"Rumen Revisited" - Eine aktuelle Übersicht zur Gesundheit und Stabilität des Vormagensystems
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Fortbildung 3
„Rumen Revisited“ – Eine aktuelle
Übersicht zur Gesundheit und
Stabilität des Vormagensystems
Die Stabilität und Gesundheit des Vormagensystems des Rindes sowie der Einfluss auf den Gesamt
organismus waren in den letzten 25 Jahren zunehmend Gegenstand von wissenschaftlichen Veröf-
fentlichungen. Feldstudien, klinische Studien und Übersichtsarbeiten haben die Pathophysiologie
der Vormägen insbesondere bei Milchkühen genau ausgeleuchtet. Dieser Artikel wird versuchen, die
wesentlichen Erkenntnisse dieser Entwicklung nachzuzeichnen und Schlussfolgerungen für die Arbeit
von Tierärztinnen und Tierärzten heute auf den Milchviehbetrieben zu ziehen.
Dr. Joachim Lübbo Kleen, cowconsult, Coldinne
D ie Physiologie des Vormagensystems
ist hinreichend in der Fachliteratur
dargestellt. Allgemein wird der ruminale
pH-Wert als ein bestimmender Parame-
ter für die Funktion des Organsystems be-
trachtet, eine Abweichung in den azido-
tischen Bereich ist als Pansenazidose be-
kannt. Dirksen wies bereits 1985 darauf
hin, dass die ruminale Azidose vielschich-
tig sei und dass eine wesentliche Funkti-
on des Vormagen-Systems darin bestehe,
sich auf verschiedene Substrate mittels
eines veränderlichen pH-Wertes einzu-
stellen, die Fermentation konzentratrei-
cher Rationen also durchaus niedrigere
pH-Werte erforderlich mache. Insofern
sei eine Unterscheidung zwischen „kli-
nisch“ und „subklinisch“ nicht immer ein-
deutig (Dirksen 1985). In der Arbeit wur-
de außerdem ein pH-Wert von 5,5 als un-
tere Grenze des physiologischen Berei-
ches bezeichnet. Eine „nicht klinische“
Form der Pansenazidose, die zwar ohne
klinisch feststellbare Symptome verlau-
fe, aber langfristig den Stoffwechsel und
die Gesundheit des Einzeltiers und damit
die Produktivität der Herde belaste, wur-
de mehrfach beschrieben, aber erst die
Einführung des Begriffs der „Subakuten
Pansenazidose“ (engl. subacute ruminal
acidosis: „SARA“) in einer Reihe von Ver-
öffentlichungen durch eine Gruppe der
University of Wisconsin in Madison (USA)
führte dazu, dass dies stärker Gegenstand
der Forschung wurde (Nordlund und Gar-
rett 1996; Garrett 1996). Letztlich kann
der Begriff „SARA“ aber auch als Syno- Abb 1a und 1b: Vergleich von Pansenschleimhaut bei einem Tier ohne und mit Azidose-
nym für Störungen der Pansenfermenta- Challenge. Deutlich zu erkennen ist der Verlust der für die Resorption wichtigen Pansen-
tion gesehen werden, unabhängig von der zotten und die entzündliche Veränderung des Gewebes.
ursprünglichen Definition (Humer et al. Fotos: Nicholas Jonsson, University of Glasgow, UK
MilchPraxis 1/2021 (55. Jg.)
4 Fortbildung
2018). Der Begriff „SARA“ reduziert hier- inflammatory response) triggern (Monteiro keine hinreichende Erklärung für mögli-
bei den Blick auf einen sauren pH-Wert, und Faciola 2020). che Folgen einer Pansenfermentations-
allerdings ist mittlerweile deutlich, dass störung ist und die Entzündungsreaktion
der pH-Wert allein kein absolutes Kriteri- Zwei parallele Experimente haben die- auch von anderen Faktoren abhängt. Auf
um darstellt. Der Begriff ist insofern irre- sen Mechanismus untersucht, hierbei aber starke individuelle Variationen zwischen
führend (Plaizier et al. 2018). auch Unterschiede in der Genese einer sys- Tieren weisen beispielsweise Schmitz et
temischen Entzündungsreaktion feststel- al. (2018) hin: In ihrer Untersuchung von
Im Folgenden soll der Komplex der Pan- len können. In einem Experiment wurde Veränderungen der Pansenfermentati-
senfermentationsstörungen aus drei un- der Effekt einer mit Getreidepellets indu- on prä und post partum fanden sich zwar
terschiedlichen Perspektiven betrach- zierten Azidose bei vier Versuchskühen un- unterschiedliche pH-Werte von Tieren bei
tet werden: Einer klinischen Perspektive, tersucht (Khafipour et al. 2009a). Der pH- unterschiedlicher Fütterung, diese Unter-
die eine Darstellung der Pathophysiolo- Wert wurde bei einem Teil der Kühe konti- schiede fanden sich aber auch schon vor
gie dieser Störungen, insbesondere ihrer nuierlich untersucht, Proben des Pansen- Versuchsbeginn in der Trockenperiode, als
Auswirkungen auf den Gesamtorganismus inhalts über Pansenfisteln untersucht und Tiere einheitliche Rationen erhielten. Gao
