Universiẗat, Diss., 2002--Dortmund.

Zugl.: Magdeburg, Univ., Diss., 2009

Ziele dieser Arbeit zum Tränkemanagement bei neonataler Kälberdiarrhoe waren, die Auswirkungen von oralen Rehydratationslösungen (ORL) auf die abomasale Milchgerinnung und den Labmagendurchmesser zu prüfen sowie die Wirksamkeit von unterschiedlich zubereiteten ORL bei bestehender Dehydratation zu vergleichen. Dazu wurden die folgenden zwei Untersuchungen durchgeführt: Die erste Untersuchung an gesunden und durchfallkranken Kälbern sollte mittels Ultraschall zeigen, ob die Einmischung eines bicarbonathaltigen Elektrolytpulvers in die Tränke deren abomasales Gerinnungsverhalten beeinträchtigt. Zeitgleich wurde der ventrodorsale Labmagendurchmesser erfasst, um daraus Rückschlüsse auf die abomasale Entleerung ziehen zu können. Diese Arbeit untersuchte erstmals die Milchgerinnung im Labmagen von spontan an Durchfall erkrankten Kälbern. In der zweiten Untersuchung sollten die Effekte der Fütterung von Milchaustauscher (MAT) sowie von in Wasser und in MAT zubereiteter ORL auf den Flüssigkeits- und Säuren-Basen-Haushalt experimentell dehydrierter Kälber ermittelt werden. Material und Methoden: Bei gesunden (n = 28) sowie durchfallkranken Kälbern (n = 15) wurde das abomasale Gerinnungsverhalten sowie der ventrodorsale Labmagendurchmesser (= Labmagenhöhe) vor und nach Fütterung von Milch bzw. MAT sowie nach Zusatz eines bicarbonathaltigen Elektrolytpulvers zur jeweiligen Tränke ultrasonografisch dargestellt. Im zweiten Untersuchungsteil wurden sechs Kälber nach einem modifizierten Protokoll von WALKER et al. (1998a) experimentell dehydriert. Im Anschluss wurden diese Tiere entweder mit MAT oder mit einer ORL, welche in Wasser (Wasser-ORL) oder MAT (MAT-ORL) zubereitet wurde, gefüttert. In einem weiteren Versuchsdurchlauf verblieben die mittel- bis hochgradig dehydrierten Probanden nüchtern. Nach einem definierten Schema wurden während der Versuchsphase venöse Blutproben vor und nach Induktion einer Dehydratation sowie vor und nach Fütterung entnommen. Es wurden Parameter des Flüssigkeits- und Säuren-Basen-Haushaltes zu den verschiedenen Untersuchungszeitpunkten bestimmt. Ergebnisse: Nach Gabe von Milch konnte mittels Ultraschall immer eine vollständige Zweiphasentrennung in Koagulum und Molke detektiert werden, wohingegen diese nach Fütterung des MAT nur unvollständig voneinander separiert waren. Die kombinierte Fütterung von Milch oder MAT und einer ORL, welche 62 bzw. 93 mmol/l Bicarbonat enthielt, führte zu keinen Unterschieden auf den ultrasonografischen Bildern des Labmageninhaltes im Vergleich zu denen der jeweiligen nativen Tränke. Des Weiteren war die abomasale Milchgerinnung nicht aufgrund eines Durchfallgeschehens gestört. Die unvollständige Gerinnung des MAT resultierte nicht in dessen schnellerer abomasaler Passage, sondern anhand des statistisch signifikant größeren Labmagendurchmessers ab vier Stunden nach MAT-Fütterung scheint es, dass die Entleerung des MAT aus dem Labmagen im Vergleich zu Milch leicht verzögert war. Innerhalb der beiden Versuchstiergruppen konnten keine statistisch signifikanten Unterschiede in Bezug auf den abomasalen Durchmesser zwischen den Tränken mit und ohne ORL-Zusatz festgestellt werden. Die statistisch signifikanten Differenzen des Labmagendurchmessers zwischen den gesunden und durchfallkranken Kälbern nach Fütterung der identischen Tränken weisen darauf hin, dass die Entleerung des Labmagens bei an Diarrhoe erkrankten Kälbern verzögert stattfindet. Bei den experimentell dehydrierten Probanden erhöhte sich das Plasmavolumen statistisch signifikant nach Aufnahme einer Tränkemahlzeit, wohingegen dieses ohne Behandlung konstant blieb. Die Rate der Plasmavolumenexpansion war nach Fütterung von MAT im Vergleich zu Wasser-ORL oder MAT-ORL vermindert. Die Zunahme des Plasmavolumens war bei den dehydrierten Kälbern nach Aufnahme von Wasser-ORL stärker ausgeprägt als nach Fütterung von