Nutztiere sind aufgrund ihrer Haltungsbedingungen diversen Stressoren ausgesetzt, welche ihre physische und psychische Gesundheit beeinträchtigen können. Im Rahmen von Animal Welfare Monitoring besteht daher ein großes Interesse an der Entwicklung und dem Einsatz minimal-invasiver Methoden und tierbezogener Belastungsindikatoren. Haarcortisol-konzentrationen (HCCs) könnten hierfür ein vielversprechender, retrospektiver Stressindikator sein, da sie die durchschnittlichen systemischen Cortisolkonzentrationen der letzten Wochen bis Monate in nur einer Probe widerspiegeln. Bevor HCCs jedoch als zuverlässiger Indikator eingesetzt werden können, müssen potenzielle Einflussfaktoren darauf ermittelt werden. Das generelle Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung von Einflussfaktoren auf Haarcortisol und seine Eignung für die Beurteilung von Langzeitstress bei Rindern und Schweinen. Daher zielten die vorliegenden Studien darauf ab, (1) Wissenslücken in der Forschung zu identifizieren, (2) die Wirkung potenzieller Einfluss- und Störfaktoren zu evaluieren und (3) zu untersuchen, ob und wann erhöhte systemische Cortisollevel durch HCCs nachweisbar sind. Alle Haarproben wurde von Holstein-Rindern, Landrasse- und Sattelschweinen bzw. Kreuzungstieren entnommen. Aufgrund der Literaturrecherche (Studie 1) wurden potenzielle Einflussfaktoren identifiziert und in den nachfolgenden Studien untersucht. Für die Evaluierung nicht-stressbedingter Faktoren (Studie 2), wurden insgesamt 614 Tiere verwendet. Hierfür wurden Haarproben in verschiedenen Altersstufen (Neugeborene bis Erwachsene), von beiden Geschlechtern und während der Sommer- und Wintersaison entnommen. Außerdem wurden schwarze und weiße Haarproben, unterschiedliche Körperregionen (Nacken/Schulter, Rücken, Schwanzspitze) und verschiedene Haarsegmente untersucht. Der Einfluss von Kontaminationen auf HCCs wurde in einer in-vitro-Studie (Studie 4) mit Haarproben von 12 Kühen und 12 Sauen evaluiert. Diese Proben wurden für vier Wochen täglich mit Urin, Speichel, Kot oder Wasser behandelt oder blieben unbehandelt. Um die Wirkung von Langzeitstress auf HCCs zu untersuchen (Studie 3), wurde bei 34 Rindern und 38 Jungsauen über vier Wochen jeden zweiten Tag ACTH- oder Kochsalzlösung appliziert. Vor, sowie zu drei Zeitpunkten nach Ende der Behandlung, wurden native und neu gewachsene Haare sowie zusätzlich Haarsegmente entnommen. Alle Haarproben wurden zweimal mit Isopropanol gewaschen, mit einer Kugelmühle gemahlen und Cortisol nach Extraktion mit Methanol mittels ELISA nachgewiesen. Die statistische Auswertung erfolgte mittels SAS/STAT-Software unter Anwendung von ANOVA und paarweisen Vergleichen durch Tukey-Kramer Tests. Die Ergebnisse der Studie 2 zeigen signifikant höhere HCCs bei neugeborenen Kälbern im Vergleich zu Jungrindern, Färsen und Kühen (p < 0,001). Ebenso wiesen 2 Wochen alte Ferkel höhere HCCs auf als Schweine im Alter von 10 oder 27 Wochen oder Sauen (p < 0,001). Das Geschlecht hatte keinen Einfluss auf die HCCs beider Tierarten. Jedoch waren bei beiden Spezies die HCCs in Schwanzhaaren, im Vergleich zu den Schulter-, Nacken- und Rückenhaaren signifikant erhöht (p < 0,001), ebenso in schwarzen Haaren im Vergleich zu weißen Haaren (p < 0,05) und in distalen im Vergleich zu proximalen Haarsegmenten (p < 0,001). Außerdem wiesen Rinder im Winter höhere HCCs als im Sommer auf (p < 0,001). Die Ergebnisse der Studie 4 zeigen, dass die Kontamination mit Urin bei beiden Spezies eine konzentrationsabhängige Zunahme der HCCs bewirkt. Auch die Kontamination mit Speichel und Kot erhöhte die HCCs, jedoch nur bei Rindern (alle p < 0,05). Die