versucht. Hierbei wird auf klinische Stu- Blutproben in regelmäßigen Abständen und Oba (2014) beschreiben die Schluss-
dien an Einzeltieren zurückgegriffen, bei entnommen. Die Autoren stellten eine Ab- folgerung ihrer Untersuchungen dahinge-
denen mittels Fütterung eine Modellie- senkung des Pansen-pH auf unter 5,6 für hend, dass zwischen Tieren eine hohe in-
rung dieser Azidose versucht wurde. Fer- einen Zeitraum von 278 min/d fest (Kon- dividuelle Variation bei der Toleranz von
ner eine Herdenperspektive; hier werden trolltiere: 118 min/d). Ferner wurden ein hohen Konzentratgaben bestehe. Sie ver-
Ergebnisse verschiedener Feldstudien zu- erhöhtes Vorkommen von LPS im Pansen- muten hierbei eine individuelle Resistenz
sammengefasst, die den pH-Wert von Tie- inhalt um das Vierfache sowie eine deut- gegenüber niedrigen pH-Werten, welche
ren in verschiedenen geografischen Regio- liche Erhöhung von LPS im Blutplasma durch ein geringeres Selektionsverhalten
nen untersuchten. Außerdem wird auf die festgestellt. Die Tiere zeigten eine verrin- bei der Futteraufnahme von resistenten
Methodik der pH-Wert-Bestimmung einge- gerte Futteraufnahme (TS: 16 kg/d gegen- Tieren gekennzeichnet und möglicherwei-
gangen. Eine „mathematische Perspektive“ über 19 kg/d bei Kontrolltieren) und eine se vermittelt sei. Ebenso berichten Coon et
fasst schließlich die Erkenntnisse der Mo- um etwa 3 kg/d verringerte Milchleistung. al. (2019), dass Tiere mit höherer Resistenz
dellierung und Voraussage des Pansen-pH Die Autoren stellten weiter eine deutliche gegenüber extremen pH-Werten eine ge-
und die daraus gewonnenen, praktisch re- Erhöhung der Akute-Phase-Proteine (Hap- ringere Neigung zeigen, lange Partikel aus
levanten Erkenntnisse zusammen. toglobin, Serum Amyloid A) im Blutplas- der Ration zu selektieren und generell län-
ma fest. Die Schlussfolgerung war, dass ger wiederkauen. Die wahrscheinlich zent-
die Gabe von Getreidepellets eine Azidose rale Rolle der Futteraufnahme verdient da-
Die klinische Perspektive: Die (die Autoren sprechen hier von „subakuter her mehr Beachtung: Die individuelle Nei-
Pansenfermentation im Wechsel Pansenazidose“) auslöste, vermutlich die gung zu unterschiedlicher Fressdauer so-
des Gesamtorganismus Integrität des Pansenepithels beeinträch- wie die äußeren Einflüsse wie Klima, Tier-
tigte und so ein massiver Übertritt der LPS Fressplatz-Verhältnis oder Sozialstress be-
Eine Entzündungsreaktion als Folge von aus dem Pansenlumen in den Blutkreis- einflussen nicht nur die Menge der aufge-
Störungen der Pansenfermentation wur- lauf möglich war, mit einer systemischen nommenen Trockenmasse, sondern auch
de bereits lange vermutet und in vielen Entzündungsreaktion als Folge. Ein zwei- deren Zusammensetzung sowie die Dauer,
Übersichtsarbeiten zum Thema Pansen- tes Experiment war ähnlich im Aufbau, al- die mit Kauen bzw. Wiederkauen verbracht
azidose als mögliche Ursache für Allge- lerdings wurden hier alle acht Versuchskü- wird (Llonch et al. 2018). Insofern scheint
mein folgen vermutet (vgl. Kleen et al. he über einen Zeitraum von sechs Wochen eine zu starke Fokussierung auf die gefüt-
2003; Plaizier et al. 2008). Die Entzün- in die Azidose geführt. Die Azidose wurde terte Ration und ihre Komponenten das
dungsreaktion kann hierbei entweder hier nicht durch ein Übermaß an Konzen- Risiko für Pansenfermentationsstörungen
lokal in einer Entzündung der Pansen- trat, sondern eine Verringerung der ver- nicht hinreichend abzubilden, da letztlich
schleimhaut (Ruminitis) bestehen bzw. ist fütterten Rohfaser ausgelöst, indem ein Tierfaktoren über die Menge und Zusam-
systemischer Natur. Eine Ruminitis würde Teil der Normalration bei Versuchskühen mensetzung der aufgenommenen Ration
die Integrität des Pansenepithels beschä- durch pelletierte Luzerne ersetzt wurde entscheiden.
digen und somit die Aufnahme der flüch- (Khafipour et al. 2009b). Im Pansen wur-
tigen Fettsäuren behindern, außerdem de ein ähnlicher Effekt beobachtet wie bei Auch die technischen Qualitäten der
die Barrierefunktion gegen den Übertritt der Azidose-Induktion mit Getreidepel- Ration wie Partikelgröße, gleichmäßige
von Bakterien und Toxinen aus dem Pan- lets: Der pH-Wert sank deutlich und die Durchmischung und tierassoziierte Fakto-
senlumen beeinträchtigen (Aschenbach et LPS-Konzentration nahm zu. Ein Übertritt ren wie das Tier-Fressplatz-Verhältnis u. Ä.
