knochenspezifische AP 64
6.2.2.4. Osteocalcin 65
6.3. Harnwerte 66 6.3.1. Harn-pH 66
6.3.2. Harn-Ca 67
6.4. Schlussfolgerungen 68 7. LITERATURVERZEICHNIS 70
8. DANKSAGUNG 87
Zusammenfassung
1
1. ZUSAMMENFASSUNG
Das Ziel dieser Arbeit war es, die Auswirkung einer Fütterung von sauren Salzen und den
Einfluss des Ca-Angebotes auf den Mineralstoffhaushalt und den Knochenstoffwechsel der
Milchkuh im peripartalen Zeitraum zu untersuchen, um weitere Erkenntnisse über die
Gebärpareseprophylaxe zu erlangen.
24 Red-Holstein/Holstein Kühe, welche sich in ihrer zweiten bis vierten Laktation befanden
und keine Gebärparesevorgeschichte besassen, wurden in vier Gruppen A-D à 6 Tiere
aufgeteilt. Jede Gruppe bekam vom 263. Trächtigkeitstag bis zur Geburt eine unterschiedliche
Ration. Gruppe A und B bekamen eine Ca-arme Ration (46 resp. 47 g Ca/Tag), während
Gruppe C und D eine Ca-reiche Ration erhielten (107 resp. 108 g Ca/Tag). Zusätzlich wurde
den Gruppen B und D saure Salze verfüttert. Blut- und Harnproben wurden am 256., 270. und
277. Trächtigkeitstag, am Tag der Geburt wie auch an den folgenden 5 Tagen und am 9., 14.
und 19. Tag nach der Geburt entnommen. Im Serum wurden die Parametern Ca, P, Mg,
Alkalische Phosphatase (AP), knochenspezifische Alkalische Phosphatase (bAP),
carboxyterminales Telopeptid des Typ I Kollagens (ICTP), Osteocalcin (OC), 1,25-(OH)2-
Vitamin D (1,25-(OH)2-Vit. D) und Parathormon (PTH) und im Harn Hydroxyprolin (HYP),
Ca und pH untersucht.
Die Parameter Ca, P und OC nahmen auf die Geburt hin signifikant (p ≤ 0.05) ab, während
die Parameter Mg, 1,25-(OH)2-Vit. D, PTH, ICTP und Harn-Ca signifikant (p ≤ 0.05) um die
Geburt zunahmen. Die Parameter HYP, AP und bAP zeigten nicht den durch die Geburt und
durch die einsetzende Laktation erwarteten Verlauf. Die Aktivitäten der AP und bAP nahmen
auf die Geburt hin zu und die HYP-Konzentrationen nahmen auf die Geburt hin ab. Die
Rationen A und C zeigten keinen signifikanten Einfluss auf die untersuchten Parameter und
somit konnten keine signifikanten Unterschiede zu den restlichen Rationen festgestellt
werden. Gruppe B hatte im Vergleich zu all den restlichen Gruppen einen signifikant tieferen
(p ≤ 0.05) Harn-pH-Wert im peripartalen Zeitraum und eine signifikante (p ≤ 0.05) Erhöhung
der Ca-Ausscheidung in der Zeit vor der Geburt, was in beiden Fällen auf eine gute
Ansäuerung und metabolischen Azidose hinweist. Gruppe D zeigte im Vergleich zu den
restlichen Gruppen eine signifikant tiefere (p ≤ 0.05) 1,25-(OH)2-Vit. D Zunahme in der Zeit
nach der Geburt, was auf die hohen Ca-Gaben und den hohen PTH-Spiegel zurückgeführt
werden kann.
Die undeutlichen Ergebnissen sind auf dem kleinen Unterschied in den DCAB-Werten der
Rationen oder auf einer ungenügenden Ansäuerung zurückzuführen. Trotzdem konnte eine
knochenmobilisierende Wirkung der sauren Salzen und eine Ca-Absorption-stimulierende
Wirkung einer Ca-armen Fütterung tendenziell gezeigt werden.
Summary
2
2. SUMMARY
Influence of the Ca-supply and the feeding of anionic salts on the mineral and bone
metabolism in dairy cows around parturition.
The aim of this study was to determine the effect of a diet with anionic salts, and the effect of
the Ca-supply on the mineral and bone metabolism of the dairy cow around parturition in
order to gain further knowledge on the prevention of parturient paresis.
24 Red-Holstein/Holstein cows in their 2nd
to 4th
lactation without a history of parturient
paresis were divided into four groups A-D of 6 animals each. Each group received from the
263d day of gestation until parturition a different ration. Group A and B received a ration poor
in Ca (46 and 47g Ca/day respectively), while group C and D received a ration rich in Ca (107
and 108g Ca/day respectively). Additionally groups B and D were fed anionic salts. Blood
and urine samples were taken on the 256th
, 270th
and 277th
day of gestation, on the day of
parturition, as well as on the following 5 days and on the 9th
, 14th
and 19th
day after
parturition. The parameters Ca, P, Mg, alkaline phosphatase (AP), bone specific alkaline
phosphatase (bAP), carboxyterminal telopeptide of type I collagen (ICTP), osteocalcin (OC),
1,25-(OH)2-vitamin D (1,25-(OH)2-Vit. D) and parathyroid hormone (PTH) were examined in
the serum, whereas hydroxyproline (HYP), Ca and the pH were examined in the urine.
The parameters Ca, P, and OC decreased significantly (p ≤ 0.05) towards parturition, while
the parameters Mg, 1,25-(OH)2-Vit. D, PTH, ICTP and urinary-Ca significantly increased (p
≤ 0.05) around parturition. The parameters HYP, AP and bAP did not follow the course
expected with parturition and the initiation of lactation. The activities of AP and bAP
increased, whereas the concentrations of HYP decreased towards parturition. The rations A
and C did not reveal a significant influence on the parameters tested, and therefore, no
significant differences to the other rations could be noticed. Compared to the rest of the
groups, group B had a significantly (p ≤ 0.05) lower pH-value of the urine during the time
around parturition, and a significant (p ≤ 0.05) increase of the Ca-secretion in the time before
parturition, which in both cases indicates a good acidification and a metabolic acidosis. Group
D showed in comparison to the other groups a significantly (p ≤ 0.05) lower 1,25-(OH)2-Vit.
D increase in the time after parturition, which can be explained with the high Ca supply and
the high PTH-level.
The lack of clear results can be ascribed to insufficiently different DCAB-values of the
different rations, or an insufficient acidification. Nevertheless a bone mobilizing effect of the
anionic salts and a Ca-absorption stimulating effect of a diet poor in Ca could be recognized.
Einleitung
3
3. EINLEITUNG
3.1. Ziel der Arbeit
Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Einfluss einer Fütterung von sauren Salzen und
den Einfluss des Ca-Angebotes auf den Mineralstoffhaushalt und auf den
Knochenstoffwechsel der Milchkuh im peripartalen Zeitraum zu untersuchen, um weitere
Erkenntnisse über die Gebärpareseprophylaxe zu erlangen.
3.2. Die Gebärparese
3.2.1. Die Zeit um die Geburt
Normalerweise besteht im extrazellulären Flüssigkeitspool einer Kuh ein Gleichgewicht
zwischen Ca-Abgabe und Ca-Aufnahme (Abb. 1) (Horst, 1986).
Abbildung 1: Ca- und P-Stoffwechsel (nach Horst, 1986)
Zu Beginn der Laktation werden für die Milchbildung grosse Mengen an Ca benötigt. Dies
bewirkt bei fast allen Kühen in den ersten Tagen nach der Geburt eine Hypokalzämie
Einleitung
4
(Phillippo et al., 1994; Rings et al., 1997; Goff, 1999), weil die homöostatischen
Mechanismen Zeit brauchen, um auf den erhöhten Ca-Bedarf zu reagieren. Dieser
Anpassungsprozess, welcher Tage dauern kann (Ramberg et al., 1984; Reinhardt et al., 1988;
Goff, 1992; Phillippo et al., 1994; Horst et al., 1997), benötigt im Durchschnitt 48 h (Goff et
al., 1987). In dieser Zeit adaptieren sich die Mechanismen der Resorption aus dem Darm und
der Mobilisierung aus dem Knochen an die neue Situation, um vermehrt Ca bereitzustellen
(Goff, 1992; Phillippo et al., 1994; Grummer, 1996; Horst et al., 1997). Das PTH und das
1,25-(OH)2-Vit. D sind bei einer Hypokalzämie die für die Homöostase des Plasma-Ca
verantwortlichen Hormone, welche die Mobilisierung des Ca aus dem Knochen (1,25-(OH)2-
Vit. D und PTH), die Ca-Aufnahme aus dem Darm (1,25-(OH)2-Vit. D) (Allen und Sansom,
1985; Horst et al., 1997; Goff, 2000) und die Reabsorption des Ca in der Niere (1,25-(OH)2-
Vit. D und PTH) (Goff, 1992) steuern. Zeitlich gesehen wird bei einer Hypokalzämie innert
Minuten PTH aus den Nebenschilddrüsen sezerniert, worauf wiederum innert Minuten die
renale Reabsorption des Ca aus dem glomerulärem Filtrat erhöht wird. Bei kleinem Defizit
normalisiert sich das Plasma-Ca und die PTH Sekretion nimmt wieder normale Werte an
(Goff, 1992; Horst et al., 1997). Genügt diese Massnahme nicht, d.h. besteht der Ca-Verlust
für längere Zeit, so wird auch das im Knochen eingelagerte Ca durch die fortgesetzte
Ausschüttung des PTH vermehrt mobilisiert (die Osteoblasten stimulieren die Osteoklasten
zur Vermehrung und zu erhöhter Aktivität). Daneben regt das PTH auch die renale 1-α-
Hydroxylase an. Dadurch wird 25-(OH)-Vitamin-D zur aktivsten Form 1,25-(OH)2-Vitamin
D hydroxyliert (Goff, 1992). Das 1,25-(OH)2-Vit. D stimuliert zusammen mit dem PTH die
Osteoklasten-Aktivität für die Erhöhung der Knochenmobilisierung und erhöht die renale
tubuläre Reabsorption des Ca. Das 1,25-(OH)2-Vit. D erhöht den aktiven Ca-Transport aus
dem Chymus durch das intestinale Epithel, indem es die Produktion der Ca-bindenden
Transportproteine fördert (Voumard et al., 1984; Goff, 1992; Horst et al., 1997), oder
Proteine, welche das Ca durch die intestinalen Epithelzellen transportieren, stimuliert (Horst
et al., 1997). Durch die Knochen-Mobilisierung und die intestinale Absorption wird der Ca-
Plasma-Pool im Gleichgewicht gehalten (Gaynor et al., 1989). Diese Prozesse kompensieren
die Ca-Verluste, die in der Milch ausgeschieden werden (Reinhardt et al., 1988; Breves et al.,
1999). Normalerweise ist die Hypokalzämie nicht stark genug, um klinische Zeichen
auszulösen, und innerhalb von 2-3 Tagen steigen die Ca-Konzentrationen im Blut wieder auf
Normalwerte an (Ramberg et al., 1984). Diese Prozesse scheinen aber bei Kühen, welche
unter Gebärparese leiden, nicht korrekt abzulaufen (Goff, 1992).
Einleitung
5
3.2.2. Gebärparese
Die Gebärparese („Milchfieber“) ist eine klinisch komplexe metabolische Krankheit der
Milchkühe, die durch eine schwerwiegende Hypokalzämie im peripartalen Zeitraum
charakterisiert ist (Goff et al., 1995a; Horst et al., 1997; Rings et al., 1997). Die
Bezeichnungen hypokalzämische Gebärparese, Paresis puerperalis, Festliegen oder
Hypokalzämie eignen sich besser als „Milchfieber“, da diese Krankheit zu keinem Fieber
führt (Rüsch und Rusch, 1996; Rings et al., 1997). Wegen des vermehrten Auftretens bei
Hochleistungskühen (Shappel et al., 1987; Sechen et al., 1988; Zepperitz, 1990; Olson, 1991;
Horst et al., 1997) wird die Gebärparese zu den Produktionskrankheiten gezählt (Phillippo et
al., 1994). Bei fleischbetonten Rinderrassen, Schafen (v.a. in der Spätträchtigkeit) und Ziegen
(a.p. oder p.p.) zeigt sich die Krankheit auf ähnliche Weise, tritt aber seltener auf. Bei diesen
Tieren präsentiert sie sich in verschiedenen Kombinationen von Tetanie und schlaffer
Lähmung, wobei die tetanische Form viel häufiger ist (Oetzel, 1988a). Mehr als 90% der
Gebärparese-Fälle bei Kühen ereignen sich zwischen 24 h vor bis 48 h nach der Geburt (Allen
und Sansom, 1985), wobei sich in vielen Studien alle Fälle innerhalb der ersten 24 Stunden
nach der Geburt ereigneten (Gröhn et al., 1990; Goff et al., 1991a; Rüsch und Rusch, 1996).
Goff et al. (1991a) zeigten, dass sich die Fälle unerklärlicherweise in den Wintermonaten
(Nov.-Jan.) häufen.
3.2.3. Vorkommen
Die Inzidenz in Europa beträgt bei Milchkühen 5-10% (Phillippo et al., 1994; Rüsch und
Rusch, 1996) und in einer Herde kann sie bis zu 20% betragen (Kamphues, 1996). Neben
Ketose und Mastitis ist die Gebärparese die 3. häufigste Krankheit bei Milchkühen und gehört
zu den häufigsten Störungen bei Hochleistungskühen (Fürll et al., 1996). In der Schweiz sind
Stoffwechselstörungen immer noch eine der wichtigsten Ursachen für tierärztliche
Behandlungen (Danuser et al., 1988). Als eine der häufigsten (Horst, 1986) und als die
wichtigste und ernsthafteste Produktionskrankheit der Milchkuh im peripartalen Zeitraum
(Allen und Sansom, 1985; Breves et al., 1999) gehört die Gebärparese zu den wirtschaftlich
bedeutendsten (Breves et al., 1999) und teuersten Krankheiten (Allen und Sansom, 1985).
Einleitung
6
3.2.4. Pathogenese
Auslösend ist der Beginn der Laktation, welche zu einem relativ schnellen und plötzlichen
Ca-Verlust aus dem Plasma-Pool ins Kolostrum führt (Oetzel, 1988a; Goff und Horst, 1994;
Horst et al., 1997; Joyce et al., 1997). Die Gebärparese entsteht aber nicht wegen einem
primären Ca-Mangel (Kamphues, 1996), es ist vielmehr eine Adaptationskrankheit des
Mineralstoffhaushaltes (Gaynor et al., 1989; Wanner, 1995). Die homöostatischen
Mechanismen, welche die Plasma-Ca-Konzentrationen in einem Bereich von ca. 2.25-2.5
mmol/l (Goff et al., 1995a) konstant halten sollten, reagieren verzögert (Sechen et al., 1988;
Doyle Massey et al., 1993; Block, 1994; Goff et al., 1995a; Kamphues, 1996; Joyce et al.,
1997) (Abb. 2). Wegen dieser Verzögerung (Reinhardt et al., 1988; Sansom et al., 1983) kann
die Plasma-Ca-Konzentration so stark abfallen (Reinhardt et al., 1988; Block, 1994; Goff et
al., 1995a), dass sogar der Tod eintreten kann, bevor die Mechanismen überhaupt adaptiert
sind (Reinhardt et al., 1988).
Abbildung 2: Ca-Metabolismus einer an Gebärparese erkrankten Kuh (nach Goff et al.,
1987)
Klinische Symptome treten bei Hypokalzämie dann auf, wenn beim Einsetzen der Laktation
die Knochen-Ca-Mobilisierung, die intestinale Ca-Absorption (Gaynor et al., 1989; Block,
Gebärparetische Kuh Input ≠ Output
Knochenresorption Fütterung
Darm
Extrazellulärer Ca-Speicher
Milch Ca-Verlust im Harn
Endogener fäkaler Verlust
Einleitung
7
1994; Phillippo et al., 1994; Goff und Horst, 1994; Fürll et al., 1996; Rüsch und Rusch, 1996)
und die Ca-Reabsorption aus den Nieren das aus dem Plasma-Pool für die Kolostrum-
Synthese abfliessende Ca nicht schnell genug ersetzen können, so dass das Plasma-Ca
kontinuierlich abfällt (Block, 1994; Phillippo et al., 1994; Goff und Horst, 1994; Fürll et al.,
1996). In der Galtperiode sind die Ca-Bedürfnisse minimal, der fötale Bedarf und die
endogenen fäcalen Ca-Verluste belaufen sich auf 10-12 g Ca/Tg. Die homöostatischen
Mechanismen bleiben somit relativ inaktiv, denn der gesamte Ca-Bedarf von etwa 30 g/Tg
wird in der Regel über das Ca im Futter gedeckt (Goff, 1992). Gegen Ende der Trächtigkeit
produzieren Milchkühe das Kolostrum. Am Tag der Geburt werden dann etwa 10 l Kolostrum
sezerniert. Dies fordert die homöostatischen Mechanismen stark (Goff und Horst, 1997b),
weil 2,3 g Ca pro kg Kolostralmilch verloren gehen. So scheidet eine Kuh am ersten
Laktationstag 23 g Ca aus, was 9 mal der gesamten Menge des im Plasma-Pool vorhandenen
Ca entspricht (Goff et al., 1987; Reinhardt et al., 1988; Léonard, 1992; Grummer, 1996; Horst
et al., 1997). Daraus wird ersichtlich, wie unter diesen Umständen eine Kuh für
schwerwiegende Hypokalzämien anfällig wird (Goff, 1992), denn der Ca-Bedarf steigt nicht
nur stark, sondern auch plötzlich an (Kichura et al., 1982). Die genauen Störungen, welche
zur Ausbildung der Gebärparese führen, sind aber noch unklar (Goff et al., 1991a; Horst et al.,
1994; Rings et al., 1997). Bei etwa 10% der an Gebärparese erkrankten Tiere weiss man, dass
die Ursache eine ungenügende oder verzögerte 1,25-(OH)2-Vit. D-Produktion ist. Diese Kühe
zeigen häufig Rückfälle und benötigen mehrere Ca-Infusionen (Reinhardt et al., 1988; Goff et
al., 1989b). Für die restlichen Fälle kommen theoretisch ungenügende PTH-, ungenügende
1,25-(OH)2-Vit. D- oder übermässige Calcitonin-Produktion in Frage. Eine ungenügende
Anzahl Rezeptoren im Zielgewebe (Goff et al., 1991b) oder Störungen in der
Signalübertragung bei Bindung des Hormons am Rezeptor sind weitere Möglichkeiten (Goff
et al., 1991b; Reinhardt et al., 1988). Bei der Gebärparese scheint aber die Produktion dieser
Hormone nicht ungenügend zu sein (Sechen et al., 1988; Lappeteläinen et al., 1993; Horst et
al., 1994; Goff et al., 1995a).
Die genaue Funktion des früher nur mit Tumoren assoziierten PTH-related Peptid, welches
auch in normalem Gewebe zu finden ist und in die Milch sezerniert wird, kennt man nicht.
Dieses Peptid kann aber mit PTH-Rezeptoren interagieren, was eine Rolle in der Ca-
Homöostase vermuten liess (Goff et al., 1991b; Kocabagli et al., 1995; Riond et al., 1995b).
Doch es scheint keine wichtige Rolle in der Regulation der Ca-Homöostase zu haben und
somit auch nicht in der Entstehung der Gebärparese (Kocabagli et al., 1995; Riond et al.,
1996).
Die Calcitonin-Regulation scheint ebenfalls nicht gestört zu sein (Hollis et al., 1981). Es
scheint eher, dass die Reaktivität des Zielgewebes auf die Hormone reduziert ist (Horst et al.,
1997; Goff und Horst, 1997a), was durch eine ungenügende Anzahl Rezeptoren oder auch
Einleitung
8
durch eine Fehlfunktion der Rezeptoren entstehen kann (Reinhardt et al., 1988; Horst et al.,
1994). Für die Fehlfunktion kommt eine metabolische Alkalose in Frage (Horst et al., 1997;
Goff, 2000), welche bei kationenreicher Fütterung entstehen kann (Goff und Horst, 1997a).
Diese führt dann womöglich zu einer Veränderung der PTH-Rezeptorenstruktur in den
Zielgeweben (Goff, 2000) und macht somit das Gewebe unfähig, adäquat auf das PTH zu
reagieren (Horst et al., 1997). Während der Trächtigkeit nimmt die Zahl der 1,25-(OH)2-Vit.
D-Rezeptoren im Colon zu (3-4 mal im Vergleich zu einer nicht-trächtigen Kuh). Bei der
Geburt nimmt diese Zahl unerklärlicherweise ab und steigt wieder während der Laktation an.
Die Abnahme bei der Geburt könnte ein Grund für die reduzierte Fähigkeit, Ca
bereitzustellen, und für die Verspätung der homöostatischen Mechanismen sein (Goff et al.,
1995a).
Bei den erkrankten und behandelten Tieren haben 25% Rückfälle. Bei diesen hat man einen
um 24-48h verzögerten 1,25-(OH)2-Vit. D-Anstieg gefunden, und es wird vermutet, dass die
Hydroxylase der Niere refraktär ist (Goff et al., 1989b).
3.2.5. Verlauf der Krankheit und Klinik
Die Gebärparese verläuft in drei Phasen. Im Plasma nimmt in der ersten Phase der Ca-Gehalt
wegen der Abgabe ins Kolostrum rapide ab. In der zweiten Phase (Goff et al., 1989b) ist das
Ca so tief, dass Muskel- und Nervenfunktionen gestört sind und klinische Symptome
auftreten (Allen und Sansom, 1985; Léonard, 1992; Horst et al., 1997; Goff und Horst,
1997b). In der dritten Phase können im Fall einer Therapie die Funktionen wieder in Gang
kommen und das Plasma-Ca innerhalb von 4 Tagen seinen normalen Wert erreichen (Goff et
al., 1989b). Werden die Tiere nicht behandelt, so sind die Ausfälle der Muskel- und
Nervenfunktionen so weit fortgeschritten, dass der Tod eintritt (Rings et al., 1997).
Phase 1: Diese verläuft oft unbeachtet, weil die Zeichen unauffällig sind und die
Phase meistens weniger als eine Stunde dauert. Wegen einer reduzierten
Membranstabilisierung durch das mangelnde Ca zeigt sich diese Phase klinisch als milde
Erregbarkeit (Oetzel, 1988a) und tetanische Parese ohne Festliegen (Oetzel, 1988a; Zepperitz,
1990; Block, 1994; Horst et al., 1997). Es kommt zu Muskelzittern, welches dazu führt, dass
sich die Kuh nur mit Mühe bewegen kann (Allen und Sansom, 1985; Rings et al., 1997) und
wegen Überextension der Muskeln der Gang steif wird (Daniel, 1983; Allen und Sansom,
1985; Rings et al., 1997). Es werden Unruhe (Daniel, 1983), Nervosität (Oetzel, 1988a),
Hypersensibilität (Allen und Sansom, 1985; Oetzel, 1988a; Rings et al., 1997), Anorexie
(Oetzel, 1988a; Zepperitz, 1990; Rüsch und Rusch, 1996; Rings et al., 1997), Inappetenz
(Zepperitz, 1990; Rüsch und Rusch, 1996; Rings et al., 1997), Schwäche (Oetzel, 1988a)
Einleitung
9
(vorwiegend in der Nachhand (Rüsch und Rusch, 1996)), Trippeln (Oetzel, 1988a; Rings et
al., 1997) und wegen der erhöhten Muskelaktivität Tachykardie und eine leichte
Hyperthermie beobachtet. Nach dem Zustand der Übererregbarkeit und Tetanie der ersten
Phase findet ein Übergang zum Zustand der Depression und Paralyse der zweiten Phase statt
(Oetzel, 1988a).