Behandlung mit Wasser führte zu einer Auswaschung von Cortisol aus Haaren vom Schwein, jedoch nicht vom Rind. Die Ergebnisse der ACTH-Studie (Studie 3) zeigen signifikant erhöhte HCCs bei ACTH-Tieren zum Ende der Behandlung in nativen Haaren (p < 0,001), nachgewachsenen Haaren (p < 0,01) und in Haarsegmenten (p < 0,05). Die höchsten HCCs wurden innerhalb von vier Wochen nach Behandlungsende gefunden. Bei Schweinen wurde ein Anstieg der HCCs sowohl in ACTH- als auch in Kontrolltieren beobachtet ohne dass Unterschiede zwischen den Behandlungen auftraten. Die Ergebnisse zeigen, dass die Cortisolkonzentrationen im Haar bei Schweinen und Rindern durch Alter, Körperregion, Haarfarbe, Haarsegment und Jahreszeit beeinflusst werden. Es gibt erste Belege, dass die Kontamination von Schweine- und Rinderhaaren mit cortisolhaltigen Körperflüssigkeiten, wie Urin und Speichel, die Aufnahme von externem Cortisol in den Haarschaft verursacht. Bei der Verwendung von HCC als Stressindikator sollten daher diese Einflussfaktoren standardisiert und Kontaminationseffekte vermieden werden, z.B. durch die Verwendung von Aufwuchsproben oder nur proximaler Haarsegmente. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass Langzeitstress durch wiederholte Aktivierung der HPA-Achse zu erhöhten Cortisolkonzentrationen im Haar führt. Bei Rindern zeigt sich dies in den HCCs verschiedener Haarprobentypen. Insgesamt erweist sich die Analyse von Cortisol im Haar als eine geeignete Methode zum Nachweis von Langzeitstress bei Rindern und Schweinen und könnte daher eine wichtige Komponente bei der Beurteilung von Animal Welfare sein.:1 General introduction 2 Review of the literature 2.1 The relevance of stress assessment in animal welfare 2.2 Stress response in mammals 2.2.1 Structure and function of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis 2.2.2 Characteristics and effects of cortisol 2.2.3 Conventional biological matrices for cortisol analysis 2.3 Hair as a matrix for cortisol analysis 2.3.1 Hair structure and hair types 2.3.2 Hair growth cycle 2.3.3 Incorporation of cortisol into the hair 2.3.3.1 Passive diffusion 2.3.3.2 Multi-compartment model 2.3.4 Elimination of cortisol from the hair 2.3.5 Specific characteristics and applications of hair cortisol 3 Research focuses and aims 4 Results 4.1 Study 1: Hair cortisol for the assessment of stress (review) 4.2 Study 2: Effects of animal-based, seasonal and hair-specific factors on hair cortisol concentrations 4.3 Study 3: Effects of long-term stress on hair cortisol concentrations 4.4 Study 4: Effects of contamination and elimination on hair cortisol concentrations 5 General discussion 5.1 Influencing factors on hair cortisol concentrations in cattle and pigs 5.1.1 Impact of animal-based, seasonal and hair-specific factors 5.1.2 Impact of contamination and elimination by washout 5.1.3 Implications 5.2 Hair cortisol concentration as an indicator of long-term stress in cattle and pigs 5.2.1 Model for the increased release of systemic cortisol 5.2.2 Models for the time course of cortisol incorporation into the hair shaft 5.2.3 Impact of hair sample type and sampling time 5.2.4 Implications Table of contents 5.3 Future perspectives 5.4 Conclusions 6 Summary 7 Zusammenfassung 8 References 9 Danksagung / Farm animals can be exposed to various stressors due to their husbandry conditions, which can impair their health and welfare. Thus, there is interest in the use of minimally invasive methods and animal-based stress indicators as part of welfare assessment. Cortisol in hair is a promising retrospective stress indicator, as a sample reflects systemic cortisol levels of