al. 2019). (Vgl. Abb. 1a und 1b) Eine sys- von LPS in den Blutkreislauf konnte aber müssen berücksichtigt werden. Gleichzei-
temische Entzündungsreaktion bei Pan- ebenso wenig beobachtet werden wie Zei- tig deuten die Ergebnisse der klinischen
senfermentationsstörungen kann entste- chen einer systemischen Entzündungsre- Versuche darauf hin, dass eine fein struk-
hen, wenn ein starker pH-Abfall zur Frei- aktion. Die Trockenmasseaufnahme stieg turierte Ration den pH-Wert zwar erniedri-
setzung von Zellwand-Bestandteilen der im Verlauf des Versuches von 18,1 kg/d auf gen kann, der niedrige pH muss aber nicht
gramnegativen Bakterienflora führt. Die 23,4 kg/d sogar an, die Milchleistung sank zwangsläufig den Gesamtorganismus be-
so freigesetzten Lipopolysaccharide (LPS) aber trotzdem von 35,9 auf 32,7 kg/d. einträchtigen. Tierindividuelle Komponen-
finden sich im Pansen selbst und können ten werden in Zukunft stärker berücksich-
ein geschädigtes Pansenepithel passieren Diese scheinbar widersprüchlichen Er- tigt werden müssen, wenn es um die Prä-
und über den Blutkreislauf eine systemi- gebnisse der zwei Studien weisen darauf vention von Störungen der Pansenfermen-
sche Entzündungsreaktion (engl. systemic hin, dass ein niedriger Pansen-pH allein tation geht.
MilchPraxis 1/2021 (55. Jg.)
Fortbildung 5
Die Herdenperspektive:
Erkenntnisse aus Feldversuchen Abb 2: Verteilung der pH-Werte in drei Bereiche nach Kleen et al. (2013)
zur Pansengesundheit
100 %
≥ 5.9 5.6 – 5.8 ≥ 5.5
Praktische Definition des physiologischen 90 %
pH-Wertes im Vormagensystem auf
Herdenebene 80 %
Für die Definition der sogenannten sub-
akuten Pansenazidose war ein Artikel von 70 %
Garrett et al. (1999) besonders einfluss-
reich, der ein auf Stichproben basierendes 60 %
Testmodell darstellte, mit dem die Klassi-
50 %
fizierung einer Milchviehherde in von der
Störung betroffene, möglicherweise be- 40 %
troffene („at risk“ ) und nicht betroffene
Herde vorgenommen werden konnte. Für 30 %
die Studie wurden an 30 Milchkühen zwei
unterschiedliche Rationen verfüttert, von 20 %
denen eine durch geringen Rohfaserge-
halt den pH-Wert deutlich erniedrigen und 10 %
als Modell für die subakute Pansenazido-
0%
se dienen sollte. Die nach der Fütterung 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
durch Pansenpunktion (Ruminozentese)
erhaltenen pH-Werte aus dem Pansensaft Die Betriebe entstammten sämtlich einer Region, waren in puncto Management durchaus vergleichbar, zeigten aber
wurden dann für eine statistische Analy- sehr unterschiedliche Verteilungen der pH-Werte.
se genutzt, um festzustellen, welcher pH-
Wert die beiden gefütterten Rationen am
ehesten unterscheiden und so Aufschluss In allen Studien wurde in einer Stichprobe schließlich der Rationsgestaltung das un-
über das Vorliegen niedriger pH-Wer- von Tieren der pH-Wert von 5,5 als Grenze terschiedliche Niveau von Tieren mit nied-
te geben würde. Die Autoren kamen zum zwischen „normal“ und „azidotisch“ ver- rigem pH erklären konnte, und nennen
Schluss, dass unter praktischen Bedingun- wendet und Herden entsprechend als von technische Faktoren, insbesondere Fütte-
gen eine Stichprobe von zwölf Tieren aus- SARA betroffen oder nicht betroffen cha- rungstechnik, als mögliche Ursache für die
reichend sei, um diese Unterscheidung zu rakterisiert. Innerhalb der Herden wurde gefundenen Unterschiede zwischen den
treffen. Hierbei würde das Vorhandensein ein sehr unterschiedlicher Anteil von Tie- Betrieben. Weiterhin ist auffällig, dass kei-
von mindestens drei Proben mit einem pH- ren unterhalb dieses Grenzwertes gefun- ne der Feldstudien in der Lage war, zwi-
Wert von 5,5 oder darunter anzeigen, dass den. Beispielsweise wurde in der Arbeit schen Tieren mit niedrigem und normalem
sich ein nennenswerter Anteil von Tieren von Kleen et al. (2013) in vier von insge- pH sowie zwischen den als mit „SARA“ be-
mit einem niedrigen pH-Wert in der Her- samt 26 Betrieben kein Tier mit einem hafteten und davon „freien“ Betrieben kli-
de befände und somit die Herde als von pH von 5,5 oder darunter gefunden, wäh- nisch feststellbare Unterschiede zu iden-
SARA betroffen zu klassifizieren ist. Die rend es auf einem Betrieb 58 % waren (vgl. tifizieren. Auch war hinsichtlich der Milch-
Studie diente als Grundlage für eine Rei- Abb. 2). In der Studie von Stefańska et al. leistungsdaten von Herden bzw. Einzeltie-
he von Feldstudien, in denen das Schema (2017) schwankte der Anteil der beprob- ren keine Unterscheidung möglich.
angewendet und untersuchte Herden ent- ten Tiere mit einem niedrigen pH (5,5 oder
sprechend eingestuft wurden. Dies erfolg- darunter) pro Betrieb zwischen 0 % und 25
te, obwohl das zugrunde liegende Schema %. Alle hier aufgeführten Studien wurden Welche Methode zur
keine pathophysiologischen Aspekte be- in jeweils einer Region durchgeführt, wo- pH-Wert-Bestimmung?