MAT-ORL. Außerdem war nach Gabe der hypertonen MAT ORL die Plasmaosmolalität statistisch signifikant erhöht. Der Säuren-Basen-Status der Tiere verbesserte sich infolge der Absorption von Flüssigkeit. Dieser Effekt war allerdings weniger offensichtlich, da das Versuchsprotokoll eine hochgradige Dehydratation aber nur eine gering- bis maximal mittelgradige metabolische Azidose induzieren konnte. Schlussfolgerungen: Die unvollständige Gerinnung eines MAT im Labmagen scheint zu keiner schnelleren Entleerung zu führen. Die abomasale Milchgerinnung ist nicht beeinträchtigt, wenn die Milchfütterung mit einer 93 mmol/l Bicarbonat enthaltenden ORL kombiniert wird. Darüber hinaus resultiert aus einer Durchfallerkrankung keine Störung der Milchgerinnung im Labmagen. Die Einmischung eines bicarbonathaltigen Elektrolytpulvers in Milch oder MAT hat keine schnellere abomasale Passage der Ingesta zur Folge. Im Gegensatz zu gesunden Kälbern findet die Entleerung des Labmagens bei durchfallkranken Tieren verzögert statt. Es sind weitere Untersuchungen erforderlich, welche die Ursachen für die verlangsamte abomasale Passage bei an Durchfall leidenden Kälbern bestimmen. Aus den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit kann geschlussfolgert werden, dass die gemeinsame Verabreichung von Milch bzw. MAT mit einem bicarbonathaltigen Elektrolytpulver weder die Milchgerinnung noch die abomasale Entleerung der Tränke bei durchfallkranken Kälbern beeinflusst. Folglich ist die Einmischung einer ORL in eine caseinhaltige Tränke möglich. Jedoch zeigen die Ergebnisse der zweiten Untersuchung, dass die Fütterung einer hypertonen MAT-ORL weniger effektiv bei der Erhöhung des Plasmavolumens dehydrierter Kälber ist als das in Wasser zubereitete Äquivalent (Wasser-ORL). Genau genommen erhöht die Verabreichung einer hypertonen MAT-ORL die Plasmaosmolalität bei dehydrierten Tieren, was möglicherweise bei durchfallkranken Kälbern zu einer akuten Kochsalzvergiftung führen könnte. In einer Folgeuntersuchung zu dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Gabe von hypertoner Milch-ORL in Kombination mit freiem Zugang zu Wasser eine effektive Behandlungsmaßnahme durchfallkranker Kälber darstellt, da die hohen Elektrolytgaben die Wasseraufnahme der Kälber stimulieren und keine Gefahr einer Hypernatriämie besteht (WENGE et al. 2014). Anhand der beiden Arbeiten kann geschlussfolgert werden, dass durchfallkranke Kälber, denen kein freier Zugang zu Wasser gewährt wird, wasserbasierte, isotone ORL erhalten sollten. / Aims of the present studies on oral rehydration management of calf diarrhoea were to reveal the effects of oral rehydration solutions (ORS) on abomasal milk clotting and abomasal diameter, as well as to compare the effectiveness of differently prepared ORS in calves with experimentally induced dehydration. For this purpose, two experiments were conducted: The first investigation in healthy and diarrhoeic calves should demonstrate via ultrasound whether the incorporation of bicarbonate-containing electrolyte powder into ‘milk meals’ impairs the abomasal coagulation of milk protein. At the same time, the ventrodorsal diameter of the abomasum was measured to outline abomasal emptying. This study is the first in which milk clotting in the abomasum of spontaneously diarrhoeic calves was investigated. The second investigation examined the effects of feeding milk replacer (MR), as well as ORS prepared in water or in MR on the fluid and acid-base balance of experimentally dehydrated calves. Materials and methods: Abomasal curd formation, as well as ventrodorsal diameter (= abomasal height), were ultrasonographically imaged in healthy (n = 28) and diarrhoeic calves (n = 15) before and after feeding milk, MR and ORS containing bicarbonate prepared in milk or MR, respectively. In the second investigation six calves were experimentally dehydrated according to a modified protocol of WALKER et al. (1998a). Subsequently, these