the past weeks or months. Previous studies have shown that long-term stress with elevated cortisol release can be related to increased cortisol incorporation into the hair shaft. However, potential influencing factors that may affect hair cortisol concentrations (HCCs) must be determined before HCC can be applied as a reliable indicator of stress. The general objectives of this thesis are to investigate influencing factors on HCC, and to examine the potential of hair cortisol concentration as an indicator of long-term stress in cattle and pigs. Thus, the present studies aimed to (1) identify knowledge gaps in hair cortisol research, (2) evaluate the impact of animal-based, seasonal and hair-specific factors as well as contamination and elimination on HCC, and (3) investigate whether and when long-term increased systemic cortisol levels are reflected in elevated HCCs. Hairs were sampled from Holstein Friesian cattle, Landrace or Saddleback pigs and crossbreeds. The findings of the literature review (Study 1) identified potential animal-based, seasonal, hair-specific and stress-related factors on HCCs, which our experimental studies considered. To examine the impact of influencing factors (Study 2), a total of 614 animals were used. Hair samples were taken at different ages (newborn to adult), from different sexes and during both summer and winter. Variations by hair-specific factors were determined by studying black and white hair samples, varying body regions (neck/shoulder, back and tail tip) and different hair segments. In general, female animals were used. The effect of contamination on HCCs was examined in an in vitro study (Study 4) using hair samples from 12 cows and 12 sows. Samples were treated daily with urine, saliva, faeces or water for four weeks or remained untreated. To investigate long-term stress (Study 3), 34 cattle and 38 gilts were injected intramuscularly either with ACTH solution or saline every second day for four weeks. Natural and regrown hair samples were taken before and three times after the end of treatment, and hair segments were collected. All the hair samples were shaved with electric clippers, washed twice with isopropanol and ground with a ball mill. Cortisol was detected by ELISA after extraction with methanol. Statistical analyses were performed using ANOVA and pairwise comparisons of the least square means by Tukey-Kramer tests with the MIXED procedure in SAS/STAT software. The results of Study 2 showed significantly higher HCCs in newborn calves than in young cattle, heifers and cows (p < 0.001). Likewise, 2-week-old piglets had higher HCCs than pigs aged 10 or 27 weeks and sows (p < 0.001). Sex had no effect on HCCs in pigs or cattle. In both species, HCCs were also significantly higher in samples obtained from the tail tip than from the shoulder, neck and back regions (p < 0.001), in black hair than in white hair (p < 0.05) and in distal hair than in proximal hair segments (p < 0.001). Season had an impact on HCC only in cattle, which exhibited higher levels in winter than in summer (p < 0.001). The results of Study 4 showed that contamination with urine caused a considerable concentration-dependent increase in HCCs in both species. Contamination with saliva and faeces also raised HCCs, but only in cattle (all p < 0.05). Treatment with water washed cortisol out from porcine hair but not from bovine hair. In cattle, repeated ACTH application (Study 3) revealed significantly higher HCCs after the end of treatment in natural hair (up to eight weeks, p < 0.001), regrown hair (up to four weeks, p < 0.01) and segmental hair (eight weeks, p < 0.05) than in the