rücksichtigte und letztlich nur die Unter- bei die jeweils untersuchten Betriebe in
scheidung zweier Rationen ermöglichte, puncto Größe, Arbeitsweise und gefütter- Alle genannten Studien nutzten die
auch ohne dass Zeichen einer Maladapta- ten Rationen viele Ähnlichkeiten aufwie- Ruminozentese als Methode, um Pansen-
tion bei einer der beiden gefütterten Rati- sen. Lediglich in der Studie von Kleen et saft direkt aus dem Vormagen zu gewin-
onen in der Arbeit erwähnt wurden. al. (2009) hatten größere Betriebe ein hö- nen und den pH-Wert im Vormagen so zu
heres Risiko dafür, Tiere mit niedrigem pH bestimmen. Die Methode wurde ausführ-
Feldstudien, die das Vorkommen der so zu haben. Da außerdem keine Studie einen lich von Nordlund und Garrett (1996) be-
definierten subakuten Pansenazidose ein- signifikanten Einfluss von tierindividuel- schrieben und besteht im Wesentlichen
zuschätzen versuchten, liegen aus einer len Faktoren wie Milchleistung oder Lak- in der transkutanen Punktion einer Injek-
Reihe von Ländern vor, so aus den Nie- tationsstand nachweisen konnte, schei- tionskanüle in den ventralen Pansensack,
derlanden (Kleen et al. 2009), Deutsch- nen die so gefundenen Unterschiede auf woraufhin etwa 10 ml Pansensaft aspiriert
land (Kleen et al. 2013), Italien (Morgan- betriebsindividuelle Unterschiede hinzu- werden (vgl. Abb. 3). Diese Probe wird da-
te et al. 2007), Großbritannien (Atkinson weisen, weniger auf tierindividuelle Fak- raufhin sofort auf den pH-Wert untersucht.
2014), dem Iran (Tajik et al. 2009), Po- toren wie z. B. Adaptationsprobleme post Die Technik wird in der Literatur unter-
len (Stefańska et al. 2017a) und, als Bei- partum. Morgante et al. (2007) kommen schiedlich bewertet: Viele Studien beur-
spiel eines vornehmlich grünlandbasier- in ihrer Feldstudie zum Schluss, dass kein teilen die Ruminozentese als praxistaug-
ten Systems, Irland (O‘Grady et al. 2008). offensichtlicher betrieblicher Faktor ein- lich und halten die Methode für verträglich
MilchPraxis 1/2021 (55. Jg.)
6 Fortbildung
den als auch die Ruminozentese ermögli-
chen es, Proben zur pH-Wert-Bestimmung
zu erhalten. Aus Tierschutzgründen sollte
aber grundsätzlich der Sonde der Vorzug
gegeben werden, da Schäden, Leiden und
Schmerzen im Sinne des Tierschutzgeset-
zes im Vergleich zur Ruminozentese gerin-
ger erscheinen.
Indirekte Methoden der
Diagnose von Pansen-
fermentationsstörungen
Der pH-Wert im Vormagensystem kann
direkt nur mit erheblichem Aufwand, sei es
invasiv über Punktion oder Schlundsonde,
erfasst werden. Da diese Techniken zudem
immer nur ein „Blitzlicht“ erlauben und
daher ungenau sind, sei es nötig, so Dan-
scher et al. (2015), bessere Marker zu fin-
den, die die Pansenfermentationsstörun-
gen mit niedrigem pH anzeigen. Das Vor-
kommen von Azidosen wurde traditionell
mit klinischen Symptomen wie u. a. Durch-
fall, Lahmheiten oder niedrigen Fettwer-
ten assoziiert, alle derartigen Symptome
sind aber allein nicht hinreichend, um Stö-
rungen des Vormagensystems zu diagnos-
tizieren (Humer et al. 2018). Einige Studi-
en haben versucht, über den pH-Wert von
Harn, Fäzes oder Blut oder die Funktionen
des Säure-Base-Haushaltes auf den ru-
minalen pH zu schließen (Danscher et al.
2015; Kricziokat et al. 2009; Stefańska et
al. 2017b). Obwohl Korrelationen feststell-
bar sind, eignet sich kein biochemischer
Parameter dazu, eine Diagnose von Pan-
senfermentationsstörungen bzw. Azidose
beim Einzeltier zu stellen. Eine Übersichts-
arbeit von Humer et al. (2018) bewertet
außerdem Parameter wie Pansentempera-
tur, Futteraufnahme und Wiederkauaktivi-
tät. Die Autoren kommen zu dem Schluss,
dass lediglich eine Kombination von der-
Abb. 3: Entnahme von Pansensaft mittels Punktion (Ruminozentese). Die Methode erlaubt artigen Parametern einen, wenn auch un-
eine schnelle Entnahme der Probe, die Verträglichkeit wird aber unterschiedlich interpre- sicheren, Rückschluss auf die Gesundheit
tiert. Foto: Owen Atkinson MRCVS, Nantwich, UK des Vormagensystems zulasse.
