Tierärztliche Hochschule Hannover
Einfluss einer postpartalen Kalziuminfusion auf den Puerperalverlauf bei pluriparen Kühen
INAUGURAL – DISSERTATION Zur Erlangung des Grades einer Doktorin
-Doctor medicinae veterinariae- (Dr. med. vet.)
Vorgelegt von Ilka Manthe Schwedt/Oder
Hannover 2012
Wissenschaftliche Betreuung: Prof. Dr. H. Bollwein, Klinik für Rinder
1. Gutachter: Prof. Dr. H. Bollwein
2. Gutachter: Prof. Dr. H. Sieme
Tag der mündlichen Prüfung: 22. November 2012
Dem einen, der mir die Welt zu Füßen legt indem er ihr zusammen mit mir aufs Dach steigt und den anderen, die mir zweimal geholfen haben auf eigenen Beinen zu
stehen und zu gehen. Für unendliche Liebe und Kraft, Freude und Hoffnung, Mut und Stärke, Glaube und den
Dickschädel meine Träume zu leben.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
2 Schriftum 3
2.1 Kalziumstoffwechsel 3
2.2 Definition Hypokalzämie 5
2.2.1 Klinische Hypokalzämie 6
2.2.2 Subklinische Hypokalzämie 7
2.2.3 Auswirkungen der Hypokalzämie 7
2.2.4 Prophylaxe 11
2.2.4.1 DCAB 12
2.2.4.2 Kalziumarme Fütterung 13
2.2.4.3 Orale Substitution 14
2.2.4.4 Vitamin D3 17
2.2.4.5 Parathormon 18
2.3 Die uterine Involution 19
2.4 Ovarieller Zyklus im Puerperium 27
2.5 Prostaglandine im peripartalen Zeitraum 28 2.6 Energiestoffwechsel im peripartalen Zeitraum 31
2.6.1 Negative Energiebilanz 32
2.6.2 Nicht veresterte freie Fettsäuren 33
2.6.3 – Hydroxybutyrat 34
2.6.4 Auswirkungen der negativen Energiebilanz auf die Uterusinvolution
und das Zyklusgeschehen 35
3 Material und Methoden 38
3.1 Studienbetrieb 38
3.2 Versuchsdurchführung 40
3.2.1 Versuchsaufbau 40
3.2.2 Versuchstiere 41
3.3 Ultraschallgerät 42
3.4 Untersuchungen 43
3.4.1 Klinische Untersuchung 43
3.4.2 Sonographische Untersuchungen im B – Mode 44
3.5 Blutproben 47
3.5.1 Entnahme und Aufbereitung 47
3.5.2 Bestimmung 48
3.5.2.1 Hormone 48
3.5.2.2 Kalzium, – Hydroxybutyrat, NEFA 48
3.6 Daten 50
3.7 Statistik 51
4 Ergebnisse 52
4.1 Nachgeburtsverhaltungen und Metritiden 54
4.2 Uterusgröße, Fluktuationsgrad, Kontraktilität, Asymmetrie 55
4.3 Geruch und Viskosität der Lochien 56
4.4 Ultrasonographische Untersuchung 57
4.4.1 Karunkeln 57
4.4.2 Uteruslumen 59
4.5 Corporea lutea 60
4.6 Blutuntersuchung 60
4.6.1 Kalzium 60
4.6.2 NEFA und – Hydroxybutyrat 62
4.6.3 PGFM-, Östrogen- und Progesteronkonzentration 62
4.7 Fruchtbarkeitskennzahlen 65
5 Diskussion 66
5.1 Versuchstiere 66
5.2 Kalzium 67
5.3 Retentio secundinarum, Metritis und Uterusinvolution 69
5.4 NEFA und – HBS 73
5.5 PGFN, Progesteron, Östrogen 75
5.6 Fruchtbarkeitskennzahlen 78
5.7 Schlussfolgerung und Ausblick 79
6 Zusammenfassung 80
7 Anhang 84
Literaturverzeichnis 100
1
1. Einleitung
Die hypokalzämische Gebärparese ist eine der häufigsten Stoffwechselerkrankungen in der Milchviehhaltung. Während die klinische Form der Hypokalzämie mit einer Inzidenz von 1,5 bis 9 % auftritt (GOFF et al., 1988; MARKUSFELD, 1990), ist die subklinische Form mit einer Inzidenz von bis zu 50 % zu beobachten (HOVE, 1986; DANIEL et al., 1990;
KAMGARPOUR et al., 1999).
Das Absinken der Kalziumkonzentration bei pluriparen Kühen auf unter 2,1 mmol/l post partum wird als normal angesehen (KAMGARPOUR et al., 1999), auch wenn dieser Abfall negative Auswirkungen auf die abomasalen und ruminalen Kontraktionen (DANIEL, 1983), die Uteruskontraktilität (AL-EKNAH & NOAKES, 1989), die Uterusinvolution und die Zervixinvolution (DANIEL, 1983; FONSECA et al., 1983; RISCO et al., 1990), das Wiederanlaufen des ovariellen Zyklus (FONSECA et al., 1983; KAMGARPOUR et al., 1999) sowie die Güstzeit (MULEI, 1989; DANIEL et al 1990) hat.
Um einer Hypokalzämie vorzubeugen, gibt es unterschiedliche Empfehlungen, z.B. das Kon- zept der DACB („dietary cation anion balance“) (BLOCK, 1984), die Gabe von Vitamin D3 (GOFF et al., 1988) bzw. Parathormon (GOFF et al., 1989), eine kalziumarme Fütterung der Kühe in der Trockenstehphase durch die Zugabe von Zeolithe (JØRGENSEN et al., 2001;
THILSING-HANSEN et al., 2002) oder eine orale, subkutane oder intravenöse Substitution von Kalzium um den Zeitpunkt der Geburt (GOFF, 1999).
Die uterine Involution setzt sich aus Größenreduktion, Gewebeabbau und Reparatur zusam- men (GIER & MARION, 1968). Innerhalb von 25 bis 50 Tagen (GIER & MARION, 1968;
MORROW et al., 1968; KAMIMURA et al., 1993; EL-WISHY, 2006) bildet sich der Uterus in seinen prägraviden Zustand zurück. Die Involution des Uterus kann aufgrund von entzünd- lichen Veränderungen verzögert werden (GIER & MARION, 1968; BOSTEDT et al., 1975).
Auch Dystokien, Nachgeburtsverhaltungen und Hypokalzämien können die Uterusinvolution beeinträchtigen (SCHULZ & GRUNRT, 1959; VANDEPLASSCHE, 1981; LESLIE, 1983).
Von Bedeutung für die Uterusinvolution ist der Anstieg der Konzentration der Prostaglandinmetaboliten (PGFM) (DEL VECCHIO et al., 1990; NAKAO et al., 1997). An
2
deren Synthese und Metabolismus im Uterus ist vor allem das Karunkelgewebe beteiligt (GUILBAULT et al., 1984; FRAZER, 2005). Ein signifikanter Anstieg der PGFM-Konzen- tration gilt als Indikator für Uterusinfektionen (NAKAO et al., 1997; MATEUS et al., 2003).
Je geringer die Störungen während der Involution sind, desto früher setzt die ovarielle Akti- vität wieder ein (BOSTEDT et al., 1975). Das Wiederanlaufen des ovariellen Zyklus kann anhand der Änderungen der Progesteron- und Östrogenspiegel im Blut beurteilt werden. Die erste Erhöhung der Progesteronkonzentration post partum findet zwischen dem 15. und 30.
Tag statt (OPSOMER & DE KRUIF, 1999). Diese Erhöhung weist auf den Eintritt der Ovulation und die Anbildung eines Corpus luteum hin (OPSOMER & DE KRUIF, 1999).
Viele der um den Zeitpunkt der Abkalbung auftretenden Erkrankungen haben einen metabo- lischen Hintergrund (DUFFIELD, 2004). Eine negative Energiebilanz kann die Inzidenz von Nachgeburtsverhaltungen erhöhen (DUFFIELD, 2004). Kühe mit der negativsten Energie- bilanz zeigen am Tag der Abkalbung die höchsten NEFA-Konzentrationen (DOEPEL et al., 2002). Daneben kann der – Hydroxybutyratspiegel als Indikator für eine negative Energie- bilanz herangezogen werden (RUSSEL & WRIGHT, 1983; GRÖHN, 1983). Ein längeres Bestehen des Zustandes der negativen Energiebilanz kann auch den Beginn der Ovaraktivität verzögern (ANDERSON, 1988; BUTLER & SMITH, 1989; LUCY et al., 1991; ZUREK et al., 1995).
Ziel dieser Studie war es zu untersuchen, ob eine subklinische Hypokalzämie und eine intra- venöse Kalziuminfusion post partum Auswirkungen auf die Uterusinvolution, das Wieder- ingangkommen des Zyklus nach der Geburt und die Fertilität bei pulriparen Kühen haben.
3
2. Schrifttum
2.1 Kalziumstoffwechsel
Kalzium ist eines der wichtigsten Kationen im Körper. Es liegt zu ca. 90% in den Knochen gebunden vor. Die restliche Kalziummenge befindet sich im Serum und der interstitiellen Flüssigkeit (UNGEMACH, 2002). Vorwiegend verteilt sich das Kalzium extrazellulär. Das Kalzium ist z.B. mitverantwortlich für die Blutgerinnung, die Freisetzung von Hormonen und Neurotransmittern, das Aktionspotenzial an erregbaren Membranen und die elektromecha- nische Kopplung der Muskulatur (BLUM, 1982; REINHARDT et al., 1988; MCDOWELL, 1992; WEISS; 1993; UNDERWOOD & SHUTTLE 1999). Kalzium wird mit der Nahrung aufgenommen. Es werden 30 - 35% des aufgenommenen Kalziums durch aktiven Transport vor allem im Dünndarm resorbiert (HARMEYER, 2000). Der Kalziumgehalt im Blut von laktierenden Kühen liegt bei 2,1 – 2,7 mmol/l; das entspricht 8,42-10,82 mg/dl (MARTIG, 2002; GOFF, 2004). Eine Kuh mit durchschnittlich 25 kg Milchleistung muss stündlich ihren gesamten Blutkalziumgehalt auffüllen (HORST, 1986). Der gesamte Kalziumgehalt im Kör- per der Kuh liegt bei ca. 7,3 kg (WEISS 1993). Wegen seiner hohen biologischen Wirksam- keit ist die Kalziumhomöostase eng reguliert.