Phase 2: In der zweiten Phase, welche 1-12 Stunden dauern kann (Oetzel, 1988a),
entwickelt sich das charakteristische klinische Bild des sternalen Festliegens (Zepperitz,
1990; Block, 1994; Phillippo et al., 1994; Goff et al., 1995a; Rings et al., 1997) mit
gestrecktem Hals (oft mit einer S-förmigen Krümmung) (Oetzel, 1988a; Rings et al., 1997)
oder auf der Flanke anliegendem Kopf (Daniel, 1983; Oetzel, 1988a). Auslösend ist eine
schlaffe Parese der Skelettmuskulatur (Block, 1994; Phillippo et al., 1994; Goff et al., 1995a;
Rings et al., 1997), welche sich zuerst als Inkoordination zeigt (Daniel, 1983; Allen und
Sansom, 1985; Phillippo et al., 1994; Rings et al., 1997). Die schlaffe Lähmung entsteht, weil
durch das tiefe Ca die Fähigkeit zur Acetylcholinfreisetzung reduziert wird und die
Impulsübertragung somit blockiert ist (Oetzel, 1988a). Leichte Muskeltremoren (Oetzel,
1988a; Rings et al., 1997) (v.a. beim Triceps (Oetzel, 1988a)), Zähneknirschen (Rings et al.,
1997) und ein schneller Puls mit leisen Herztönen (beeinträchtigte Funktion des Herzmuskels
(Oetzel, 1988a)) sind weitere Befunde. Wegen verminderter Durchblutung (Oetzel, 1988a)
fühlen sich die Extremitäten kühl an (v.a. die Ohren) (Oetzel, 1988a; Rings et al., 1997) und
das Bewusstsein ist getrübt (Oetzel, 1988a; Phillippo et al., 1994; Rings et al., 1997). Die
Körperoberfläche ist kalt bis nasskalt (Rüsch und Rusch, 1996; Zepperitz, 1990) und die
Rektaltemperatur liegt tiefer als 38,8° C (Rüsch und Rusch, 1996), meistens zwischen 35.6
und 37.8 °C (Oetzel, 1988a). Die Funktion der glatten Muskulatur wird auch beeinträchtigt,
was zu Atonie des Magen-Darm-Traktes führt. Die Atonie verursacht Blähung (Oetzel,
1988a), Obstipation, gestörten bis fehlenden Harn- (Rings et al., 1997; Horst et al., 1997) und
Kotabsatz (Zepperitz, 1990; Rings et al., 1997; Horst et al., 1997) und Verlust des
Analreflexes. Dilatierte Pupillen (Oetzel, 1988a; Rings et al., 1997) und ein trockenes
Flotzmaul sind weitere Zeichen (Rings et al., 1997). Werden die erkrankten Kühe nicht
behandelt, so sterben die meisten bereits in der zweiten Phase (Goff et al., 1989b).
Phase 3: In der dritten Phase kommt es zu lateralem Festliegen (Horst et al., 1997;
Rings et al., 1997) und zu einem progressiven Verlust des Bewusstseins (Oetzel, 1988a; Rings
et al., 1997) bis hin zum Koma (Oetzel, 1988a; Goff et al., 1989b; Zepperitz, 1990; Rings et
al., 1997; Horst et al., 1997). Die Blähung des Pansens ist durch die Atonie und das laterale
Liegen dann oft stark ausgeprägt (Oetzel, 1988a; Rings et al., 1997), was zu Atemstörungen
und zu Inhalation von regurgitiertem Panseninhalt führen kann (Rings et al., 1997). Die
Herzleistung nimmt immer mehr ab, die Töne werden immer leiser und der kaum spürbare
Puls steigt auf 120 und mehr (Oetzel, 1988a). Wird in der dritten Phase nicht behandelt, so
Einleitung
10
sterben die Tiere innert weniger Stunden (Allen und Sansom, 1985; Oetzel, 1988a; Block,
1994; Phillippo et al., 1994; Goff et al., 1995a; Horst et al., 1997).
3.2.6. Laborbefunde
Die akute Hypokalzämie ist meistens von einer Hypophosphatämie (Barlett und Ross, 1984;
Lappeteläinen et al., 1993; Phillippo et al., 1994; Rüsch und Rusch, 1996) und manchmal
auch noch von einer milden Hypomagnesämie (Zepperitz, 1990; Rüsch und Rusch, 1996)
oder Hypermagnesämie begleitet (Allen und Sansom, 1985; Oetzel, 1988a). Léonard (1992)
spricht von einer Hypokalzämie erst, wenn das Serum-Ca Werte ≤ 0.93 mmol/l bzw. 4 mg/dl
erreicht, wobei die meisten Autoren schon bei Werten ≤ 1.75 mmol/l bzw. 7.5 mg/dl von einer
Hypokalzämie sprechen. Ab diesen Werten werden nämlich klinische Ausfälle möglich
(Oetzel, 1988a; Rüsch und Rusch, 1996; Goff, 1999). Bei festliegenden Tiere findet man
meistens Werte < 1.25 mmol/l (Goff, 1999).
3.2.7. Therapie
Zur Therapie wird i.v. eine Ca-Lösung (8-10 g) infundiert, um die Zeit, bis der Körper selber
genügend Ca mobilisieren kann, zu überbrücken (Reinhardt et al., 1988; Goff und Horst,
1994; Horst et al., 1997; Rings et al., 1997). Die Behandlung ist keine Ersatztherapie, denn
die verabreichte Menge ist nur etwa so gross wie der sofort austauschbare Ca-Pool des Tieres
und bedeutend tiefer als die Menge, welche in 24 h in die Milch sezerniert wird. Die Infusion
bewirkt eine transiente Hyperkalzämie. Diese scheint aber zu genügen, bis die normalen
homöostatischen Mechanismen wieder richtig funktionieren, und insbesondere, um die
normale Darmfunktion wieder in Gang zu bringen und den Appetit anzuregen (Allen und
Sansom, 1985). Um Aspiration bei Regurgitation zu vermeiden, ist es wichtig, dass das Tier
vor dem Infundieren sternal liegt (Oetzel, 1988a). Man sollte auch langsam infundieren, denn
bei zu schneller Infusion können Herzarrythmien auftreten (Rings et al., 1997). Werden in
kurzer Zeit Serum-Ca Werte > 5.83 mmol/l bzw. 25 mg/dl erreicht, kann ein Herzstillstand
auftreten (Horst et al., 1997). Der Therapieerfolg und die Prognose werden hauptsächlich von
der Festliegedauer bestimmt; somit ist eine rasche Therapie eindeutig notwendig (Oetzel,
1988a; Rüsch und Rusch, 1996). In der Studie von Rüsch und Rusch (1996) erholten sich
praktisch alle Tiere, die weniger als 4 h festlagen. Die meisten Tiere sprechen gut an und
erholen sich schnell nach einer einzigen Behandlung (Allen und Sansom, 1985; Oetzel,
1988a; Goff et al., 1989b). In 25% der Fälle erfahren aber die Kühe einen Rückfall und
brauchen zusätzliche Behandlungen (Goff et al., 1989b; Horst et al., 1997).
Einleitung
11
3.2.8. Downer Kuh
Werden die Tiere nicht behandelt, so können diese innerhalb von 48 h sterben. Viel häufiger
entwickeln sie sich aber zu „Downer-Kühen“, oft sogar trotz Therapie (Allen und Sansom,
1985). Erst wenn keine klinischen Zeichen für eine systemische Krankheit vorhanden sind
und die Tiere schon mindestens 24 h liegen, kann man von „Downer Kühen“ sprechen (Cox,
1981). „Downer Kuh“ ist ein Begriff für Tiere, welche sternal liegen (Cox et al., 1982), bei
vollem Bewusstsein sind (Cox, 1981) und nicht fähig sind aufzustehen. Die vorderen
Gliedmassen sind üblicherweise funktionsfähig, während die Hintergliedmassen das
Körpergewicht nicht tragen können (Cox et al., 1982). Die auf die Hintergliedmassen
beschränkte Schwäche ist höchstwahrscheinlich nicht metabolisch bedingt (Cox, 1981). Die
Pathogenese beruht eher auf Druckschädigungen der Nerven und Muskeln (Cox et al., 1982).
Als Ursache des Downer Cow-Syndroms gelten neben der Gebärparese auch Toxämien durch
Mastitis oder Metritis, Abkalbelähmung durch Nervenschäden und sonstige Faktoren, welche
zu einem initialen oder primären Festliegen führen. Durch das primäre und verlängerte
Festliegen kommt es dann zu Druckschädigungen (Cox, 1981), welche zu Ischämien von
Nerven und Muskeln (Cox, 1981; Oetzel, 1988a) und letztendlich zu sekundärem Festliegen
führen. Bei Aufstehversuchen kann es zu Muskel- und Bänderrissen kommen, welche
schlussendlich zur Phase des terminalen Festliegens führen (Cox, 1981; Oetzel, 1988a).
3.2.9. Prädisponierende Faktoren
Folgende Faktoren prädisponieren Milchkühe zu Gebärparese:
− Fütterung: Die Fütterung besitzt eindeutig auf komplexe Weise einen wichtigen Einfluss
(Goff et al., 1987; Van Mosel und Corlett, 1990; Enevoldsen, 1993; Kamphues, 1996;
Horst et al., 1997). Schon lange ist bekannt, dass eine Ca-reiche Fütterung in der
Galtphase einen negativen Einfluss auf die Ca-Mobilisierungsfähigkeit besitzt (Van de
Braak et al., 1986a; Olson, 1991; Fürll et al., 1996), und dass die P-Versorgung auch
einen Einfluss ausübt (Fürll et al., 1996). Neuerdings wurde erkannt, dass zu hohe K- und
Na-Konzentrationen in der Galtphase das Risiko einer Hypokalzämie erhöhen (Beede,
1992a) und somit nicht direkt der hohe Ca-Gehalt einer Ration, sondern die Kombination
mit hohem K und anderen starken Kationen die Hauptursache ist (Block, 1984; Beede,
1992a; Goff und Horst, 1997a). Bei tiefem Ca wird wegen den bereits aktiven Ca-
homöostatischen-Mechanismen die nachteilige Wirkung von hohem Na und K überdeckt
(Block, 1984). Die Fütterung scheint auch die Fähigkeit der Ca-regulierenden Hormone,
Einleitung
12
das Zielgewebe für die Laktation zu adaptieren, beeinflussen zu können (Goff et al.,
1991b).
− Rasse: Die Rasse spielt auch eine wichtige Rolle (Harris, 1981; Goff et al., 1987; Olson,
1991; Rüsch und Rusch, 1996; Horst et al., 1997). Die Inzidenz ist allgemein am höchsten
bei Jerseys gefolgt von Holstein Kühen (Oetzel, 1988a; Olson, 1991; Goff, 2000). Bei den
in der Schweiz vorkommenden Rassen tritt Festliegen am häufigsten bei RH-Kreuzungen
und am seltesten beim Braunvieh auf (Danuser et al., 1988). Die Abhängigkeit von der
Rasse wird auf unterschiedliche Ca-Rezeptoren-Konzentrationen im Magen-Darm-Trakt
(Horst et al., 1997) und auf die Ca-Mobilisierungsfähigkeit zurückgeführt (Fürll et al.,
1996).
− Alter: Mit fortschreitendem Alter tritt die Gebärparese immer häufiger auf (Shappel et al.,
1987; Rüsch und Rusch, 1996; Kamphues, 1996; Horst et al., 1997; Rings et al., 1997).
Gründe dafür sind, dass mit zunehmendem Alter die Milchproduktion (Oetzel, 1988a;
Olson, 1991; Horst et al., 1997) anfänglich ansteigt, die Ca-Mobilisierungsfähigkeit aus
dem Knochen abnimmt (Van de Braak et al., 1987; Oetzel, 1988a; Olson, 1991; Fürll et
al., 1996; Horst et al., 1997), die aktive Ca-Transportfähigkeit im Gastrointestinaltrakt
vermindert ist (Olson, 1991; Horst et al., 1997) und die Vitamin-D3-Produktion gestört ist
(Reinhardt et al., 1988; Horst et al., 1997). Mit dem Alter nimmt die 1,25-(OH)2-Vit. D-
Rezeptorenkonzentration im Zielgewebe (Reinhardt et al., 1988; Goff et al., 1991b; Horst
et al., 1994) und die Anzahl Osteoblasten (Rezeptoren für 1,25-(OH)2-Vit. D und PTH)
(Horst et al., 1994; Goff, 2000) und Osteoklasten (fehlende Rezeptoren für 1,25-(OH)2-
Vit. D und PTH) im Knochen ab (Reinhardt et al., 1988; Horst et al., 1994; Goff, 2000).
Diese Mechanismen führen zu einer Verzögerung und Abnahme der Reaktivität der
Gewebe und zu einer verminderten Ca-Bereitstellung (Horst et al., 1994). Beede (1992b)
beobachtete in seinem Versuch, dass in der 1. und 2. Laktation nur subklinische
Hypokalzämien auftraten. Tiere in der ersten Laktation erkranken selten (Danuser et al.,
1988; Gröhn et al., 1990; Goff et al., 1991b; Horst et al., 1994; Ramberg et al., 1996;
Rüsch und Rusch, 1996), weil bei ihrem ohnehin schon hohen Ca-Turnover der
Organismus weniger für eine schwerwiegende Hypokalzämie anfällig ist (Ramberg et al.,
1996). Der Knochen und der Darm dieser Tiere adaptiert schnell, und es tritt höchstens
eine subklinische Hypokalzämie in den ersten Tagen der Laktation auf (Reinhardt et al.,
1988; Horst et al., 1994).
− Leistung und Laktationsnummer: Das vermehrte Auftreten bei Hochleistungstieren ist
auf die hohe Milchproduktion zurückzuführen (Hollis et al., 1981; Shappel et al., 1987;
Oetzel, 1988a; Sechen et al., 1988; Zepperitz, 1990; Olson, 1991; Horst et al., 1997). Die
Leistung ist nämlich ein sehr wichtiger Faktor in der Entstehung (Goff et al., 1987;
Kamphues, 1996; Rüsch und Rusch, 1996). Festliegen tritt vermehrt bei Kühen in der 3.
Einleitung
13
und folgenden Laktation auf (Beede et al., 1992b; Horst et al., 1994). Rüsch und Rusch
(1996) und Zepperitz (1990) beobachteten vermehrt Festliegen bei Tieren ab der 4.
Laktation, ähnlich wie Danuser et al. (1988). Die Leistung findet meistens ihren
Höhepunkt in der 4. Laktation (Oetzel, 1988a). Zwischen der Menge an Ca, die im
Kolostrum verloren geht, und der Hypokalzämie fand aber Shappel (1987) keine
Korrelation.
− Gebärparese-Vorgeschichte: Gebärparese kommt häufiger bei Tieren mit einer
Gebärparese-Vorgeschichte vor (Block, 1984; Oetzel, 1988a). Gemäss der Studie von
Danuser et al. (1988) ist das Risiko für eine erneute Erkrankung in der nächsten Laktation
relativ hoch.
− Östrogen: Erhöhte Östrogenkonzentrationen (Hollis et al., 1981; Allen und Sansom,
1985; Sechen et al., 1988) wirken auf die Knochenmobilisierung hemmend (Sansom et al.,
1983; Waage, 1984; Reinhardt et al., 1988; Van Mosel et al., 1991; Lappeteläinen et al.,
1993). Die Östrogenkonzentrationen steigen um die Geburt an (Lappeteläinen et al., 1993;
Rings et al., 1997). In verschiedenen Studien waren die Östrogen-Werte der
hypokalzämischen Tiere im Vergleich zu den nicht-erkrankten tatsächlich erhöht (Hollis
et al., 1981; Sechen et al., 1988; Lappeteläinen et al., 1993).
− Hypomagnesämie: Eine Hypomagnesämie wirkt hemmend auf die
Knochenmobilisierung und somit auch auf die Ca-Mobilisation (Sansom et al., 1983;
Waage, 1984; Reinhardt et al., 1988; Van Mosel et al., 1991). Mg ist Bestandteil des
second messengers der Rezeptoren im Zielgewebe (Goff, 2000). Somit nimmt bei
mangelndem Mg die Reaktivität der Zielgewebe auf das 1,25-(OH)2-Vit. D und das PTH
ab (Reinhardt et al., 1988; Goff, 2000). Je nach Dauer der Hypomagnesämie ist sogar die
PTH-Ausschüttung gestört (Van Mosel et al., 1991). Schon bei einer leichten
Hypomagnesämie ist die Effizienz der Ca-Mobilisation reduziert, was möglicherweise
wegen einer inadäquaten Reaktion der Nebenschilddrüsen geschieht (Contreras et al.,
1982).
− Erkrankungen: Erkrankungen, welche zu Anorexie führen, können Ursache dafür sein,
dass zuwenig Ca aufgenommen wird (Rings et al., 1997).
3.2.10. Folgeprobleme
Die Gebärparese erhöht im Allgemeinen das Risiko für postpartale Störungen (Curtis et al.,
1983). Die niedrigen Blut-Ca-Werte führen zu Funktionsstörungen der Nerven (Goff et al.,
1989b) und zu reduzierter Kontraktilität der glatten Muskulatur und der Skelettmuskulatur.
Dies führt zu verminderter Motilität und zu vermindertem Tonus (Curtis et al., 1983; Oetzel,
1988a; Goff et al., 1989b; Hutjens, 1996). Daraus können folgende Erkrankungen entstehen:
Einleitung
14
− Labmagenverlagerung (Curtis et al., 1983; Oetzel, 1988a; Olson, 1991; Léonard, 1992;
Doyle Massey et al., 1993; Hutjens, 1996; Horst et al., 1997)
− Rektumprolaps (Oetzel, 1988a)
− Ketose (Curtis et al., 1983; Oetzel, 1988a; Olson, 1991; Goff und Horst, 1997b)
− Mastitis (v.a. Colimastitiden) (Curtis et al., 1983; Oetzel, 1988a; Goff et al., 1989a;
Olson, 1991)
− Tympanie (Allen und Sansom, 1985)
− Sekundäre Pneumonie (Aspiration von Panseninhalt) (Allen und Sansom, 1985)
− Dystokie (Curtis et al., 1983; Oetzel, 1988a; Gröhn et al., 1990; Olson, 1991; Horst et al.,
1997)
− Gebärmuttervorfall (Curtis et al., 1983; Oetzel, 1988a; Gröhn et al., 1990; Olson, 1991;
Léonard, 1992; Hutjens, 1996; Kamphues, 1996; Horst et al., 1997)
− Retentio Secundinarum (Curtis et al., 1983; Oetzel, 1988a; Gröhn et al., 1990; Olson,
1991; Léonard, 1992; Hutjens, 1996; Kamphues, 1996; Horst et al., 1997)
− Verzögerte Uterusinvolution (Hutjens, 1996)
− Metritis (Gröhn et al., 1990; Léonard, 1992; Kamphues, 1996)
Eine Studie in der Schweiz ergab, dass 42% der Kühe, welche an Gebärparese oder anderen
Stoffwechselkrankheiten erkrankten, vorwiegend wegen Fortpflanzungsstörungen in
derselben Laktation erneut behandelt werden mussten (Danuser et al., 1988).
Subklinische Hypokalzämien dürfen nicht unterschätzt werden. Untersuchungen zeigten, dass
in gut geführten Herden, bei welchen klinische Gebärparese und Ketose kaum ein Problem
waren, pro Kuh 230-450 kg mehr Milch in der folgenden Laktation erzielt werden konnten,
wenn subklinische Hypokalzämien vermieden wurden (Beede, 1992a). Wenn auch nur in
einer milderen Form können subklinische Hypokalzämien (Léonard, 1992) dieselben
Folgeprobleme wie die Gebärparese haben (Goff, 1992). Insbesondere ist die TS-Aufnahme
gerade in der heiklen Phase nach der Geburt reduziert, wodurch Milch- und
Fruchtbarkeitsleistung beeinträchtigt werden (Léonard, 1992). Schlussendlich beeinträchtigen
subklinische Hypokalzämien, welche viel häufiger als die Gebärparese vorkommen, die
Herdengesundheit fast so stark, wenn nicht sogar stärker als klinisch manifeste
Hypokalzämien (Goff, 1992). Daraus wird ersichtlich, wie wichtig die Prävention zur
Verminderung der ökonomischen Verluste ist (Block, 1994).
3.2.11. Ökonomische Verluste Die folgenden Punkte führen bei einer Gebärparese zu ökonomischen Verlusten:
− Tierarztkosten (Block, 1984; Allen und Sansom, 1985; Goff et al., 1988)
Einleitung
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− Laborkosten (Block, 1984; Allen und Sansom, 1985; Goff et al., 1988)
− Leistungseinbusse. Die Tiere, welche eine Hypokalzämie hatten, produzieren weniger
Milch (Block, 1984; Allen und Sansom, 1985; Goff et al., 1988). Rajala-Schultz et al.
(1999) stellten jedoch fest, dass trotz des anfängliches Verlustes an Milch die Gebärparese
nachfolgend sogar zu einer besseren Milchleistung führte und deshalb über die ganze
Laktation kein negativer Effekt auf die Milchleistung bestand
− Prädisposition zu sekundären Erkrankungen (Goff et al., 1988)
− Erfolglose Therapie (Phillippo et al., 1994)
− Abgang der Kuh (Block, 1984; Allen und Sansom, 1985; Goff et al., 1988). Eine in der
Schweiz durchgeführte Studie ergab, dass Milchkühe, welche einmal wegen Gebärparese
behandelt wurden, ein erhöhtes Abgangsrisiko hatten (Danuser und Gaillard, 1990)
3.3. Das DCAB-Konzept
Das DCAB-Konzept ist relativ neu (Beede et al., 1992b) und wurde als solches erstmals von
Block 1984 beschrieben. Ein ähnliches Prinzip wurde jedoch schon 1962 von Ender et al. und
1975 von Dishington formuliert und als Alkali-Alkalinity (AA) bezeichnet. DCAB steht für
„dietary cation-anion balance“. Einige Synonyme dafür sind DCAD (dietary cation-anion
difference), DEB (dietary electrolyte balance), CAB (cation-anion balance), SIB (strong ion
balance) und FID (fixed ion difference) (Byers, 1994). In Worte gefasst steht DCAB für die
Summe der Kationen Natrium und Kalium abzüglich der Summe der Anionen Chlorid und
Schwefel im Futter in Milliäquivalent pro kg Trockenmasse (Block, 1984):
DCAB (meq/kg TS) = (meq Na + meq K) – (meq Cl + meq S)
Heute wird diese Formel von vielen Ernährungsspezialisten als Standard für die Berechnung
des DCAB im Futter gebraucht (Oetzel, 2000).
3.3.1. Die Ionen im DCAB-Konzept
Die in die Formel einbezogenen Ionen üben hauptsächlich einen Einfluss auf den
systemischen Säure-Basen-Haushalt der Kuh aus. Zusätzlich haben diese Ionen aber auch
Einfluss auf den osmotischen Druck und die Transportmechanismen der Zellmembranen
(Na/K-Pumpe) (Beede, 1992a; Block, 1994). Die bioverfügbaren Ionen Na, K, Cl und S
werden als „fixed ions“ bezeichnet, weil sie nicht weiter metabolisiert werden können (Beede
Einleitung
16
et al., 1992b; Block, 1994). Ausserdem werden diese hoch dissoziierten nicht
metabolisierbaren Ionen wegen ihrer Fähigkeit, den stärksten ionischen Effekt auf den Säure-
Basen-Haushalt auszuüben, auch „strong ions“ genannt (Beede, 1992a; Goff, 2000). Da jedes
Ion seine Wirkung je nach seiner Wertigkeit oder elektrischen Ladung ausübt, ist in der
folgenden Formel die Wertigkeit und das Atomgewicht berücksichtigt (Beede, 1992a; Byers,
1994):
DCAB (meq/100 g TS) =
[(%Na in TS/0.023) + (%K in TS/0.039)] – [(%Cl in TS/0.0355) + (%S in TS/0.016*)] *Äquivalenz = Atomgewicht/Wertigkeit.