(Kleen et al. 2004; Duffield et al. 2004; Ta- tese deutliche pathologische Veränderun-
jik und Nazifi 2011; Atkinson 2014). Anders gen wie Hämatome, Peritonitis oder Abs- Die „mathematische Perspektive“
als diese Studien, die sich für die Bewer- zessbildung und beurteilten die Methode – Kontinuierliche Abbildung und
tung lediglich am klinischen Bild während daher als tierschutzwidrig. Modellierung des pH-Wertes
und nach der Pansenpunktion orientier- und Schlussfolgerungen für
ten, überprüften Gianesella et al. (2010) Die Gewinnung von Pansensaft ist fer- die Pansenfermentation
die Folgen der Prozedur anhand verschie- ner über Schlundsonden möglich. Duf-
dener pathophysiologischer Parameter wie field et al. (2004) beurteilten pH-Werte Mit der Entwicklung von telemetrischen
Blutbild oder Haptoglobin. Im Vergleich zu in mittels Sonde gewonnenen Proben als Systemen, die eine kontinuierliche Über-
einer Kontrollgruppe fanden die Autoren weniger genau im Vergleich zur Rumino- wachung des pH-Verlaufs im Vormagen-
keine signifikanten Veränderungen bei Tie- zentese. Steiner et al. (2015) zeigten da- system ermöglichen, wurden neue Einsich-
ren nach einer Ruminozentese. Strabel et gegen die Zuverlässigkeit der aus solchen ten möglich. Erlaubten bisher nur fistulier-
al. (2007) fanden dagegen bei Sektionen Proben abgelesenen pH-Werte. Es bleibt te Kühe im klinischen Versuch bzw. die
von Tieren eine Woche nach Ruminozen- festzuhalten: Sowohl Pansenschlundson- punktuelle Entnahme von Pansensaft sehr
MilchPraxis 1/2021 (55. Jg.)Fortbildung 7
Abb. 4: Kumulierte pH-Werte von 24 Kühen in einer Versuchsherde über einen Zeitraum von 50 Tagen
Die Tiere wurden unter identischen Bedingungen in einer Gruppe gehalten, zeigen aber deutliche Unterschiede im individuellen Profil.
Quelle: Matthew Denwood, Universität Kopenhagen, DK
begrenzte Einblicke in den pH-Verlauf, so so wie beispielsweise dargestellt bei Mot- setzte, macht sie deutlich, dass allein der
konnten nun auch Tiere unter Feldbedin- tram (2015). Dies weist nochmals darauf pH-Wert keine absolute Größe darstellt,
gungen langfristig überwacht werden. Die hin, dass das Vormagensystem in Verbin- sondern im Zusammenhang, hier mit dem
Technik wurde in den letzten zehn Jahren dung mit dem Gesamtorganismus und dem Faktor Zeit, gesehen werden muss.
zu mehreren im Handel verfügbaren Syste- Produktionssystem gesehen werden muss.
men entwickelt (Gasteiner et al. 2012; Sato Allerdings sind die so retrospektiv ge- Eine andere Möglichkeit der Auswertung
et al. 2012; AlZahal et al. 2011). Es stellte machten Aussagen eher als „anekdotisch“ auf Basis von langfristigen Daten stellt die
sich schnell heraus, dass diese Systeme ei- zu werten und erlauben lediglich betriebs- Studie von Denwood et al. (2017) dar. Hier
ne enorme Menge an Daten produzieren, oder tierspezifische Aussagen. wurde auf die pH-Messungen von 24 Kü-
die nicht ohne Weiteres sinnvoll zu inter- hen zurückgegriffen, für die außerdem die
pretieren sind; hierfür sind zum Teil sehr Die verfügbaren Daten stellten aber täglichen Milchleistungen ebenso ver-
komplexe mathematische Modelle nötig auch erneut die Frage, welcher pH-Wert fügbar waren wie die täglichen Trocken-
(vgl. Dijkstra et al. 2020). Allerdings sind im Vormagensystem als „normal“ anzuse- masseaufnahmen. Deutlich wurde bereits
die aus dem Vormagen gesendeten Daten hen sei. Eine verbreitete Anwendung hat beim visuellen Vergleich der Daten, dass
grundsätzlich auf Plausibilität zu prüfen, die Definition von Zebeli et al. (2008) ge- die 24 Tiere, obwohl unter identischen Be-
da immer mit einer Abweichung zu den funden. Die Autoren erstellten hierbei eine dingungen gehalten, z. T. sehr unterschied-
tatsächlichen Bedingungen und einem z. T. Metaanalyse auf Basis von 58 Studien und liche Profile im pH-Verlauf zeigten (Abb.
schwer zu erkennenden „Drift“, also einer werteten den Einfluss der dokumentierten 4). Im Wesentlichen wurden die Ergebnis-
allmählichen Verschiebung der Messwer- Fütterungsfaktoren auf den pH-Wert aus. se der Messung nicht mit einem Standard-
te, zu rechnen ist (Neubauer et al. 2017). Sie kamen zum Schluss, dass eine Zeitdau- oder Normwert, sondern tierindividuell
In der Anwendung der Systeme lassen sich er von mehr als 5,24 Stunden mit einem mit sich selbst verglichen. Hierzu wurden
zwei Richtungen erkennen: Einmal können pH von unter 5,8 „vermieden“ werden soll- die pH-Verläufe in eine Sinuskurve trans-
Daten retrospektiv mit Ereignissen wie Er- te, da dies das Risiko einer subakuten Pan- formiert. Da eine starke Regelmäßigkeit
krankungen, Futterwechseln oder Abkal- senazidose erhöhte. Auch wenn die Studie der pH-Wert-Veränderung über 24 Stun-
bungen in Verbindung gebracht werden, selbst keine telemetrischen pH-Meter ein- den festzustellen war, konnten diese Kur-
MilchPraxis 1/2021 (55. Jg.)8 Fortbildung
ven entsprechend modifiziert werden, eine Futteraufnahme und Wiederkautätigkeit, einem „Konzentrat-Syndrom“ (Calsamiglia
weitere Anpassung wurde durch die Melk- wobei betriebliche und Tierfaktoren wie- et al. 2012) zu sprechen, wenn von „SARA“
zeiten als wichtiger Rhythmusgeber der derum einander beeinflussen. Obwohl die die Rede ist.