Die Kalziumhomöostase wird durch Parathormon (PTH), Thyreokalzitonin und den Vitamin D3–Metaboliten 1,25–Dihydroxycholekalziferol gewährleistet (BLUM & FISCHER, 1974;
HORST, 1984; MARTIG, 2002). Parathormon wird in den Nebenschilddrüsen gebildet (KAUNE, 2000; MARTIG, 2002). Die Hauptaufgabe des PTH ist es, eine Hypokalzämie zu verhindern, indem es den Kalziumspiegel im Plasma erhöht (KAUNE, 2000). Zum einen erfolgt dieser Anstieg durch die Erhöhung der Aktivität der Osteoklasten und einer Hemmung der Aktivität der Osteoblasten in den Knochen. Zum anderen hemmt PTH die Kalziumaus- scheidung über die Niere durch eine Steigerung der renalen Resorption (KAUNE, 2000).
Parathormon wird ausgeschüttet, wenn es zu einem Abfall des Kalziums im Plasma kommt (KAUNE, 2000).
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Thyreokalzitonin wird von den C-Zellen der Schilddrüse synthetisiert (MARTIG, 2002). Die Hauptaufgabe des Thyreokalzitonins besteht darin, eine Hyperkalzämie zu verhindern (KAUNE, 2000). In den Knochen werden die Osteoklasten durch Thyreokalzitonin gehemmt und die Proliferation der Osteoblasten gefördert. In der Niere wird die Kalziumausscheidung gefördert (KAUNE, 2000).
Vitamin D wird in der Haut aus 7-Dehydrocholesterol mit Hilfe der UV-Strahlung syntheti- siert oder aus dem Futter resorbiert. Dieses Vitamin D wird in der Leber zu 25-Hydrochole- kalziferol hydrolysiert, um dann in der Niere zur stoffwechselaktiven Form, dem 1,25–Di- hydroxycholekalziferol umgewandelt zu werden (BLUM & FISCHER, 1974; GOFF et al., 1991; GOFF, 2000; MARTIG, 2002). Dieser Vorgang wird durch PTH reguliert.
1,25–Dihydroxycholekalziferol fördert als aktive Form des Vitamin D3 die Kalziumresorption aus dem Darm, aber auch die Kalziummobilisierung aus den Knochen durch die Stimulation der Bildung von Osteoklasten (GOFF et al., 1991; KAUNE, 2000; MARTIG, 2002). Die Aus- scheidung von Kalzium durch die Niere wird durch 1,25–Dihydroxycholekalziferol verringert (GOFF et al., 1991; MARTIG, 2002).
Bei einem hohen Plasmakalziumspiegel wird die Sekretion von Thyreokalzitonin stimuliert, welches den Einbau von Kalzium in die Knochen fördert und die Mobilisierung von Kalzium aus den Knochen verhindert (GOFF, 2000). Thyreokalzitonin füllt bei ausreichender Kal- ziumversorgung die Kalziumreserven des Körpers auf und verhindert einen zu hohen Plasma- kalziumspiegel (ALLEN & SAMSON, 1985).
Sinkt der Plasmakalziumspiegel ab, wird vermehrt PTH ausgeschüttet, was zu einer gestei- gerten Bildung von 1,25–Dihydroxycholekalziferol führt. Innerhalb der nächsten 24 Stunden verbessert sich die Resorption von Kalzium aus dem Darm. Das Einsetzen der erhöhten Kal- ziummobilisierung aus den Knochen kann 48 Stunden und länger dauern (MARTIG, 2002).
Diese beiden Mechanismen, sowie die durch 1,25–Dihydroxycholekalziferol bedingte ver- mehrte tubuläre renale Kalziumrückresorption führen zu einer Erhöhung des Plasmakal- ziumspiegels.
5 2.2 Definition der Hypokalzämie
Die Hypokalzämie ist eine um den Zeitpunkt der Geburt auftretende akute Störung des Kal- ziumstoffwechsels der Milchkuh (MARTIG, 2002). In der Regel tritt die Hypokalzämie ein bis zwei (3 Tage) Tage nach der Geburt auf (SCHRÖTER & SEIDEL, 1976; STÖBER, 1978;
HOFMANN, 1992; HUNT & BLACKWELDER, 2002; MARTIG, 2002), in seltenen Fällen aber auch schon bis zu drei Tage ante partum oder erst 3–7 Tagen post partum (BOSTEDT, 1973; MARTIG, 2002). Das Risiko einer Hypokalzämie steigt mit der Milchleistung (ERB &
GRÖHN, 1988; FLEISCHER et al., 2001; MARTIG, 2002). Bei Erstkalbinnen tritt eine Hypokalzämie praktisch nie auf, wohingegen das Risiko mit zunehmendem Alter steigt (ERB
& GRÖHN, 1988; GRÖHN et al., 1989; MARTIG, 2002). Bei Kühen mit einer Hypokal- zämie ist das Risiko für das Wiederauftreten dieser Problematik in der nächsten Laktation erhöht (ERB & GRÖHN, 1988). Des Weiteren spielt die Fütterung während der Trocken- stehphase eine Rolle, überkonditionierte Tiere erkranken häufiger an Hypokalzämie (ERB &
GRÖHN, 1988, KAMGARPOUR et al., 1999).
Die Hypokalzämie entsteht infolge des Kalziumverlustes über die Milch beim Einsetzen der Laktation und der Unfähigkeit, das benötigte Kalzium ausreichend schnell aus dem Darm zu resorbieren beziehungsweise aus den Knochen zu mobilisieren (HOVE, 1986; GOFF, 2000).
Der Milchkuh stehen nur 15 – 20 g schnell verfügbares Kalzium zur Verfügung (MARTIG, 2002). Der Anteil an schnell verfügbarem Kalzium wird mit Kalzium, welches aus dem Darm resorbiert wird und Kalzium, welches aus dem Skelett mobilisiert wird, ergänzt (MARTIG, 2002). Das frei verfügbare Kalzium wird während der Trächtigkeit auch für die Skelettbil- dung der Feten (4 – 5 g pro Tag 190. p. insem., 10,3 g am 280. Tag p. insem. (HOUSE &
BELL, 1993)) und danach für das in der Milch enthaltene Kalzium (ca. 1,0 - 1,25 g Kalzium pro l Milch; 1,7 - 2,5 g pro l Kolostrum) benötigt (MARTIG, 2002; GOFF, 2000). Bei einer Kolostrummenge von 20 kg werden etwa 40 bis 46 g Kalzium ausgeschieden. Das ist ein Vielfaches der Kalziummenge, die frei verfügbar ist. (ROSSOW & BOLDUAN, 1994;
RADOSTITS et al., 2000; HUNT & BLACKWELDER, 2002).
Mit Einsetzen der Laktation sinkt daher der Gehalt des frei verfügbaren Kalziums im Körper der Kuh ab (GOFF, 1992; BLOCK, 1994). Dieses drastische Absinken führt zum Zustand der Hypokalzämie. Die Hypokalzämie tritt vor allem innerhalb der ersten drei Tage post partum auf (SCHRÖTER & SEIDEL, 1976; STÖBER, 1978; HOFMANN, 1992; HUNT &
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BLACKWELDER, 2002). Sie kann in klinisch apparenter und subklinischer Form verlaufen.
Während die subklinische Hypokalzämie bei pluriparen Kühen laut KAMGARPOUR et al.
(1999), HOVE (1986) und DANIEL et al. (1990) mit einer Inzidenz von bis zu 50 % auftritt, wird die klinische Hypokalzämie bei pluriparen Kühen mit einer Inzidenz von 1,5 – 9 % beo- bachtet (GOFF et al., 1999; MARKUSFELD, 1997).
2.2.1 Klinische Hypokalzämie
Die klinische Hypokalzämie wird auch als Gebärparese oder Milchfieber bezeichnet (MARTIG, 2002). Sie äußert sich, je nach Schweregrad des Verlaufes, zu Beginn mit häufi- gerem Liegen, erschwertem Aufstehen, unsicherem steifem Gang und Bewegungsunlust (STÖBER, 1978, ALLEN & SANMSON; 1985, HOFMANN, 1992; SCHÄFER, 1993). Die Serumkalziumkonzentration liegt unter 1,75 mmol/l (MARTIG, 2002). Bei einigen Kühen geht das Stehvermögen bereits bei diesen Kalziumwerten verloren (MARTIG, 2002). Die Tiere sind leicht erregbar und hypersensitiv, zeigen Schwäche und Tetanie. In dieser Phase ist, bedingt durch die erhöhte Muskeltätigkeit, eine erhöhte Körpertemperatur zu messen (OETZEL & GOFF, 1999; MARTIG, 2002; RADOSTITS, 2002). Bei der akuten klinischen Hypokalzämie kommt es zum Festliegen der Tiere, bedingt durch eine schlaffe Lähmung der quergestreiften Muskulatur (OETZEL, 1988). Die Tiere zeigen Kalziumkonzentrationen unter 1,25 mmol/l (MARTIG, 2002), liegen in Brustlage in autauskultatorischer Haltung und weisen ein getrübtes Bewusstsein auf (STÖBER, 1978; GRUNERT & ANDRESEN, 1996;
HUNT & BLACKWELDER, 2002; HOFMANN, 1992; OETZEL & GOFF, 1999). Der Körper der Tiere fühlt sich kühl an (MARTIG, 2002), die Extremitäten und Ohren sind kalt (STÖBER, 1978; OETZEL & GOFF, 1999; HUNT & BLACKWELDER, 2002). Weiterhin kann es zu Pansentympanie und Obstipation kommen (OETZEL, 1988). Die Herzfrequenz ist erhöht, die Kontraktilität der Herzmuskulatur herabgesetzt (OETZEL & GOFF, 1999). In diesem Stadium der Hypokalzämie können die Tiere ins Koma fallen, sie liegen in Seitenlage, die Atmung ist oberflächlich und unregelmäßig, der Lidreflex und die Hautsensibilität sind stark herabgesetzt (MARTIG, 2002). Bei Kühen mit letztgenannten Symptomen liegen die Kalziumwerte unter 0,5 mmol/l. Diese hochgradig an Hypokalzämie erkrankten Tiere überle-
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ben ohne Behandlung nicht (STÖBER, 1978; GRUNERT & ANDRESEN, 1996; HUNT &
BLACKWELDER, 1992; OETZEL & GOFF, 1999).
2.2.2 Subklinische Hypokalzämie
Eine leichte Hypokalzämie ohne klinische Symptomatik wird als subklinische Hypokalzämie bezeichnet. Die Kalziumkonzentration liegt dabei unter 2,1 mmol/l. Die subklinische Hypo- kalzämie ist verbunden mit einem Absinken der ruminalen und abomasalen Kontraktionen (DANIEL, 1983). Es kommt zu einer Reduzierung des arteriellen Blutdrucks (DANIEL &
MOODIE, 1973). Die Tiere zeigen weiterhin herabgesetzte uterine Kontraktionen (AL- EKNAH & NOAKES, 1989). Die Involution des Uterus und der Zervix sind verzögert (DANIEL, 1983; FONSECA et al., 1983; RISCO et al., 1994). Nachgeburtsverhaltungen treten vermehrt auf (CURTIS et al., 1983; RISCO et al., 1994) und das Intervall zwischen der Abkalbung und der Konzeption post partum ist verlängert (FONSECA et al., 1983; MULEI, 1989; DANIEL et al., 1990; KAMGARPOUR et al., 1999;). Im Verlauf des Puerperiums kann es immer wieder zum Absinken des Plasmakalziumspiegels kommen, dieses Phänomen wird als „Calcium cycling“ bezeichnet (HOVE, 1986). Der Grund für das „Calcium cycling“
liegt in der Veränderung der intestinalen Kalziumresorption und wird durch postpartal verabreichtes 1,25–Dihydroxyvitamin D3 verstärkt.