Am Beispiel des Schwefels: Atomgewicht = 32, Wertigkeit = 2, Äquivalenzgewicht = 32/2 = 16 → S
= 0.016 mEq (Oetzel, 1993)
Der Vollständigkeithalber müssten Ca, Mg, SO42-, H2PO4
- und HPO4
2- auch in die Formel mit
einbezogen werden (Beede et al., 1992b; Kessler, 1996a). So formulierte Goff (2000) nach
einer Reihe von Untersuchungen zur besseren Beschreibung des DCAB-Wertes und der
Säuerungsfähigkeit einer Ration die folgende Variante in meq/kg TS:
DCAB = (0.15 Ca2+ + 0.15 Mg2+ + Na+ + K+) - (Cl- + 0.25 S2- + 0.5 P3-)
3.3.2. Das DCAB im Futter
Die meisten auf Grundfutter basierenden Galtrationen sind Kationen-, vorwiegend K- reich.
Ein Beispiel für ein kationenreiches Grundfutter ist die Ca- und K-reiche Luzerne, welche für
die Galtration nicht geeignet ist (Goff et al., 1991a; Goff, 1992; Erdman, 1993; Oetzel, 1993;
Block, 1994; Fürll et al., 1996; Horst et al., 1997; Breves et al., 1999). Das K ist vor dem Ca
am stärksten an der Entstehung des Milchfiebers beteiligt und kann somit als Indikator für die
Milchfieber-Gefährdung einer Ration gebraucht werden (Kamphues, 1993; Horst et al., 1997).
Die Schweiz hat mit einem Mittelwert von 30 g K/kg TS einen sehr hohen K-Wert im
Wiesenfutter (Kessler, 1996b). Wären die Pflanzen meistens relativ zum K nicht noch
zusätzlich Cl-arm, würde ihr DCAB-Wert nicht so hohe positive Werte erreichen (Ramberg et
al., 1996). So weisen Leguminosen (Bsp.: Luzerne) wegen der hohen Ca-, K- und Na-
Konzentrationen Werte von +300 bis +600 meq/kg TS auf (Léonard, 1992). In den
konventionellen Futtermitteln findet man positive DCAB-Werte zwischen +100 und +350
meq/kg TS (Goff et al., 1991a; Goff, 1992; Erdman, 1993; Oetzel, 1993; Block, 1994; Fürll et
Einleitung
17
al., 1996; Horst et al., 1997; Breves et al., 1999). Nicht zu vernachlässigen ist der grosse
Einfluss, welcher die Düngung je nach Mineralstoffgehalt auf den DCAB-Wert des Futters
hat (Pehrson et al., 1999). Des weiteren wird durch den häufigen Zusatz von Mineralsalzen
das ohnehin schon im Grundfutter vorhandene Ca noch erhöht (Kamphues, 1993).
Futtermittel, welche viele Kationen (v.a. Na und K) enthalten, lösen häufiger Milchfieber aus,
während solche mit vielen Anionen (v.a. S und dann erst Cl) Milchfieber vorbeugen können
(Goff et al., 1991a; Oetzel, 1991b; Grummer, 1996).
Das DCAB-Konzept ist auch wichtig, damit Kationen- und Ca- reiche Futtermittel (Bsp.
Luzerne) in der Galtphase dennoch verfüttert werden können (Ramberg et al., 1996). So ist
die Luzerne beispielsweise auf den meisten Milchviehbetrieben in den U.S.A. das
verbreitetste Rauhfutter (Oetzel, 2000). In der Praxis kann durch Zusatz von anionischen
(sauren) Salzen der DCAB-Wert bis auf negative Werte erniedrigt werden (Joyce et al.,
1997). Joyce et al. (1997) zeigten in ihrer Studie, dass Luzerne mit einem relativ hohen Zusatz
an sauren Salzen zur Gebärpareseprophylaxe, trotz des Verlustes an Palatibilität, von den
Tieren gefressen wurde.
3.3.3. Einfluss des DCAB auf den Organismus
Die Anionen und Kationen im Futter sind mit dem physiologischen Bedürfnis des Körpers,
elektrische Neutralität zu bewahren, eng verknüpft (Byers, 1993). Darum versucht der
Organismus bei Zufuhr von Ionen die elektrische Neutralität des Körpers wieder herzustellen,
indem beispielsweise die renale Reabsorption des Bikarbonats moduliert wird. Daraus ergibt
sich eine Erhöhung der H+-Ionen Konzentration bei einem Anionen- und Erhöhung der HCO3-
-Konzentration bei einem Kationen-Überschuss (Beede et al., 1992b; Beede, 1992a; Block,
1994; Delaquis und Block, 1995a). Durch diese Mechanismen beeinflussen die
unterschiedlichen Mengen an absorbierbaren Anionen und Kationen eines Futters den Säure-
Basen-Haushalt einer Kuh. Wenn das Tier mehr Anionen als Kationen absorbiert, entsteht
eine leichte Azidose, wenn es aber mehr Kationen als Anionen absorbiert, so resultiert eine
Alkalose (Pehrson et al., 1999). Diese Verschiebungen im Säure-Basen-Haushalt lösen dann
ihrerseits weitere Reaktionen aus wie beispielsweise bei einer Acidose eine vermehrte
Knochenmobilisierung zur H+-Ionen Abpufferung mittels Karbonate (Beede, 1992a).
Im Fall des K wurde festgestellt, dass bei Erhöhung des K-Gehaltes der Pflanzen diese auch
vermehrt organische Säuren enthalten. Bei Aufnahme dieser Pflanzen entsteht somit eine
Alkalose im Organismus, einerseits durch die Abpufferung des K, aber anderseits auch durch
die Abpufferung der organischen Säuren (Grunes, 1992). Wegen diesen Mechanismen kann
durch die Manipulation des DCAB-Wertes eines Futters entweder eine milde metabolische
Einleitung
18
Azidose (Abnahme des Blut-pH durch die Erhöhung der H+-Konzentration und Erniedrigung
der HCO3--Konzentration) (Beede, 1992a; Beede et al., 1992b; Goff, 1992; Erdman, 1993;
Block, 1994; Delaquis und Block, 1995a; Delaquis und Block, 1995b; Fürll et al., 1996;
Kamphues, 1996; Tauriainen et al., 1998) oder umgekehrt eine milde metabolische Alkalose
im Tier induziert werden (Beede et al., 1992b; Beede, 1992a; Block, 1994; Delaquis und
Block, 1995a). Keine dieser in Grenzen gehaltenen Säure-Basen Verschiebungen lösen
dramatische Veränderungen oder Krankheiten aus, sondern sind nur physiologische
Reaktionen zum Erlangen eines Gleichgewichts (Beede et al., 1992b; Beede, 1992a; Block,
1994; Delaquis und Block, 1995a). So zeigte Schonewille (1994) in seinem Versuch, in dem
das Futter einen DCAB-Wert von –170 meq hatte, dass trotz der Erniedrigung des Blut-pH
dieser immer noch in den normalen physiologischen Grenzen gehalten wurde.
3.3.4. DCAB und Milchfieberprävention
In vielen Arbeiten konnte gezeigt werden, dass Kühe, welchen in der Galtphase Anionen mit
der Ration zugeführt wurden, signifikant weniger an Milchfieber und Hypokalzämie litten als
Kühe, welche kationenreiche Rationen erhielten (Block, 1984; Gaynor et al., 1989; Goff et
al., 1991a; Hutjens, 1991; Beede et al., 1992b; Oetzel, 1993; Abu Damir et al., 1994;
Phillippo et al., 1994; Kamphues, 1996; Grummer, 1996; Fürll et al., 1996; Joyce et al., 1997;
Moore et al., 2000; Oetzel, 2000). In einer Arbeit mit Schafen wurde gezeigt, dass diese mit
einer sauren Ration während der Hypokalzämie mehr Ca mobilisieren (Takagi und Block,
1991a). Die Fütterung einer Ration mit tiefen DCAB-Werten bewirkt im Vergleich zu einer
konventionellen Ration höhere ionisierte Serumkalzium-, Chlor- und Phosphorwerte und
einen weniger markanten Abfall dieser Ionen um die Geburt (Block, 1984; Gaynor et al.,
1989; Beede et al., 1992b; Abu Damir et al., 1994; Joyce et al., 1997). Für die
Gebärpareseprophylaxe werden für einen sicheren Erfolg bei Anwendung der Standardformel
nach Block (1984) Werte zwischen -150 und -100 meq/kg TS empfohlen (Beede, 1992a;
Goff, 1992; Breves et al., 1999; Moore et al., 2000). Wird die ausführlichere Formel nach
Goff (2000) angewendet, wird ein DCAB-Wert um + 200 mEq/kg empfohlen. Diese Werte
werden aber normalerweise mit konventionellen Futtermitteln nicht erreicht. Eine
prophylaktische Wirkung gegen die Gebärparese wird jedoch schon ab einer Reduktion auf 0
meq/kg beobachtet (Goff, 1992; Beede, 1992a; Fürll et al., 1996; Breves et al., 1999). Um
eine adäquate Wirkung zu erreichen, empfiehlt es sich, die sauren Salze in den drei letzten
Trächtigkeitswochen bis zur Geburt zu füttern (Oetzel et al., 1988b; Goff, 1992; Beede,
1992a; Beede et al., 1992b; Byers, 1994; Fürll et al., 1996; Moore et al., 2000), wobei nach
Pehrson (1999) zwei Wochen, nach Beede (1992a) 10 Tage und nach den Erfahrungen von
Einleitung
19
Oetzel (2000) sogar 5 Tage für die maximale Wirkung schon genügen würden. Anionische
Diäten können komplikationslos (Beede, 1992a; Tauriainen et al., 1998) bis 6 Wochen lang
vor der Geburt gefüttert werden (Beede, 1992a). Wichtig ist aber, die Kühe sofort nach dem
Abkalben auf eine Ration mit positiven DCAB-Werten umzustellen (Beede, 1992a; Pehrson
et al., 1999).
3.3.5. Mechanismus der Milchfieberprophylaxe
Der Mechanismus der Prophylaxe durch die sauren Salzen ist noch nicht völlig geklärt.
Tatsache ist, dass Kühe welche anionisch gefüttert werden, im Vergleich zu den kationisch
gefütterten signifikant höhere Ca-Werte (ionisiertes Ca) bei der Geburt und in den ersten paar
Tagen der Laktation aufweisen (Oetzel et al., 1988b; Goff et al., 1991a; Seymour et al. 1992;
Wang und Beede, 1992; Phillippo et al., 1994; Van Mosel et al., 1994; Tauriainen et al., 1998;
Moore et al., 2000). In Versuchen wurde festgestellt, dass die Fütterung einer Kuh in der
Spätträchtigkeit mit Chlorid- und/oder Sulfat-angereichertem Futter („Anionenration“) den
Blut-pH-Wert reduziert (Goff et al., 1991a; Léonard, 1992; Byers, 1993; Block, 1994; Fürll et
al., 1996). Es wird angenommen, dass als erstes zur Neutralisierung der absorbierten Anionen
und zur Konstanthaltung des Blut-pH-Wertes eine Zunahme der H+-Ionen stattfindet. Dies
wird durch eine reduzierte renale H+-Ausscheidung erreicht (Kamphues, 1996), welche zu
einer vermehrten renalen Ca-Ausscheidung (10-30 mal mehr) führt (Gaynor et al., 1989; Van
Mosel et al., 1993; Abu Damir et al., 1994; Kamphues, 1996). In Studien wurde festgestellt,
dass diese erhöhte renale Ca-Ausscheidung (Schonewille et al., 1994; Delaquis und Block,
1995b) nur vom DCAB-Wert und nicht von der Menge des aufgenommenen Ca abhängt
(Schonewille et al., 1994; Tauriainen et al., 1998). Als Folge des Ca-Verlustes im Harn sinkt
der Ca-Spiegel des Blutes und die PTH- und 1,25-(OH)2-Vit. D-Ausschüttung wird gefördert
(Goff et al., 1991a; Kamphues, 1996; Goff, 2000). Die erhöhte 1,25-(OH)2-Vit. D-
Konzentration führt zu einer erhöhten renalen Ca-Rückresorption, zu einer erhöhten Ca-
Absorption aus dem Darm und einer verstärkten Ca-Mobilisierung aus dem Knochen. Diese
Prozesse erhöhen die Ca-Konzentration im Blut (Erdman, 1993; Abu Damir et al., 1994;
Block, 1994). Die durch die Zunahme der H+-Ionen entstehende leichte metabolische Acidose
führt wegen dem tieferen Blut-pH zu einer Erhöhung der leicht austauschbaren Ca-Menge
(Goff et al., 1991a; Léonard, 1992; Byers, 1993; Block, 1994; Fürll et al., 1996), welche in
der Flüssigkeit um die Knochenzellen und Canaliculi liegt (Goff, 1992). Durch die Abgabe
von Ca aus den amorphen Phosphaten und Ca-Karbonaten auf der Knochenoberfläche kommt
es zu einer höheren ionisierten Ca-Konzentration (metabolisch aktives Ca) im Blut
(Bushinsky et al., 1985; Oetzel et al., 1988b). Besteht eine chronisch subklinische Acidose,
Einleitung
20
dient das Knochengewebe als eine wichtige Reserve für Karbonat als Blutpuffer (Beede,
1992a; Beede et al., 1992b). Die Acidose führt durch Anregung der Vermehrung und
Aktivität der Osteoklasten zur vermehrten Knochenmobilisierung (Goff et al., 1991a,b;
Léonard, 1992; Byers, 1993; Block, 1994; Fürll et al., 1996), und es werden Ca und P ins Blut
abgegeben (Beede, 1992a; Byers, 1994). Gleichzeitig wird zur Abpufferung auch vermehrt Ca
aus dem Darm resorbiert (Byers, 1993). Es ist also nicht die Säuerung des Darminhaltes durch
die Anionen, welche eine Erhöhung der Ca-Absorption im Darm bewirkt. Die passive und
aktive Absorption des intestinalen Ca nimmt sogar ab, wenn zu viele Anionen im Darminhalt
vorhanden sind (Block, 1994; Kamphues, 1996). Selbst wenn genügend Ca vorhanden ist,
reduzieren exzessive Anionen die intestinale Ca-Absorption. Als Folge der verminderten Ca-
Absorption werden die Ausschüttung des PTH und somit auch die Produktion des 1,25-
(OH)2-Vit. D stimuliert, welche ihrerseits neben der Knochenmobilisation auch die Ca-
Absorption aus dem Darm stimulieren (Block, 1994; Kamphues, 1996). Die Niere korrigiert
die milde metabolische Acidose durch eine gesteigerte H+-Ausscheidung (Léonard, 1992;
Block, 1994; Fürll et al., 1996; Kamphues, 1996). Neben den geschilderten Wirkungen wird
weiter vermutet, dass die anionischen Salze die Ansprechbarkeit des Knochen- und
Nierengewebes auf das PTH erhöhen könnten. Das PTH kontrolliert nämlich die 1α-
Hydroxylase der Niere für die 1,25-(OH)2-Vit. D-Produktion und die Ca-Resorption
(Mobilisierung) des Knochens (Goff et al., 1991a; Goff, 1992; Beede, 1992a; Block, 1994;
Horst et al., 1997; Tauriainen et al., 1998). Auch sollen saure Salze die Reaktivität des PTH
erhöhen. Weiter gibt es Hinweise, dass das 1,25-(OH)2-Vit. D sensitiver als das PTH auf die
Ca-Abnahme reagiert (Phillippo et al., 1994; Joyce et al., 1997) und die sauren Salze sogar
einen direkten Einfluss auf die 1α -Hydroxylase haben, denn die Aktivität des 1,25-(OH)2-
Vit. D (Phillippo et al., 1994) und nicht des PTH scheint, wie in verschieden Studien gezeigt
wurde, bei Anwendung der sauren Salzen zuzunehmen (Goff et al., 1991a; Abu Damir et al.,
1994; Phillippo et al., 1994; Joyce et al., 1997; Tauriainen et al., 1998; Moore et al., 2000).
Bei Kühen mit metabolischer Alkalose um die Geburt scheinen die Nieren und Osteoklasten
auf PTH-Stimulation refraktär zu sein (Goff et al., 1991a). Eine Erklärung dafür wäre, dass
bei alkalischem Blut-pH der PTH-Rezeptor seine Struktur so verändert, dass das Schloss-
Schlüssel-Prinzip nicht ideal funktionieren kann und so beispielsweise die Sensitivität des
Nierengewebes für PTH herabgesetzt ist (Goff, 2000).
Zusammenfassend: tiefe präpartale DCAB-Werte können das Auftreten des Milchfiebers
durch direkte und/oder indirekte Erhöhung der Ca-Mobilisierung aus dem Knochen (Beede,
1992a; Beede et al., 1992b; Abu Damir et al., 1994; Byers, 1994; Block, 1994; Delaquis und
Block, 1995b), durch Erhöhung der Absorption des Ca aus dem Darm (Beede, 1992a; Beede
et al., 1992b; Abu Damir et al., 1994; Byers, 1994; Block, 1994), und/oder sogar einzig durch
die Erhöhung der Ca-Clearance der Niere vor der Geburt verhindern (Ramberg et al., 1996).
Einleitung
21
Trotz der Unklarheiten über die genaue Wirkungsweise kann allgemein das Vermeiden einer
metabolischen Alkalose das Milchfieber-Risiko vermindern (Horst et al., 1997). Die
geschilderten Mechanismen wirken prophylaktisch gegen das Milchfieber, indem höhere Ca-
Konzentrationen zur Abdeckung des erhöhten Ca-Bedarfes beim Einsetzen der Laktation zur
Verfügung stehen (Beede, 1992a; Beede et al., 1992b; Abu Damir et al., 1994; Block, 1994;
Byers, 1994; Delaquis und Block, 1995b).
3.3.6. Manipulation des DCAB-Wertes eines Futters für die Milchfieber-
Prophylaxe
Schon 1962 wurde durch Ender et al. eine eindeutige prophylaktische Wirkung durch die
Fütterung von „sauren“ Rationen an Galtkühe festgestellt. Tiefe DCAB-Werte im Futter
werden erreicht, indem Futtermittel mit viel Kationen (v.a. Na und K) vermieden oder
weniger eingesetzt werden und/oder indem gängige saure Salze wie Magnesium–,
Ammonium- und Kalzium-Sulfate bzw. Chloride zugesetzt werden (Beede, 1992a; Erdman,
1993; Fürll et al., 1996; Kessler, 1996a; Horst et al., 1997; Breves et al., 1999; Moore et al.,
2000; Oetzel, 2000). Am häufigsten werden Ammonium- und Kalziumchlorid und
Ammonium- und Magnesiumsulfat verwendet (Byers, 1993; Pehrson et al., 1999). Für
längere Perioden wird Ammoniumchlorid bevorzugt (Fürll et al., 1996).
Die säuernde Eigenschaft eines Salzes hängt davon ab, ob das Anion oder das Kation des
Salzes besser absorbiert wird. So ist NaCl ein neutrales Salz, weil das Na und das Cl gleich
gut resorbiert werden und sie sich somit gegenseitig neutralisieren, denn für jedes absorbierte
Cl-Ion wird ein Na-Ion absorbiert. Anders verhält es sich beim CaCl, wo das Cl viel besser als
das Ca absorbiert wird. Dadurch werden mehr Cl-Äquivalente als Ca-Äquivalente absorbiert.
Somit müssen zusätzlich H+-Ionen absorbiert werden, um elektrische Neutralität zu bewahren
(eine milde Acidose ist die Folge) (Goff et al., 1991a; Byers, 1993). Im Vergleich zum Cl
wird das S schlechter absorbiert und somit weisen die Sulfat-Verbindungen einen weniger
azidifizierenden Effekt auf als die Chlorid-Verbindungen (Goff et al., 1991a; Tucker et al.,
1991; Pehrson et al., 1999). Die azidifizierende Wirkung des Schwefels ist aber
möglicherweise auch dadurch erniedrigt, dass Schwefel häufig in einer an Protein gebundenen
Form in der Nahrung vorhanden ist (Pehrson et al., 1999). Phosphat-Salze werden nicht
eingesetzt, weil sie einen schwachen azidifizierenden Effekt aufweisen (Horst et al., 1997)
und weil bei hohen Phosphat-Werten im Blut die Produktion des 1,25-(OH)2-Vitamin D
behindert wird (Goff, 1992). Als Regel sollte, bevor der DCAB-Wert einer Ration überhaupt
manipuliert wird, zuerst der Gehalt an Na, K, Cl und S im Futter analysiert werden.
Anschliessend gilt es zu schauen, ob der Zusatz an sauren Salzen nötig ist (Pehrson et al.,
Einleitung
22
1999; Grummer, 1996). Wenn möglich sollte die DCAB-Reduktion zuerst mit der
Eliminierung der Quellen von fixierten Ionen im Futter sowie von Futtermitteln mit viel
Kationen (v.a. K) und Puffern versucht werden (Goff, 1992; Grummer, 1996). Erreicht ein
Futtermittel Werte über 250 meq/kg, ist der Zusatz von genügend sauren Salzen wegen der
schlechten Palatibilität sehr schwierig (Olson, 1991; Horst et al., 1997; Oetzel, 2000). Somit
ist es von Vorteil, zuerst die kationenreichen Futtermittel aus der Ration zu entfernen oder als
Alternative eine Ca-arme Diät zu verfüttern (Horst et al., 1997; Oetzel, 2000).
3.3.7. Vergleich der sauren Salze und Toxizität Für einen Erfolg in der Prophylaxe der Gebärparese ist das Erreichen des geeigneten DCAB-
Wertes wichtiger als die Wahl des Salzes (Block, 1994). So fanden Oetzel et al. (1991a) beim
Vergleich der Wirksamkeit der Mg-, Ammonium- und Kalziumsulfat- bzw. -chlorid-Salze,
dass der schon bewiesene säuernde Effekt (Auslösung einer milden kompensierten
metabolischen Acidose mit Erniedrigung des Blut-Basenexzesses und des Harn-pH) und die
Fähigkeit zur Erhöhung der Ca-Harnausscheidung der sechs Salze ähnlich ist. Somit weisen
alle Salze ein vergleichbares Potential auf, Milchfieber zu verhindern, was auch in einer
Studie mit Schafen (Takagi und Block, 1991a) festgestellt wurde. Im Übrigen führten die
Salze auch nicht zu einer verminderten TS-Aufnahme (Oetzel et al., 1991a). Aus diesen
Erkenntnissen folgt, dass bei der Wahl des Salzes nur der Preis, die Verfügbarkeit, die
Palatibilität und die Toxizität zu berücksichtigen sind (Oetzel, 2000). Die Ammonium-Salze
sind im Vergleich zu den Ca- und Mg-Salzen potentiell toxischer wegen des Nicht-Protein-
Stickstoff-Anteils. Wenn jedoch weniger als 2 eq pro Tag gefüttert werden, so sollten bei
allen Salzen keine toxische Wirkungen auftreten. Zur Vermeidung der potentiellen
Ammonium-, SO4- und Mg-Toxizität bei einem allfälligem Überschuss wird sicherheitshalber
eine Kombination der Salze empfohlen (Oetzel et al., 1991a; Olson, 1991). So empfiehlt es
sich, bei Futtermitteln mit hohen Ca-Konzentrationen Ammonium-Salze wegen ihrer
schlechten Palatibilität und der Gefahr einer Ammonium-Vergiftung nicht als einzige
Anionen-Quelle zu nehmen, sondern beispielsweise mit Magnesiumsulfat zu kombinieren
(Goff, 1992; Grummer, 1996).
3.3.8. Fütterung einer Anionenration
Zur Verabreichung einer Anionenration ist ein gutes Fütterungsmanagement Voraussetzung.