calves were fed with either milk replacer (MR) or an ORS prepared in either water (water-ORS) or MR (MR-ORS). In one experiment, the dehydrated calves remained fasting. During the experimental period, venous blood samples were taken according to a defined schedule before and after induction of dehydration, as well as before and after feeding. Parameters of fluid and acid-base balance were determined at various timepoints. Results: After milk-feeding, a complete separation of curd and whey was always detected via ultrasound; whereas after MR-feeding, separation was incomplete. Feeding mixtures of milk or MR with ORS containing 62 - 93 mmol/L bicarbonate did not cause any differences in the ultrasonographic images of abomasal content compared to those of milk or MR. Moreover, abomasal milk clotting was not disturbed due to diarrhoea. Inadequate milk clotting of MR did not result in its faster abomasal passage but according to the significantly larger abomasal diameter starting from 4 h after MR-feeding gastric emptying of MR was slightly decreased when compared to milk. Within the two groups of experimental animals no statistically significant differences could be determined with respect to the abomasal diameter between the diets with and without addition of ORS. Statistically significant differences of abomasal diameter between healthy and diarrhoeic calves after feeding the same diet indicate that abomasal emptying is delayed in calves suffering from diarrhoea. Plasma volume increased significantly following the intake of a ‘fluid meal’ in experimentally dehydrated calves, whereas it remained constant in the absence of treatment. The rate of plasma volume expansion was reduced by feeding MR relative to water-ORS or MR-ORS. In dehydrated calves, the expansion of plasma volume was more pronounced following the intake of water-ORS compared to the feeding MR-ORS. Moreover, plasma osmolality increased significantly following the ingestion of hypertonic MR-ORS. The acid-base status of animals was corrected as a result of fluid absorption, but this effect was less obvious as the experimental protocol resulted in severe dehydration and only mild to moderate metabolic acidosis. Conclusions: Inadequate curd formation of an MR in the abomasum does not result in faster abomasal passage. Milk clotting in the abomasum is not affected when combining milk feeding with ORS containing 93 mmol/L of bicarbonate. Furthermore, abomasal curd formation is not disturbed due to diarrhoea. The addition of an bicarbonate-containing ORS in milk or MR does not result in faster abomasal passage of ingesta. In contrast to healthy calves, abomasal emptying is prolonged in diarrhoeic calves. Hence, further studies are needed to determine reasons for decelerated abomasal passage in calves suffering from diarrhoea. According to the results of the present study it can be concluded that combined feeding of milk/MR with an bicarbonate-containing ORS does not affect either milk clotting or abomasal emptying of the diet in diarrhoeic calves. Consequently, the addition of ORS to milk meal is possible. However, the results of the second investigation indicate that the feeding of hypertonic MR-ORS is less effective in increasing plasma volume of dehydrated calves than the water-based equivalent (water-ORS). In fact, administration of hypertonic MR-ORS increases plasma osmolality in dehydrated calves, potentially causing acute hypernatraemia in diarrhoeic calves. In a follow-up study to the present investigation, it could be demonstrated that feeding hypertonic milk-ORS combined with ad libitum access to water is an effective method of treating diarrhoeic calves because the high electrolyte content stimulates water intake of calves and there is no risk of hypernatraemia (WENGE et al. 2014). Based on these two studies, it can be concluded that diarrhoeic calves without free access to water should receive isotonic water-based ORS.