control animals. The highest HCCs were found four weeks after the end of treatment. In pigs, elevated HCCs were observed in both ACTH and control animals in all hair sample types after the application period, with no differences between treatments. These results show that hair cortisol concentrations in pigs and cattle are affected by age, body region, hair colour, hair segment and season. There is first evidence that contamination of porcine and bovine hair with cortisol-containing body fluids, such as urine and saliva, may cause the incorporation of external cortisol into the hair shaft. Thus, when using HCC as a potential stress indicator, these influencing factors should be standardised and contamination effects should be avoided, such as by using the shave-reshave procedure, clean sampling regions and only the most proximal hair segments. The results also demonstrated that long-term stress by repeated activation of the HPA axis increases hair cortisol concentrations. In cattle, HCCs in different hair sample types reliably reflected the preceding period with increased systemic cortisol levels. In conclusion, the analysis of HCC appears to be a suitable method to evaluate long-term stress in cattle and pigs and can therefore be an important component in the assessment of animal welfare.:1 General introduction 2 Review of the literature 2.1 The relevance of stress assessment in animal welfare 2.2 Stress response in mammals 2.2.1 Structure and function of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis 2.2.2 Characteristics and effects of cortisol 2.2.3 Conventional biological matrices for cortisol analysis 2.3 Hair as a matrix for cortisol analysis 2.3.1 Hair structure and hair types 2.3.2 Hair growth cycle 2.3.3 Incorporation of cortisol into the hair 2.3.3.1 Passive diffusion 2.3.3.2 Multi-compartment model 2.3.4 Elimination of cortisol from the hair 2.3.5 Specific characteristics and applications of hair cortisol 3 Research focuses and aims 4 Results 4.1 Study 1: Hair cortisol for the assessment of stress (review) 4.2 Study 2: Effects of animal-based, seasonal and hair-specific factors on hair cortisol concentrations 4.3 Study 3: Effects of long-term stress on hair cortisol concentrations 4.4 Study 4: Effects of contamination and elimination on hair cortisol concentrations 5 General discussion 5.1 Influencing factors on hair cortisol concentrations in cattle and pigs 5.1.1 Impact of animal-based, seasonal and hair-specific factors 5.1.2 Impact of contamination and elimination by washout 5.1.3 Implications 5.2 Hair cortisol concentration as an indicator of long-term stress in cattle and pigs 5.2.1 Model for the increased release of systemic cortisol 5.2.2 Models for the time course of cortisol incorporation into the hair shaft 5.2.3 Impact of hair sample type and sampling time 5.2.4 Implications Table of contents 5.3 Future perspectives 5.4 Conclusions 6 Summary 7 Zusammenfassung 8 References 9 Danksagung

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den endometrialen Normalbefund inkl. Zellinfiltration und Funktionsmorphologie im Zyklusverlauf bei fertilen Kühen zu definieren sowie einen Überblick über Art und Häufigkeit pathologischer Befunde an Ovar, Salpinx und Uterus bei sub- und infertilen Rindern zu erhalten. Zudem sollte die Bedeutung endometrialer Befunde für die Fruchtbarkeit durch einen Vergleich mit den bei fertilen Rindern vorliegenden Verhältnissen eingeordnet werden. Darüber hinaus galt es, das Verfahren der Endometriumbiopsie beim Rind im klinischen Kontext auf seine Durchführbarkeit unter Praxisbedingungen sowie seine Aussagekraft und Repräsentativität