Das Erreichen gewünschter DCAB-Werte ist durch den Na-, Cl-, S- und insbesondere K-
Einleitung
23
Inhalt der Futtermittel erschwert (Beede, 1992a; Goff, 1992; Byers, 1994; Fürll et al., 1996;
Oetzel, 2000). Kennt man den DCAB-Wert der Ration, so kann die genaue zu verfütternde
Dosis an sauren Salzen ermittelt werden (Oetzel et al., 1991c). Der Schlüssel zur Prävention
ist in erster Linie, K und Na so nahe am Bedarf wie möglich zu halten und die unerwünschte
alkalinisierende Wirkung des K durch Cl-Zugabe zu neutralisieren (Goff, 2000). Kalium ist
das Hauptkation im konventionellen Futter der Galtkuh und somit auch der Hauptgrund für
die erhöhte Inzidenz von subklinischen Hypokalzämien und Milchfieber. Futtermittel mit
hohen K-Werten erschweren die Formulierung von Rationen mit adäquaten DCAB-Werten
für die Galtkuh (Goff, 1992; Beede, 1992a; Byers, 1994; Fürll et al., 1996). Somit sollte
Futter mit tiefen K- und hohen Cl-Werten bevorzugt werden (Oetzel, 2000). Die Ration sollte
eine Acidose auslösen, welche durch die homöostatischen Mechanismen abgepuffert werden
kann (normaler Blut-pH) (Pehrson et al., 1999). Für eine erfolgreiche Anwendung der sauren
Salze müssen die Kühe an diese gewöhnt werden (Beede, 1992a; Goff, 1992; Byers, 1994;
Fürll et al., 1996; Kamphues, 1996). Saure Salze haben eine geringe Palatibilität und werden
deshalb idealerweise mit einer totalen Mischration (TMR) bei ad libitum Fütterung
verabreicht (Oetzel et al., 1988b; Oetzel et al., 1991c; Goff, 1992; Beede, 1992a; Byers, 1994;
Fürll et al., 1996; Kamphues, 1996; Oetzel, 2000). Weitere Möglichkeiten zur Vermeidung
der Abnahme der TS-Aufnahme, welche eine Erhöhung des Ketose- und Fettleberrisikos zur
Folge hat (Oetzel, 2000), sind die Anwendung feuchter oder sehr schmackhafter Zusätze wie
Melasse, erhitzte Sojabohnen, gekeimte Getreide oder Aromen oder die (bei uns unübliche)
Verabreichung des Futters in Pelletform (Hutjens, 1991; Oetzel et al., 1991c; Beede, 1992a;
Byers, 1994). Bei der Benützung der Ammonium-Salze muss zusätzlich darauf geachtet
werden, dass der NPN-Gehalt der Ration ausgewogen ist. Toxische Wirkungen sind wegen
der geringen Palatibilität kaum ein Problem (Beede, 1992a; Byers, 1994). Das Risiko kann
auch vermindert werden, indem ein Gemisch aus bis zu 4 sauren Salzen verwendet wird. So
wird das Risiko einer potentiellen Toxizität eines der Elemente reduziert (Oetzel et al., 1991c;
Beede, 1992a; Byers, 1994).
Bei Anwendung von Anionenrationen in der Galtphase wurde von gewissen Autoren die
Beobachtung gemacht, dass die prophylaktische Wirkung der Anionenration trotz der für
Milchfieber kontraindizierten Ca-reichen Fütterung (Ca-Gehalte bis zu 150-200 g
Ca/Tag/Kuh) eintritt (Block, 1984; Oetzel et al., 1988b; Romo et al., 1991; Beede et al.,
1992b; Grummer, 1996). Block (1994) beschreibt, dass die prophylaktische Wirkung für
Hypokalzämie und Milchfieber nur bei gleichzeitiger Ca-reicher Fütterung eintritt. Kessler
(1996a) empfiehlt, das Ca auf 1,5-1,8% der Futter TS einzustellen. Nach Oetzel (1993)
wiesen klinische Erfahrungen darauf hin, dass saure Salze in Kombination mit mindestens 50
g Ca/Tag gegeben werden sollten (Oetzel, 1993). Er empfiehlt bei Zusatz von sauren Salzen
150 g Ca/Tag zu verabreichen (Oetzel, 2000). So könnte kleereiches Grundfutter, welches Ca-
Einleitung
24
reich ist, schon in der Galtperiode verfüttert werden. Dies erleichtert die Angewöhnung an das
Grundfutter bei der Futterumstellung für die Laktation (Oetzel et al., 1988b; Joyce et al.,
1997; Tauriainen et al., 1998; Oetzel, 2000). Im Gegensatz zu diesen Beobachtungen fand
Schonewille (1994), dass bei DCAB-Werte von –170 meq im Futter die intestinale Ca-
Resorption bei hoher Ca-Gabe reduziert ist und somit bei einer anionenreichen Galtfütterung
eine reduzierte Ca-Verabreichung zu empfehlen wäre.
3.3.9. Vorteile und Nachteile der Anionenrationen
Die Anwendung von Anionenrationen bietet folgende Vorteile:
1. Perorale Applikation (Fürll et al., 1996)
2. Kalkulation des genauen Kalbetermins nicht notwendig (Fürll et al., 1996)
3. Die schwer realisierbare Reduktion des Ca-Gehaltes im Futter a.p. entfällt. Es werden im
Gegenteil hohe Werte von 120-180 g/Tag empfohlen (Block, 1984; Goff, 1992; Beede et
al., 1992b; Fürll et al., 1996)
4. Die Salze können gut in eine TMR eingemischt werden, was gleichzeitig die Palatibilität
der Salze erhöht, die Aufnahme sichert und preiswert ist (Beede, 1992a; Byers, 1994;
Fürll et al., 1996)
5. Bessere TS-Aufnahme der Kühe nach der Geburt (Hutjens, 1991)
6. Verbesserung der folgenden Milchleistung (Block, 1984; Beede et al., 1992b; Goff, 1992;
Block, 1994; Fürll et al., 1996; Joyce et al., 1997)
7. Verbesserung der Fruchtbarkeit (Beede et al., 1992b; Block, 1994; Fürll et al., 1996;
Grummer, 1996) und der Trächtigkeitsrate (Beede et al., 1992b; Grummer, 1996)
8. Allgemein besserer Gesundheitszustand (Goff, 1992; Grummer, 1996) mit vermindertem
Auftreten von Ketose (Beede et al., 1992b; Block, 1994; Fürll et al., 1996),
Labmagenverlagerung (Beede et al., 1992b; Block, 1994; Fürll et al., 1996) und Retentio
Secundinarum (Hutjens, 1991; Beede et al., 1992b; Block, 1994; Fürll et al., 1996)
9. Milderung (Beede et al., 1992b; Block, 1994; Fürll et al., 1996) und schnellere Abnahme
der Euterödeme p.p. (Tucker et al., 1992). Eine Erklärung dafür ist die erhöhte Diurese bei
gleichzeitig unveränderter Wasseraufnahme (Block, 1994; Fürll et al., 1996)
Diese Vorteile zeigen sich als ökonomisch tragend (Beede et al., 1992b). Die positiven
Auswirkungen auf Leistung und Gesundheit sind eigentlich als Folge der Reduktion der
subklinischen Hypokalzämie- und Milchfieberinzidenz und deren sekundären
Einleitung
25
Folgeproblemen wie Labmagenverlagerung (Goff, 1992; Beede et al., 1992b; Fürll et al.,
1996; Joyce et al., 1997) und Ketose zu sehen (Seymour et al. 1992; Joyce et al., 1997).
Den vorerwähnten Vorteilen stehen die folgenden Nachteile gegenüber:
1. Geringe Palatibilität der sauren Salze (Olson, 1991; Grummer, 1996)
2. Gefahr einer akuten Azidose, wenn zu viel gefüttert wird (Byers, 1994; Moore et al.,
2000; Oetzel, 2000; Goff, 2000)
3. Gefahr einer Hyperammonämie bei Fehldosierungen mit Ammoniumsalzen (Kamphues,
1996)
4. Negativer Einfluss auf die Milchleistung bei Fortsetzung der Anionen-Fütterung nach der
Geburt und in der Laktation (Goff, 1992)
Die Anwendung einer Anionenration wird bei primiparen Kühen während der Trächtigkeit
nicht empfohlen, denn die sauren Salze führen bei Erstkalbinnen zu einer tieferen TS-
Aufnahme, wodurch die Energieversorgung problematisch wird (Moore et al., 2000).
3.3.10. Überwachung bei Anwendung einer Anionenration
Durch Messen des Harn-pH kann gut kontrolliert werden, ob die sauren Salze richtig gefüttert
werden (Grummer, 1996; Oetzel, 2000). Dazu eignen sich Dipsticks (Jardon, 1995). Der
Harn-pH a.p. deutet auch an, welche Kühe in Gefahr sein könnten, Milchfieber zu entwickeln.
Ein Harn pH ≥ 8 deutet auf eine metabolische Alkalose hin und ist eine Indikation für die
Anwendung von sauren Salzen (Goff, 1992). Anderseits ist ein Harn pH > 8 normal bei
Herbivoren und somit nicht ein sicheres Zeichen dafür, dass ein Tier milchfiebergefährdet ist.
Sicher ist, dass durch die Beeinflussung des Säure-Basen-Haushaltes bei Verwendung saurer
Salze der Harn-pH abnimmt (Jardon, 1995; Pehrson et al., 1999; Moore et al., 2000). Bleibt
der pH bei einer anionenreiche Fütterung über 8, dann ist die gewünschte Wirkung der
Induzierung einer milden metabolischen Acidose nicht eingetreten. Gründe dafür können
Formulationsfehler, Mischfehler oder eine unzureichende Futteraufnahme sein (Jardon,
1995). Um effizient zu sein, müsste die anionenreiche Fütterung zu einem Harn-pH < 6.5
führen. Der ideale Bereich liegt zwischen pH 5.5 - 6.5 (Jardon, 1995; Grummer, 1996; Moore
et al., 2000). Nach Goff (1992) liegt der Wert zwischen pH 6 - 7,3 und speziell für Holstein
Kühe bei pH 6.2 - 6.8 (Goff, 2000). PH-Werte < 6 (oder 5.5 nach Oetzel, 2000; Goff, 2000)
deuten darauf hin, dass zuviel saure Salze gegeben wurden und eine nicht kompensierte
metabolische Acidose eingetreten ist. PH-Werte > 7.3 deuten an, dass die Diät nicht wirksam
sein wird (Moore et al., 2000). Harn-pH Werte < 5.2 oder > 8.3 deuten darauf hin, dass der
Einleitung
26
Körper das Säure-Basen-Gleichgewicht nicht ausbalancieren kann (Byers, 1994; Oetzel,
2000). Insgesamt sollte der DCAB-Wert der ganzen Ration nicht tiefer als –1200 meq/Tag
sein, damit Gesundheitsschäden vermieden werden (Pehrson et al., 1999).
3.3.11. Die klassische Gebärpareseprophylaxe und DCAB
Die klassische Prophylaxe für die Gebärparese ist die Verabreichung kalziumarmer Rationen
(niedriges Ca/P Verhältnis), welche den Bedarf der Galtkuh nicht decken (negative Ca-
Bilanz). Dazu sollte die Kuh während der Vorbereitungsfütterung nicht mehr als 20 g Ca/Tag
erhalten. In der Praxis ist dies aber kaum zu erreichen (Goff, 2000), denn die üblichen
Futtermittel enthalten relativ viel Ca (Kamphues, 1996; Kessler, 1996a). Deshalb wird
empfohlen, die Ca-Menge in der Trockenstehperiode auf < 50 g/Tag und die P-Menge auf <
40 g/Tag zu reduzieren (Fürll et al., 1996). Die prophylaktische Wirkung einer Ca-armen
Ration beruht darauf, dass durch die negative Ca-Bilanz die Ausschüttung von PTH gefördert
wird. Die renale Vitamin D3-Produktion steigt und die aktiven Resorptionsmechanismen für
Ca aus dem Gastrointestinaltrakt und dem Knochen sind schon in der Zeit vor der Geburt
stimuliert. Die Kuh absorbiert nach der Geburt das Ca effizienter und die Ca-Mobilisation aus
den Knochenspeichern ist ebenfalls verbessert (Kichura et al., 1982; Block, 1984; Van de
Braak et al., 1986b; Gerloff, 1988; Gaynor et al., 1989; Goff, 1992; Léonard, 1992; Beede et
al., 1992b; Oetzel, 1993; Block, 1994; Fürll et al., 1996; Kessler, 1996a; Horst et al., 1997;
Joyce et al., 1997; Goff, 2000). Die prophylaktische Wirkung wird auch bei Ca-Werten
beobachtet, welche in der Theorie nicht tief genug wären, um das PTH zu stimulieren. Eine
mögliche Erklärung dafür ist die Tatsache, dass tiefere Ca-Werte auch zu tieferen DCAB-
Werten führen (Goff, 2000), denn das Ca besitzt eine alkalinisierende Wirkung (Ramberg et
al., 1996; Horst et al., 1997). Wenn nach Ca-Restriktion keine positive Resultate folgen, sollte
der DCAB-Wert des Futters bestimmt werden (Grummer, 1996).
3.3.12. Andere Möglichkeiten der Gebärpareseprophylaxe
1. Orale CaCl2-Gaben (50-70 g/Tag) 1 Tag a.p., während der Geburt und 1 Tag p.p. (Fürll et
al., 1996; Horst et al., 1997)
2. Injektion von 5-10 Mio. IE Vitamin D3 3-8 Tage a.p. (Fürll et al., 1996)
3. Injektion von 0,3-0,5 mg 1-OH- oder 1,25-Di-OH-Cholekalziferol 3 Tage a.p. (Fürll et al.,
1996)
4. Injektion von 700 µg 1α-Hydroxy-Vitamin D3 7-8 Tage a.p. (Sachs et al., 1987)
5. Injektion von 30 mg Dexamethason 4 Tage a.p. (Fürll et al., 1996)
Einleitung
27
6. Mineralsäure- (HCl, H2SO4) stabilisierte Silagen (Fürll et al., 1996)
7. Vermeiden einer Mastkondition zur Zeit der Geburt (Fürll et al., 1996)
8. Energie/Protein Überversorgung in der Galtphase vermeiden (Kamphues, 1996)
9. Vitamine und Spurenelemente bedarfsdeckend in der Galtphase geben (Kamphues, 1996)
10. Vermeidung puffernder Zusätze (Kamphues, 1996)
11. Ausreichend Magnesium im Futter (Sansom et al., 1983; Van de Braak et al., 1987;
Reinhardt et al., 1988; Van Mosel et al., 1991; Goff, 2000)
12. Injektion von PTH (Goff et al., 1989a)
3.4. Der Knochenumbau und Knochenmarker
Der Knochen ist ein spezialisiertes Bindegewebe. Das organische, unmineralisierte Osteoid
bildet einen Drittel des Knochens (Green, 1994) und besteht zu ca. 90% aus Typ I Kollagen
(Green, 1994; Arnaud, 1996; Christenson, 1997). Das Kollagen wird von den Osteoblasten
produziert (Schönau, 1997). Die restlichen zwei Drittel sind der mineralisierte anorganische
Teil, welcher hauptsächlich aus Hydroxyapatitkristallen (Ca10 (PO4)6 OH2) besteht. Im
Knochen sind 99% des Körper-Ca eingelagert (Green, 1994). Das Knochengewebe wird
durch ein ausgeglichenes und kontrolliertes Zusammenspiel von Knochenbildung und
Knochenabbau umgebaut (Remodelling) (Arnaud, 1996; Schönau und Rauch, 1997; Hoshino
et al., 1998). Für die Formation sind die Osteoblasten, für die Mobilisierung die Osteoklasten
zuständig (Green, 1994; Garnero und Delmas, 1996; Christenson, 1997). Bei der
Mobilisierung werden zuerst die Kalziumsalze gelöst, dann wird die organischen Matrix
enzymatisch abgebaut (Risteli und Risteli, 1993). Knochen- und Kollagenabbau sind somit
miteinander verknüpft. Beim Umbau werden Kollagenaufbau- und Kollagenabbauprodukte
(Liesegang et al., 1999) und Enzyme der aktiven Zellen frei (Risteli und Risteli, 1993;
Delmas, 1993), welche als Knochenmarker benutzt werden. Mit diesen lässt sich der
Knochenstoffwechsel messen (Delmas, 1993; Withold, 1996; Christenson, 1997). Die
Knochenmarker werden auch zur Identifizierung von Knochenkrankheiten und Störungen im
Knochenmetabolismus eingesetzt (Rosalki, 1998). Knochenmobilisierungsmarker werden von
aktiven Osteoklasten und Knochenformationsmarker von aktiven Osteoblasten abgesondert
(Arnaud, 1996). Bei der Interpretation der Ergebnisse muss kritisch vorgegangen werden,
denn diese Parameter werden nicht nur vom Umbau, sondern auch von Faktoren wie ihrer
Clearance (renale Exkretion, Leberabbau) beeinflusst (Garnero und Delmas, 1996). Ein
Vorteil der biochemischen Knochenmarker ist, dass das Tier ohne invasive Methoden für eine
längere Zeit untersucht werden kann (Withold, 1996; Schönau und Rauch, 1997; Liesegang et
al., 2000a). Sie erlauben aber nicht den Ort des Abbaus zu definieren, zwischen kortikalem
Einleitung
28
und trabekulärem Knochen zu unterscheiden und die Anzahl der beteiligten Zellen zu
ermitteln (Withold, 1996). Knochenmarker zeigen je nach Tierart eine Altersabhängigkeit
(Liesegang et al., 2000a) und unterliegen tageszeitlichen Schwankungen (Liesegang et al.,
1999).
3.4.1. Knochenmarker der Mobilisierung
3.4.1.1. Carboxyterminales Telopeptid des Typ I Kollagens (ICTP)
Das ICTP ist eine kurze nichthelikale Region des Kollagenmoleküls, bei welcher sich das
Kollagen vernetzt (Rosalki, 1998). Es besteht aus drei verbundenen Polypeptid-Ketten,
welche durch einem trivalenten „Crosslink“ verbunden sind (Liesegang et al., 2000b). Das
ICTP gilt als sehr spezifischer Marker für den Kollagen I-Abbau (Garnero und Delmas, 1996;
Liesegang et al., 2000b) und wird im Serum zur Bestimmung der Knochenmobilisierung und
der osteolytischen Prozesse gemessen (Rosalki, 1998). Beim Menschen (Cosman et al., 1995)
und auch bei der Kuh ist ICTP ein verlässlicher Knochenmarker (Liesegang et al., 1998b),
welcher gute Hinweise über den Knochen-Umbau gibt (Liesegang, 2000). Der Quotient ICTP
zu OC ist bei der Kuh unabhängig vom Alter und von der Milchleistung (Liesegang, 2000).
3.4.1.2. Hydroxyprolin (HYP)
Das HYP ist Bestandteil aller Kollagentypen und kommt in verschiedenen Geweben vor. Es
besitzt eine geringe Knochenspezifität (Risteli und Risteli, 1993; Christenson, 1997; Rosalki,
1998), aber die Hälfte des Kollagens im Körper eines Menschen kommt aus dem Knochen.
Dieses wird schneller umgebaut als das Kollagen in den Weichteilen (Garnero und Delmas,
1996; Christenson, 1997). Es wird aus der Aminosäure Prolin bei posttranslationeller
Hydroxylierung gebildet (Garnero und Delmas, 1996; Christenson, 1997). Nach dem
Kollagenabbau werden ca. 10% des freiwerdenden HYP in der Niere ausgeschieden (Risteli
und Risteli, 1993; Christenson, 1997; Liesegang et al., 1998b), während der Rest von der
Leber metabolisiert wird (Risteli und Risteli, 1993). Die Menge im Harn wird von
verschiedenen Faktoren wie Stress und Weichteilabbau beeinflusst (Liesegang et al., 1998a,
2000b). So führt ein ungenügender HYP-Abbau durch eine gestörte Leberfunktion (Liesegang
et al., 1998a) oder einen Weichteilschaden, wie zum Beispiel nach dem Festliegen, zu einer
erhöhten renalen Exkretion. Auch der Kollagenabbau während der Uterusinvolution führt zu
einer erhöhten renalen Exkretion (Liesegang et al., 2000a). HYP wird im Darm resorbiert
(Risteli und Risteli, 1993) und somit kann die Nahrung (z. B. gelatinereiche Futtermittel
(Risteli und Risteli, 1993) auch eine Ursache für erhöhte HYP-Gehalte im Urin sein (Rosalki,
1998; Liesegang et al., 1999).
Einleitung
29
3.4.2. Knochenmarker der Formation
3.4.2.1. Alkalische Phosphatase (AP)
Die AP widerspiegelt die enzymatische Aktivität der Osteoblasten (Risteli und Risteli, 1993;
Garnero und Delmas, 1996). Es gibt verschiedene Isoenzyme, welche relativ spezifisch für
den Knochen, die Leber, die Plazenta und das Darmgewebe sind (Risteli und Risteli, 1993;
Christenson, 1997; Schönau und Rauch, 1997). Die AP im Blut besteht meistens zur Hälfte
aus dem Knochenisoenzym und zur anderen Hälfte aus dem Leberisoenzym (Garnero und
Delmas, 1996; Rosalki, 1998). Ein Leberschaden kann somit zu erhöhten Werten führen
(Garnero und Delmas, 1996), dies auch deshalb, weil die AP hauptsächlich durch die Leber
ausgeschieden wird (Schönau und Rauch, 1997). Das Knochen- und Leber-Isoenzym sind
sich sehr ähnlich (Risteli und Risteli, 1993; Schönau und Rauch, 1997) und unterscheiden
sich nur in der posttranslationellen Glycolisierung (Schönau und Rauch, 1997). Die AP zeigt
eine starke Altersabhängigkeit beim Menschen, sie nimmt mit dem Alter ab (Schönau und
Rauch, 1997).
3.4.2.2. Knochenspezifische alkalische Phosphatase (bAP)
Die bAP ist das Isoenzym der AP, welches von der leberspezifischen AP unterschieden wird,
um genauere Angaben über den Knochenstoffwechsel zu haben (Garnero und Delmas, 1996).
Sie wird von den Osteoblasten gebildet (Christenson, 1997; Rosalki, 1998) und beteiligt sich
am Verknöcherungsprozess (Rosalki, 1998). Die Spezifität und Sensitivität der bAP ist hoch,
insbesondere im Vergleich zur AP (Withold, 1996; Schönau und Rauch, 1997), und ist somit
ein guter Marker (Arnaud, 1996).
3.4.2.3. Osteocalcin (OC)
Das OC ist ein kleines 1,25-(OH)2-Vit. D abhängiges Protein, welches von den Ostoblasten
während der Matrix-Mineralisation produziert wird (Risteli und Risteli, 1993; Schönau und
Rauch, 1997; Rosalki, 1998). Es ist kein Kollagenbestandteil und wird nur im Knochen und
im Dentin gefunden (Arnaud, 1996). Das OC ist der einzige Marker, welcher nur in
mineralisierten Geweben gefunden wird und somit sehr knochenspezifisch ist (Withold, 1996;
Schönau und Rauch, 1997). Das OC besitzt die Fähigkeit, das Kalzium zu binden (Schönau
und Rauch, 1997; Rosalki, 1998) und widerspiegelt vorwiegend die Osteoblasten-Aktivität
(Risteli und Risteli, 1993; Rosalki, 1998). Beim Schaf ist das OC ein geeigneter Knochen-
Bildungsmarker (Liesegang et al., 2000a). Da es renal ausgeschieden wird (Risteli und Risteli,
1993; Rosalki, 1998), kann es bei chronischen renalen Problemen im Serum ansteigen.
Tiere, Material und Methoden
30
4. TIERE, MATERIAL UND METHODEN
4.1. Versuchsanordnung
Es wurden 24 Milchkühe (Tab. 1) in einem 2x2 Faktorenversuch (hohes Ca mit oder ohne
saure Salze und tiefes Ca mit oder ohne saure Salze) auf die vier Gruppen A bis D aufgeteilt.
Am 217.Trächtigkeitstag wurden die Tiere eingestallt, bis zum 224. Trächtigkeitstag
trockengestellt und an die Versuchsfütterung adaptiert. Das Versuchsfutter, welches in den
Gruppen A-D bezüglich Ca-Gehalt und Gehalt an sauren Salzen verschieden war (Tab. 4),
wurde bis zum Tag der Geburt verabreicht. Die erste Blut- und Harnentnahme fand am 256.