Ziele dieser Arbeit zum Tränkemanagement bei neonataler Kälberdiarrhoe waren, die Auswirkungen von oralen Rehydratationslösungen (ORL) auf die abomasale Milchgerinnung und den Labmagendurchmesser zu prüfen sowie die Wirksamkeit von unterschiedlich zubereiteten ORL bei bestehender Dehydratation zu vergleichen. Dazu wurden die folgenden zwei Untersuchungen durchgeführt: Die erste Untersuchung an gesunden und durchfallkranken Kälbern sollte mittels Ultraschall zeigen, ob die Einmischung eines bicarbonathaltigen Elektrolytpulvers in die Tränke deren abomasales Gerinnungsverhalten beeinträchtigt. Zeitgleich wurde der ventrodorsale Labmagendurchmesser erfasst, um daraus Rückschlüsse auf die abomasale Entleerung ziehen zu können. Diese Arbeit untersuchte erstmals die Milchgerinnung im Labmagen von spontan an Durchfall erkrankten Kälbern. In der zweiten Untersuchung sollten die Effekte der Fütterung von Milchaustauscher (MAT) sowie von in Wasser und in MAT zubereiteter ORL auf den Flüssigkeits- und Säuren-Basen-Haushalt experimentell dehydrierter Kälber ermittelt werden. Material und Methoden: Bei gesunden (n = 28) sowie durchfallkranken Kälbern (n = 15) wurde das abomasale Gerinnungsverhalten sowie der ventrodorsale Labmagendurchmesser (= Labmagenhöhe) vor und nach Fütterung von Milch bzw. MAT sowie nach Zusatz eines bicarbonathaltigen Elektrolytpulvers zur jeweiligen Tränke ultrasonografisch dargestellt. Im zweiten Untersuchungsteil wurden sechs Kälber nach einem modifizierten Protokoll von WALKER et al. (1998a) experimentell dehydriert. Im Anschluss wurden diese Tiere entweder mit MAT oder mit einer ORL, welche in Wasser (Wasser-ORL) oder MAT (MAT-ORL) zubereitet wurde, gefüttert. In einem weiteren Versuchsdurchlauf verblieben die mittel- bis hochgradig dehydrierten Probanden nüchtern. Nach einem definierten Schema wurden während der Versuchsphase venöse Blutproben vor und nach Induktion einer Dehydratation sowie vor und nach Fütterung entnommen. Es wurden Parameter des Flüssigkeits- und Säuren-Basen-Haushaltes zu den verschiedenen Untersuchungszeitpunkten bestimmt. Ergebnisse: Nach Gabe von Milch konnte mittels Ultraschall immer eine vollständige Zweiphasentrennung in Koagulum und Molke detektiert werden, wohingegen diese nach Fütterung des MAT nur unvollständig voneinander separiert waren. Die kombinierte Fütterung von Milch oder MAT und einer ORL, welche 62 bzw. 93 mmol/l Bicarbonat enthielt, führte zu keinen Unterschieden auf den ultrasonografischen Bildern des Labmageninhaltes im Vergleich zu denen der jeweiligen nativen Tränke. Des Weiteren war die abomasale Milchgerinnung nicht aufgrund eines Durchfallgeschehens gestört. Die unvollständige Gerinnung des MAT resultierte nicht in dessen schnellerer abomasaler Passage, sondern anhand des statistisch signifikant größeren Labmagendurchmessers ab vier Stunden nach MAT-Fütterung scheint es, dass die Entleerung des MAT aus dem Labmagen im Vergleich zu Milch leicht verzögert war. Innerhalb der beiden Versuchstiergruppen konnten keine statistisch signifikanten Unterschiede in Bezug auf den abomasalen Durchmesser zwischen den Tränken mit und ohne ORL-Zusatz festgestellt werden. Die statistisch signifikanten Differenzen des Labmagendurchmessers zwischen den gesunden und durchfallkranken Kälbern nach Fütterung der identischen Tränken weisen darauf hin, dass die Entleerung des Labmagens bei an Diarrhoe erkrankten Kälbern verzögert stattfindet. Bei den experimentell dehydrierten Probanden erhöhte sich das Plasmavolumen statistisch signifikant nach Aufnahme einer Tränkemahlzeit, wohingegen dieses ohne Behandlung konstant blieb. Die Rate der Plasmavolumenexpansion war nach Fütterung von MAT im Vergleich zu Wasser-ORL oder MAT-ORL vermindert. Die Zunahme des Plasmavolumens war bei den dehydrierten Kälbern nach Aufnahme von Wasser-ORL stärker ausgeprägt als nach Fütterung von MAT-ORL. Außerdem war nach Gabe der hypertonen MAT ORL