2.2.3 Auswirkungen der Hypokalzämie
DANIEL (1983) untersuchte die Auswirkungen der Hypokalzämie auf die ruminalen und ab- omasalen Kontraktionen. Dafür wurde bei Kühen und Schafen mit Hilfe einer Na2EDTA–
Infusion eine Hypokalzämie induziert. Na2EDTA ist ein Salz der Ethylen-diamintetraessig- säure (EDTA). Aufgrund seiner chemischen Eigenschaften ist EDTA in der Lage, stabile Komplexe auch mit solchen Kationen zu bilden, die wie Kalzium eine sehr geringe Tendenz zur Komplexbildung haben. Die Kühe zeigten die typischen Symptome einer Hypokalzämie wie Ruhelosigkeit zu Beginn der Behandlung bis hin zu Liegen in autauskultatorischer Hal-
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tung. Während der Infusion wurden die Frequenzen und Amplituden der Kontraktionen von Pansen und Labmagen mittels Dehnungsmessstreifens gemessen. Für die Messung der Pan- senkontraktionen wurde mit Hilfe einer Nadel der Dehnungsmessstreifen im dorsalen Pansensack platziert. Die Messung der Labmagenkontraktionen erfolgte über einen Deh- nungsmessstreifen, der 2 Wochen vor dem Versuch direkt in die große Kurvatur des Lab- magens implantiert worden war. Es zeigten sich deutliche Korrelationen zwischen dem Plas- makalziumspiegel und den Amplituden und Frequenzen von Pansen- und Labmagen- kontraktionen (Pansenamplitude: r = 0,67; Pansenfrequenz: r = 0,62; Labmagenamplitude:
r = 0,46; Labmagenfrequenz: r = 0,57), wobei die Effekte auf den Pansen stärker ausgeprägt waren als diejenigen auf den Labmagen.
AL-EKNAH & NOAKES (1989) untersuchten die Auswirkungen einer durch Na2EDTA in- duzierten Hypokalzämie und des Kalziumantagonisten Nifedipin auf die Uterusaktivität bei 2 Kühen. Nifedipin blockiert als Kalziumantagonist selektiv den Einstrom der Kalziumionen in die Herzmuskelzellen, die glatte Muskulatur und das Erregungsbildungs- und Leitungs- system des Herzen. Nifedipin hat keinen Einfluss auf die quergestreifte Muskulatur und wird in der Humanmedizin vor allem bei der Behandlung von arterieller Hypertonie aber auch als Wehenhemmer eingesetzt. Den Tieren wurde in beide Uterushörner je ein Uterusdruck- katheter implantiert, um die Uterusaktivität während und nach den Infusionen über die Druck- änderungen messen zu können. Dem einen Tier wurde Na2EDTA und dem anderen Tier Nifedipin infundiert (AL-EKNAH & NOAKES, 1989). Die Kuh, welche die Na2EDTA–
Infusion erhalten hatte, zeigte die klassischen Anzeichen einer Hypokalzämie. Die Konzen- tration des ionisierten Kalziums im Blut sank von anfänglich 1,1 mmol/l auf 0,45 mmol/l ab.
Die Frequenz der Kontraktionen nahm mit Fortschreiten der Infusion und dem damit verbun- denen Absinken des Plasmakalziumgehaltes rapide ab. Die Uterusaktivitäten normalisierten sich wieder mit dem Anstieg des Plasmakalziumspiegels nach Beendigung der Infusion. Die- ser Effekt stellte sich auch bei einer zweiten Infusion mit Na2EDTA ein. Im Gegensatz dazu hatte die Infusion von Nifedipin nur sehr geringe Auswirkungen auf den Kalziumgehalt im Blut. Es zeigten sich keine klinischen Symptome, die auf eine Hypokalzämie schließen ließen. Dafür kam es zu einer starken Absenkung der Uterusaktivität. Frequenz und Amplitude der Kontraktion wurden stark verringert. Auch hier stellte sich nach Beendigung der Infusion eine Normalisierung der Uterusaktivitäten ein. Die Ergebnisse zeigen, dass eine
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Verringerung des Kalziums an den Myofibrillen der Muskelzellen, welches durch eine Re- duzierung der Kalziumkonzentration in der extrazellulären Flüssigkeit oder durch eine Hem- mung des Kalziumeinstroms in die Zelle zu erreichen ist, die Uterusaktivität negativ be- einflusst (AL-EKNAH & NOAKES, 1989).
Der Vergleich einer Gruppe von je 10 Kühen mit Milchfieber und Nachgeburtsverhaltung mit je einer Gruppe von 10 gesunden, normal abgekalbten Kühen zeigte, dass die Uterusinvo- lution bei den an Milchfieber erkrankten Tieren langsamer ablief als bei den Tieren mit physiologischem Geburtsverlauf (RISCO et al., 1994). Den Tieren war bis zum Tag 13 post partum täglich und danach bis Tag 60 post partum dreimal wöchentlich Blut entnommen worden. Der Plasmakalziumspiegel war bei den Kühen mit Nachgeburtsverhaltung in den ersten 8 Tagen post partum deutlich niedriger als bei den Tieren der Kontrollgruppe. Auch der Durchmesser der Uterushörner der an Milchfieber erkrankten Kühe war zwischen den Tagen 15 und 32 post partum größer als bei der Kontrollgruppe (RISCO et al., 1994).
CURTIS et al. (1983) kamen zu ähnlichen Ergebnissen. Sie hatten über ein Jahr lang die Da- ten zur Herdengesundheit von 33 Milchkuhherden mit insgesamt 2190 Tieren ausgewertet.
Diese Daten beruhten auf betriebseigenen Herdendokumentationen und wurden teilweise durch Fragebögen ermittelt. Nur Erkrankungen innerhalb der ersten 30 Tage post partum sind in die Auswertung aufgenommen worden, wobei die einzelnen Erkrankungen wie Milchfieber und Nachgeburtsverhaltung nicht genauer definiert wurden. Es wurde festgestellt, dass Kühe mit einer Milchfiebererkrankung häufiger auch an Nachgeburtsverhaltungen leiden. Von 95 Tieren, die an Milchfieber erkrankten, hatten 23 (ca. 24%) eine Nachgeburtsverhaltung, wäh- rend es bei den restlichen 2095 Tieren nur in 191 (ca. 9%) Fällen zur Nachgeburtsverhaltung kam (CURTIS et al., 1983).
Bei der Untersuchung von FONSECA et al. (1983) stellte sich unter anderem heraus, dass die Involution des Uterus bei Kühen mit klinischen Anomalitäten wie z. B. Milchfiebererkran- kungen und Nachgeburtsverhaltung im Durchschnitt um 4,9 ± 1,9 Tage verzögert abläuft. Für die Studie waren die Tiere in den ersten 70 Tagen post partum zweimal pro Woche transrektal palpatorisch untersucht und der Durchmesser der Uterushörner bestimmt worden. Gesunde Tiere konnten zudem eher wieder besamt werden (14,2 ± 6,8 Tage) als an Milchfieber (klini- sche Hypokalzämie) erkrankte Kühe oder Tiere mit Nachgeburtsverhaltungen. Bei den
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gesunden Tieren war die Zeit bis zur ersten Ovulation nach der Geburt um 8,8 ± 3,0 Tage kürzer als bei den erkrankten.
KAMGARPOUR et al. (1999) untersuchten die Auswirkungen einer subklinischen Hypokal- zämie auf die Ovarfunktion und die Uterusinvolution. Es wurden im Sommer und im Winter jeweils 2 Gruppen gebildet. Die Zuweisung in die jeweiligen Gruppen erfolgte anhand des Plasmakalziumspiegels (Gruppe 1: 2,0 mmol/l; Gruppe 2: t 2,0 mmol/l). Den Kühen wurde alle 3 Tage bis zum Tag 60 post partum Blut entnommen und der Kalziumgehalt bestimmt.
Ab dem 6. Tag post partum bis zum Ende des Versuchs wurden die Ovarien und die Zervix im B-Mode ultrasonographisch untersucht. Für die Beurteilung der Uterusinvolution wurde transrektal palpatorisch der Durchmesser der Uterushörner bestimmt. Bei den Tieren der Gruppe 1 dauerte im Mittel die Uterusinvolution länger (bis Tag 36 post partum) als bei den Tieren der Gruppe 2 (bis Tag 30 post partum). Die Dauer der Uterusinvolution war negativ korreliert (r = -0,62) mit dem Plasmakalziumspiegel. Die Größe und Anzahl der Follikel auf den Ovarien war in Gruppe 2 größer als in Gruppe 1 (Größe: 1,8 ± 0,05 cm vs. 1,4 ± 0,11 cm;
Anzahl: 2,3 ± 0,21 vs. 1,2 ± 0,17). Die Ergebnisse bei den im Sommer untersuchten Tieren waren im Wesentlichen vergleichbar mit den im Winter in die Studie aufgenommenen Tieren.
Der Plasmakalziumspiegel lag aber im Sommer in beiden Gruppen höher als im Winter (2,26
± 0,05 mmol/l vs. 2,17 ± 0,01 mmol/l). Weiterhin hatten die Kühe der Wintergruppe 1 die geringste Anzahl von ovulationsfähigen Follikel. Die Größe der Follikel zum Zeitpunkt der Ovulation war bei dieser Tiergruppe auch signifikant geringer als bei den Tieren der Wintergruppe 2 (KAMGARPOUR et al., 1999).
Auch DANIEL et al. (1990) beobachteten bei Tieren mit einem Plasmakalziumspiegel von
< 2,0 mmol/l eine verzögerte Uterusinvolution und ein langsameres Wiederanlaufen des ova- riellen Zyklus in den ersten 6 Wochen post partum. Das verzögerte Einsetzen des ovariellen Zyklus ist nach JONSSON & DANIEL (1997) auf eine verminderte Durchblutung der Ovarien zurückzuführen. Ein weiterer Effekt des niedrigen Plasmakalziumspiegels liegt laut DANIEL (1983) in der Verstärkung der negativen Energiebilanz aufgrund einer herabge- setzten Vormagenmotilität (DANIEL, 1983).