Futteraufnahme erzielt. Je nach Tier konn- Definition der „subakuten Pansenazidose“
te das Modell den Verlauf des pH mit gro- Mitte der 1990er-Jahre als Ausgangspunkt Die zahlreichen Felduntersuchungen,
ßer Sicherheit voraussagen. Der so erhal- einer rasant fortschreitenden Forschung die sich mit dem Vorkommen von soge-
tene „Tierstandard“ ermöglichte es dann, verstanden werden kann, wird deutlich, nannter subakuter Pansenazidose beschäf-
Abweichungen, d. h. pH-Wert-Veränderun- dass dieser Begriff kaum geeignet ist, das tigen, haben in den unterschiedlichsten
gen, die nicht dem vorausgesagten Verlauf komplexe Wechselspiel von Haltungssys- Haltungssystemen jeweils niedrige pH-
folgten, zu identifizieren. Milchleistung tem, Fütterungstechnik, Futterqualität und Werte zeigen können. Allen Studien ge-
und Futteraufnahme wurden in Beziehung Tierfaktoren zu beschreiben. Es würde den meinsam ist aber, dass jenseits der nied-
zur Abweichung zwischen erwartetem und Rahmen dieses Artikels sprengen, wenn rigen pH-Werte praktisch keine deutlichen
tatsächlichem pH-Verlauf sowie zum Vor- auf andere Bereiche, die mit dem Komplex Abweichungen von der physiologischen
kommen extremer pH-Werte gesetzt. Le- verbunden sind, eingegangen werden wür- Norm feststellbar waren. Diese Aussage
diglich die absoluten Abweichungen, al- de. Beispielhaft erwähnt sei in diesem Zu- gilt, wenn die jeweiligen Einzeltiere ver-
so unabhängig von alkalotischer oder azi- sammenhang nur der rasch voranschrei- glichen werden. Aber auch Betriebe mit ei-
dotischer Tendenz, konnten Rückgänge in tende Erkenntnisgewinn im Bereich des ru- nem hohen Anteil an Tieren mit niedrigem
Milchleistung bzw. Futteraufnahme erklä- minalen Mikrobioms, der zum Verständnis pH-Wert zeigten keine Besonderheiten in
ren. Die Autoren folgerten, dass nicht eine der Vorgänge im Vormagensystem beiträgt Bezug auf Milchleistung oder Inhaltsstof-
Orientierung an absoluten Grenzwerten, (vgl. Tsuchiya et al. 2020). Auch ist eine fe der Milch, außerdem unterscheiden sich
sondern der Vergleich mit Voraussagen auf Betrachtung des Vormagensystems allein die Betriebe in den jeweiligen Studien
Basis tierindividueller Daten für die Inter- willkürlich, da natürlich auch die darauf- trotz z. T. sehr großer pH-Unterschiede nur
pretation von kontinuierlich erhobenen folgenden Bereiche des Verdauungstraktes wenig voneinander. Insofern ist die Frage
pH-Werten genutzt werden sollte. von Veränderungen dort beeinflusst wer- berechtigt, ob sich die Ergebnisse der Azi-
den und ihrerseits den Gesamtorganismus dose-Modelle auf die Realität von Milch-
Einen Schritt weiter geht die Arbeit von beeinflussen, sodass eine Pansenfermen- viehbetrieben übertragen lassen. Auffällig
Mensching et al. (2020). Hier wurden di- tationsstörung womöglich erst bzw. auch sind aber die Schwankungsbreiten von pH-
rekte pH-Messungen aus Netzmagen und in den unteren Darmabschnitten zu Verän- Werten sowohl zwischen den jeweils un-
Pansen, Fress- und Wiederkauaktivität so- derungen führt (Neubauer et al. 2020). tersuchten Betrieben als auch innerhalb
wie Futter- und Wasseraufnahme zu ei- der Betriebe zwischen den Einzeltieren. Es
nem komplexen Gesamtmodell gebündelt. Es ist festzuhalten, dass der pH-Wert des zeigt sich also deutlich, dass betriebsin-
Auf Basis des tierindividuellen circadianen Vormagensystems allein nicht ausreicht, dividuelle Faktoren eine entscheidende
Rhythmus des Vormagen-pH zeigte sich um eine Erkrankung, d. h. eine Störung der Rolle spielen: Hier kommt es weniger auf
ein Einfluss des individuellen Verhaltens Vormagenfermentation mit klinisch fest- die biochemische Analyse der gefütterten
der Tiere bei Futter- und Wasseraufnahme stellbaren Folgen, zu beschreiben und Komponenten und das sich daraus erge-
sowie die Möglichkeit, den pH auf Basis dass auch pH-Werte, die herkömmlicher- bene Profil der Gesamtration an; vielmehr
der Daten von Fress- und Wiederkauakti- weise die Diagnose einer „Azidose“ recht- scheinen Faktoren wie Mischungsgenauig-
vität zu modellieren. Diese Arbeit beweist fertigten, für einzelne Tiere durchaus nor- keit, Größe der Futterpartikel und Gleich-
nochmals die Abhängigkeit des pH-Wertes mal sein können, also keine negativen Fol- mäßigkeit der vorgelegten Ration in Bezug
vom Tierverhalten. Sie weist aber auch auf gen haben müssen. Dieser Artikel hat be- auf Trockenmassegehalt hier von entschei-
die Möglichkeiten der Sensortechnik in der wusst mehrere Sichtweisen auf den Vor- dender Bedeutung zu sein. Auch Faktoren
Überwachung der Vormagenfunktion hin, magenstoffwechsel getrennt voneinander wie das Verhältnis von Tieren zu den vor-
ohne diesen direkt zu erfassen. dargestellt. Tatsächlich ist zu erkennen, handenen Fressplätzen sowie die soziale
dass es mehrere in sich unabhängige Be- Stabilität der Tiergruppen beeinflussen die
reiche der Fachliteratur gibt, die sich mit Stabilität der Fermentation in den Vormä-
Diskussion und dem Thema beschäftigen. Klinische Azido- gen offensichtlich. Die Untersuchung einer
Schlussfolgerungen se-Modelle bilden in unterschiedlicher Art Herde muss dementsprechend das Verhal-
und Weise den Einfluss von Fütterungs- ten der Tiere berücksichtigen, so z. B. das
Wie in diesem Artikel dargelegt wird, fehlern auf das Tier ab. Schädigungen des Selektionsverhalten von Kühen am Fut-
hat sich das Verständnis des Vormagen- Vormagenepithels können eine Transloka- tertisch (Miller-Cushon und DeVries 2017).