Trächtigkeitstag statt und die letzte am 19.Tag nach der Geburt. (Abb. 3).
Ttg : Trächtigkeitstag
Tg p.p. : Tag post partum
Natürliche Geburt, (285 ± 4 Tage)
Blut- und Harnentnahme a.p.
Blut- und Harnentnahme p.p.
Abbildung 3: Versuchsanordnung
Versuchsfütterung
19. Tg p.p.10. Tg p.p. 285. Ttg 275. Ttg 265. Ttg 256. Ttg
19.Tg
p.p.
14.Tg
p.p.
9.Tg
p.p.
0.-5.Tg
p.p.
277.
Ttg
270.
Ttg
256.
Ttg
263. Ttg
Tiere, Material und Methoden
31
4.2. Versuchstiere und Haltung
Als Versuchstiere wurden 10 Kühe der RAP (Eidgenössische Forschungsanstalt für
viehwirtschaftliche Produktion, Posieux), 5 des IAG (Institut Agricole Grangeneuve) und 9
aus dem Stall des Klosters Sorens ausgewählt und in der RAP an ihrem 217. Trächtigkeitstag
eingestallt. Sie wurden während des ganzen Versuchs in einem nicht-klimatisierten
Anbindestall gehalten. Die eine Hälfte der Kühe gehörte zur Holstein und die andere zur Red
Holstein Rasse. Es wurden Kühe ausgewählt, welche in der 2. - 4. Laktation waren und
garantiert keine Hypokalzämie-Vorgeschichte hatten (Tab. 1).
Die Kühe wurden nach den Kriterien Rasse, Laktationsnummer und Milchproduktion der
ersten 100 Tage auf die vier Gruppen A bis D verteilt.
Tabelle 1: Die Kühe der Studie
Kuh-
nummer
Geboren Rasse1
Herkunft2
Laktation kg Milch
100 Tage
Gruppe Abkalbe-
datum
1144 26.05.96 RH RAP 2 3294 A 28.11.99
1110 12.09.94 RH RAP 3 3153 A 15.03.00
15 05.01.93 HOL IAG 4 4669 A 29.03.00
96 14.09.95 RH IAG 2 4042 A 11.01.00
27 05.01.94 HOL SOR 3 3646 A 01.12.99
1129 19.01.95 RH RAP 2 3508 A 20.12.00
1178 27.02.96 RH RAP 2 3448 B 15.03.00
19 07.03.94 HOL SOR 3 3375 B 03.05.00
58 17.01.96 HOL IAG 2 4496 B 01.05.00
1139 28.03.95 RH RAP 2 4012 B 01.01.00
45 10.01.94 HOL SOR 3 3839 B 22.01.00
20 10.12.92 HOL SOR 4 3577 B 24.01.00
1046 19.05.93 RH RAP 4 3368 C 22.05.00
70 04.11.92 HOL IAG 4 4958 C 13.03.00
7 26.06.95 HOL SOR 2 3619 C 02.02.00
1108 30.07.94 RH RAP 3 4176 C 18.01.00
29 17.10.94 HOL SOR 3 7424* C 06.03.00
1107 29.07.94 RH RAP 3 3426 C 15.04.00
1170 30.12.95 RH RAP 2 3485 D 07.03.00
75 17.03.94 HOL SOR 3 3152 D 16.04.00
1025 20.01.93 RH RAP 4 3793 D 22.11.99
84 10.11.94 RH IAG 3 4104 D 17.01.00
5 12.10.94 HOL SOR 2 3861 D 06.12.99
56 22.12.95 HOL IAG 2 3549 D 14.04.00
1 RH: Red Holstein, HOL: Holstein, 2 RAP: Eidgenössische Forschungsanstalt für viehwirtschaftliche
Produktion, IAG: Institut agricole Grangeneuve, SOR: Abbaye Sorrens, *: 305 Tg
Tiere, Material und Methoden
32
4.3. Futter und Fütterung
Die Rationen der Versuchstiere wurden alle gemäss den „Fütterungsempfehlungen und
Nährwerttabellen für Wiederkäuer“ (Eidgenössische Forschungsanstalt für Nutztiere, Posieux,
1999) zusammengestellt (650 kg LM als Basis). Zusammensetzung (Ausnahmen: Ca-Gehalt
und Zusatz an sauren Salzen) und Menge der Rationen waren ab der Umstellung auf die
Versuchsfütterung bis zum Ende des Versuchs (19. Tag p.p.) bei allen Tieren gleich. Die
Ration bestand immer aus Heu und Futterrüben (Grundfutter), Maiswürfeln und P500
(Protein-Ausgleichsfutter) (Tab. 2). In der Zeit der Versuchsfütterung (Abb. 3) bekamen die
Tiere zusätzlich je nach Gruppe (Tab. 4) saure Salze (schweizerisches handelsübliches
Produkt), Min A (Ca-reich) oder Min B (Ca-arm). Nach der Geburt erhielten die Tiere
zusätzlich E100 (Energie-Ausgleichsfutter) (Tab. 3).
Tabelle 2: Rohnährstoff-, Energie-, APD- und Mineralstoffgehalt der ab dem 257.
Trächtigkeitstag verwendeten Futtermittel
Einheit Heu Mais-
würfel
Futter-
rüben
Kraftfutter
P500
Kraftfutter
E100
TS g/kg FS 910 928 181 882 864
Rohprotein g/kg TS 111 74 77 492 134
Rohfaser g/kg TS 278 205 46 73 29
Rohasche g/kg TS 94 37 91 64 48
ADF g/kg TS 349 241 69 129 33
NDF g/kg TS 561 421 105 152 141
NEL MJ/kg TS 5.3 6.3 7.2 7.6 8.1
APD g/kg TS 82 75 87 270 113
Ca g/kg TS 4.36 2.12 1.98 4 8.34
P g/kg TS 3.39 2.5 1.56 7.61 3.9
Mg g/kg TS 1.55 1.06 1.4 3.4 2.12
Na g/kg TS 0.4 0.15 1.36 0.42 2.11
K g/kg TS 27.8 10.6 24.81 18.3 11.62
S g/kg TS 1.63 0.94 0.75 5.4 1.4
Cl g/kg TS 5.1 2.47 2 0.67 3.61
Tiere, Material und Methoden
33
Tabelle 3: Rohnährstoff- und Mineralstoffgehalt der ab dem 257. Trächtigkeitstag
verwendeten Zusatzfutter
Einheit Saure
Salze
Placebo Min A Min B
TS g/kg FS 927 918 950 876
Rohprotein g/kg TS 264 127 34 102
Rohfaser g/kg TS 52 75 16 33
Rohasche g/kg TS 191 119 667 110
NEL MJ/kg TS - - 3.3 7.7
APD g/kg TS - - 29 85
Ca g/kg TS 4.07 3.44 215.3 2.31
P g/kg TS 31 19.8 1.09 3.41
Mg g/kg TS 23 25.8 1.2 1.1
Na g/kg TS 0.77 0.75 31 37
K g/kg TS 7.92 11.35 1.97 4.8
S g/kg TS 33.4 1.74 0.47 1.38
Cl g/kg TS 1.4 1.35 48.25 54.97
Das Futter wurde ab dem 257. Trächtigkeitstag folgendermassen verabreicht:
6 Uhr 30: Halbe Grundfutterration und ein Drittel der Mischung aus Maiswürfeln, P500,
E100 (p.p.) und je nach Gruppe der sauren Salze, Min A oder Min B
10 Uhr 30: Ein Drittel der Mischung aus Maiswürfeln, P500, E100 (p.p.) und je nach
Gruppe der sauren Salze, Min A oder Min B
16 Uhr: Rest der Grundfutterration und der Mischung aus Maiswürfeln, P500, E100
(p.p.) und je nach Gruppe der sauren Salze, Min A oder Min B
Die Futtermittel wurden mehrmals mittels Weenderanalyse im Labor der Eidgenössischen
Forschungsanstalt für Nutztiere in Posieux auf ihre Inhaltsstoffe untersucht (Tab. 2 und 3).
4.3.1. Fütterung in der Adaptationszeit
a) 217. bis 223. Trächtigkeitstag: Am 217. Trächtigkeitstag wurde mit dem Trockenstellen
angefangen, indem die bis zum 216. Trächtigkeitstag, je nach Herkunftsbetrieb verfütterte
Ration mit energiearmem Heu verdünnt wurde.
Tiere, Material und Methoden
34
b) 224. bis 256. Trächtigkeitstag: Am 224. Trächtigkeitstag waren die Kühe trockengestellt
und wurden alle auf die gleiche Ration umgestellt. Die Menge an Dürrfutter für diese
Ration wurde anhand des Erhaltungsbedarfs und dem Bedarf für 5 kg Milch berechnet. E
100 diente als Energie-Ausgleichsfutter. Täglich wurden 300 g Min B (Spurenelement-
Vitaminmischung mit tiefem Ca-Gehalt) zugesetzt.
c) 257. bis 262. Trächtigkeitstag: In dieser Zeit wurden alle Kühe langsam an die Versuchs-
Rationen gewöhnt. Sie erhielten Heu, Maiswürfel, Futterrüben, das Protein-
Ausgleichsfutter P500, Gruppe B und D saure Salze, Gruppe A und C Placebo, Gruppe C
und D Min A und Gruppe A und B Min B (Tab. 4 und 5).
Tabelle 4: Die Verfahren A-D
Gruppe Ca-Aufnahme Zusätze DCAB-Wert*
A 46.13 g Ca/ Tag 243 meq/kg TS
B 47.03 g Ca/ Tag saure Salze 274 meq/kg TS
C 106.92 g Ca/ Tag 128 meq/kg TS
D 107.82 g Ca/ Tag saure Salze 154 meq/kg TS
*Der DCAB-Wert wurde mit folgender Formel berechnet:
DCAB = (0.15 Ca2+
+ 0.15 Mg2+
+ Na+ + K
+) - (Cl
- + 0.25 S
2- + 0.5 P
3-) (Goff, 2000).
Tabelle 5: Übersicht über die Rationen für die Adaptation an die Versuchsfütterung (257.
Tag bis 262. Tag nach der Geburt). Angaben in kg FS/ Kuh
Heu Mais-
würfel
Futter-
rüben
P500 Saure
Salze
Placebo Min
A
Min
B
257.-258. Tag 12 2 5 0.5 0.5 0.5 0.3 0.3
259.-260. Tag 9 3.5 10 0.8 0.8 0.8 0.3 0.3
261.-262. Tag 8 4.5 10 0.8 1.2 1.2 0.3 0.3
P500: Kraftfutter mit hohem Proteingehalt, Min A: Spurenelement-Vitaminmischung mit hohem Kalziumgehalt, Min B: Spurenelement-Vitaminmischung mit tiefem Kalziumgehalt
4.3.2. Versuchsfütterung
Das Versuchsfutter wurde vom 263. Trächtigkeitstag bis zur Geburt verabreicht (Tab. 6, 7).
Alle Kühe erhielten die gleiche Futtermenge. Das Kalium, welches auch als Milchfieber-
Tiere, Material und Methoden
35
auslösender Faktor gilt, wurde bei allen vier Rationen auf 20 g/kg TS eingestellt. Dies
entspricht dem durchschnittlichen Wert schweizerischer Grundfutter.
Tabelle 6: Zusammensetzung der Versuchsration. Angaben in kg FS/ Kuh
Gruppe Heu Mais-
würfel
Futter-
rüben
P500 Saure
Salze
Placebo Min
A
Min
B
A 1.6 0.3
B 1.6 0.3
C 1.6 0.3
263.Tag bis
Abkalben
D
5.5 5.5 14 0.8
1.6 0.3 P500: Kraftfutter mit hohem Proteingehalt, Min A: Spurenelement-Vitaminmischung mit hohem Kalziumgehalt, Min B: Spurenelement-Vitaminmischung mit tiefem Kalziumgehalt
Tabelle 7: Mineralstoffzusammensetzung der Versuchsration. Angaben in g/Kuh/Tag
Gruppe Ca Mg Na K Cl S P
46.13 57.41 17.32 285.9 60.7 21.6 69.03
47.03 53.41 17.32 280.9 60.8 68.5 86.03
106.92 57.46 16.42 286.2 60 21.33 68.43
263.Tag bis
Abkalben
A
B
C
D 107.82 53.46 16.42 281.2 60.1 68.23 85.43
4.3.3. Startfütterung
Die Zusammensetzung der Ration blieb nach dem Abkalben gleich wie in der
Versuchsfütterung, ausser dass zusätzlich das Energiekonzentrat E100 und nur noch Min B
zugegeben wurden.
Tabelle 8: Startfütterung. Angaben in kg FS/ Kuh
Heu Mais-
würfel
Futter-
rüben
P500 E100 Min B
Geburt – Tag 4 5.5 5.5 14 1.3 1.5 0.3
ab Tag 5 6 5.5 14 1.7 3 0.3 P500: Kraftfutter mit hohem Proteingehalt, E100: Kraftfutter mit hohem Energiegehalt, Min B:
Spurenelement-Vitaminmischung mit tiefem Kalziumgehalt
Tiere, Material und Methoden
36
4.4. Blutentnahmen
Die Blutentnahmen (Tab. 9) erfolgten morgens 2 ½ Stunden nach der ersten Fütterung, ausser
am Tag der Geburt, wo sie innerhalb 6 Stunden nach der Abkalbung gemacht wurden. Die
Blutproben (20 ml) wurden aus der Vena jugularis mittels Vacuette®
(9ml ohne
Antikoagulans, Art.-Nr. 455092, Huber & Co. AG, 4153 Basel) entnommen und 30 Minuten
später zentrifugiert (10 min, 1500g). Das Serum wurde abpipettiert, auf 4 Plastikröhrchen
verteilt und bei -20°C aufbewahrt.
Tabelle 9: Blutentnahmezeitpunkte
Proben-
Nr.
Zeitpunkt der
Entnahme
01 256.Ttg
02 270.Ttg
03 277.Ttg
05 Tag der Geburt
06 00 1. Tag p.p.
07 0 02. Tag p.p.
08 00 3. Tag p.p.
09 00 4. Tag p.p.
10 00 5. Tag p.p.
11 00 9. Tag p.p.
12 0 14. Tag p.p.
13 0 19. Tag p.p. Ttg: Trächtigkeitstag
4.4.1. Bestimmung der blutchemischen Parameter im Serum
Die blutchemischen Parameter, welche zur Beurteilung des Gesundheitszustandes und des
Mineralstoffhaushaltes im Serum bestimmt wurden, sind in der Tabelle 10 aufgelistet. Das
Natrium und das Kalium wurden mit einem Flammenphotometer bestimmt (IL 243
Flammenphotometer, International Laboratories, Schlieren, Schweiz). Das Chlorid wurde mit
coulometrischer Titration mittels Silberelektroden gemessen (Corning Chloride Analyzer 925,
Tiere, Material und Methoden
37
Corning Medical and Scientific, Halstead Essex, England). Die übrigen Analysen (Tab. 10)
erfolgten mit einem COBAS MIRA®
Autoanalyser (Roche Diagnostics, Basel, Schweiz).
Tabelle 10: Blutchemische Parameter
Parameter Test Kit
GOT Roche 07 36414
AP Roche 07 12329
GGT Roche 07 36538
GPT Roche 07 36384
Harnstoff Roche 07 36856
Protein Roche 07 36783
Kreatinin Roche 07 36651
Ca Roche 07 70612
P Roche 07 36775
Mg BioMérieux 61411
Na
K Flammenphotometer
Cl Coulometrische Titration
4.4.2. Bestimmung des ICTP im Serum
Die Bestimmungen des ICTP im Serum wurden mit dem RIA-Test nach Risteli und Risteli
(1993) durchgeführt (Liesegang, 1997). Die Messung der Radioaktivität des Präzipitates mit
dem gebundenen „Tracer“ erfolgte mit einem Clinigamma 1272 Zähler (Wallace, Turku,
Finland).
4.4.3. Bestimmung der bAP im Serum
Die bAP wurde anhand eines ELISA (Alkphase-B™, Metra Byosystems, Inc., Mountain
View, USA) bestimmt. Dazu wurden 125 µl des Puffers mit 20 µl der Standardflüssigkeit, des
Kontrollserums oder des Testserums vermischt und während drei Stunden bei
Raumtemperatur inkubiert. Danach wurde die Assay-Platte viermal gewaschen und
anschliessend wurden 150 µl Substratlösung dazugegeben. Die nachfolgende Inkubation bei
Raumtemperatur dauerte 30 min. Zum Schluss wurden 100 µl Stoplösung dazu pipettiert. Die
Tiere, Material und Methoden
38
optische Dichte der Proben wurde bei 405 nm mit einem Photometer (Dynatech MR 7000
Dynatech Produkte AG, Embrach, Schweiz) abgelesen.
4.4.4. Bestimmung des OC im Serum
Die Bestimmung des OC erfolgte mit einem RIA-Testkit (DiaSorin, Stillwater, Minnesota,
USA). Der Testkit benötigt einen gleichzeitigen Zusatz von Probe, Kaninchen-antibovin-OC-
Antikörpern und 125
J-bovin-OC. Darauf folgt eine Inkubation über Nacht bei 2 – 8 °C.
Phasentrennung wird durch den Zusatz eines Komplexes von Ziegen-Antikaninchenserum,
Träger-Kaninchenserum und Polyäthylenglykol erreicht. Nach zweistündiger Inkubation bei 2
– 8 °C kann die Probe zentrifugiert und dekantiert werden. Die Radioaktivität der Ausfällung
wurde mit dem GAMMAmatic I (Kontron Münchenstein, Schweiz) gezählt.
4.4.5. Bestimmung des PTH und des 1,25-(OH)2-Vit. D im Serum
Die Bestimmung des PTH und des 1,25-(OH)2-Vit. D im Serum erfolgte mit einem RIA
(Nichols Institute Diagnostics, San Juan Capistrano, USA).
Das Intakt PTH Immunoassay System ist ein zweiseitiger immuno-radiometrischer Assay
(IRMA), bei dem zwei verschiedene Antikörper aus der Ziege (der eine radioaktiv markiert,
der andere auf Kugeln fixiert) gegen PTH angewendet werden. Zur PTH-Bestimmung werden
je 200 µl der Proben mit 100 µl markierter Antikörperlösung (125
J-PTH) gemischt.
Anschliessend wird pro Röhrchen eine mit PTH-Antikörpern beschichtete Kugel zugegeben
und bei Raumtemperatur 22 Stunden inkubiert. Danach werden die Kugeln zweimal mit 2 ml
Waschlösung gewaschen.
Für die Vitamin D-Bestimmung müssen zuerst 500 µl jeder Probe entfettet und das in den
Proben enthaltene 1,25-(OH)2-Vit. D muss durch dreistündige Inkubation mit einem
hochspezifischen monoklonalen Antikörper gegen 1,25-(OH)2-Vit. D von potentiell
kreuzreagierenden Metaboliten abgetrennt werden. Das entstandene Immunoextraktionsgel
wird dann gewaschen und in die Röhrchen gegeben. Anschliessend werden je 200 µl Schaf-
Antikörper gegen 1,25-(OH)2-Vit. D dazu gegeben und die Proben 16 – 24 Stunden bei 2 – 8
°C inkubiert. Danach werden überall 200 µl 125
J-1,25-(OH)2-Vit. D dazu gemischt und bei 18
– 25 °C für weitere 2 Stunden inkubiert. Die Trennung von freiem und gebundenem Antigen
erfolgt mittels Zugabe von jeweils 100 µl Anti-Schaf-Präzipitierungsreagenz. Nach 30
minütiger Inkubation bei Raumtemperatur werden die Proben zentrifugiert und die
ungebundene Aktivität dekantiert.
Tiere, Material und Methoden
39
Die Radioaktivität der Ausfällungen des PTH und des 1,25-(OH)2-Vit. D wurde mit dem
GAMMAmatic I (Kontron Münchenstein, Schweiz) gezählt.
4.5. Harnentnahme
Eine Viertelstunde nach der jeweiligen Blutentnahme wurde den Kühen die Vulva mit
aseptischer Seife (Betadine®
; Provet AG, 3421 Lyssach) gewaschen und die 20 ml Urinprobe
mittels eines sterilen Harnkatheters (Rüsch, Ø 8 mm: Provet AG, 3421 Lyssach) in einem
Plastikbehälter gesammelt. Der Harn wurde auf 4 Plastikröhrchen verteilt und bei –20°C
aufbewahrt.
4.5.1. Bestimmung des Hydroxyprolins und Kreatinins im Harn
Die Bestimmung von Hydroxyprolin erfolgte mittels Kolorimetrie. Die optische Dichte wurde
spektrophotometrisch (Shimadzu UV-Vis Recording Spectrophotometer UV-160) bei 558 nm
gemessen (Methode nach Bergmann und Loxley, 1963). Das Kreatinin wurde wie im Serum
bestimmt. Die Hydroxyprolin-Konzentrationen wurden zur korrekten Beurteilung der
Resultate auf das Kreatinin bezogen, da die Harnausscheidungsmenge unbekannt war und das
Kreatinin eine konstante Grösse darstellt. Formel zur Hydroxyprolin Korrektur:
Hydroxyprolin in µmol/l
Kreatinin in mmol/l
4.5.2. Bestimmung des Ca im Harn
Im Harn wurde das Ca wie im Serum bestimmt.
4.5.3. Bestimmung des pH-Wertes im Harn
Der pH-Wert im Harn wurde mittels eines pH-Meters (Metrohm 632 pH-Meter) bestimmt.
= Hydroxyprolin korrigiert (µmol/mmol Kreatinin)
Tiere, Material und Methoden
40
4.6. Statistische Analysen
Zur statistischen Beurteilung der Daten wurde eine „repeated“ ANOVA (Varianzanalyse) mit
dem Faktor „Group“ verwendet bzw. der Mann-Whitney-U-Test, um den zeitlichen Verlauf
der Parameter und den Gruppeneffekt zu testen. Die Berechnungen erfolgten mit dem
Programm Systat, Version 7.0 (Anonym, 1997). Das Signifikanzniveau wurde bei α < 0.05
festgelegt.
Resultate
41
5. RESULTATE
Die folgenden Resultate werden mit Mittelwert und Standardfehler dargestellt.
Mit der Formel nach Goff (2000) DCAB= (0.15 Ca2+
+ 0.15 Mg2+
+ Na+ + K
+) - (Cl
-+0.25 S
2-
+ 0.5 P3-
), welcher für die Gebärpareseprophylaxe Werte um +200 meq/kg TS empfiehlt,
erreichten die Verfahren A und C einen DCAB-Wert von +243 resp. +274 meq/kg TS,
während die Verfahren B und D einen DCAB-Wert von +128 resp. +154 meq/kg TS hatten.
Die Gruppen A und B bekamen 46 bzw. 47 g Ca/Tag und die Gruppen C und D 107 bzw. 108
g Ca/Tag. Zusammenfassend ist in Tabelle 11 die Einteilung der Gruppen wiederholt.
Tabelle 11: Gruppeneinteilung
Gruppe A: 46 g Ca/Tag
Gruppe B: 47 g Ca/Tag + saure Salze
Gruppe C: 107 g Ca/Tag
Gruppe D: 108 g Ca/Tag + saure Salze
5.1. Gesundheit der Kühe
Die Versuchsrationen wurden von den Kühen vollständig gefressen (ausser von Kuh 70,
welche 8 Tage a.p. an einer Labmagenverlagerung erkrankte).
Zur Beurteilung des Gesundheitszustandes wurden die Tiere bei der Blut- und Harnentnahme
klinisch untersucht. Die Konzentrationen der Serumparameter Harnstoff, Protein, GOT, GGT,
GPT und Kreatinin blieben, ausser bei den klinisch kranken Tieren, während der gesamten
Studie im Normalbereich. In Tabelle 12 sind die verschiedenen Krankheiten, die in den vier
Gruppen auftraten, aufgelistet.
Resultate
42
Tabelle 12: Erkrankungen
Gruppe Diagnose
Festliegen LMV Ketose
A 15* 96(r) p.p.
B 19(r) p.p.
45(P) p.p.