Das „Calcium cycling“, das von HOVE (1986) beschrieben wurde, war in der letztgenannten Studie bei 50 % der älteren Kühe in den ersten 6 Wochen post partum zu beobachten und ausgeprägter bei den Tieren mit einer Hypokalzämie. Die Ursache für das „Calcium cycling“
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liegt nach Ansicht des Autors in einer variierenden intestinalen Kalziumabsorption. In der letztgenannten Studie zeigte sich sowohl bei mit 1,25–Dihydroxyvitamin D3 gefütterten als auch bei nicht behandelten Tieren das „Calcium cycling“.
Auch WHITEFORD & SHELDON (2005) untersuchten in ihrer Studie den Einfluss der Hy- pokalzämie auf den Verlauf der Uterusinvolution und das Anlaufen des Zyklus post partum unter Berücksichtigung bakterieller Endometritiden. Die Untersuchungen wurden an 38 Kü- hen durchgeführt. Jede Kuh, die einen Tag vor bis 3 Tage nach der Abkalbung an Milchfieber erkrankte, wurde mit einer gesunden Kuh der gleiche Laktationsnummer die zur gleichen Zeit gekalbt hatte, verglichen. Die klinische Hypokalzämie wurde anhand folgender Symptome diagnostiziert: Brustlage, Muskelschwäche, Tremor, Anorexie und kalte Extremitäten. Die Gruppeneinteilung erfolgte zum Zeitpunkt der Erkrankung. Die Untersuchungen zur Uterus- involution erfolgten zwischen dem 15. und 45. Tag post partum. Kühe mit Hypokalzämie hatten häufiger eine Endometritis und größere Durchmesser der Uterushörner als die Tiere der Vergleichsgruppe. Zudem war bei den Tieren der Kontrollgruppe zum Zeitpunkt der Unter- suchung häufiger ein Gelbkörper festzustellen. Ein Unterschied in der Follikelgröße zwischen den beiden Tiergruppen bestand nicht. Aufgrund dieser Ergebnisse kamen die Autoren (WHITEFORD & SHELDON, 2005) zu der Schlussfolgerung, dass die klinische Hypokal- zämie mit einer höheren Inzidenz von Endometritiden und einem verspäteten Anlaufen des ovariellen Zyklus assoziiert ist.
2.2.4 Prophylaxe
Es gibt verschiedene Strategien, um der hypokalzämischen Gebärparese vorzubeugen. An- wendung finden das Konzept der „dietary cation anion balance“ (DCAB) von BLOCK (1984), die Gabe von Vitamin D3 5-10 Tage ante partum (GOFF, 1988; HOVE &
KRISTIANSEN, 1982), eine kalziumarme Fütterung der trockenstehenden Kühe sowie die orale bzw. subkutane Kalziumsubstitution um den Zeitpunkt der Geburt (OETZEL, 1996;
HERNANDEZ et al., 1999; GUNDELACH, 2005), aber auch die parenterale Gabe von PTH ist als prophylaktische Maßnahme beschrieben worden (GOFF et al., 1989).
12 2.2.4.1 DCAB
In einem Versuch, in dem die „dietary cation anion balance“ getestet wurde (BLOCK, 1984), erhielten jeweils 10 Kühe eine anionen- bzw. eine kationenreiche Diät. Das Grundfutter war gleich, nur der Gehalt an Anionen (Chlorid und Schwefel) und Kationen (Natrium und Ka- lium) unterschied sich. Nach Ablauf eines Jahres wurde die Fütterung der Gruppen getauscht.
Die Ergebnisse zeigten, dass bei den Kühen, welche die Anionendiät bekommen hatten, die Konzentration von Kalzium im Blut zum Zeitpunkt der Geburt konstant hoch blieb und kein Fall einer Hypokalzämie auftrat. Dagegen sank der Plasmakalziumspiegel der Kühe, denen die Kationendiät verabreicht worden war, um den Zeitpunkt der Abkalbung. Die Inzidenz der Hypokalzämie lag bei dieser Fütterungsgruppe bei nahezu 50 %. BLOCK (1984) kam zu dem Schluss, dass eine saure anionenreiche Diät ante partum sinnvoll ist, um einer Hypokalzämie vorzubeugen. Der abgesunkene Plasmakalziumspiegel könne seiner Ansicht nach durch die anionenbedingte Steigerung der intestinalen Kalziumresorption sowie der anionenbedingten Steigerung der Kalziummobilisierung aus den Knochen wieder angehoben werden. Die Wir- kung dieses Fütterungskonzeptes beruht unter anderem auf einem Absenken des Blut-pH und auf einer Beeinflussung komplexer Stoffwechselvorgänge in Leber und Niere, die mit dem Vitamin D-Metabolismus verknüpft sind. Weiterhin führen Anionen im Darm zu einer erhöh- ten Löslichkeit von Kalzium und somit zu einer verbesserten Absorption (BLOCK, 1984;
HORST, 1986).
Auch die reduzierte Inzidenz von Nachgeburtsverhaltungen, die Verkürzung der Dauer bis zur ersten Besamung und der gesteigerte Erstbesamungserfolg sprechen für diese Art der Füt- terung (BLOCK, 1984; GOFF et al., 1996). Um diese Art der Fütterung durchführen zu können, muss vorher der Gehalt an Anionen und Kationen im Grundfutter bestimmt werden und stetig im gleichen Verhältnis bleiben. Die Zugabe von anionischen Salzen ist aber aufgrund der mangelnden Akzeptanz durch die Tiere nur begrenzt möglich (BLOCK, 1984;
HORST et al., 1997).
13 2.2.4.2 Kalziumarme Fütterung
Über eine kalziumarme Fütterung ante partum wird die Verfügbarkeit von Kalzium gesenkt und die Tiere kommen in einen Zustand der negativen Kalziumbalance, d.h. es wird mehr Kalzium verbraucht als aufgenommen werden kann. (GOFF et al., 1991). Das Absinken des Plasmakalziumspiegels führt zu einer vermehrten Sekretion von PTH. Parathormon erhöht innerhalb von Minuten die renale Reabsorption von Kalzium und innerhalb von Stunden bis Tagen die Kalziummobilisierung aus den Knochen (GOFF et al., 1991). Weiterhin wird der renale Vitamin D Metabolismus angeregt, um vermehrt 1,25-Dihydroxycholekalziferol zu bil- den, welches die Resorption von Kalzium im Darm stimuliert (HORST et al., 1994). Durch diese Aktivierung des Kalziumstoffwechsels werden die Kühe in der Trockenstehphase auf den massiven Bedarf an Kalzium mit Einsetzen der Kolostrum- bzw. Milchproduktion vorbe- reitet (GOFF et al., 1991; HORST et al., 1994).
Trockenstehende Tiere kalziumarm zu füttern, gestaltet sich mit den betriebseigenen Futter- mitteln meistens schwierig (JØRGENSEN et al., 2001). Um einer Hypokalzämie vorzubeu- gen, sollte die tägliche Kalziumaufnahme maximal zwischen 10 bis 15 g liegen (GOINGS et al., 1974; KICHURA et al., 1982). Die tägliche Kalziumaufnahme liegt bei Fütterung einer normalen Ration aber bei 55 bis 62 g (NIELSEN, 1993). Eine Option, die Ration kalziumarm zu gestalten, ist die Gabe von Zeolithen (JØRGENSEN et al., 2001; THILSING-HANSEN et al., 2002). Zeolithe führen durch ihre kalziumbindenden Eigenschaften zu einer Aktivierung des Kalziumstoffwechsels (JØRGENSEN et al., 2001; THILSING-HANSEN et al., 2002).
Zeolithe sind natürliche oder synthetische Silikat-Minerale, die auch als Siedestein bezeichnet werden. Durch ihren chemischen Aufbau sind sie in der Lage, unter anderem Kalzium zu binden. Sie werden z.B. als Wasserenthärter verwendet. THILSING-HANSEN et al. (2002) untersuchten den Effekt von Zeolithe auf die Kalziumhömostase. In den Versuchen wurden Kühe ab der 2. Woche ante partum täglich zu ihrer normalen Ration mit 1,4 kg Zeolith – Pellets (= 0,7 kg reine Zeolithe) gefüttert und Blutproben entnommen. Zum Zeitpunkt der Geburt wurde die Zeolithgabe gestoppt. Die Kühe der Kontrollgruppe erhielten die gleiche Ration ohne Zeolithe. Allen Kühen sowohl der Zeolithgruppe als auch der Kontrollgruppe wurde am ersten und zweiten Tag post partum zusätzlich 250g Kalziumcarbonat (90 g Kalzium) verabreicht. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass Zeolithe den Plasmakalzium- spiegel um den Zeitpunkt der Geburt stabilisierten. Die Kalziumkonzentration lag am Tag der
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Abkalbung bei den mit Zeolithen gefütterten Kühen um 0,27 mmol/l höher als bei der Kontrollgruppe. Allerdings wurden in der mit Zeolithe behandelten Gruppe nur 88,0% der angemischten Ration von den Tieren auch wirklich gefressen, während in der Kontrollgruppe 99,6% der Ration aufgenommen wurden (THILSING-HANSEN et al., 2002).
Bei der Prophylaxe der Hypokalzämie sowohl durch die kalziumarme Fütterung als auch mit- tels des DACB – Konzept ist zu beachten, dass die Futteraufnahme in den letzten 2-3 Tagen ante partum um 20 – 30% sinkt (GOFF, 1999). Somit hat nur eine langfristige Umstellung der Fütterung den erwünschten Effekt. Das bedeutet, dass die Ration der trockenstehenden Kühe zum Zeitpunkt des Trockenstellens nach dem jeweiligen Fütterungskonzept umgestellt wer- den sollte. Dadurch wird dem Stoffwechsel der Kuh Gelegenheit gegeben, sich an die veränderte Kalziumverfügbarkeit anzupassen (GOFF, 1999).
2.2.4.3 Orale Substitution
OETZEL (1996) untersuchte den Effekt einer oralen Kalziumsubstitution auf die Inzidenz von Hypokalzämien und Erkrankungen nach der Geburt. Es wurden 102 Paare von Kühen mit gleicher Parität, Anamnese und gleichem erwartetem Abkalbedatum gebildet. Eine der beiden Kühe erhielt 12 Stunden ante partum, direkt nach der Abkalbung, sowie 12 und 24 Stunden post partum jeweils eine Tube eines handelsüblichen Kalziumchloridgels mit einem Kalzium- gehalt von 54 g. Die zweite Kuh wurde nicht behandelt. Blutproben wurden 18 und 24 Stun- den post partum und dann täglich bis zum 7. Tag nach der Geburt entnommen, um die Kalziumkonzentration zu bestimmen. Der Kalziumgehalt war bei den mit Kalziumchlorid behandelten Kühen im Vergleich zu den nicht behandelten Tieren in den ersten 2 Tagen post partum erhöht. Die behandelten Tiere wiesen weniger häufig klinische (5 vs.12 Tiere) und subklinische Hypokalzämien (30 vs.53 Tiere) auf als die nicht behandelten Tiere. Die Inzi- denz von Nachgeburtsverhaltungen konnte durch die Behandlung jedoch nicht signifikant gesenkt werden (10,8 % vs. 17,6 %). Einen bedeutenden Einfluss auf den Grad der Hypo- kalzämie hatte die Parität. Bei Kühen ab der 3. Laktation war die Differenz der Plasmakal- ziumkonzentration zwischen beiden Behandlungsgruppen am 1. Tag post partum signifikant
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höher (0,89 mg/dl) als bei Kühen der 1. Laktation (0,03 mg/dl). Auch am 2. Tag post partum waren ähnliche Unterschiede festzustellen (OETZEL, 1996).