die Plasmaosmolalität statistisch signifikant erhöht. Der Säuren-Basen-Status der Tiere verbesserte sich infolge der Absorption von Flüssigkeit. Dieser Effekt war allerdings weniger offensichtlich, da das Versuchsprotokoll eine hochgradige Dehydratation aber nur eine gering- bis maximal mittelgradige metabolische Azidose induzieren konnte. Schlussfolgerungen: Die unvollständige Gerinnung eines MAT im Labmagen scheint zu keiner schnelleren Entleerung zu führen. Die abomasale Milchgerinnung ist nicht beeinträchtigt, wenn die Milchfütterung mit einer 93 mmol/l Bicarbonat enthaltenden ORL kombiniert wird. Darüber hinaus resultiert aus einer Durchfallerkrankung keine Störung der Milchgerinnung im Labmagen. Die Einmischung eines bicarbonathaltigen Elektrolytpulvers in Milch oder MAT hat keine schnellere abomasale Passage der Ingesta zur Folge. Im Gegensatz zu gesunden Kälbern findet die Entleerung des Labmagens bei durchfallkranken Tieren verzögert statt. Es sind weitere Untersuchungen erforderlich, welche die Ursachen für die verlangsamte abomasale Passage bei an Durchfall leidenden Kälbern bestimmen. Aus den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit kann geschlussfolgert werden, dass die gemeinsame Verabreichung von Milch bzw. MAT mit einem bicarbonathaltigen Elektrolytpulver weder die Milchgerinnung noch die abomasale Entleerung der Tränke bei durchfallkranken Kälbern beeinflusst. Folglich ist die Einmischung einer ORL in eine caseinhaltige Tränke möglich. Jedoch zeigen die Ergebnisse der zweiten Untersuchung, dass die Fütterung einer hypertonen MAT-ORL weniger effektiv bei der Erhöhung des Plasmavolumens dehydrierter Kälber ist als das in Wasser zubereitete Äquivalent (Wasser-ORL). Genau genommen erhöht die Verabreichung einer hypertonen MAT-ORL die Plasmaosmolalität bei dehydrierten Tieren, was möglicherweise bei durchfallkranken Kälbern zu einer akuten Kochsalzvergiftung führen könnte. In einer Folgeuntersuchung zu dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Gabe von hypertoner Milch-ORL in Kombination mit freiem Zugang zu Wasser eine effektive Behandlungsmaßnahme durchfallkranker Kälber darstellt, da die hohen Elektrolytgaben die Wasseraufnahme der Kälber stimulieren und keine Gefahr einer Hypernatriämie besteht (WENGE et al. 2014). Anhand der beiden Arbeiten kann geschlussfolgert werden, dass durchfallkranke Kälber, denen kein freier Zugang zu Wasser gewährt wird, wasserbasierte, isotone ORL erhalten sollten. / Aims of the present studies on oral rehydration management of calf diarrhoea were to reveal the effects of oral rehydration solutions (ORS) on abomasal milk clotting and abomasal diameter, as well as to compare the effectiveness of differently prepared ORS in calves with experimentally induced dehydration. For this purpose, two experiments were conducted: The first investigation in healthy and diarrhoeic calves should demonstrate via ultrasound whether the incorporation of bicarbonate-containing electrolyte powder into ‘milk meals’ impairs the abomasal coagulation of milk protein. At the same time, the ventrodorsal diameter of the abomasum was measured to outline abomasal emptying. This study is the first in which milk clotting in the abomasum of spontaneously diarrhoeic calves was investigated. The second investigation examined the effects of feeding milk replacer (MR), as well as ORS prepared in water or in MR on the fluid and acid-base balance of experimentally dehydrated calves. Materials and methods: Abomasal curd formation, as well as ventrodorsal diameter (= abomasal height), were ultrasonographically imaged in healthy (n = 28) and diarrhoeic calves (n = 15) before and after feeding milk, MR and ORS containing bicarbonate prepared in milk or MR, respectively. In the second investigation six calves were experimentally dehydrated according to a modified protocol of WALKER et al. (1998a). Subsequently, these calves were fed with