C 1046 70(P) a.p.
1046(l) p.p
D 84
1025 56 p.p.
*: Tiernummer; l: linksseitig, r: rechtsseitig,
P: Pendellabmagen, LMV: Labmagenverlagerung
5.1.1. Gebärparese
Die Gebärparesehäufigkeit ergab keine signifikanten Unterschiede zwischen den einzelnen
Gruppen.
Die an Gebärparese erkrankten Tiere wurden mit einer Ca-, P- und Mg-haltigen
Infusionslösung (Calcamyl 24MP, Dr. E. Gräub AG) behandelt. In der Auswertung der
Resultate wurden die Ca-, P- und Mg-Konzentrationen im Serum und die Ca-Konzentrationen
im Harn während der Behandlung nicht berücksichtigt. Die Resultate der anderen Parameter
waren durch die Behandlung nicht beeinflusst.
5.1.2.Labmagenverlagerung
Die Häufigkeit der Labmagenverlagerungen zeigte keine signifikanten Unterschiede zwischen
den Gruppen.
Resultate
43
5.2. Serumspiegel von Ca
Abb. 4: Verlaufskurven der mittleren Ca-Konzentrationen im Serum
In allen Gruppen fielen die Ca-Konzentrationen vom Tag 256 (Anfangskonzentrationen: A:
2.40 ± 0.06 mmol/l; B: 2.45 ± 0.07 mmol/l; C: 2.41 ± 0.07 mmol/l; D: 2.41 ± 0.05 mmol/l) bis
zum Tag der Geburt deutlich ab (p ≤ 0.05). Die tiefsten Konzentrationen wurden in Gruppe A
am Tag der Geburt gemessen (1.89 ± 0.12 mmol/l), in den Gruppen B, C und D jedoch erst
einen Tag nach der Geburt (B: 1.94 ± 0.07 mmol/l; C: 1.69 ± 0.24 mmol/l; D: 1.93 ± 0.07
mmol/l). In Gruppe C wurde der tiefste aller Werte gemessen (p ≥ 0.05). Nach Erreichen des
Nadir stiegen die Ca-Konzentrationen in allen Gruppen bis Tag 3 bzw. 4 deutlich an (p ≤
0.05) und erreichten am Tag 19 Werte wie zu Versuchsbeginn (Endkonzentrationen: A: 2.46
± 0.05 mmol/l; B: 2.38 ± 0.05 mmol/l; C: 2.36 ± 0.08 mmol/l; D: 2.36 ± 0.09 mmol/l).
1.4
1.6
1.8
2
2.2
2.4
2.6
256 270 277 Geburt 1 2 3 4 5 9 14 19
Tage
Ka
lziu
m (
mm
ol/
l)
Gruppe A Gruppe B Gruppe C Gruppe D
Resultate
44
5.3. Serumspiegel von P
Abb. 5: Verlaufskurven der mittleren P-Konzentrationen im Serum
Die P-Konzentrationen (Anfangskonzentrationen: A: 1.59 ± 0.11 mmol/l; B: 1.64 ± 0.10
mmol/l; C: 1.81 ± 0.13 mmol/l; D: 1.75 ± 0.12 mmol/l) nahmen bei allen Gruppen ab dem
277. Ttg ab (p ≤ 0.05). In der Gruppe A war der Abfall der P-Konzentrationen bis zur Geburt
am deutlichsten (0.84 ± 0.14 mmol/l; p ≥ 0.05). Bis Tag 3 nach der Geburt stiegen die
Konzentrationen wieder auf Werte von 1.46 ± 0.17 mmol/l an. Danach wurde wieder ein
leichter Abfall bis Tag 9 beobachtet. Die P-Konzentrationen in den Gruppen B und D zeigten
einen 1. Tiefstpunkt am Tag 1 bzw. am Tag der Geburt (B: 1.12 ± 0.13 mmol/l; D: 1.26 ±
0.17 mmol/l) und einen 2. Am Tag 5 bzw. Tag 4 (B: 0.86 ± 0.11 mmol/l; D: 0.9 ± 0.1
mmol/l). In Gruppe C wurde der tiefste Wert erst 1 Tag nach der Geburt erreicht (1.03 ± 0.2).
Während der Untersuchungszeit bis Tag 19 blieben die P-Werte unter den Werten der
Trockenstehperiode (p ≤ 0.05).
0.5
0.7
0.9
1.1
1.3
1.5
1.7
1.9
2.1
2.3
256 270 277 Geburt 1 2 3 4 5 9 14 19
Tage
Ph
os
ph
or
(mm
ol/
l)
Gruppe A Gruppe B Gruppe C Gruppe D
Resultate
45
5.4. Serumspiegel von Mg
Abb. 6: Verlaufskurven der mittleren Mg-Konzentrationen im Serum
Die Magnesiumkonzentrationen (Anfangskonzentrationen: A: 0.82 ± 0.06 mmol/l; B: 0.86 ±
0.06 mmol/l; C: 0.94 ± 0.02 mmol/l; D: 0.79 ± 0.08 mmol/l) stiegen bis zur Geburt an (A:
1.36 ± 0.11; B: 1.02 ± 0.06; C: 1.21 ± 0.09; D: 1.06 ± 0.07) (p ≤ 0.05). Die Konzentrationen
in Gruppe A und C (ohne saure Salze) waren tendenziell höher (p ≥ 0.05) als diejenigen in
Gruppe B und D. Nach der Geburt nahmen die Konzentrationen wieder ab (p ≤ 0.05) und
erreichten in Gruppe C am fünften, in den drei anderen Gruppen am vierten Tag p.p. ihren
tiefsten Wert (A: 0.61 ± 0.03 mmol/l; B: 0.62 ± 0.02 mmol/l; C: 0.68 ± 0.02 mmol/l; D: 0.65
± 0.04 mmol/l). Am 19. Tag p.p. lagen die Mg-Werte wieder in einem ähnlichen Bereich wie
am 256. Trächtigkeitstag.
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
256 270 277 Geburt 1 2 3 4 5 9 14 19
Tage
Ma
gn
es
ium
(m
mo
l/l)
Gruppe A Gruppe B Gruppe C Gruppe D
Resultate
46
5.5. Verlauf der ICTP-Konzentrationen im Serum
Abb. 7: Verlauf der mittleren ICTP-Konzentrationen im Serum
Die ICTP-Konzentrationen (Anfangskonzentrationen: A: 8.43 ± 0.53 µg/l; B: 9.52 ± 0.49
µg/l; C: 9.46 ± 1.26 µg/l; D: 9.16 ± 1.57 µg/l) stiegen zur Geburt hin nur leicht an. Gruppe A
wies deutlich niedrigere Konzentrationen zum Zeitpunkt der Geburt auf als die übrigen
Gruppen (p ≥ 0.05). Bis zum 5. (Gruppe A, C und D) bzw. 9. (Gruppe B) Tag wurden
zunehmende Konzentrationen beobachtet (p ≤ 0.05) (Höchstwerte: A: 29.73 ± 4.18 µg/l; C:
37.25 ± 5.00 µg/l; D: 31.77 ± 4.60 µg/l). Danach sanken die Konzentrationen wieder ab (p ≤
0.05), blieben aber über den Anfangswerten (Endkonzentrationen: A: 14.13 ± 1.64 µg/l; B:
16.04 ± 0.92 µg/l; C: 17.38 ± 2.00 µg/l; D: 16.36 ± 0.82 µg/l).
5
10
15
20
25
30
35
40
45
256 270 277 Geburt 1 2 3 4 5 9 14 19
Tage
ICT
P (µg
/l)
Gruppe A Gruppe B Gruppe C Gruppe D
Resultate
47
5.6. Verlauf der AP-Aktivitäten im Serum
Abb. 8: Verlauf der mittleren AP-Aktivitäten im Serum
Die AP-Aktivitäten (Anfangskonzentration: A: 34 ± 4.11 U/l; B: 31 ± 4.46 U/l; C: 40.8 ± 8.76
U/l; D: 43.17 ± 9.54 U/l) zeigten einen signifikanten Anstieg (p ≤ 0.05) bis zur Geburt (A:
54.33 ± 3.08 U/l; B: 55.17 ± 2.70 U/l; C: 56.17 ± 5.34 U/l; D: 5.45 ± 7.21 U/l). Der Anstieg
der Gruppen C und D war im Vergleich zu den Gruppen A und B flacher (p ≥ 0.05). Nach der
Geburt nahmen die Aktivitäten bis zum Versuchsende ab (p ≤ 0.05) (Endkonzentrationen: A:
35.83 ± 4.23 U/l; B: 26.33 ± 3.21 U/l; C: 46.8 ± 8.08 U/l; D: 31 ± 5.87 U/l).
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
256 270 277 Geburt 1 2 3 4 5 9 14 19
Tage
AP
(U
/L)
Gruppe A Gruppe B Gruppe C Gruppe D
Resultate
48
5.7. Verlauf der bAP-Aktivitäten im Serum
Abb. 9: Verlaufskurven der mittleren bAP-Aktivitäten im Serum
Die bAP-Aktivitäten nahmen signifikant zur Geburt hin zu (p ≤ 0.05)
(Anfangskonzentrationen: A: 7.38 ± 1.12 U/l; B: 7.33 ± 0.98 U/l; C: 7.45 ± 1.07 U/l; D: 10.47
± 3.59 U/l). Die Gruppen A, B und D erreichten ihren höchsten Wert am Tag der Geburt (A:
18.37 ± 2.22 U/l; B: 18.42 ± 0.93 U/l; D: 19.92 ± 3 U/l). Gruppe C erreichte den höchsten
Wert am ersten Tag nach der Geburt (15.33 ± 1.25 U/l). Nach dem Abkalben nahmen bei
allen vier Gruppen die Aktivitäten wieder ab (p ≤ 0.05) (Endkonzentrationen: A: 6.12 ± 1.20
U/l; B: 5.9 ± 0.52 U/l; C: 5.64 ± 0.68 U/l; D: 7.33 ± 1.02 U/l).
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
256 270 277 Geburt 1 2 3 4 5 9 14 19
Tage
bA
P (
U/l
)
Gruppe A Gruppe B Gruppe C Gruppe D
Resultate
49
5.8. Verlauf der OC-Konzentrationen im Serum
Abb. 10: Verlaufskurven der mittleren OC-Konzentrationen im Serum
Der Verlauf der OC-Konzentrationen (Anfangskonzentrationen: A: 24.20 ± 6.90 ng/ml; B:
13.76 ± 1.96 ng/ml; C: 17.17 ± 2.43 ng/ml; D: 21.42 ± 1.59 ng/ml) zeigt in allen Gruppen
eine signifikante Abnahme (p ≤ 0.05) bis zum Tag 1 p.p. (A: 6.11 ± 1.52 ng/ml; B: 4.06 ±
0.75 ng/ml; C: 4.23 ± 0.89 ng/ml; D: 5.39 ± 0.61 ng/ml). Der Abfall war steil in den Gruppen
A und D und eher flach in den Gruppen B und C (p ≥ 0.05). Ab dem 5. Tag p.p. stiegen die
Konzentrationen wieder an (p ≤ 0.05) und erreichten bei Versuchsende annähernd die Werte
wie am 256. Trächtigkeitstag.
0
5
10
15
20
25
30
256 270 277 Geburt 1 2 3 4 5 9 14 19
Tage
Os
teo
ca
lcin
(n
g/m
l)
Gruppe A Gruppe B Gruppe C Gruppe D
Resultate
50
5.9. Verlauf der 1,25-(OH)2-Vit. D-Konzentrationen im Serum
Abb. 11: Verlaufskurven der mittleren 1,25-(OH)2-Vit. D-Konzentrationen im Serum
Bei allen Gruppen stiegen die Konzentrationen des 1,25-(OH)2-Vit. D (Anfangskonzentration:
A: 45.57 ± 2.50 pg/ml; B: 36.63 ± 2.81 pg/ml; C: 30.23 ± 3.02 pg/ml; D: 33.09 ± 7.91 pg/ml)
ab dem 277. Ttg signifikant an (p ≤ 0.05). Das Maximum lag zwischen dem 1. Tag (Gruppe
D: 98.39 ± 6.98 pg/ml) und dem 3. Tag p.p. (Gruppe A: 150.31 ± 22.13 pg/ml; B: 140.1 ±
8.34 pg/ml; C: 136.50 ± 11.72 pg/ml). In Gruppe A konnten während dem ganzen Versuch
tendenziell höhere Konzentrationen gemessen werden als in den drei anderen Gruppen (p ≥
0.05). Die Konzentrationen in Gruppe D lagen am 2. und 3. Tag p.p. signifikant unter denen
der anderen Gruppen (° p ≤ 0.05). Bei Versuchsende (19. Tag) waren die Werte im Vergleich
zu denen bei Versuchsbeginn ausser bei Gruppe D noch leicht erhöht (Endkonzentration: A:
62.39 ± 8.64 pg/ml; B: 43.13 ± 3.81 pg/ml; C: 38.68 ± 6.06 pg/ml; D: 33.57 ± 5.33 pg/ml).
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
256 270 277 Geburt 1 2 3 4 5 9 14 19
Tage
1,2
5-(
OH
)2-V
it.
D (
pg
/ml)
Gruppe A Gruppe B Gruppe C Gruppe D
Resultate
51
5.10. Verlauf der PTH-Aktivitäten im Serum
Abb. 12: Verlaufskurven der mittleren PTH-Konzentrationen im Serum
Bei Versuchsbeginn lagen die Werte der vier Gruppen relativ nahe beieinander
(Anfangskonzentration: A. 142.94 ± 40.09 pg/ml; B: 115.85 ± 32.13 pg/ml; C: 178.18 ± 60.96
pg/ml; D: 202.69 ± 58.39 pg/ml). Sie stiegen alle bis zur Geburt (Gruppe D) bzw. bis zum
Tag 1 p.p. (Gruppen A, B und C) an (p ≤ 0.05) (A: 569.67 ± 159.09 pg/ml; B: 884.02 ±
367.73 pg/ml; C: 748.03 ± 368.66 pg/ml; 754.36 ± 188.75 pg/ml). Danach sanken die Werte
wieder ab (p ≤ 0.05), wobei die Gruppen A und B deutlich tiefere Aktivitäten aufwiesen (p ≥
0.05) als die beiden anderen Gruppen, deren Futter a.p. hohe Ca-Gehalte hatten. (A: 154.36 ±
34.56 pg/ml; B: 200.13 ± 125.58 pg/ml; C: 142.88 ± 44.14 pg/ml; D: 323.37 ± 86.04 pg/ml).
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
256 270 277 Geburt 1 2 3 4 5 9 14 19
Tage
PT
H (
pg
/ml)
Gruppe A Gruppe B Gruppe C Gruppe D
Resultate
52
5.11. Verlauf der HYP-Konzentrationen im Harn
Abb. 13: Verlaufskurven der mittleren HYP-Konzentrationen im Harn
Der Verlauf der HYP-Ausscheidung im Harn (Anfangskonzentrationen: A: 7.12 ± 0.64
µmol/mmol Krea; B: 6.40 ± 1 µmol/mmol Krea; C: 7.20 ± 0.85 µmol/mmol Krea; D: 6.39 ±
0.58 µmol/mmol Krea) war am tiefsten am Tag der Geburt (B: 3.21 ± 0.27 µmol/mmol Krea;
C: 4.43 ± 0.66 µmol/mmol Krea; D: 3.72 ± 0.39 µmol/mmol Krea) bis 2 Tage p.p. (A: 4.9
±0.6 µmol/mmol Krea) (p ≤ 0.05). Danach stiegen die Konzentrationen wieder an (p ≤ 0.05),
ohne dass zwischen den Gruppen ein deutlicher Unterschied zu erkennen war. Ausser in
Gruppe A wurden bei Versuchsende höhere Werte (p ≤ 0.05) als zu Versuchsbeginn erreicht
(Endkonzentrationen: A: 6.75 ± 0.34 µmol/mmol Krea; B: 9.87 ± 1.13 µmol/mmol Krea; C:
8.11 ± 0.30 µmol/mmol Krea; D: 8.73 ± 1.09 µmol/mmol Krea).
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
256 270 277 Geburt 1 2 3 4 5 9 14 19
Tage
HY
P (µ
mo
l/m
mo
l K
rea
)
Gruppe A Gruppe B Gruppe C Gruppe D
Resultate
53
5.12. Verlauf des pH-Wertes im Harn
Abb. 14: Verlaufskurven der mittleren pH-Werte im Harn
Der pH-Wert blieb in allen Gruppen ausser in Gruppe B während der gesamten Untersuchung
bei einem Wert von 8.5 ziemlich konstant. Zum Zeitpunkt der Geburt konnte in den Gruppen
A, C und D eine leichte Abnahme des pH-Wertes gezeigt werden (p ≥ 0.05). Bei Gruppe B
sank der pH-Wert signifikant (p ≤ 0.05) ab dem 256. Ttg bis zur Geburt ab (B: 6.85 ± 0.54)
und erreichte am 277. Ttg, bei der Geburt und am Tag 1 p.p. bzw. am 277. Ttg signifikant
tiefere Werte als die Gruppen A und C bzw. D (° p ≤ 0.05). Ab den 4. Tag nach der Geburt
(8.51 ± 0.06) lag der Harn-pH wieder im Bereich der anderen Gruppen.
6
6.5
7
7.5
8
8.5
9
256 270 277 Geburt 1 2 3 4 5 9 14 19
Tage
Ha
rn-p
H
Gruppe A Gruppe B Gruppe C Gruppe D
Resultate
54
5.13.Verlauf der Ca-Konzentrationen im Harn
Abb. 15: Verlaufskurven der mittleren Ca-Konzentrationen im Harn
Mit Ausnahme der höheren Werte der Gruppe B am 270. und 277. Ttg lagen alle Ca-
Konzentrationen im Harn der vier Gruppen nahe beieinander (Anfangskonzentrationen: A:
0.03 ± 0.02 mmol/mmol Krea; B: 0.05± 0.06 mmol/mmol Krea; C: 0.05 ± 0.04 mmol/mmol
Krea; D: 0.03 ± 0.02 mmol/mmol Krea). Deutlich war die signifikant stärkere Ca-
Ausscheidung in Gruppe B gegenüber den Gruppen A, C und D (° p ≤ 0.05) am 270. und 277.
Ttg. In den Tagen 1-3 p.p. schieden alle Gruppen wenig Ca mit dem Harn aus, danach nahm
die Ausscheidung wieder unterschiedlich stark zu (p ≥ 0.05) (Konzentrationen bei
Versuchsende: A: 0.1 ± 0.1 mmol/mmol Krea; B: 0.1 ± 0.04 mmol/mmol Krea; C: 0.04 ± 0.05
mmol/mmol Krea; D: 0.05 ± 0.05 mmol/mmol Krea).
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
256 270 277 Geburt 1 2 3 4 5 9 14 19
Tage
Ca
(m
mo
l/m
mo
l K
rea
)
Gruppe A Gruppe B Gruppe C Gruppe D
Diskussion
55
6. DISKUSSION
6.1. Allgemeines
Zur Erinnerung sind die Verfahren A-D in Tabelle 13 noch einmal dargestellt.
Tabelle 13: Die Verfahren A-D
Gruppe A: 46 g Ca/Tag
Gruppe B: 47 g Ca/Tag + saure Salze
Gruppe C: 107 g Ca/Tag
Gruppe D: 108 g Ca/Tag + saure Salze
6.1.1. Futterverzehr
Der Futterverzehr wurde durch die sauren Salzen wie auch in anderen Studien (Block, 1984;
Oetzel et al., 1988; Romo et al., 1991; Goff et al., 1991a; Oetzel et al., 1991a; Schonewille et
al., 1994a; Phillippo et al., 1994) nicht beeinträchtigt. Dem gegenüber wiesen Tauriainen et
al. (1998) bei einem DCAB-Wert von -247 meq/kg TS, Joyce et al. (1997) bei einem Wert
von -7 meq/kg und Moore et al. (2000) bei einem Wert von –15 meq/kg eine reduzierte
Aufnahme nach. In diesen Arbeiten wurden die sauren Salze wie in unserem Versuch mit dem
Kraftfutter vermischt. In den erstgenannten Arbeiten dagegen wurden die Salze in „Total
Mixed Rationen“ gegeben. In der Arbeit von Tucker et al. (1992) war der Futterverzehr trotz
„Total Mixed Rationen“ reduziert. Diese widersprüchlichen Ergebnisse beruhen vermutlich
auf der unterschiedlichen Form, der unterschiedlichen Zusammensetzung der Salze und/oder
den unterschiedlichen Mischtechniken. In unserem Versuch hatte auch der hohe Ca-Gehalt
keinen Einfluss auf den Verzehr, während Goff und Horst (1997a) in ihrer Arbeit eine
Zunahme der Futteraufnahme bei Fütterung einer Ca-reichen Ration beobachten konnten.
6.1.2. Gebärparese
Von allen Gruppen war Gruppe B die einzige, welche keine Gebärparesefälle zu verzeichnen
hatte. Dies würde die prophylaktische Wirkung einer sauren Ration mit einem tiefen Ca-
Gehalt bestätigen. Im Gegensatz dazu gab es in der Studie von Romo et al. (1991)
Gebärparesefälle nur in der Gruppe mit tiefem Ca und sauren Salzen. In der Gruppe C, bei der
eine erhöhte Gebärpareseinzidenz erwartet wurde, konnten nicht mehr Krankheitsfälle als in
den übrigen Gruppen festgestellt werden. Dagegen gab es bei einer Ca-reichen Fütterung mit
sauren Salzen, im Vergleich zu den anderen Gruppen, tendenziell mehr Gebärparesefälle.
Diskussion
56
Grund dafür könnte das Ausbleiben einer induzierten metabolischen Azidose sein. Somit ist
die prophylaktische Wirkung der sauren Salzen ausgeblieben und das hohe Ca hat als
prädisponierender Faktor die Inzidenz erhöht. Da gleich viele Tiere in den Gruppen mit
sauren Salzen wie in den Gruppen ohne saure Salze an Gebärparese erkrankten, hatten die
sauren Salze in diesem Versuch nicht die gewünschte prophylaktische Wirkung. In anderen
Studien konnte eine Reduktion der Gebärparesefälle durch einen tieferen DCAB-Wert
erreicht werden (Goff et al., 1991a; Abu Damir et al., 1994; Fürll et al., 1996; Joyce et al.,
1997). Die prophylaktische Wirkung eines tiefen DCAB-Wertes zeigte sich sowohl in
Studien, welche Ca-armes (< 55 g Ca/Tag) (Oetzel et al., 1988; Gaynor et al., 1989) wie auch
in Studien, welche Ca-reiches (> 90 g Ca/Tag) Futter anwendeten (Block, 1984; Dishington,
1975; Beede et al., 1991; Beede et al., 1992b; Moore et al., 2000). Dishington und Bjornstad
(1982) erreichten durch den Zusatz von sauren Salzen sogar eindeutig weniger
Erkrankungsfälle bei Kühen, welche eine Gebärparesevorgeschichte besassen. Der Einfluss
des DCAB-Wertes auf die Gebärpareseinzidenz kann trotzdem nicht eindeutig festgelegt
werden. So verhinderte ein DCAB-Wert von +572.5 meq/kg TS bei Van Mosel et al. (1993)
die Gebärparese, während bei Leclerc und Block (1989) ein DCAB-Wert von +62 meq/kg TS
zu einer Inzidenz von 60% und ein DCAB-Wert von +394 meq/kg TS sogar zu einer Inzidenz
von 80% führte. Tucker et al. (1992) konnten bei einem DCAB von -3 meq/kg TS keine
prophylaktische Wirkung nachweisen, während bei Block (1984) bei einem DCAB-Wert von
-12 meq/kg TS keine Milchfieberfälle auftraten. Diese unterschiedlichen Resultate könnten
durch zusätzliche Faktoren wie Alter der Tiere und Futterzusammensetzung erklärt werden.