In einer anderen Studie wurde die Auswirkung einer oralen Kalziumgabe auf den Abgang der Nachgeburt untersucht (HERNANDEZ et al 1999). Vierzig Kühe mit Nachgeburtsverhaltung wurden in die Studie aufgenommen. Die Hälfte wurde 24 und 48 Stunden post partum mit einem Kalziumchloridgel (54 g Kalzium) behandelt, während die andere Hälfte unbehandelt blieb. Als Kontrollgruppe dienten 20 Kühe ohne Nachgeburtsverhaltung. Die Nachgeburt ging bei allen Tieren zwischen 24 und 72 Stunden post partum ab. Die Kalziumkonzentration im Blut der Tiere der einzelnen Versuchsgruppen unterschied sich in der Zeit vom vierten bis siebten Tag post partum nicht signifikant (HERNANDEZ et al 1999). Es konnten keine Einflüsse auf geburtsassoziierte Erkrankungen und die Fruchtbarkeit festgestellt werden.
GOFF et al. (1996) verwendeten für ihre Studie eine selbst gemischte Kalziumpropionatpaste mit einem Kalziumgehalt von 37 g. Überprüft wurden verschiedene Verfahren der Kalzium- supplementierung bei unterschiedlichen Rassen. Die Behandlungsschemata der Gruppen 1 und 2 waren gleich. Die Tiere der Gruppen 1 und 3 waren Tiere der Rasse Holstein Friesian.
Bei der Gruppe 2 handelte es sich um Jerseykühe. Die Tiere der Gruppen 1 und 2 erhielten direkt und 12 Stunden post partum jeweils 2 Tuben der Paste (74 g Kalzium). Die Tiere der Gruppe 3 wurden direkt nach der Geburt und 12 Stunden post partum mit jeweils 3 Tuben (111 g Kalzium) dieser Paste behandelt. Die zu den einzelnen Gruppen gehörigen Kontroll- tiere erhielten nach dem gleichen Behandlungsschema ein Placebo. In der Gruppe 1 erkrankten 8% der behandelten Tiere und 5% der Kontrolltiere an Milchfieber. Bei den Jersey-Kühen der Gruppe 2 lag die Inzidenz von Milchfieber bei den mit Kalziumpropionat behandelten Tieren bei 29 % und bei den Tieren, die ein Placebo erhielten bei 50 %. Die Inzidenz für Milchfieber war bei den behandelten Tieren der Gruppe 3 mit 3,45 % niedriger als bei den behandelten Tieren der beiden anderen Gruppen. Weiterhin zeigten 44 der insgesamt 46 Kühe in der Gruppe 1 (96,0 % Behandlungsgruppe, 95,2 % Kontrollgruppe) bei der Abkalbung eine subklinische Hypokalzämie (Kalzium 7,5 mg/dl). Durch die Behandlung mit der Kalziumpropionatpaste konnte in der Gruppe 1 die Inzidenz der subklinischen Hypokalzämie in den ersten 12 und 24 Stunden post partum gesenkt werden. In der Gruppe 2 lag die Häufigkeit des Auftretens einer subklinischen Hypokalzämie bei 50%
und wurde durch die Gabe von Kalziumpropionat um 30% reduziert. Die Inzidenz für
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subklinische Hypokalzämie betrug in der Gruppe 3 bei 38% und war damit niedriger als bei den beiden anderen Versuchsgruppen. Der Plasmakalziumspiegel lag bei den behandelten Tieren der Gruppe 1 (12h p.p.: 6,77 ± 0,25 mg/dl; 24h p.p.: 7,23 ± 0,24 mg/dl) höher als bei den Tieren der Kontrollgruppe (12h p.p.: 6,73 ± 0,33; 24h p.p.: 6,87 ± 0,21). Auch die Tiere der Gruppe 3 hatten höhere Plasmakalziumwerte (12h p.p.: 8,12 ± 0,24 mg/dl; 24h p.p.:7,98 ± 0,22 mg/dl) als diejenigen der Kontrollgruppe (12h p.p.: 7,71 ± 0,21 mg/dl; 12h p.p.: 7,34 ± 0,18 mg/dl). Diese Unterschiede hielten aber nur bis zum 10 Tag post partum an. Ab diesem Zeitpunkt wies weder eine der behandelten noch eine der Kontrollkühe eine subklinische Hypokalzämie auf. Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass eine Behandlung mit Kalziumpropionat die Inzidenz von Hypokalzämien senkt, falls diese Erkrankung ein Problem in der Herde darstellt. Außer diesem Effekt konnten keine anderen signifikanten Auswirkungen auf die Gesundheit und Reproduktionsleistung der Kühe festgestellt werden.
MELENDEZ et al. (2003) konnten keine Effekte von oral appliziertem Kalzium auf die Inzidenzen von Milchfieber, Nachgeburtsverhaltung, Metritis und Fruchtbarkeitsstörungen feststellen. Für diese Studie wurden 3 Gruppen gebildet. Die Tiere der Gruppe 1 (160 Tiere) erhielten keine Behandlung und dienten als Kontrolle für die beiden anderen Gruppen. Die Tiere der Gruppe 2 (158 Tiere) wurden mit 60 g Kalzium in Form einer Kalziumchloridpaste oral behandelt. Gruppe 3 (161 Tiere) erhielt 110 g Kalzium in Form von 510 g Kalzium- propionat und 400 g Propylenglycol oral. Die Behandlungen erfolgten innerhalb von 6 Stunden post partum. Die Inzidenz von Milchfieber war in dieser Studie sehr niedrig. In der Kontrollgruppe erkrankten nur zwei Tiere (1,3%), in den beiden anderen Gruppen keine Kuh an Milchfieber. Das Alter der Kühe wurde nicht erwähnt. Nachgeburtsverhaltungen traten mit 28,8 % in Gruppe 1, 22,8 % in Gruppe 2 und 31,0 % in Gruppe 3 relativ häufig auf.
MELENDEZ et al. (2003) folgerten daraus, dass eine einmalige orale Verabreichung von Kal- zium oder Kalzium in Kombination mit Propylenglykol nicht ausreicht, Nachgeburtsverhal- tungen vorzubeugen.
GUNDELACH (2005) kam in einer Studie, in der pluriparen Kühen (n = 59) innerhalb der ersten 8 Stunden post partum 600 g Kalziumpropionat verabreicht wurde, welches in 20 l Wasser gelöst war, zu einem ähnlichen Ergebnis. Auch in dieser Studie war ein Einfluss der Kalziumgabe auf die Fruchtbarkeit nicht festzustellen. Die Behandlung wurde nach 24 Stunden wiederholt. Die Tiere der Kontrollgruppe (57 Tiere) wurden nicht behandelt. Die
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Konzentration von Kalzium im Blut unterschied sich nicht signifikant in den beiden Versuchsgruppen.
2.2.4.4 Vitamin D3
Eine weitere Methode, um einer Hypokalzämie vorzubeugen, ist die Verabreichung von Vitamin D3 oder 1,25–Dihydroxyvitamin D3 (GOFF et al., 1988; GOFF, 2004). Die Gabe von Vitamin D3 steigert die intestinale Kalziumabsorption (LITTLEDIKE & HORST, 1980). Die Dosis von Vitamin D3, die für eine Behandlung der Hypokalzämie nötig ist, liegt nahe bei der Dosis, welche eine irreversible metastatische Kalzifizierung von Weichteilgewebe hervorruft (LITTLEDIKE & HORST, 1980; GOFF et al., 1988; GOFF, 2004). Sie liegt bei etwa 10 Mil- lionen Internationalen Einheiten (IU) (LITTLEDIKE & HORST, 1980). Niedrige Dosen von Vitamin D3 (500000 bis 1 Million IU) können hingegen eine Milchfiebererkrankung verur- sachen, da hierdurch die Sekretion von PTH unterdrückt wird und somit auch die Synthese von endogenem 1,25–Dihydroxyvitamin D (LITTLEDIKE et al, 1980; HOVE, 1986). Die Verwendung von 1,25-Dihydroxyvitamin D3 und seiner Analoga ist effektiver und im Hin- blick auf die metastatische Kalzifizierung sicherer als diejenige von Vitamin D3. Das Problem der Unterdrückung der renalen 1,25–Dihydroxyvitamin D Synthese kann durch eine aus- schleichende Behandlung über mehrere Tage post partum verhindert werden. In diesem Zeit- raum kann sich der Körper an die Veränderungen anpassen (GOFF et al, 1988). Eine Verab- reichung von 1,25-Dihydroxyvitamin D3 sollte in der Zeit zwischen dem 2. und dem 14. Tag ante partum erfolgen (LITTLEDIKE & HORST, 1980; RADOSTITS et al., 2000). Der Zeit- punkt der Applikation ist ein Problem (GOFF & HORST, 1990), da der genaue Geburtszeit- punkt nicht vorhergesagt werden kann und somit einige Kühe wiederholt behandelt werden müssen oder schon kurze Zeit nach der Behandlung abkalben, ohne dass eine Wirkung ein- setzen konnte. Die meisten Hersteller von Vitamin D3-Präparaten empfehlen nicht mehr als 2 Dosen pro Tier zu verabreichen (THILSING-HANSEN et al., 2002).
Der Vergleich (GOFF et al., 1987) zweier unterschiedlicher Dosen eines intramuskulär verab- reichten 1,25-Dihydroxyvitamin D3-Präparates zeigte, dass eine höhere Dosis (150 Pg) effektiver ist, um die Inzidenz von peripartal auftretenden Erkrankungen zu senken als eine
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niedrige Dosis (100 Pg). Die Tiere in diesem Versuch wurden 5 Tage vor dem errechneten Geburtstermin einmalig mit 1,25-Dihydroxyvitamin D3 behandelt. War die Abkalbung nach 7 Tagen noch nicht erfolgt, wurde nochmals 1,25–Dihydroxyvitamin D3 appliziert. Ab dem 10.