stoffwechsels, vereinfacht gesagt der tion von LPS in den Blutkreislauf und da- Das Fressverhalten wird außerdem beein-
„Pansengesundheit“, in den letzten 25 mit eine allgemeine Entzündungsreakti- flusst durch möglicherweise bestehen-
Jahren enorm verändert. Ausgehend von on des Organismus zur Folge haben. Für de Gliedmaßenerkrankungen (Whay und
der „Pansenazidose“, die durch statische den Gesamtstoffwechsel, gerade in der Shearer 2017) und das Vorhandensein von
Grenzwerte definiert wurde, wird das Vor- schwierigen Transitphase, stellt dies einen Stoffwechselstörungen wie beispielsweise
magensystem mittlerweile als ein sehr dy- nicht zu unterschätzenden Einfluss dar. Al- Hypokalzämie (Jawor et al. 2012).
namisches und anpassungsfähiges System lerdings ist diese Schädigung nicht nur pH-
verstanden, das sich einfachen Definitio- vermittelt, sondern auch abhängig von den Durch die mittlerweile zur Verfügung
nen von „normalem“ oder „gestörtem“ Zu- Futtermitteln, die in den Pansen gelangen; stehenden Möglichkeiten der kontinuier-
stand entzieht. Das System wird von exter- Kraftfutter bzw. Konzentrate scheinen lichen Überwachung des Vormagen-pH
nen Faktoren wie Fütterung und betriebli- eher dazu geeignet zu sein, die genannten wurde deutlich, dass dieser einerseits we-
chen Arbeitsrhythmen ebenso beeinflusst Schädigungen hervorzurufen. Aus diesem sentlich komplexer ist, als noch vor 25 Jah-
wie von tierindividuellen Faktoren wie Grund erscheint es angebracht, eher von ren angenommen wurde, andererseits aber
MilchPraxis 1/2021 (55. Jg.)Fortbildung 9
im Wesentlichen einem regelmäßigen, cir- Wertes im Vormagen. Diese Sensortech- ge jeder weitergehenden Diagnostik auf
cadianen Rhythmus folgt. Abweichungen nik entwickelt sich ebenfalls rasant wei- Herdenebene dar. Allerdings muss gera-
von diesem Rhythmus führen wahrschein- ter, hierbei sind weniger die Messgeräte, de für die Untersuchung der Stoffwechsel-
lich zu Veränderungen im gesamten Me- also die eigentlichen Sensoren, der Treiber gesundheit auf Herdenebene eine Analyse
tabolismus mit feststellbaren Folgen für der Entwicklung als vielmehr die im Hin- des Fütterungsregimes erfolgen, die über
die Futteraufnahme als auch der Leistung tergrund arbeitenden Algorithmen dieser die Rationsgestaltung hinausgeht: Regel-
(Milchproduktion) der Tiere. Es ist weiter- Systeme, welche die anfallenden Infor- mäßigkeit der Fütterung, Trockenmassege-
hin deutlich, dass Tiere unterschiedlich mationen verarbeiten und interpretieren halte und Futteraufnahme müssen eben-
stark auf diese Veränderungen reagieren. (Knight 2020). falls untersucht werden. Auch muss die
Es erscheint daher auch angebracht, von Summe der Tätigkeiten rund um die Tiere,
einer „Panseninstabilität“ zu sprechen, Das Beispiel der Vormagenfermentation die gemeinhin als „Herdenmanagement“
wenn von einer subakuten Pansenazidose zeigt deutlich, dass Studien an klinischen bezeichnet wird, unbedingt in diese Be-
die Rede ist. Modellen die Realität einer Herde häufig trachtung aufgenommen werden. Hierbei
nur eingeschränkt wiedergeben können. kann zusammenfassend festgehalten wer-
Die Erkenntnisse machen ebenfalls Die vielen, häufig nur schwer zu beschrei- den, dass bei der Untersuchung des Wech-
deutlich, dass das Tierverhalten von ent- benden Einflüsse auf die Herde müssen selspiels von Futteraufnahme und Stoff-
scheidender Bedeutung für diese Stabilität aber vom Tierarzt bzw. von der Tierärz- wechselstörungen häufig Ursache oder
der Fermentation im Vormagen ist. Es lässt tin trotzdem in Betracht gezogen werden. Wirkung nicht klar zu unterscheiden sind,
sich schlussfolgern, dass die Nutzung ei- Es wird deutlich: Bei der Betrachtung ei- und daher die Herde auf Basis von validen
ner Sensortechnik, die das Fress- und Wie- ner Herde als Ganzes ist diese nicht nur als Daten zur Fütterung als Gesamtsystem be-
derkauverhalten der Tiere erfasst, wahr- Summe der Einzeltiere zu sehen, die Unter- trachtet werden muss (Llonch et al. 2018).