In den Gruppen C und D, welche eine Ca-reiche Ration erhielten, traten tendenziell mehr
Gebärparesefälle auf. Shappel et al. (1987) hatten auch bei den Kühen, welche Ca-reich
gefüttert wurden, mehr Gebärparesefälle. Jedoch fanden Barlett und Ross (1984), Oetzel et al.
(1988) und Goff und Horst (1995b, 1997a) kaum einen signifikanten Einfluß des Ca-
Angebotes auf die Inzidenz. Wiggers et al. (1975) und Boda und Cole (1954) fanden erst ab
einer Ca-Aufnahme von < 20 g/Tag resp. < 15 g/Tag eine präventive Wirkung einer Ca-armen
Diät. In der Praxis sind jedoch solche Konzentrationen schwer realisierbar. Nach Fürll et al.
(1996) soll eine prophylaktische Wirkung bereits ab Werten < 50 g/Tag gewährleistet sein.
Die ab einer Aufnahme > 100 g Ca/Tag erwartete erhöhte Milchfieberinzidenz (Boda, 1956)
konnte tendenziell bei unseren Versuchstieren der Gruppen C und D beobachtet werden. In
den Gruppen A und B, welche durchschnittlich 46.5 g Ca/Tag aufnahmen, trat ein Fall von
Gebärparese auf, während in Gruppe C und D (durchschnittlich 107 g Ca/Tag) drei Fälle
auftraten. Goff und Horst (1995b, 1997a) zeigten, dass nicht bei Erhöhung des Futter-Ca
sondern bei Erhöhung des K mehr und schwerere Krankheitsfälle auftraten. Dies führte zur
Schlussfolgerung, dass das K und nicht das Ca ein prädisponierender Faktor für die
Diskussion
57
Gebärparese ist. Würde dies stimmen, könnte bei einem genügend tiefen K-Gehalt eine Ca-
reiche Diät trotzdem verfüttert werden.
6.1.3. Labmagenverlagerung
Labmagenverlagerungen traten, wie auch bei Joyce et al. (1997), tendenziell mehr bei den
Tieren, welche keine saure Salze bekamen, auf. Im Gegensatz dazu hatte bei Beede et al.
(1992b) der DCAB-Wert keinen Einfluss auf die Inzidenz. Bei Romo et al. (1991) und Goff
und Horst (1997a) hatte nicht nur der DCAB-Wert, sondern auch das Ca keinen Einfluß auf
die Inzidenz. In unserem Versuch traten tendenziell mehr Erkrankungsfälle bei Tieren, welche
die Ca-arme Ration erhielten, auf. Ursachen für eine Labmagenverlagerung sind
fortgeschrittene Trächtigkeit und Geburt, Hypomotilität oder Atonie durch z.B. eine
Hypokalzämie und Gasproduktion mit Akkumulierung im Labmagen (Olson, 1991). Somit
könnte die ausgeprägtere Hypokalzämie der Gruppen B und C nach der Geburt der Grund
gewesen sein, dass bei diesen Gruppen tendenziell mehr Fälle auftraten. Daniel (1983)
registrierte nämlich eine Abnahme der Labmagenkontraktilität und Häufigkeit der
Kontraktionen bei Erniedrigung des Plasma-Ca bis auf Werte, welche zu klinischen
Anzeichen einer Gebärparese führen. Doyle Massey et al. (1993) beobachteten bei
hypokalzämischen Kühen auch ohne klinische Anzeichen ein 4.8 mal grösseres Risiko, an
Labmagenverlagerung zu erkranken. Beede et al. (1992b) fanden sogar ein 7.35 mal höheres
Risiko. Wieso Gruppe A im Vergleich zur Gruppe D tendenziell mehr Fälle hatte, ist aber
unklar, denn diese hatte nach der Geburt immer höhere Plasma-Ca Werte. In unserem
Versuch traten alle Labmagenverlagerungen vorwiegend 10 Tage nach der Geburt auf, wie
dies auch Romo et al. (1991) beschrieben. Curtis et al. (1983) fanden tendenziell einen
Zusammenhang zwischen der Gebärparese und einer linksseitigen Labmagenverlagerung,
aber in unserem Versuch war nur eines der fünf Tiere auch an Gebärparese erkrankt.
6.2. Blutparameter
6.2.1. Mineralstoffe
6.2.1.1. Serum-Ca
Die signifikante und starke Abnahme der Serum-Ca Konzentrationen aller Gruppen auf die
Geburt hin wurde schon in anderen Studien beobachtet (Hollis et al. 1981; Van Mosel und
Corlett 1990; Romo et al. 1991; Van Mosel et al. 1994; Phillippo et al. 1994). Der Grund für
die Abnahme ist die einsetzende Laktation. Green et al. (1981), Barlett und Ross (1984) und
Diskussion
58
Shappel et al. (1987) konnten gleich wie in unserer Studie (Gruppe C) eine stärkere und
längere Hypokalzämie bei Fütterung einer Ca-reichen Ration nachweisen. Dieses Ergebnis
zeigt die prädisponierende Wirkung einer Ca-reichen Ration auf die Gebärparese. In der Ca-
arm gefütterten Gruppe A war die Abnahme der Ca-Konzentration zur Geburt hin, wie in
Arbeiten von Green et al. (1981), Kichura et al. (1982) und Van de Braak et al. (1986a)
beschrieben, deutlich geringer. Dies wiederum lässt auf eine vorteilhafte Wirkung einer Ca-
armen Ration schliessen. Der Organismus kann bei Ca-armer Fütterung schneller und
effizienter Ca bereitstellen und somit einen zu starken Ca-Abfall im Blut vermeiden. Der
Grund für die höheren Ca-Konzentrationen im Serum der Gruppe A könnte wegen den
erhöhten 1,25-(OH)2-Vit. D Konzentrationen eine erhöhte Darmabsorption sein. Abdel-
Hafeez et al. (1982) zeigten in ihrer Studie eine erhöhte Absorption bei Ca-arm gefütterten
Wiederkäuern. Indirekt wurde dies auch in der Studie von Schonewille et al. (1994a) gezeigt,
bei welcher ein hohes Ca-Angebot zu einer verminderten Darmabsorption führte. Dagegen
beobachteten Takagi und Block (1991c) in ihrer Studie, dass Schafe unabhängig vom Ca-
Angebot immer etwa den gleichen %-Satz an Ca aus dem Futter absorbierten. Lomba et al.
(1978) dagegen zeigten in ihrer Studie, dass nicht-trächtige laktierende wie auch nicht-
trächtige trockenstehende Kühe bei einer Ca-reichen Fütterung eine erhöhte Darmabsorption
hatten. Entgegen unseren Beobachtungen in Gruppe A, welche tiefere ICTP- und PTH-
Konzentrationen aufwies, stellten Van de Braak und Van't Klooster (1987) durch
Knochenbiopsien fest, dass bei einer Ca-armen Diät die Knochenmobilisierung stärker war.
Wang und Beede (1992), welche die Tiere vor der Induzierung einer Hypokalzämie nicht
fütterten, konnten den höheren Ca-Spiegel nur durch eine vermehrte Knochenmobilisierung
und nicht durch eine erhöhte Darmabsorption erklären. Viele Arbeiten fanden je nach Ca-
Angebot keine signifikanten Unterschiede im Verlauf des Serum-Ca (Oetzel et al., 1988;
Romo et al., 1991; Takagi und Block, 1991a; Schonewille et al., 1994a; Goff und Horst,
1997a; Tauriainen et al. 1998). Aus diesem Grund folgerten Freeden et al. (1988a, 1988b),
dass die Alkalinität, welche hauptsächlich durch das K bestimmt wird, und nicht der Ca-
Gehalt des Futters für den Ca-Spiegel verantwortlich sei.
Wurden zur Ca-armen Ration zusätzlich saure Salze zugefüttert (Gruppe B), war der Serum-
Ca-Spiegel um die Geburt tendenziell höher, wie dies auch in den Arbeiten von Block (1984),
Oetzel et al. (1988), Gaynor et al. (1989), Leclerc und Block (1989), Tucker et al. (1991,
1992), Goff et al. (1991a), Beede et al. (1992b) und Joyce et al. (1997) beschrieben wird.
Dieses Ergebniss lässt vermuten, dass die sauren Salze gegen Gebärparese prophylaktisch
wirken, indem sie das Plasma-Ca um die Geburt erhöhen. Bei Moore et al. (2000) und Abu
Damir et al. (1994) war bei Reduzierung des DCAB-Wertes nur das ionisierte Ca höher.
Leclerc und Block (1989) postulierten, dass die Prophylaxe auch durch eine Verzögerung der
Plasma-Ca-Abnahme entstehen könnte, da in ihrem Versuch bei Erniedrigung des DCAB-
Diskussion
59
Wertes der tiefste Punkt des Ca-Spiegels erst später erreicht wurde. Dies konnte in unserem
Versuch nicht bestätigt werden.
Die PTH- und ICTP-Werte in Gruppe B waren bei der Geburt höher, aber das 1,25-(OH)2-Vit.
D und Osteocalcin tiefer. Dies würde bedeuten, dass die sauren Salzen zu einer gesteigerten
Knochenmobilisation geführt haben. Die von sauren Salzen ausgelöste metabolische Azidose
alleine könnte schon vorteilhaft sein, indem das ionisierte Plasma-Ca proportional zum
totalen Ca im Blut zunimmt. Dennoch konnten Oetzel et al. (1988) keine Erhöhung des
ionisierten Ca im Vergleich zum totalen Ca messen. Block (1984) und Abu Damir et al.
(1994) vermuteten dagegen, dass die ausgelöste metabolische Azidose zu erhöhten Plasma-
Ca-Konzentrationen führt, indem eine Vermehrung und verstärkte Aktivität der Osteoklasten
bewirkt wird. Dadurch wird die leicht austauschbare Knochen-Ca-Menge erhöht. Nach der
Geburt stieg das Ca in Gruppe B im Vergleich zur Gruppe A flacher an. Der flächere Anstieg
nach der Geburt könnte durch einen fehlenden Langzeiteffekt der knochenmobilisierenden
Wirkung der sauren Salze begründet werden. In den Studien von Freeden et al. (1988a),
Gaynor et al. (1989), Romo et al. (1991), Takagi und Block (1991a, 1991b), van Mosel et al.
(1993), Phillippo et al. (1994), Abu Damir et al. (1994), Schonewille et al. (1994a, b) und
Tauriainen et al. (1998) hatte der DCAB-Wert keinen Einfluss auf das totale Ca. Bei Van
Mosel et al. (1994) fehlten sogar Hinweise für eine verstärkte Knochenmobilisierung durch
die Fütterung einer Ration mit einem tiefen DCAB-Wert. In den Arbeiten von Freeden et al.
(1988a) und Schonewille et al. (1994b) wurde eine verbesserte Ca-Darmabsorption bei einem
tiefen DCAB-Wert beschrieben. Schonewille et al. (1994b) stellten aber auch gleichzeitig
fest, dass durch den niedrigen DCAB-Wert die Ca-Ausscheidung im Harn dermassen erhöht
wurde, dass die höhere Ca-Absorption im Darm nicht zu höheren Ca-Konzentrationen im
Serum führte. Dagegen hatte bei Block und Takagi (1986) und Takagi und Block (1991c) der
DCAB-Wert bei Lämmern respektive Schafen keinen Einfluss auf die Absorption des Ca.
Wurden der Ca-reichen Diät (Gruppe C) saure Salze zugegeben (Gruppe D), unterschied sich
der Verlauf der Ca-Konzentration beider Gruppen erst nach der Geburt. Das Serum-Ca nahm
nämlich in Gruppe D ab der Geburt wieder zu, während bei der Ca-reichen Fütterung das Ca
weiterhin abnahm. Wieso in den ersten 2 Tagen nach der Geburt der Ca-Spiegel höher lag, ist
unklar. Werden die Parameter des Knochenmetabolismus an diesen Tagen betrachtet, so ist
nur der signifikant tiefere 1,25-(OH)2-Vit. D Wert auffallend. Dies würde bedeuten, dass die
Darmabsorption bei Anwendung der sauren Salzen sogar geringer war. Leclerc und Block
(1989) und Schonewille et al. (1994a) fanden tatsächlich eine niedrigere Ca-Absorption bei
einem niedrigen DCAB-Wert und hohem Ca-Angebot. Als Ursache sahen sie aber primär den
hohen Ca-Gehalt und nicht den DCAB-Wert. Moore et al. (2000) erklärten ihre höheren
ionisierten Ca-Werte bei Fütterung einer Ca-reichen Ration mit sauren Salzen damit, dass das
erhöhte Ca-Angebot zu einer erhöhten passiven Absorption im Darm geführt haben könnte.
Diskussion
60
Block (1984) postulierte, dass gerade die durch eine Anionen-Diät reduzierte Ca-Absorption
eine Ca-arme Diät vortäuscht und dadurch die Hormone PTH und 1,25-(OH)2-Vit. D
ausgeschüttet wurden.
Die Anwendung der sauren Salzen in der Ca-reichen oder Ca-armen Ration führte zu keinen
nennenswerten Unterschieden, ausser einem stärkeren Anstieg des Serum-Ca der Gruppe D
vom ersten bis zum zweiten Tag nach der Geburt. Es ist unklar, wieso in dieser Zeit für das
PTH und für 1,25-(OH)2-Vit. D die höheren Werte in Gruppe B und nicht in Gruppe D zu
beobachten waren. Möglicherweise wurde der stärkere Ca-Anstieg der Gruppe D durch das
hohe Ca-Angebot bedingt, welches zu einer höheren passiven Darmabsorption geführt haben
könnte. Bei Oetzel et al. (1988) führten die sauren Salzen, wenn mit einer Ca-reichen Ration
kombiniert, zu einer zehnfachen Erniedrigung des Risikos einer Hypokalzämie, während bei
einer Ca-armen Ration diese Wirkung ausblieb.
Der Ca-Spiegel aller Gruppen erreichte nach der Geburt, wie bei den festliegenden Kühen der
Arbeit von Liesegang et al. (1998c), nach ca. 4 Tage wieder die Werte wie vor dem Abkalben.
6.2.1.2. Serum-P
Das Serum-P nahm zur Geburt hin signifikant ab, gleich wie in den Studien von van Mosel et
al. (1993), Van Mosel und Corlett (1990), Phillippo et al. (1994), Goff und Horst (1997a) und
Romo et al. (1991). Werte unter 1.4 mmol/l (Liesegang et al., 1998c) gelten als
Hypophosphatämie. Bei allen Gruppen wurde diese Grenze ab der Geburt unterschritten und
bis zum Versuchsende kaum wieder überschritten. Die P-Abnahme auf die Geburt kann z.T.
mit dem phosphaturischen Effekt von PTH (Mayer et al., 1969) erklärt werden, da das PTH
tatsächlich auf die Geburt hin zunahm. Wieso die Werte nicht mehr auf den Anfangswert
zunahmen, ist unklar.
Der Verlauf der Gruppen A und C war bis zur Geburt hin vergleichbar, obwohl die Werte
schon von Anfang an bei der Ca-reichen Ration immer höher lagen. Nach der Geburt nahmen
die Konzentrationen bei der Ca-reichen Ration weiterhin ab, während bei der Ca-armen
Ration die Werte wieder zunahmen und vergleichbar zum Verlauf von festliegenden Kühe in
der Studie von Liesegang et al. (1998c) verliefen. Das Erreichen der tiefsten Konzentrationen
in Gruppe C einen Tag nach der Geburt steht im Zusammenhang mit der starken Ca-Abnahme
im Plasma. Hollis et al. (1981) hatten bei der Geburt wie in unserer Studie eine stärkere P-
Abnahme bei den Tieren, welche an Gebärparese erkrankten. Die Ca-arme Diät führte um die
Geburt bei Shappel et al. (1987) und Takagi und Block (1991c) tendenziell wie in unserer
Studie zu einer stärkeren Abnahme des P als die Ca-reiche Diät. Die tieferen P-Werten
könnten auf die geringere Ca-Abnahme zurückzuführen sein. Shappel et al. (1987)
begründeten die höheren P-Werten der Ca-reichen Ration mit den tieferen PTH-Werten dieser
Gruppe. Tatsächlich lag in unserem Versuch das PTH einen Tag nach Geburt bei Gruppe C
Diskussion
61
höher als bei Gruppe A. Entgegen diesen Befunden hatten Green et al. (1981), Barlett und
Ross (1984) und Goff und Horst (1997a) die stärkste Hypophosphatämie bei den Ca-reich
ernährten Tieren.
In Gruppe B nahm im Vergleich zu Gruppe A das P weniger ab und lag höher bei der Geburt.
Die P-Konzentration erholte sich aber erst fünf Tage nach der Geburt. Gruppe D verhielt sich
im Vergleich zu Gruppe C auf ähnliche Weise wie Gruppe B zu A. Geht man davon aus, dass
die sauren Salzen eine erhöhte Knochenmobilisierung bewirkt haben, so erklärt dies die
geringere P-Abnahme. Tucker et al. (1992) postulierten, dass bei der Ca-Mobilisierung das P
auch zunehmen sollte, denn Ca und P liegen im Knochen als Ca-Phosphate vor. Beede et al.
(1992b) wiesen signifikant höhere P-Werte bei der Ration mit einem tiefen DCAB-Wert nach.
Indirekt wurde dies auch durch Goff und Horst (1997a) bestätigt, indem in ihrem Versuch je
höher das K und somit der DCAB-Wert im Futter war, umso stärker die P-Konzentrationen
abfielen. Bei Block (1984) führte eine anionische Ration zu einem relativ konstanten P-
Spiegel, während die kationische Ration zu einem Abfall führte. Im Gegensatz dazu massen
Leclerc und Block (1989) beim tiefen DCAB vor der Geburt tiefere P-Konzentrationen. Sie
erklärten es mit einem verminderten P-Bedarf als Folge der von ihnen ermittelten niedrigeren
Ca-Absorption der Tiere, die mit einem niedrigen DCAB-Wert gefüttert wurden. Phillippo et
al. (1994), Joyce et al. (1997), van Mosel et al. (1994), Abu Damir et al. (1994), Takagi und
Block (1991a, c), Tauriainen et al. (1998), Schonewille et al. (1994a), Oetzel et al. (1991a),
Romo et al. (1991), Gaynor et al. (1989) und Tucker et al. (1992) konnten keinen Einfluss des
DCAB-Wertes wie auch zusätzlich in einigen dieser Studien keinen Einfluss des Ca-
Angebotes auf die P-Konzentrationen im Serum nachweisen.
Die Rationen mit dem Zusatz von sauren Salzen hatten weder bei einem hohen noch bei
einem tiefen Ca-Gehalt einen Einfluss auf die P-Konzentrationen des Serums. Somit scheint
das Ca-Angebot bei Anwendung der sauren Salzen keinen Einfluss auf die P-Konzentrationen
im Serum gehabt zu haben.
6.2.1.3. Serum-Mg
Studien haben gezeigt, dass eine Hypomagnesiämie auf die Knochenmobilisierung hemmend
wirkt (Contreras et al., 1982; van de Braak et al., 1987b; Van Mosel et al., 1991). Diese
Wirkung kann in dieser Studie ausgeschlossen werden, denn wie auch in den Studien von
Romo et al. (1991), Leclerc und Block (1989), Phillippo et al. (1994) und Goff und Horst
(1997a) stieg das Serum-Mg in allen Gruppen zur Geburt hin signifikant an. Leclerc und
Block (1989) erklärten sich die Zunahme um die Geburt mit einer erhöhten
Knochenmobilisierung, denn der Knochen speichert ca. 60% des Körper-Mg.
In Gruppe A war zur Geburt hin die Mg-Zunahme im Vergleich zur Gruppe C wie bei Goff
und Horst (1997a) am stärksten und erreichte auch die höchsten Werte. Betrachtet man die
Diskussion
62
1,25-(OH)2-Vit. D- und PTH-Konzentrationen der Gruppen A und C, dann lagen beide
tendenziell höher, aber die ICTP-Konzentrationen waren tiefer in Gruppe A. So scheint das
Mg nicht aus einer stärkeren Knochenmobilisierung zu stammen. Das Mg stammte
möglicherweise aus einer durch das PTH vermehrt stimulierten renalen Mg-Reabsorption
(Goff und Horst, 1997a). Dagegen schien das Ca-Angebot bei Shappel et al. (1987), Oetzel et
al. (1988), Tauriainen et al. (1998), Romo et al. (1991), Schonewille et al. (1994a) und Takagi
und Block (1991a) keinen Einfluss auf das Plasma-Mg zu haben. Nach der Geburt zeigte
Gruppe C im Vergleich zur Gruppe A eine flächere Abnahme mit höheren Werten. Diese
könnte mit den höheren PTH- und ICTP-Konzentrationen der Gruppe C erklärt werden,
welche eine höhere Knochenmobilisierung bedeuten.
Bei Gruppe B war im Vergleich zur Gruppe A die Zunahme viel geringer, ansonsten war der
Verlauf vergleichbar. Die geringere Zunahme bei Zusatz der sauren Salzen scheint seltsam
wegen der knochenmobilisierenden Wirkung der Salze.
Bei Gruppe D konnte im Vergleich zur Gruppe C auch eine schwächere Zunahme beobachtet
werden. Auch Abu Damir et al. (1994) beobachteten bei den Tieren, welche eine Ration mit
einem hohen DCAB-Wert erhielten, tendenziell höhere Mg-Werte bei der Geburt. Tucker et
al. (1992) dagegen fanden höhere Mg-Werte eine Woche nach der Geburt und Oetzel et al.
(1988) und Gaynor et al. (1989) höhere Mg-Konzentrationen gerade vor der Geburt bei einer
Anionenration. In den Arbeiten von Oetzel et al. (1988), Tucker et al. (1991), Romo et al.
(1991), Takagi und Block (1991a), Wang und Beede (1992), van Mosel et al. (1993),
Phillippo et al. (1994), Schonewille et al. (1994a, b) und Tauriainen et al. (1998) konnte
dagegen keine unterschiedliche Wirkung auf die Mg-Konzentrationen je nach DCAB-Wert
gezeigt werden.
Vergleicht man die Gruppen B und D, welche saure Salzen bekamen, kann kein
unterschiedlicher Verlauf erkannt werden. Dies bedeutet, dass das Ca-Angebot nicht
entscheidend für die Wirkung der sauren Salzen auf den Mg-Verlauf ist.
6.2.2. Knochenmarker
6.2.2.1. Carboxyterminales Telopeptid des Typ I Kollagens (ICTP)
Das Serum-ICTP, welches bei Kühen geeignet ist, die Knochenmobilisierung zu messen
(Liesegang et al., 1998a), stieg in unserer Studie in allen Gruppen signifikant nach der Geburt
an. Dies kann durch den erhöhten Ca-Verbrauch bei einsetzender Laktation erklärt werden, da
vermehrt Knochen resorbiert werden muss. Liesegang et al. (1998a) konnten ebenfalls nach
der Geburt einen ähnlichen Verlauf und ähnliche Konzentrationen mit einem Höhepunkt
zwischen dem 4. und 5. Tag nach der Geburt zeigen. In einer anderen Studie (Liesegang et al.,
Diskussion
63
2000b) nahmen die ICTP-Konzentrationen jedoch nach induzierter Hypokalzämie mittels
EDTA-Infusion nicht zu. Möglicherweise war in dieser Studie die EDTA-Infusionsdauer zu
kurz, um eine Reaktion des Knochens zu provozieren.
Im Vergleich von Gruppe A zu C war der Verlauf ähnlich, jedoch lagen die ICTP-
Konzentrationen in Gruppe A stets tiefer. Eine Erklärung dafür könnten die tieferen PTH-
Konzentrationen in der Gruppe A darstellen. Im Gegensatz dazu lagen die 1,25-(OH)2-Vit. D-
Konzentrationen meistens höher. Möglicherweise wirkte das 1,25-(OH)2-Vit. D hauptsächlich
auf den Darm und nur in geringen Massen auf den Knochen. Somit wird deutlich, dass der
höhere Ca-Spiegel der Gruppe A wahrscheinlich nicht von einer verstärkten
Knochenmobilisierung stammt, sondern von einer verstärkten Darmabsorption. Zusätzlich
kann gesagt werden, dass die starke Ca-Abnahme in Gruppe C nicht durch eine ineffiziente
Knochenmobilisierung bedingt wurde. Hätte es nämlich in den Mechanismen der Ca-
Homöostase auf Ebene des Knochens irgendwo eine Störung gegeben, hätte man in Gruppe C
eher eine verzögerte oder verminderte Zunahme der ICTP-Konzentrationen gesehen.