Tag ante partum bis zum 14. Tag post partum wurden täglich Blutproben entnommen und die Plasmakalziumkonzentration und die Hydroxyprolinkonzentration bestimmt. Durch die Be- stimmung von Hydroxyprolin konnten Rückschlüsse auf die Kalziummobilisation aus dem Knochen geschlossen werden. Es zeigte sich, dass durch eine 1,25–Dihydroxyvitamin D3
Gabe ante partum nicht die Resorption von Kalzium aus den Knochen stimuliert wurde, sondern nur die intestinale Kalziumresorption gesteigert wurde. Um diese gesteigerte Kalziumresorption im Darm zu erreichen, muss eine kalziumreiche Diät gefüttert werden (GOINGS et al., 1974; HORST, 1986).
2.2.4.5 Parathormon
GOFF et al (1989) untersuchten die Wirkung von Parathormon als Mittel zur Prophylaxe der Hypokalzämie. Parathormon wurde 5 pluriparen Kühen zwischen dem 6. Tag ante partum und dem 6. Tag post partum alle 8 Stunden intramuskulär appliziert. Die Anfangsdosis betrug 20 mg PTH während der ersten 48 Stunden. Anschließend wurde die Dosis bis zur Geburt auf 10 mg PTH reduziert, um die Dosis dann für drei weitere Applikationen wieder auf 20 mg PTH zu erhöhen. Die Dosis wurde danach langsam auf 2,5 mg PTH reduziert. Zusammen mit den 5 pluriparen Tieren der Kontrollgruppe erhielten die so behandelten Tiere eine kalzium- reiche Diät. Keine der mit Parathormon behandelten Kühe erkrankte an Milchfieber. Ein An- stieg des Plasmakalziumspiegels war zu beobachten. Die Plasmakalziumkonzentration hatte 24 Stunden post partum bei der Kontrollgruppe einen Wert von 5,7 ± 0,5 mg/dl und bei den behandelten Kühen einen Wert von 11,1 ± 0,9 mg/dl. Von den 5 Kontrollkühen erkrankte eine an Milchfieber, wobei alle diese Tiere eine subklinische Hypokalzämie (Kalziumkonzen- tration: 6,2 mg/dl) aufwiesen. Durch die Applikation von Parathormon wird der Plasmaspie- gel von 1,25–Dihydroxyvitamin D erhöht und damit auch die Kalziumresorption aus dem Darm und die Mobilisierung von Kalzium aus den Knochen (GOFF et al., 1989). Da sich
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nach dem Verbrauch des exogenen Parathormons eine Hypokalzämie entwickeln kann, muss die Behandlung schleichend beendet werden (GOFF et al., 1989).
2.3 Die uterine Involution
Der Uterus fühlt sich unmittelbar nach der Geburt bei der transrektalen Palpation wie ein schlaffer Sack an (GIER & MARION, 1968; VANDEPLASSCHE, 1981). Er kontrahiert sich aber in den ersten 3 Tagen post partum während der transrektaler Palpation kräftig mit deutli- cher Längsfaltung (GRUNERT,1993). Er hat nach Abgang der Nachgeburt eine Ausdehnung von fast einem Meter und ein Gewicht von ca. 8 - 9 kg (GIER & MARION, 1968;
VANDEPLASSCHE, 1981). Die unmittelbar nach der Geburt beginnenden Rückbildungs- und Umbauvorgänge am Uterus werden als Involution bezeichnet. Sie sind beendet, sobald der prägravide Zustand bezüglich Größe, Position und Tonus nahezu wieder erreicht ist (OPSOMER & DE KRUIF, 1999). Die Involution beinhaltet sowohl den Abbau der während der Trächtigkeit aufgebauten Gewebsmassen wie der Karunkeln als auch die Rückbildung des Uterusgewebes (GIER & MARION, 1968).
In Abhängigkeit von der Organgesundheit dauert die Involution nach Literaturabgaben (Tabelle1) zwischen 25 und 52 Tagen, wobei sie mit verschiedenen Untersuchungsmethoden (transrektale palpatorische Untersuchungen, histologische Untersuchungen, metrischen Messungen an Schlachtorganen, ultrasonographische Untersuchungen) ermittelt wurde.
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Tabelle 1.: Übersicht über Angaben zur Dauer der Uterusinvolution in der Literatur und die dabei verwendeten Untersuchungsmethoden
Autor Jahr Untersuchungs- Methode
Untersuchtes Material
Dauer in Tagen
Tier
Schulz, Grunert 1959 histologisch lebende Kühe,
Schlachttiere 42 Rind1 Gier & Marion 1968 transrektal Schlachtorgane 40 - 50 Milchrinda, 2 Morrow et al. 1968b transrektal lebende Kühe 20 - 25 Milchrinda, 3 Saiddudin et al. 1968 transrektal lebende Kühe 15 - 25 Fleischrind3 Saiddudin et a l. 1968 transrektal lebende Kühe 25 - 30 Milchrinda, 3 Bostedt et al. 1976 transrektal lebende Kühe 38 - 42 Fleckvieh3 Jainudeen et al. 1983 transrektal lebende Kühe 22 - 34 Büffel3 Usmani et al. 1985 transrektal lebende Kühe 26 Büffel3 Okano &
Tamizuka 1986 ultrasonographisch Schlachtorgane,
lebende Kühe 40 Holstein1 Kamimura et al. 1993 ultrasonographisch lebende Kühe 30 - 54 Holstein2 El-Wishy 2006 transrektal lebende Büffel 19 - 52 Büffel3
a = in der Literatur als „dairy“ oder „dairy cattle“ bezeichnet ohne genaue Rassenangabe
1 = ohne Angaben über den Gesundheitsstatus der Tiere; 2 = klinisch gesunde Tiere; 3 = ganze Herden (ohne Selektion nach Gesundheitsstatus)
Nach MORROW et al. (1968 b) kommt es in den ersten drei Tagen post partum zu einer dra- stischen Reduktion der Größe des Uterus. GIER & MARION (1968) führten Untersuchungen an den Uteri frischgeschlachteter Kühe durch. Sie stellten fest, dass die Größenreduktion in den ersten Tagen post partum sowohl durch eine Vasokonstriktion als auch durch peristal- tische Kontraktionen der Muskelzellen des Myometriums erfolgt, wobei der Hauptteil der Größenreduktion durch Myometriumskontraktionen bedingt ist. Die Kontraktionen der Myometriumszellen wurden mit Hilfe einer unmittelbar post partum in den Uterus einer lebenden Kuh eingeführten luftgefüllten Gummiblase und der Aufzeichnung der Luftdruckänderungen untersucht (BENESCH, 1952). Die Länge der Myozyten reduziert sich
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von ca. 750 Pm zum Zeitpunkt der Geburt auf 400 Pm am Tag 1 post partum (BENESCH, 1952; VAN CAMP & STEVENS, 1991). Bis zum Tag 3 post partum verkürzen sich die Muskelzellen um die Hälfte auf eine Länge von ca. 200 Pm (RASBECK, 1950; VAN CAMP
& STEVENS, 1991). Die anfänglich nach Abgang der Nachgeburt alle drei bis vier Minuten (ca. 8 Kontraktionswellen in 30 Minuten) ablaufenden Kontraktionswellen werden weniger.
Der regelmäßige Rhythmus der Kontraktionen verschwindet 24 bis 48 Stunden post partum.
Die Kontraktionen sind 48 bis 60 Stunden post partum nicht mehr rektal fühlbar. Deutlich voneinander abgesetzte Einzelkontraktionen fehlen ab dem 4. Tag post partum völlig (BENESCH, 1952). Zwischen dem 4. und 9. Tag post partum verläuft die Reduktion langsamer (MORROW et al., 1968 b). Um den Tag 5 post partum ist der Uterus auf die Hälfte seines graviden Durchmessers reduziert (RASBECK, 1950).
Als Folge der Verkürzung der Myozyten am ersten Tag post partum wird das Endometrium ödematös. Ab Tag 4 bzw. 5 post partum bildet sich dieses Ödem wieder zurück und das Endometrium faltet sich auf (RASBECK, 1950). Von Tag 6 – 8 post partum an bildet sich das Endometrium in seiner Dicke schneller zurück als das Myometrium. Der Uterus lässt sich schon am 6. Tag post partum bei der transrektalen Untersuchung umfassen (RASBECK, 1950). Die Kontraktionen sind ab dem 7. – 8. Tag post partum nur noch als unregelmäßige, kaum wahrnehmbare Wellenbewegungen der Uterushörner vorhanden (BENESCH, 1952).
Am Tag 10 post partum beträgt der Durchmesser des vormals tragenden Uterushornes 12 - 14 cm und schrumpft auf 7 – 8 cm um den Tag 14 post partum (MORROW et al., 1968 b). Der Prozess der Involution, d.h. die Größenreduktion verlangsamt sich ab 10. – 14. Tag post par- tum (GIER &MARION, 1968). In dieser Zeit (10 – 14 Tage post partum) steigt der Tonus der Gebärmuttermuskulatur und der erste Östrus post partum findet statt (MORROW et al., 1968 b). Ab Tag 15 post partum ist der Uterus auf die Hälfte seiner graviden Länge reduziert (RASBECK, 1950). Am Tag 25 post partum haben laut MORROW et al. (1968 b) beide Uterushörner annähernd die gleiche Größe von 3 – 4 cm erreicht, wobei die Durchmesser der Uterushörner kranial der Bifurcatio uteri palpatorisch bestimmt wurden. Veränderungen waren palpatorisch nur bis zum 30. – 35. Tag post partum zu erfassen (MORROW et al., 1968 b). Der Hauptteil der Größenreduktion ist etwa am Tag 25 post partum, der vollständige Prozess zwischen den Tagen 42 und 47 post partum abgeschlossen (GIER & MARION;
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1968), so dass der Uterus ab dem 50. Tag post partum mit einem Gewicht von ca. 750 g seinen nichtgraviden Zustand erreicht hat.
Bereits vor der Geburt beginnt die Involution der Plazentome (SCHULZ & GRUNERT, 1959). Das plazentäre Bindegewebe kollagenisiert und schafft somit die Voraussetzung für einen komplikationslosen Abgang der Nachgeburt. Des Weiteren kommt es zur Hyalini- sierung der Gefäßwände und zu bindegewebigen subintimalen und adventitiellen Prolifera- tionen. Das führt im späteren Verlauf zur Gefäßobliteration. Schon längere Zeit vor der Ge- burt lösen sich aufgrund der Sklerosierung die fetalen Zotten aus den Kuppen der Karun- kelperipherie. Diese Vorgänge sind nach Ansicht von SCHULZ & GRUNERT (1959) auch geburtsauslösende Faktoren.
Direkt nach der Geburt breitet sich die Hyalinisierung der Gefäßwände in Richtung auf den Karunkelstiel aus. Die daraus resultierende Vasokonstriktion führt zusammen mit der Myometriumskontraktion zu einer lokalen Ischämie (SCHULZ & GRUNERT, 1959).