either milk replacer (MR) or an ORS prepared in either water (water-ORS) or MR (MR-ORS). In one experiment, the dehydrated calves remained fasting. During the experimental period, venous blood samples were taken according to a defined schedule before and after induction of dehydration, as well as before and after feeding. Parameters of fluid and acid-base balance were determined at various timepoints. Results: After milk-feeding, a complete separation of curd and whey was always detected via ultrasound; whereas after MR-feeding, separation was incomplete. Feeding mixtures of milk or MR with ORS containing 62 - 93 mmol/L bicarbonate did not cause any differences in the ultrasonographic images of abomasal content compared to those of milk or MR. Moreover, abomasal milk clotting was not disturbed due to diarrhoea. Inadequate milk clotting of MR did not result in its faster abomasal passage but according to the significantly larger abomasal diameter starting from 4 h after MR-feeding gastric emptying of MR was slightly decreased when compared to milk. Within the two groups of experimental animals no statistically significant differences could be determined with respect to the abomasal diameter between the diets with and without addition of ORS. Statistically significant differences of abomasal diameter between healthy and diarrhoeic calves after feeding the same diet indicate that abomasal emptying is delayed in calves suffering from diarrhoea. Plasma volume increased significantly following the intake of a ‘fluid meal’ in experimentally dehydrated calves, whereas it remained constant in the absence of treatment. The rate of plasma volume expansion was reduced by feeding MR relative to water-ORS or MR-ORS. In dehydrated calves, the expansion of plasma volume was more pronounced following the intake of water-ORS compared to the feeding MR-ORS. Moreover, plasma osmolality increased significantly following the ingestion of hypertonic MR-ORS. The acid-base status of animals was corrected as a result of fluid absorption, but this effect was less obvious as the experimental protocol resulted in severe dehydration and only mild to moderate metabolic acidosis. Conclusions: Inadequate curd formation of an MR in the abomasum does not result in faster abomasal passage. Milk clotting in the abomasum is not affected when combining milk feeding with ORS containing 93 mmol/L of bicarbonate. Furthermore, abomasal curd formation is not disturbed due to diarrhoea. The addition of an bicarbonate-containing ORS in milk or MR does not result in faster abomasal passage of ingesta. In contrast to healthy calves, abomasal emptying is prolonged in diarrhoeic calves. Hence, further studies are needed to determine reasons for decelerated abomasal passage in calves suffering from diarrhoea. According to the results of the present study it can be concluded that combined feeding of milk/MR with an bicarbonate-containing ORS does not affect either milk clotting or abomasal emptying of the diet in diarrhoeic calves. Consequently, the addition of ORS to milk meal is possible. However, the results of the second investigation indicate that the feeding of hypertonic MR-ORS is less effective in increasing plasma volume of dehydrated calves than the water-based equivalent (water-ORS). In fact, administration of hypertonic MR-ORS increases plasma osmolality in dehydrated calves, potentially causing acute hypernatraemia in diarrhoeic calves. In a follow-up study to the present investigation, it could be demonstrated that feeding hypertonic milk-ORS combined with ad libitum access to water is an effective method of treating diarrhoeic calves because the high electrolyte content stimulates water intake of calves and there is no risk of hypernatraemia (WENGE et al. 2014). Based on these two studies, it can be concluded that diarrhoeic calves without free access to water should receive isotonic water-based ORS.