Die ICTP-Konzentrationen der Gruppe B verliefen ähnlich wie in Gruppe A, erreichten aber
meistens höhere Werte. Die höheren Werte sind Folge der höheren PTH-Werte. Somit scheint
die knochenmobilisierende Wirkung der sauren Salze bestätigt zu sein, welche zu den
höheren Plasma-Ca Werte geführt haben müssen. Die Darm-Absorption dagegen wurde
anhand der signifikant tieferen 1,25-(OH)2-Vit. D Konzentrationen anscheinend nicht
verbessert.
Im Vergleich von Gruppe D zu Gruppe C gab es keinen nennenswerten Unterschied.
Trotzdem erreichten die Serum-Ca-Konzentrationen der Gruppe D nach der Geburt höhere
Werte, obwohl die 1,25-(OH)2-Vit. D-Konzentrationen signifikant tiefer im Vergleich zu
Gruppe C lagen. Grund für das höhere Serum-Ca könnte die tiefere Ca-Ausscheidung im
Harn der Gruppe D im Vergleich zur Gruppe C gewesen sein, welche durch die höheren PTH-
Konzentrationen der Gruppe D bewirkt werden musste. Vermutlich genügte dies für einen
normalen Serum-Ca Spiegel, ohne dass vermehrt 1,25-(OH)2-Vit. D gebildet werden musste.
Eine höhere passive Ca-Absorption durch das hohe Ca-Angebot hätte gleichzeitig mitspielen
können.
In den Rationen mit sauren Salzen hatte das Ca-Angebot keinen nennenswerten Einfluss auf
Verlauf und Höhe der ICTP-Konzentrationen.
6.2.2.2. Harn-Hydroxyprolin (HYP)
Die HYP-Ausscheidung nahm trotz der signifikanten Zunahme der ICTP-, PTH-, und 1,25-
(OH)2-Vit. D-Konzentrationen in allen Gruppen zur Geburt hin ab. Der Verlauf der ICTP-,
PTH-, und 1,25-(OH)2-Vit. D-Konzentrationen bestätigt eine erhöhte Knochenmobilisierung.
Als Marker des Knochenabbaus kann somit der paradoxe Verlauf der HYP-Ausscheidung im
Diskussion
64
Harn nur mit der geringen Spezifität für Knochen erklärt werden (Rosalki, 1998; Liesegang,
2000c). Da in unserer Studie der Verlauf der HYP-Ausscheidung im Harn die
Knochenmobilisierung ungenügend wiederspiegelt, wird auf die weitere Diskussion des HYP
verzichtet.
6.2.2.3. Alkalische Phosphatase (AP) und knochenspezifische alkalische Phosphatase
(bAP)
In unserem Versuch nahmen die AP- und bAP-Aktivitäten in allen Gruppen vor der Geburt
signifikant zu. Im Gegensatz dazu nahmen in der Studie von Van Mosel und Corlett (1990)
die AP-Aktivitäten auf die Geburt hin ab und danach wieder zu. Als Knochenmarker der
Formation scheint unser Ergebnis widersprüchlich, denn in allen Gruppen nahm vor der
Geburt gleichzeitig auch das Serum-Ca signifikant ab. Dass das Leberisoenzym den AP-
Anstieg vortäuscht, ist auszuschliessen, denn die bAP- Aktivitäten nahmen auf gleiche Weise
wie die AP-Aktivitäten zu. Malaval et al. (1994) fanden in ihrer Studie, dass in
Präosteoblasten und in sich differenzierenden Osteoblasten die AP bereits exprimiert wurde,
bevor überhaupt das OC produziert wurde. Es ist auch bekannt, dass das OC im Gegensatz
zur AP nur bei der Matrix-Mineralisation produziert wird (Rosalki, 1998). Unter diesen
Umständen wäre der AP-Anstieg damit zu erklären, dass eine Vermehrung und
Differenzierung von Osteoblasten stattfand. Eine weitere Erklärung für den
widersprüchlichen AP-Anstieg wäre, dass zum Ausgleich der vermehrten
Knochenmobilisierung die Osteoblasten vermehrt AP sezernierten, dass aber wegen der
Hypokalzämie es zu keiner Mineralisation kommen konnte.
Wegen der Spezifität scheint es sinnvoller, die bAP zur Beurteilung des
Knochenstoffwechsels zu kommentieren. Auf die Geburt nahmen die bAP-Aktivitäten in
Gruppe A steiler zu als in Gruppe C, danach war der Verlauf wieder vergleichbar. Den
geringeren Anstieg der Gruppe C auf die Geburt könnte man sich dadurch erklären, dass
wegen der deutlicheren Hypokalzämie der Gruppe C die Knochenmobilisierung überwiegte.
Bei Schonewille et al. (1994a) hatte das Ca-Angebot keinen Einfluss auf die AP-Aktivitäten.
Bei Gruppe B waren die bAP-Aktivitäten im Vergleich zur Gruppe A bis zur Geburt etwas
höher. Danach nahmen die Aktivitäten der Gruppe B bis zum ersten Tag nach der Geburt im
Vergleich zur Gruppe A deutlicher ab. Die höheren bAP-Aktivitäten der Gruppe B vor der
Geburt kann man sich damit erklären, dass wegen der knochenmobilisierenden Wirkung der
Salze mehr Ca für die Mineralisierung zur Verfügung stand und diese stimuliert wurde. Die
Aktivitätsabnahme nach der Geburt war somit Folge des Absetzens der sauren Salzen.
Bei Gruppe D nahmen im Vergleich zur Gruppe C die bAP-Aktivitäten vor der Geburt stärker
zu. Nach der Geburt nahmen diese dann stärker ab. Die Begründung für die stärkere Zunahme
scheint auch hier die vermehrte Ca-Verfügbarkeit durch die sauren Salzen zu sein. In den
Diskussion
65
Studien von Schonewille et al. (1994b) und Van Mosel et al. (1994) gab es je nach DCAB-
Wert keine eindeutigen Unterschiede.
Die bAP-Aktivitäten der Gruppe B waren im Vergleich zur Gruppe D von Anfang an
tendenziell niedriger, mit einer flacheren Zunahme vor der Geburt. Der Grund dafür könnte
das niedrigere Ca-Angebot der Gruppe B sein.
6.2.2.4. Osteocalcin (OC)
Der Verlauf der Osteocalcinkonzentrationen, obwohl auch zu den
Knochenformationsmarkern gehörend, zeigte einen gegenteiligen Verlauf zum bAP, indem
die Konzentrationen zur Geburt hin signifikant abnahmen und dann erst 5 Tage nach der
Geburt wieder deutlich zunahmen. Der Verlauf entspricht den Erwartungen, indem durch den
erhöhten Ca-Bedarf für die Laktation der Knochenaufbau vermindert sein müsste. Der
gegensätzliche Verlauf zur bAP könnte dadurch erklärt werden, dass das OC erst bei einer
tatsächlichen Mineralisation von den Osteoblasten produziert wird (Rosalki, 1998). Van
Mosel und Corlett (1990) hatten auch eine signifikante Abnahme vor der Geburt mit kaum
einer Änderung bis 6 Tage danach beobachtet und fanden heraus, dass das OC positiv mit der
Anzahl Osteoblasten korrelierte. In einer Studie mit Schafen war das OC zusätzlich auch
während der ganzen Trächtigkeit supprimiert (Farrugia et al., 1989) und zeigte eine
allmähliche Zunahme erst ca. 4 Tage nach der Geburt.
Der einzige ausgeprägte Unterschied zwischen der Gruppe A und der Gruppe C waren die
höheren Werte bis einen Tag nach der Geburt in Gruppe A. Betrachtet man das 1,25-(OH)2-
Vit. D lag es auch höher in Gruppe A, während das PTH keine grossen Unterschiede zeigte.
Das OC ist ein 1,25-(OH)2-Vit. D-abhängiges Protein (Schönau und Rauch, 1997), somit
erklären die höheren 1,25-(OH)2-Vit. D-Konzentrationen die höheren OC-Werten der Gruppe
A. Die geringere Abnahme der knochenbildenden Aktivität der Gruppe A könnte man
anderseits auch damit erklären, dass durch die höheren 1,25-(OH)2-Vit. D-Konzentrationen
die stimulierte Ca-Absorption mehr Ca für die Mineralisation zur Verfügung stellte.
Gruppe B hatte im Vergleich zur Gruppe A immer tiefere Werte. Nach der Geburt nahm die
Konzentration auch kaum wieder zu. Die niedrigeren OC-Konzentrationen der Gruppe B
stimmen mit den gleichzeitig tieferen 1,25-(OH)2-Vit. D-Konzentrationen überein. Die
geringere Knochenbildung vor der Geburt in Gruppe B ist möglicherweise auch Folge der
knochenmobilisierenden Wirkung der sauren Salze. Eine gleichzeitig dämpfende Wirkung der
sauren Salzen auf die Knochenmineralisation wäre auch möglich. Tatsächlich waren die PTH-
und ICTP-Konzentrationen höher in Gruppe B, was für eine stärkere Knochenmobilisierung
spricht. Weiter wäre es möglich, dass wegen einem tieferen Serum-Ca Spiegel der Gruppe B
die Knochenbildung niedriger war. Schaut man die Serum-Ca Konzentrationen an, lagen
diese in Gruppe B tatsächlich meist tiefer als in Gruppe A und zusätzlich erreichte die Ca-
Diskussion
66
Ausscheidung im Harn in Gruppe B im Vergleich zu den übrigen Gruppen immer höhere
Werte.
Der Zusatz von sauren Salzen zu einer Ca-reichen Ration (Gruppe D) führte dagen im
Vergleich zur Gruppe C zu höheren Werten vor der Geburt. Die 1,25-(OH)2-Vit. D-
Konzentrationen der Gruppen C und D unterschieden sich aber kaum vor der Geburt und
lagen z.T. sogar tiefer in Gruppe D. Die PTH- und ICTP-Konzentrationen der Gruppe D,
welche die knochenmobilisierende Wirkung der sauren Salzen bestätigen würden, liegen
tatsächlich höher. Die höhere Knochenbildung der Gruppe D trotz der im Vergleich zur
Gruppe C stärkeren Knochenmobilisierung wurde möglicherweise durch die verhältnismässig
niedrigere Ca-Ausscheidung im Harn möglich. Weiter könnte im Unterschied zum Vergleich
Gruppe A zu B die höhere Ca-Gabe zusätzlich zu einer höheren passiven Absorption geführt
haben und somit eine stärkere Knochenmineralisierung ermöglicht haben.
Gruppe B hatte vor Geburt eine stärkere Reduktion der Knochenbildung als Gruppe D. Die
Parameter für die Knochenmobilisierung PTH und ICTP hatten aber einen vergleichbaren
Verlauf. Der Verlauf des Serum-Ca unterschied sich kaum. Unklar ist auch, wieso trotz den
tieferen 1,25-(OH)2-Vit. D-Werten der Gruppe D die OC-Konzentrationen höher lagen. Die
niedrigere Ca-Ausscheidung im Harn zusammen mit der höheren Ca-Gabe der Gruppe D
könnte durch den geringeren Ca-Verlust und eine vermehrte passive Ca-Absorption im Darm
genügend Ca zurVerfügung gestellt haben, um eine vermehrte Mineralisation zu erlauben.
6.3. Harnwerte
6.3.1. Harn-pH
Der Harn-pH blieb in den Gruppen A, C und D konstant. Bei Gruppe B nahm der pH-Wert
signifikant bis am Tag der Geburt ab. Die Abnahme bedeutet eine erhöhte H+-Ausscheidung
und damit leichte metabolische Azidose (Oetzel et al., 1991a). Anhand des pH-Wertes,
welcher bei Holstein Kühe bei 6.2-6.8 (Goff, 2000) liegen sollte, wurde nur in dieser Gruppe
eine genügende Ansäuerung des Harns erreicht. Gruppe B hatte tatsächlich keine
Gebärparesefälle. Auch in anderen Versuchen nahm der Harn-pH bei einem tiefen DCAB-
Wert signifikant ab (Tucker et al., 1991; Oetzel et al., 1991a; Tucker et al., 1992; Schonewille
et al., 1994b; Goff und Horst, 1997a; Tauriainen et al., 1998; Pehrson et al., 1999). Moore et
al. (2000) zeigten, dass bei konstantem Blut-pH und gleichzeitig tiefem Harn-pH die
metabolische Azidose kompensiert wurde. Tendenziell lag der pH-Wert der Gruppe D auch
tiefer im Vergleich zu Gruppe A und C. Dass die sauren Salze in Gruppe D keine
metabolische Azidose ausgelöst haben, kann aufgrund des höheren Ca-Angebots erklärt
Diskussion
67
werden. Das Ca erhöht als Kation den DCAB Wert. Möglicherweise hat es in unserer Ration
den DCAB-Wert auf ein solch hohes Niveau gebracht, dass keine Azidose entstehen konnte.
6.3.2. Harn-Ca
Gruppe B zeigte vor der Geburt eine bis um das siebenfache erhöhte Ca-Ausscheidung im
Harn. Am Tag der Geburt sank die Ca-Ausscheidung wieder auf normale Werte ab. Ein
ähnlicher Verlauf wurde auch von Tucker et al. (1992) und Tauriainen et al. (1998)
beobachtet, welche bei einer Anionenration eine 5-8 mal höhere Ca-Ausscheidung vor der
Geburt hatten, die sich am Tag der Geburt wieder normalisierte. Die signifikante und starke
Zunahme der Ausscheidung in Gruppe B kann mit der knochenmobilisierenden Wirkung der
Salze erklärt werden. Gruppe D zeigte aber trotz Zusatz saurer Salze keine nennenswerte
Zunahme. Freeden et al. (1988a, 1988b) zeigten in ihren Studien eine erhöhte Ca-
Ausscheidung bei einer anionenreichen Fütterung und normalem Ca-Gehalt der Ration. Aus
dieser Beobachtung vermuteten sie, dass eine zusätzlich Ca-reiche Fütterung helfen würde,
das Plasma-Ca hoch zu halten. In unserer Studie jedoch führte der Zusatz von sauren Salzen
bei einer Ca-reichen Ration im Vergleich zur Ca-armen Ration nicht zu einer analog
vermehrten Ca-Ausscheidung. Die PTH- und ICTP-Konzentrationen waren aber in beiden
Gruppen beinahe gleich erhöht. Nur das 1,25-(OH)2-Vit. D zeigte signifikant tiefere Werte in
Gruppe D. Es ist möglich, dass das absorbierte Ca die stärkere Ausscheidung in Gruppe B
ausgemacht hat. Anderseits, wenn die sauren Salze eine erhöhte Ausscheidung bewirken,
indem sie wie Schonewille et al. (1994b) postulierten, die Reabsorption des Ca durch den
tiefen Harn-pH in der Niere hemmen, müsste bei einem Ca-reichen Angebot sogar viel mehr
Ca ausgeschieden werden. Der Harn-pH der Gruppe D war jedoch im Gegensatz zu Gruppe B
nicht tief genug.
Vergleicht man Gruppe B mit Gruppe A, scheinen die höheren ICTP- und PTH-
Konzentrationen der Gruppe B durch erhöhte Mobilisierung am Knochen tatsächlich für
vermehrt Ca gesorgt zu haben. Die 1,25-(OH)2-Vit. D-Konzentrationen lagen tiefer in Gruppe
B und somit war die Absorption nicht dafür verantwortlich. Takagi und Block (1991c) fanden
bei einer fast um das Neunfache erhöhten Ca-Ausscheidung im Harn durch Erniedrigung des
DCAB-Wertes auch keine entsprechende Zunahme der Darmabsorption. Schonewille et al.
(1994b) beobachteten jedoch keine Anzeichen für eine erhöhte Knochenmobilisierung bei
einer sauren Ration. Van Mosel et al. (1994) hatten dafür auch keine histologischen
Anzeichen, ausser einer geringeren Knochenaufbaurate. Die Beobachtung, dass die sauren
Salzen oder die Reduzierung des DCAB-Wertes eine stark erhöhte Ca-Ausscheidung vor der
Geburt bewirkt, wurde schon von anderen Autoren geschildert, so von Block und Takagi
(1986), Freeden et al. (1988a, 1988b), Gaynor et al. (1989), Oetzel et al. (1991a), Tucker et al.
(1991), Tucker et al. (1992), Van Mosel et al. (1993), Schonewille et al. (1994a), Schonewille
Diskussion
68
et al. (1994b), Joyce et al. (1997) und Takagi und Block (1991c). Es wäre möglich, wie auch
Gaynor et al. (1989) schon postulierten, dass die sauren Salze die stärkere Stimulierung der
Ca-regulierenden Mechanismen durch die erhöhte Harn-Ca-Ausscheidung bewirken.
Die Ca-arme Fütterung (Gruppe A) führte im Vergleich zur Ca-reichen (Gruppe C) zu keiner
niedrigeren Ca-Ausscheidung auf die Geburt hin. Eine Erklärung dafür könnte der höhere
1,25-(OH)2-Vit. D Spiegel sein, welcher zu einer höheren Ca-Absorption und somit zu
höheren Ca-Konzentrationen im Blut führt. Tauriainen et al. (1998) und Schonewille et al.
(1994a) fanden auch keinen eindeutigen Zusammenhang zwischen der Ca-Ausscheidung und
dem Ca-Angebot.
Nach der Geburt blieben die Ausscheidungen der verschiedenen Gruppen immer im gleichen
Bereich. Tendenziell hatten aber alle Gruppen nach der Geburt niedrigere Werte, welche mit
dem erhöhten Ca-Verbrauch durch die Milchproduktion erklärt werden könnte.
6.4. Schlussfolgerung
Ziel der Arbeit war es, den Einfluss des Ca-Gehaltes sowie der Verfütterung von Anionen auf
den Knochenstoffwechsel in der Zeit um die Geburt zu untersuchen. Die einsetzende
Laktation führte nicht nur in allen Gruppen zur erwarteten Hypokalzämie, sondern auch zu
den damit verknüpften Änderungen in den Parametern, welche zu einer reaktiven Erhöhung
des Plasma-Ca führen. Die für die Homöstase der Plasma-Ca-Konzentrationen
verantwortlichen Hormone PTH und 1,25-(OH)2-Vit. D nahmen in allen Gruppen um die
Geburtszeit offensichtlich als Reaktion auf die Hypokalzämie zu. Zu erkennen war auch die
PTH-Abhängigkeit der 1,25-(OH)2-Vit. D-Ausschüttung, indem der Anstieg der 1,25-(OH)2-
Vit. D-Konzentrationen erst nach dem Anstieg des PTH stattfand. Auch der Marker für die
Knochenmobilisierung ICTP nahm erst allmählich und später als das PTH zu. Dies
widerspiegelt die Wirkung des PTH, welches zur Osteoklasten-Vermehrung und zu deren
erhöhten Aktivität führt. Auch der gegensätzliche Knochenmarker des ICTP, das OC, verhielt
sich wie erwartet und nahm mit der Geburt ab, indem wegen der Hypokalzämie die
Knochenmobilisierung überwog. Die bAP, gleichfalls ein Marker für den Knochenaufbau,
zeigte hingegen einen unerwarteten Verlauf, indem die Aktivitäten mit der Geburt zunahmen.
Dieser anscheinend paradoxe Verlauf kann mit der Tatsache begründet werden, dass die bAP
auch dann sezerniert wird, wenn eine Mineralisierung wie im Fall einer Hypokalzämie nicht
möglich ist.
Die Ca-arme Fütterung, eine immer noch aktuelle Methode zur Gebärpareseprophylaxe,
schien wegen den höheren 1,25-(OH)2-Vit. D-Konzentrationen und gleichzeitig niedrigeren
PTH- und ICTP-Konzentrationen den Plasma-Ca-Spiegel hauptsächlich durch Erhöhung der
Diskussion
69
Ca-Absorption im Darm zu verbessern. Dagegen schienen die sauren Salze anhand der
höheren PTH- und ICTP-Konzentrationen den Plasma-Ca-Spiegel durch Stimulierung des
Knochenmetabolismus zu verbessern. Zusätzlich führten die sauren Salzen zu einer leichten
metabolischen Azidose, welche zu einer erhöhten Ca-Ausscheidung im Harn führte. Diese
vermehrte Ca-Ausscheidung und somit der Ca-Verlust, könnten die Ursache für eine
Stimulierung des Knochenmetabolismus gewesen sein. Die metabolische Azidose könnte
einerseits ein besseres Milieu für die Osteoklastenaktivität geschaffen haben und anderseits
den Anteil an ionisiertem und „aktivem“ Ca im Blut erhöht haben.
Die unterschiedliche Fütterung in unserem Versuch führte, ausser beim 1,25-(OH)2-Vit. D der
Gruppe D, Harn-Ca und Harn-pH der Gruppe B zu keinen signifikanten Unterschieden. Die
Funktionsweise der sauren Salzen und einer Ca-armen Ration auf die Knochenmobilisierung
und Resorption aus dem Darm konnte dennoch tendenziell gezeigt werden. Grund für die
undeutlichen Reaktionen auf die verschiedenen Rationen waren möglicherweise der kleine
Unterschied in den DCAB-Werten der Rationen, die ungenügende Ansäuerung oder der
Einsatz von nicht potentiell stark ansäuernden Salzen.
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Mh. Vet.-Med. 45, 859-864.
Danksagung
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8. DANKSAGUNG Ich möchte mich ganz herzlich bei all den Leuten bedanken, welche es auf verschiedenste Art
ermöglicht haben, dass ich diese Dissertation durchführen und beenden konnte! Ich bedanke
mich besonders bei:
Prof. Dr. M. Wanner für das interessante Thema, die grosse Unterstützung und die
sorgfältige Durchsicht dieser Arbeit
Prof. Dr. W. Kähn für die Übernahme des Korreferats und die sorgfältige Durchsicht dieser
Arbeit
Dr. A. Liesegang für die Planung, für fachliche Hilfe und Unterstützung und für die
sorgfältige Durchsicht dieser Arbeit
J. Kessler für die Planung und fachliche Unterstützung
Dr. A.Gutzwiller für seine fachliche Hilfe, die interessanten Fälle und die Unterstützung
M. Barman für die Durchführung der Analysen, für seine Hilfe und seine Sympathie
B. Küffer und B. Schneider für die Durchführung der Analysen und ihre Sympathie
A. Brodard, A. Bulliard, R. Etienne, Y. Joye, B. Sciboz, K. Zbinden für ihre Hilfe bei der
Durchführung des Versuchs und ihre Sympathie
S. Läuger, R. Gisler, D. Weiss, S. Thiess und R. Straub für die moralische Unterstützung,
für ihre Tipps und Sympathie
Curriculum Vitae
CURRICULUM VITAE
Cosima Mimosa Luigia Chiappi
Geboren am 16. Oktober 1973 in Zürich
1979-1984 1.+2. Klasse „Educandato Statale Poggio Imperiale “, Italien
3.+4. Klasse „Scuola Elementare Parificata S.Maria“, Italien
5. Klasse „American Academy, Florence“, Italien
1984-1988 6.-8.Klasse „The American School of Florence“, Italien
9.Klasse „The American International School of Zurich“
1988-1993 Gymnasium „Neue Schule Zürich“
1993 Abschluss mit eidgenössischer und kantonaler Maturitätsprüfung Typus B
1993-1999 Studium der Veterinärmedizin an der Veterinärmedizinischen Fakultät der
Universität Zürich
Nov. 1999 Eidgenössisches Staatsexamen als Tierärztin an der Veterinärmedizinischen
Fakultät der Universität Zürich
2000-2002 Assistentin am Institut für Tierernährung der Veterinärmedizinischen Fakultät
der Universität Zürich