Der fetale Anteil der Plazentome, die Kotyledonen, werden als Teil der Nachgeburt ausgeschieden (GIER & MARION; 1968). Der Abgang der Nachgeburt wird unter anderem durch die Vasokonstriktion der Gefäße der Plazentome ausgelöst. Die Chorionvilli werden ischämisch und ihre Kapillaren sowie das Epithel schrumpfen und lösen sich aus den Karunkelkrypten. Durch die Muskelkontraktionen wird die Nachgeburt dann ausgestoßen (SCHULZ & GRUNERT, 1959).
Zurück bleiben die Karunkeln. Im tragenden Uterushorn haben die Karunkeln zum Zeitpunkt der Geburt eine durchschnittliche Größe von 70 mm x 35 mm x 25 mm (Länge x Breite x Höhe) (GIER & MARION, 1968). Die Karunkeln, die im Uterus der Kuh proximal des Fetus lokalisiert sind, werden am größten und brauchen die längste Zeit, um wieder abgebaut zu werden (GIER & MARION, 1968). Die Rückbildung der Karunkeln beschreiben GIER und MARION (1968) als Prozess des Gewebeabbaus und der Reparatur.
Karunkeln bestehen aus Septen, Krypten und Blutgefäßen auf endometrialer Basis (GIER &
MARION, 1968). Bereits eine halbe Stunde nach Abgang der Nachgeburt sind die Krypten der Karunkeln bis auf einen schmalen Spalt eingeengt. Sie werden durch eine hyperämische Expansion des Karunkelgewebes verschlossen. Die Hyperämie führt auch zu einer Beschleu- nigung der Gewebsauflösung (SCHULZ & GRUNERT, 1959).
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Die Ischämie und eine fettige Infiltration, welche zwischen 24 Stunden und dem 3. – 4. Tag post partum (SCHULZ & GRUNERT, 1959) zu beobachten sind, induzieren eine Nekrose der Karunkeln und der Karunkelstiele um den 5. Tag post partum. Die fettige Infiltration beruht auf einer Aktivierung der Bindegewebszellen und einer Proliferation der Adventitiazellen, die zu Makrophagen werden (SCHULZ & GRUNERT, 1959). Es kommt zum Verlust der Zell- organisation der Septen und die nekrotischen Massen werden ins Uteruslumen abgeben und als Lochien ausgeschieden (GIER & MARION, 1968). Etwa ab dem 8. Tag post partum be- ginnen die Karunkeloberflächen zu verschorfen und der Detritus wird in Form von mit Fett beladenen Makrophagen ins Uteruslumen abgestoßen (SCHULZ & GRUNERT, 1959).
RASBECK (1950) machte die Beobachtung, dass die Regeneration des interkarunkulären Uterusepithels schon am Tag 8 post partum abgeschlossen ist. Es ragen nur noch Gefäß- stümpfe aus der Oberfläche des Uteruslumen (GIER & MARION, 1968; RASBECK, 1950).
Zwischen den Tagen 9 und 15 post partum herrscht ein Gleichgewicht zwischen Abbau und Proliferation der Stromazellen an der Karunkelbasis (GIER & MARION, 1968). Der Karunkelstiel schrumpft und die Reepithelisierung beginnt ab dem 11. bis 15. Tag post partum (RASBECK, 1950) und beginnt in dessen Peripherie (SCHULZ & GRUNERT, 1959).
Sie dauert in den Karunkelarealen des tragenden Horns länger als im vormals nichttragenden Horn (GIER & MARION; 1968). Am 15. Tag post partum ist das Karunkelgewebe voll- ständig verschorft und ins Uteruslumen vorgewölbt. Es bleiben nur die Stümpfe der Blutge- fäße, die von der rauen Oberfläche hervorragen. Der Durchmesser der Karunkeln liegt am 19.
Tag post partum bei 15 – 20 mm und hat sich am 39. Tag auf 10 – 15 mm reduziert (GIER &
MARION, 1968). Die Reepithelisierung der Karunkelareale dauert bis zum Tag 20 post par- tum an (RASBECK, 1950). Am Ende der Uterusinvolution, gegen Tag 50 post partum, sind die Karunkel nur noch als 4 – 6 mm große weiße Scheiben mit zentralem Krater im rosafar- benen Endometrium zu finden.
Das Abstoßen der Karunkeln in das Lumen führt zu dickflüssigem und vermehrtem Lochial- fluss (GIER & MARION, 1968; RASBECK, 1950). Die Lochien sind direkt nach der Geburt von gelbbrauner bis roter Farbe, je nach Anteil der roten oder weißen Blutzellen. Sie bestehen zu diesem Zeitpunkt vor allem aus Blut und den Sekretionsprodukten der uterinen Drüsen (SCHULZ & GRUNERT, 1959). Im weiteren Verlauf des Puerperiums nimmt der Anteil an Blut ab. Das Volumen der Lochien reduziert sich von anfänglich 1,5 l am zweiten Tag post
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partum, auf 5 – 20 ml an den Tagen 10 – 15 post partum (RASBECK; 1950). Nach dem 4.
Tag post partum bilden abgestoßene Karunkelmaterialen den Hauptbestandteil der Lochien.
Um den 12. Tag post partum haben die Lochien einen lymphähnlichen Charakter und nehmen in ihrer Quantität bis zum 23. Tag post partum (Tabelle 2.) ab (GIER & MARION, 1968). Die Lochien sind zwischen dem 7. und 12. Tag post partum transrektal palpierbar und werden durch die Uteruskontraktionen zwischen dem 10. und 14. Tag post partum ausgeschieden (MORROW et al., 1968 b).
Tabelle 2.: Übersicht über die in der Literatur zu findenden Angaben zur Dauer des Lochialflusses bei Milchrindern in Abhängigkeit vom Gesundheitsstatus der Tiere
Autor Dauer des Lochialfluss post partum in Tagen
Gesundheitsstatus der Tiere
RASBECK, 1950 10 – 15 gesund a
GIER & MARION,1968 12 (23) gesund b
MORROW et al., 1968 b 10 – 14 gesund a
VANDEPLASSCHE, 1981 21 krank a, b
FRAZER, 2005 8 – 10 gesund a
a = Lochialfluss am lebenden Tier adspektorisch ermittelt; b = Lochialfluss an Schlachtorganen ermittelt
Während MORROW et al. (1968 b, d) die physiologisch verlaufende Uterusinvolution als einen aseptischen Prozess ansehen, wurde in einer von ELLIOT et al. (1968) durchgeführten Studie bei 93 % aller Kühe eine bakterielle Kontamination des Uterus nachgewiesen. Dieser bakterielle Nachweis kann bis zum 15. Tag post partum erbracht werden (GRUNERT, 1993).
Nach RASBECK (1950) entwickeln 25 bis 30 % der Kühe mit physiologisch verlaufender In- volution eine Uterusinfektion. Hervorgerufen werden diese Infektionen durch das massive bakterielle Wachstum in den Lochien, wobei gemäß STUDER & MORROW (1978) eine aseptisch verlaufende Involution eher als Ausnahme denn als Regel anzusehen ist. Die früh im Puerperium zu beobachtende uterinen Infektionen führen laut ELLIOT et al. (1968) aber nicht unbedingt zu einer Verzögerung der Involution. Auch GRUNERT (1993) geht davon
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aus, dass bei einem intakten Abwehrsystem des Uterus die Infektionserreger rasch phago- zytiert werden. In anderen Arbeiten (GIER & MARION, 1968; MORROW et al., 1968 b, d) wurde gezeigt, dass alle Phasen der Uterusinvolution durch sekundäre Uterusinfektionen und Nachgeburtsverhaltungen verzögert werden können. Während die mittels transrektaler Palpa- tion festgestellte makroskopische Uterusinvolution bei gesunden Kühen bereits zwischen dem 14. und 25. Tag post partum zum größten Teil abgeschlossen ist, dauert diese bei Kühen mit Uterusinfektionen bis zum 30. Tag post partum an (MORROW et al., 1968 b, d). Die ver- stärkte Leukozyteninfiltration in das Endometrium kann dabei eine Verlängerung der Involu- tion durch eine Verzögerung der Epithelregeneration hervorrufen (GIER & MARION, 1968).
Auch BOSTEDT et al. (1975) beobachteten eine verzögerte Uterusinvolution aufgrund von entzündlichen Vorgängen im Uterus.
Infolge einer Nachgeburtsverhaltung bleiben die uterinen Gewebsmassen in der Regel zwei bis drei Tage unverändert, bis zu dem Zeitpunkt, an dem die fetalen Plazentateile ausgeschieden werden (VANDEPLASSCHE, 1981). Nach SCHULZ & GRUNERT (1959) sind bei Vorliegen einer Nachgeburtsverhaltung deutliche Involutionsanzeichen erst ab dem 3. Tag post partum in Form einer bindegewebigen Proliferation zu erkennen. Bei etwa 10 % der Nachgeburtsverhaltungen gehe diese später als 10 Tage post partum ab und die Involution bleibe bis zu diesem Zeitpunkt aus. In diesen Fällen kann der Uterus zwei bis drei Wochen post partum noch 10 bis 14 kg wiegen (VANDEPLASSCHE, 1981). Auch Dystokien und Hypokalzämien können zu einer Verzögerung der uterinen Involution führen (LESLIE, 1983).
Weiterhin sind auch Zusammenhänge zwischen der Involution des Uterus und der Ovaraktivität beschrieben worden. BOSTEDT et al. (1975) zeigten an 201 Tiere der Rasse Deutsches Fleckvieh (82,6% mit normalem und 17,4% mit erschwertem Geburtsverlauf), dass die Ovaraktivität umso früher einsetzt, je geringer die Störungen in der uterinen Involution waren. Eine frühe (12 – 17 Tage post partum) Ovarfunktion wiesen aber nur 40 % der Ver- suchstiere auf. Die ovarielle Aktivität wurde anhand der palpierbaren Follikel und deren Größe beurteilt. Die Autoren zeigten außerdem, dass entzündliche Geschehen wie Zervizitis und Endometritis die Involutionsdauer verlängern, da am Tag 25 post partum nur bei 63,7 % der Versuchstiere der Uterus makroskopisch komplett zurückgebildet war (BOSTEDT et al., 1975). Bei den 27,6 % Tieren, die an entzündlichen Geschehen litten, verzögerte sich die
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Involution um zwei Wochen. An den Tagen 38 – 42 wiesen 198 der 201 Versuchstiere (98,5%) eine prägravide Uterusgröße auf (BOSTEDT et al., 1975).
Ältere Untersuchungen zur Uterusinvolution wurden transrektal (BENESCH 1952, MORROW et al., 1968 b, d) oder ex vivo an Organen von Schlachttieren (SCHULZ &
GRUNERT, 1959; GIER & MARION, 1968) durchgeführt. Die transrektale Untersuchung ist wertvoll und kostengünstig, aber in ihrer Genauigkeit begrenzt (OPSOMER & DE KRUIF, 1999). Daher wird in den letzten Jahren vermehrt die Ultrasonographie eingesetzt (OPSOMER & DE KRUIF, 1999). OKANO & TAMIZUKA (1986) zeigten damit, dass die Involution am 40. Tag post partum abgeschlossen ist (Tabelle 1.). Zu diesem Zeitpunkt waren beide Uterushörner wieder gleich groß und in ihren prägraviden Zustand zurückgekehrt.