scheinlich ebenso gut in der Lage ist, über suchung muss über die Tiere hinausgehen. 10 Fortbildung
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MilchPraxis 1/2021 (55. Jg.)Fortbildung 11
ATF-anerkannte Fortbildung
Fragen zum ATF-Artikel „Rumen Revisited“
1. Welcher pH-Wert im Vormagen wurde allgemein als untere 6. Für die Beurteilung von Herden entwickelten Garrett et al.
Grenze des physiologischen Bereichs angenommen (Dirksen (1999) ein Modell, das in vielen Feldstudien angewendet
1985)? wurde. Das Modell beruht auf:
a. 5,8 a. Der statistischen Unterscheidung von zwei Rationen ohne
b. 6,0 klinische Symptome bei den Tieren
c. 5,5 b. Klinischen Untersuchungen in einer Testherde
d. 5,6 c. Den gemessenen pH-Werten nach Azidose-Induktion in
einem klinischen Versuch
2. Warum ist der Begriff der „subakuten Pansenazidose“ gem. d. Den als Referenzwert herangezogenen pH im Harn
Plaizier et al. (2018) irreführend?
a. Auch die Alkalose ist eine relevante 7. In der Feldstudie zum Vorkommen von „SARA“ von Stefańska
Pansenfermentationsstörung et al. (2017) schwankte der Anteil von Tieren mit einem pH
b. Diese Form ist nicht als „subakut“, sondern von 5,5 oder darunter pro Betrieb
als „subklinisch“ zu klassifizieren a. Zwischen 15 % und 63 %
c. Die Störung erstreckt sich auch auf den Netzmagen b. Zwischen 0 % und 50 %
d. Der pH-Wert ist nicht als absolutes Kriterium zu sehen c. Zwischen 10 % und 20 %
d. Zwischen 0 % und 25 %
3. Welche Rolle spielen Entzündungen im Komplex der Pansen-
fermentationsstörung? 8. Im Vormagen telemetrisch erfasste pH-Werte …
a. Sie sind sowohl lokal (Ruminitis) als auch systemisch von a. … sind abhängig von der Pansentemperatur zu interpretieren
Bedeutung b. … weisen eine gewisse Abweichung zum tatsächlichen
b. Entzündungen, etwa der Gebärmutter, beeinflussen die pH-Wert auf X
Pansenfermentation c. … können die Messung einer direkt erhaltenen
c. Pansenazidosen führen grundsätzlich zu einer systemischen Pansensaftprobe nicht ersetzen
Entzündungsreaktion d. … stehen in direkter Abhängigkeit zum Rohfasergehalt der
d. Die durch Azidosen hervorgerufenen lokalen Entzündungen Ration
der Pansenwand senken den pH weiter ab
9. Für die telemetrisch und kontinuierlich gemessenen
4. Bei der Absenkung des Pansen-pH durch Verringerung der pH-Werte aus dem Vormagen …
Struktur mittels Luzernepellets … (Khafipour et al. 2009) a. … kann die Studie von Garrett et al. (1999) zur Beurteilung
a. Wurde eine systemische Entzündungsreaktion beobachtet von Herden als Maßstab der Bewertung genutzt werden
b. Wurden im Pansen erhöhte LPS-Konzentrationen b. … eignet sich ein pH-Wert von 5,8 als Referenzpunkt
beobachtet, nicht aber im Blutkreislauf c. … muss als Vergleich eine Voraussage aus den Daten selbst
c. Kam es zu einer Allgemeinreaktion der Tiere mit Durchfall gebildet werden
und Fieber d. … besteht keine Beziehung zur Milchleistung
d. Sank die Futteraufnahme signifikant
10. Die Messung der Wiederkauaktivität …
5. Laut Coon et al. (2019) zeigen Tiere mit Resistenz gegen a. … kann zur Vorhersage des pH-Wertes im Vormagen genutzt
extreme pH-Werte: werden
a. Eine geringere Futteraufnahme b. … sagt das Auftreten einer systemischen Entzündungsreakti-
b. Keinen LPS-Übertritt aus dem Vormagensystem bei on voraus
niedrigen pH-Werten c. … zeigt eine direkte Korrelation zum pH im Pansen
c. Eine geringere Neigung zur Selektion langer Futterpartikel d. … kann Tiere, die gegen pH-Schwankungen resistent sind,
d. Kürzere Wiederkauzeiten nicht identifizieren
Die interaktive Fortbildung in der MilchPraxis Vet wird von der Akademie für tierärzt-
liche Fortbildung (ATF) mit einer ATF-Fortbildungsstunde anerkannt. Zur Teilnahme
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Einsendeschluss für diese Ausgabe ist der 1. Februar 2022. Sie haben Fragen?
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MilchPraxis 1/2021 (55. Jg.)Sie können auch lesen