zu prüfen. Zur Definition des Normalbefundes der endometrialen Infiltration mit freien Zellen im Zyklusverlauf wurden Endometriumbioptate von sieben fertilen Kühen („Zyklusgruppe“) an sechs definierten Tagen des Zyklus entnommen und histologisch untersucht. Die Infiltration mit neutrophilen und eosinophilen Granulozyten, Lymphozyten, Plasmazellen, Makrophagen und Mastzellen wurde quantitativ bestimmt und statistisch analysiert. Anhand dieser Daten wurden die Grenzwerte zwischen der physiologischen zyklischen Selbstreinigung und dem Auftreten einer Endometritis ermittelt: das Vorhandensein von maximal 20 neutrophilen Granulozyten bzw. bis zu 15 mononukleären Zellen (Lymphozyten, Plasmazellen, Makrophagen) pro Gesichtsfeld bei 400-facher Vergrößerung im Bereich des luminalen Epithels und Stratum compactum ist nach den Ergebnissen der vorliegenden Studie als normal anzusehen. Um einen Überblick über Art und Häufigkeit pathologischer Befunde am Genitaltrakt weiblicher Rinder zu erhalten, wurden Ovarien, Eileiter und Uteri von 135 wegen Sub-/Infertililität geschlachteten Färsen (n=13) und Kühen (n=122) pathologisch-anatomisch und -histologisch untersucht. Bei 58 dieser Tiere erfolgte im Vorfeld eine klinisch-gynäkologische, sonografische und zytologische Untersuchung. Im Rahmen der pathologisch-anatomischen und -histologischen Untersuchungen wurden 46 ovarielle Zysten (Gelbkörperzyste: n=25, Follikelzyste: n=21) sowie 16 ovarielle Neoplasien (Adenom des Rete ovarii: n=12, Granulosazelltumor: n=4) festgestellt. Während die ovariellen Zysten in der Mehrheit der Fälle bereits klinisch diagnostiziert wurden, konnten alle ovariellen Neoplasien nur histologisch festgestellt werden. 34 Tiere wiesen eine Salpingitis, 36 Zysten der Salpinx und sechs Rinder Adhäsionen der Salpinx mit dem Ovar auf. Klinisch-gynäkologisch wurde keine dieser Veränderungen erfasst. Nur sieben Rinder zeigten histopathologisch ein unverändertes Endometrium. Der häufigste Befund war die Angiosklerose (n=121), gefolgt von der periglandulären Fibrose (n=85), der Adenomyose (n=58) und der Endometritis (n=42). Die periglanduläre endometriale Fibrose des Rindes entspricht hinsichtlich ihrer lichtmikroskopisch zu erfassenden Charakteristika der Endometrose der Stute und wird deshalb als bovine Endometrose bezeichnet. 64% der Rinder mit histologisch nachgewiesener Endometritis zeigten keinerlei klinisch erfassbaren Symptome. Von allen subklinischen Endometritiden wiesen nur 15,2% der Fälle mehr als 5% PMN in der zytologischen Untersuchung auf. Um die Bedeutung der meist subklinischen endometrialen Befunde, deren Diagnose mittels konventioneller Methoden nur eingeschränkt möglich ist, für die Fruchtbarkeit betroffener Rinder einschätzen zu können, wurden zum Vergleich Endometriumbioptate von 15 fertilen Kühen untersucht. Dabei stellte sich heraus, dass eine mittel- oder hochgradige Endometritis und Endometrose bei sub- und infertilen Rindern signifikant häufiger auftritt als bei fertilen Rindern. Zudem weisen sub- und infertile Rinder signifikant häufiger eine destruierende Endometrose auf als fertile Kühe. Insofern ist anzunehmen, dass sowohl die Endometritis als auch die Endometrose, in Abhängigkeit von ihrem Grad und Charakter, die Fruchtbarkeit betroffener Rinder negativ beeinflussen. Um zu untersuchen, inwieweit die mittels Endometriumbiopsie zu erhebenden Befunde für das gesamte Endometrium repräsentativ sind, erfolgte bei 58 der 135 sub- und infertilen Rinder ein bis drei Tage vor der Schlachtung die Entnahme von Endometriumbioptaten, wobei von jedem Tier zwei Bioptate mit einer Größe von 5-10 x 3 x 3 mm in der Nähe der Bifurkation