KAMIMURA et al. (1993), die 40 Holstein Friesian Kühe zweimal wöchentlich ab dem 7.
Tag post partum bis zur Besamung ultrasonographisch untersuchten, machten ähnliche Beo- bachtungen. ASLAN et al. (2002) untersuchten 34 Kühe mit klinisch ungestörtem Puerperium zwischen dem 15. Tag und 45. Tag post partum im Abstand von jeweils 10 Tagen gynäko- logisch und ultrasonographisch. Die Uterusinvolution wurde anhand des Horndurchmessers und der Struktur des Gebärmutterquerschnittes beurteilt. Anhand des Erstbesamungserfolges wurden die Kühe in Gruppen (G1 trächtig nach Erstbesamung, G2 nicht trächtig nach Erst- besamung) eingeteilt.
Die Tiere, die bei der ersten Besamung tragend geworden waren, hatten eine signifikant schnellere Uterusinvolution (Uterusdurchmesser am Tag 25 p.p.: 4,5 ± 0,5 cm vs. 5,1 ± 0,9 cm) und einen früheren Beginn der Ovaraktivität (Anzahl der pro Tier vorgefundenen Tertiärfollikel: 1,0 – 1,6 vs. 0,4 – 1,0) als diejenigen Tiere, die nicht konzipierten. Die Ovar- aktivität wurde anhand des Vorhandenseins und der Dynamik der Follikel- und Gelbkörper- entwicklung beurteilt.
Die Struktur des Uterusquerschnitts entwickelte sich bei den G1-Tieren schneller in den ur- sprünglichen Zustand zurück als bei den G2-Tieren. Dies wurde anhand der besseren Dar- stellbarkeit des Schleimhautreliefs der Gebärmutter im Querschnitt bei den G1 Tieren fest- gestellt. Am Tag 15 post partum waren bei 75% der G1-Kühe und 100% der G2-Kühe die Uteruskonturen im sonographischen Bild undeutlich und das Schleimhautrelief im Quer- schnitt nicht darstellbar. Der Uterus war noch nicht soweit zurückgebildet, um ihn sono-
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graphisch gut darstellen zu können und einzelne Strukturen wie Schleimhautrelief und Gebär- mutterwand genau zu differenzieren.
2.4 Ovarieller Zyklus im Puerperium
Während der Trächtigkeit unterdrücken hohe Progesteronkonzentrationen im Blut die Sekretion von Gonadotropin Releasing Hormon (GnRH) im Hypothalamus (SHELDON, 2004). Damit wird auch eine Freisetzung von Follikelstimulierendem Hormon (FSH) und Luteinisierendem Hormon (LH) aus der Hypophyse unterdrückt (SHELDON, 2004). Um den Zeitpunkt der Geburt kommt es zu einem Absinken des Progesteronspiegels und damit zu einem Anstieg von FSH (SHELDON, 2004). Ab dem 6. – 8. (7. - 10.) Tag post partum bilden sich die ersten Follikelwellen auf den Ovarien heran (SHELDON, 2004; MORROW et al., 1968 a). Die 5 – 10 mm großen Follikel vergrößern sich bis zum ersten Östrus um den 15.
Tag post partum (MORROW et al., 1968 a). In der Studie von FONSECA et al. (1983) betrug die Dauer von der Abkalbung bis zum Auftreten der ersten Ovulation 20,8 ± 13,2 (Holstein) und 20,0 ± 14,4 (Jersey) Tage. Alle der 212 untersuchten Tiere ovulierten - ausgenommen von 12 Tieren mit Ovarzysten und 6 Tieren mit Azyklie - bis spätestens zum 45. Tag post partum.
Nach LESLIE (1983) findet bei Milchkühen die erste Ovulation zwischen dem 10. und 25.
Tag post partum statt. Kühe mit Saugkälbern, wie z.B. Fleischrinder benötigen dagegen länger bis zur ersten Ovulation post partum. Das liegt laut Aussage des Autors unter anderem daran, dass das Saugen die pulsatile LH-Freisetzung unterdrückt und Prolaktin in hohen Kon- zentrationen vorliegt. Bei Milchkühen hingegen kommt es nur für zwei bis drei Tage zu einem Anstieg von Prolaktin.
28 2.5. Prostaglandine im peripartalen Zeitraum
Bis zum Ende der Trächtigkeit wird die Synthese von Prostaglandinen gehemmt. Dann kommt es durch den Anstieg des Östrogenspiegels ca. 6 Wochen ante partum zu einem Anstieg von PGF2 kurz vor der Geburt und in der frühen postpartalen Phase (LESLIE, 1983).
Die Hauptquelle für PGF2 ist der Uterus (GUILBAULT et al., 1984). Besonders aktiv ist das Karunkelgewebe an der Synthese und dem Metabolismus von PGF2 im Uterus beteiligt (GUILBAULT et al., 1984; FRAZER, 2005). Das PGF2 wird sehr schnell fast vollständig zu PGFM verstoffwechselt (MEINECKE, 2000).
Der Anstieg der PGF2 Konzentration ist sowohl für die Geburt als auch für die Uterusinvo- lution von Bedeutung (DEL VECCHIO et al., 1990; NAKAO et al., 1997). PGF2 führt zur Luteolyse und stoppt somit die Progesteronsynthese. Laut GUILBAULT et al. (1984) erreicht PGFM seine höchste Konzentration (Tag 1 pp: 1772,54 pmol/ml; Tag 3 pp: 3291,65 pmol/ml) am 2. bis 3. Tag post partum. Dies wird von DEL VECCHIO et al. (1990) bestätigt (Tabelle 3). Ferner fanden DEL VECCHIO et al. (1990) heraus, dass die PGFM-Konzentration bis zum 20. – 30. Tag post partum auf hohem Niveau bleibt. KÖNIGSSON et al. (2001) unter- suchten den Verlauf der PGFM-Konzentration zwischen dem 7. Tag ante partum und 12 Stunden post partum und zeigten, dass die höchste PGFM-Konzentration zum Zeitpunkt der Geburt (> 10000 pmol/l) auftrat. Direkt nach der Entwicklung des Kalbes sank die PGFM°– Konzentration wieder ab. Die PGFM – Konzentration bleibt mindestens bis zum 7.
Tag post partum auf hohem Niveau (NAKAO et al., 1997). Das Absinken des PGFM - Spiegels erfolgte frühestens ab dem 7. Tag post partum langsam (NAKAO et al., 1997).
Dieses langsame und stetige Absinken wurde schon von DEL VECCHIO et al. (1990) beschrieben. Konstant hohe PGFM – Spiegel korrelieren bei Kühen mit ungestörtem Puerperium negativ mit der Dauer der Uterusinvolution (DEL VECCHIO et al., 1992).
Ein signifikanter Anstieg der Plasma PGFM – Konzentration einige Tage post partum kann nach Ansicht anderer Autoren (MATEUS et al., 2003) als Indikator für Uterusinfektionen gesehen werden. MATEUS et.al. (2003) beobachteten die PGFM – Konzentration bei Kühen mit leichter und hochgradiger puerperaler Endometritis. Sie fanden heraus, dass die PGFM – Konzentration bei den Kühen mit hochgradiger puerperaler Endometritis signifikant größer ist als bei den Tieren der Vergleichsgruppe. Die kurzzeitig hohen PGFM - Plasmaspiegel zu Beginn der postpartalen Phase könnten laut NAKAO et al. (1997) für eine Verzögerung der
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Uterusinvolution bei Kühen mit Nachgeburtsverhaltungen verantwortlich sein. Die Autoren gingen davon aus, dass PGF2 eine direkte Wirkung auf den Uterus hat, indem sie die Uteruskontraktion induzieren und somit Nachgeburtsreste, Exsudate und pathogene Keime ausgestoßen werden können. Da die hohen PGFM – Konzentrationen bei den Tieren mit Nachgeburtsverhaltungen nur von kurzer Dauer sind, bleibt die positive Wirkung auf den Uterus beschränkt (NAKAO et al., 1997).
Bei diesen Tieren ist die Dauer der Erhöhung des PGFM – Spiegels positiv korreliert mit der Länge der Verzögerung der Uterusinvolution. Das bedeutet, dass eine kurzzeitig hohe Konzentration von PGFM eine höhere Anzahl von Tagen bis zur Beendigung der Involution nach sich zieht (DEL VECCHIO et al., 1992; KINDAHL et al., 1992; DEL VECCHIO et al., 1994; NAKAO et al., 1997; MATEUS et al., 2003). NAKAO et al. (1997) zeigten, dass Kühe mit Nachgeburtsverhaltung zwischen den Tagen 1 – 4 post partum höhere PGFM – Plasma- spiegel als Kühe mit einem normalen Abgang der Nachgeburt haben. Zwischen den Tagen 4 – 7 post partum war die PGFM - Konzentration bei beiden Gruppen annähernd gleich. Die PGFM - Konzentration bei Kühen mit gestörtem Puerperium fiel zwischen den Tagen 7 – 10 post partum drastisch ab. Die Ursache könnte in der Aktivierung von Immunreaktionen durch die entzündlichen Geschehen des Uterus liegen (BEKANA et al., 1996). Nachgeburts- verhaltungen und Endometritiden stören die Synthese und den Metabolismus von PGF2 daher der nur kurzzeitige Anstieg der PGFM - Konzentration (LINDELL et al., 1982).
SEALS et al. (2002) kamen zu einem anderen, das Gegenteil beschreibende Ergebnis. Auch sie untersuchten die Veränderungen der PGFM - Konzentration als ein Anzeichen für Erkran- kungen des Uterus. Sie untersuchten gesunde und an Uterusinfektionen erkrankte Kühe drei- mal wöchentlich von der Abkalbung bis zum 63. Tag post partum. Die Konzentration von PGFM lag bei den gesunden Kühen mit 3317,76 pmol/ml in den ersten 6 Tagen post partum höher als bei den erkrankten Tieren (2058,21 pmol/ml). Auch im weiteren Verlauf lag der Wert bei den gesunden Tieren über dem der Kranken. Bei den erkrankten Kühen kam es im Gegensatz zu den gesunden Tieren in der Zeit vom 15. – 21. Tag post partum zu einem Anstieg der PGFM – Konzentration. Auch in der Studie von KÖNIGSSON et al. (2001) war bei den Tieren mit Nachgeburtsverhaltung die höchste Konzentration (13347 pmol/l) niedriger als bei den Tieren mit normalen Nachgeburtsabgang (21206 pmol/l) (Umrechnungsfaktor: pg/ml x 1,536 = pmol/ml; pmol/ml x 0,651 = pg/ml) Die PGFM -