entnommen wurden. Nach erfolgter histologischer Auswertung der Endometriumbioptate und des Schlachtmaterials wurden für jedes dieser Rinder die Befunde der Bioptate mit den postmortal erhobenen Befunden anonymisiert verglichen. Dabei konnte der Grad entzündlicher oder degenerativer endometrialer Veränderungen in 86% bzw. 93% der Fälle mittels Endometriumbiopsie exakt oder mit leichten Abweichungen festgestellt werden. Der Charakter der entzündlichen Veränderungen stimmte bei 64% der untersuchten Rinder überein. Bezogen auf die Endometrose betraf das 66% der Fälle. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie zeigen, dass bei der Mehrheit der Rinder mit Fruchtbarkeitsstörungen subklinische endometriale Befunde (subklinische Endometritis, bovine Endometrose, Angiosklerose) vorliegen, die mittels klinischer, sonografischer und zytologischer Verfahren unentdeckt bleiben, aber histologisch diagnostiziert werden können. Die Endometriumbiopsie erweist sich als ein geeignetes Verfahren, solche endometrialen Befunde intra vitam repräsentativ zu erfassen und ist damit ein wichtiges ergänzendes diagnostisches Hilfsmittel, das dem Tierarzt und Tierhalter Informationen über den endometrialen Gesundheitszustand liefert. Für eine detaillierte prognostische Bewertung der mittels Endometriumbiopsie nachweisbaren endometrialen Veränderungen, insbesondere der verschiedenen Erscheinungsformen der bovinen Endometrose, bedarf es jedoch weiterführender Untersuchungen.

Zusammenfassung Jörn Gieseler Stoffwechseluntersuchungen bei klinisch gesunden Kühen unter besonderer Berücksichtigung der wasserlöslichen und fettlöslichen Antioxidantien. Medizinische Tierklinik, Veterinärmedizinische Fakultät, Universität Leipzig. Eingereicht im Oktober 2010. 97 Seiten; 25 Abbildungen; 11 Tabellen; 351 Literaturangaben; Schlüsselwörter: Rind, Stoffwechsel, wasserlösliche Antioxidantien, lipidlösliche Antioxidantien. Die Gesundheit und Leistung von Milchkühen sind an einen stabilen Stoffwechsel gebunden. Abweichungen in der Nährstoffversorgung, im Intermediärstoffwechsel sowie seitens der Umweltbedingungen wirken sich belastend auf den Stoffwechsel und damit auf die Gesundheit des betroffenen Organismus aus. Mit gezielten Untersuchungen, z.B. Blutuntersuchungen, kann kontrolliert werden, ob der Stoffwechsel physiologisch oder durch Imbalancen belastet oder gar gestört ist. Ziel der Untersuchung war es, die Aktivität der Glutathionperoxidase sowie die Konzentrationen der wasser- und fettlöslichen Antioxidantien im Blut von klinisch gesunden Kühen zu ermitteln, in Stoffwechseluntersuchungen mit einzubeziehen sowie den Einfluss von Laktation und Jahreszeit auf die o.g. Parameter zu prüfen. Versuchsanordnung: Insgesamt wurden bei 85 SB/HF-Kühen (7990 kg fettkorrigierte Milch/Jahr) folgende zwei Gruppen analysiert: Gruppe 1: Zur Kontrolle des Laktationsverlaufes wurden 10 Kühe zum Zeitpunkt der 4. - 5. Woche ante partum (ap), 1. Woche ap, 1 - 2 Wochen post partum (pp), 4 Wochen pp und 8 - 12 Wochen pp untersucht. Gruppe 2: Im Verlaufe eines Jahres wurden im Abstand von 6 Wochen jeweils 10 gesunde Kühe, die sich alle in der 2. - 4. Woche post partum (pp) befanden, untersucht. Stall- und Außentemperaturen wurden dabei berücksichtigt. Die Tiere der beiden Gruppen wurden nach der klinischen Untersuchung weiter chemisch auf folgende Parameter getestet: Glutathionperoxidase (GPX), wasserlöslichen Antioxidantien (ACW), fettlösliche Antioxidantien (ACL), ß-Hydroxybutyrat (BHB), Cholesterol (Chol), Bilirubin (Bili), Glutamat-Dehydrogenase (GLDH), Aspartat Amino Transferase (AST), Creatinkinase (CK), Albumin (Alb), Harnstoff (Hast), Calcium (Ca), anorganisches Phosphat (Pi) und Chlorid (Cl). Durch eine Rationsberechnung wurde die Fütterung in die Untersuchung mit einbezogen. Ergebnisse: Die Ergebnisse der peripartalen Stoffwechseluntersuchungen zeigen einen Anstieg der wasserlöslichen Antioxidantien (ACW) bis zur 4. Woche pp (p < 0,05). Ab 8 Wochen pp sinken die Konzentrationen wieder ab. Im Gegensatz dazu zeigt die Glutathionperoxidase (GPX) ihre höchste Aktivität bei den Trockenstehern. Es folgt eine starke Abnahme der Aktivität bis zur 4. Woche pp (p < 0,05) und ein Anstieg ab der 8. Woche pp (p < 0,05). Die Korrelation zwischen der Konzentration der ACW und der Aktivität der GPX verhält sich signifikant negativ. Die höchsten Konzentrationen der ACL liegen im Zeitraum des Trockenstehens, die niedrigste Konzentration 1. Woche ap - 4. Woche pp (p < 0,05). Ab 8 - 12 Wochen pp steigen die Konzentrationen der ACL wieder an. Die Stoffwechselparameter Harnstoff, Bilirubin, Cholesterol und BHB unterliegen Schwankungen über den gesamten Laktationsverlauf. Die AST-Aktivität erreicht ihren Höchststand 1-2 Wochen pp und liegt nur in dieser Zeit außerhalb der Toleranzgrenze. Die Albumin- und Pi-Konzentrationen sowie die CK-Aktivitäten bleiben im Laktationsverlauf konstant. Die Cl-Konzentration liegt in der 1. - 12. Woche pp unterhalb der physiologischen Grenze. Die Ergebnisse der Stoffwechseluntersuchungen im Jahresverlauf zeigen einen kontinuierlichen Anstieg der ACW von Februar an, mit Höchstwerten im April und August (p < 0,05). Danach erfolgt ein kontinuierlicher Abfall der Werte bis zum Dezember. Die GPX zeigt eine generelle Verminderung ihrer Aktivität von Februar bis August (p < 0,05), um dann im Oktober wieder anzusteigen. Ihre Höchstwerte liegen im Januar und Dezember. Die Aktivität der GPX und die Konzentrationen der ACW korrelieren sowohl im Jahresverlauf als auch im Laktationsverlauf signifikant negativ. Die Konzentrationen der ACL unterliegen im Jahresverlauf Schwankungen. Dennoch korrelieren sie mit den Konzentrationen der GPX signifikant positiv. Die Harnstoff- und BHB-Konzentrationen sowie die Aktivität der CK liegen im gesamten Jahresverlauf innerhalb der physiologischen Grenzen. Die CK-Aktivität erreicht, zusammen mit der Albuminkonzentration, ihre Höchstwerte im Mai. Die Albuminkonzentrationen unterliegen mit dem Bilirubin im Jahresverlauf relativen Schwankungen. Das Bilirubin hat seine niedrigste Konzentration im Dezember und Januar bzw. seine höchsten Konzentrationen im Juli und August. Die Aktivität der AST zeigt einen gleichmäßigen Anstieg in den Sommermonaten. Ihre niedrigsten Aktivitäten liegen im Dezember und Januar. Die Cholesterolkonzentration sowie die Aktivität der AP sinken im Sommer ab. Cholesterol hat seine höchsten Konzentrationen im Dezember und Januar. Schlussfolgerung: Schwankungen von Stoffwechselparametern im Jahres- und Laktationsverlauf betreffen vor allem die Antioxidantien. Deshalb können sowohl die in dieser Arbeit untersuchten Antioxidantien, als auch die anderen Stoffwechselparameter zur Beobachtung und Diagnostik von Stoffwechselbelastungen rund um die Kalbung sowie im Jahresverlauf zur Herdenkontrolle herangezogen werden. Die Referenzbereiche betragen für die ACW 12 bis 142 µmol/l und für ACL 1 bis 45 µmol/l.

In der vorliegenden Arbeit wurden die Ergebnisse von 263 Einzeltierverfolgungen in 12 Betrieben in verschiedenen Regionen in Deutschland, Belgien, Frankreich und der Tschechischen Republik zur Stallkokzidiose der Kälber zusammengefasst ausgewertet. Während diesen Untersuchungen wurden 5840 Kotproben beurteilt. Dabei wurden das Auftreten und die Ausprägung der Eimeriose der Kälber analysiert und potentielle Einflussfaktoren untersucht und ein verlässlicher Schwellenwert für die Bewertung der Oozystenausscheidung ermittelt. Weiterhin wurden in 16 Betrieben bei 23 gemeinsam aufgestallten Kälbergruppen Spezies-Prävalenzuntersuchungen über einen Zeitraum von fünf Wochen durchgeführt. Hierfür wurden 5133 Proben ausgewertet, davon 3519 mit Teil- und 1614 mit vollständiger Differenzierung. In allen Betrieben traten die Kotkzidiosen als eine Mischinfektion verschiedener Eimeria-Arten auf. Dabei herrschte in der Regel in jedem Betrieb eine der beiden pathogensten Spezies vor. Diese Prädominanz blieb auch über mehrere Jahre gleich in den Betrieben. Die Herkunft der Kälber hatte einen Einfluss auf den Infektionsverlauf. In Betrieben mit ausschließlich eigener Nachzucht verläuft die Kokzidiose als eingipflige Infektion, bei Zukaufbetrieben ist der Infektionsverlauf zweigipflig. Ein signifikant erhöhtes Risiko des Auftretens einer klinisch ausgeprägten Kokzidiose bei Aufstallung auf Stroheinstreu im Vergleich zur Haltung auf Spaltenboden konnte bewiesen werden (p = 0,005). In der Verfolgungsuntersuchung korrelierten die Kokonsistenzwerte mit den nachgewiesenen OpG in den Kotproben positiv signifikant (0,135 Korrelationskoeffizient; p = 0,000). Für das Auftreten von Durchfall konnte eine statistisch bewiesene lineare Korrelation mit der Oozystenausscheidung für diverse Schwellenwerte festgestellt werden (p = 0,000). Bei einem Grenzwert von 500 OpG lag der Korrelationskoeffizient bei 0,149. Die Korrelationswerte erhöhten sich nicht wesentlich bei Festlegung eines höheren Grenzwertes für die Oozystenausscheidung oder sanken sogar (0,153 bis 0,121). Bei der Verrechnung von Durchfallvorkommen mit gleichzeitiger, potentiell relevanter Oozystenausscheidung mit den verschiedenen Schwellenwerten der Oozystenausscheidung konnte der höchste Zusammenhang zwischen dem Durchfallgeschehen und dem Schwellenwert von 500 OpG bewiesen werden (0,633 Korrelationskoeffizient; p = 0,000). Daher kann ein Wert von 500 OpG pathogener Eimeria spp. als geeigneter Schwellenwert für die Feststellung einer relevanten Oozystenausscheidung angesehen werden. Bei gleichzeitigem Auftreten von Durchfall ist von einer maßgeblichen Beteiligung der Eimerien auszugehen. Ein gehäuftes Auftreten von mit Oozystenausscheidung assoziierten Durchfällen trat bei Tieren ohne oder ohne potentiell relevante Oozystenausscheidung (‚rK -’) signifikant seltener auf (p = 0,000) als bei Tieren mit mindestens 500 aufsummierten OpG während des gesamten Beobachtungszeitraumes (‚rK +’). Kälber der Kategorie ‚Kok-Kat 1’ hatten signifikant niedrigere Kotkonsistenzwerte und weniger Durchfälle als Tiere der Subpopulation ‚rK -’ (p = 0,000). Dagegen hatten die Tiere der Auswertungsgruppe ‚Kok-Kat 2’ statistisch bewiesen in allen Durchfall-Kategorien höhere Werte bzw. ein häufigeres Durchfallvorkommen als beide anderen Subpopulationen (p = 0,000 für alle Vergleiche). Wässrige Durchfälle mit Beimengungen traten, mit Ausnahme einer Einzelbeobachtung in Gruppe ‚rK -’, ausschließlich bei Kälbern der Auswertungsgruppe ‚Kok-Kat 2’ auf. Sowohl Kälber der Gruppe ‚rK +’ als auch ‚Kok-Kat 2’-Tiere (jeweils p = 0,000) und Kälber mit potentiell relevanter Oozystenausscheidung, aber ohne gleichzeitiges Durchfallgeschehen, (‚Kok-Kat 1’) (p = 0,005) hatten signifikant geringere relative Gewichtszunahmen als Tiere ohne bzw. ohne potentiell relevante Oozystenausscheidung (‚rK -’). Eine lineare Korrelation der Ausscheidung der pathogenen Spezies E. bovis und E. zuernii mit den absoluten (-0,098 Korrelationskoeffizient; p = 0,005) und relativen Gewichtszunahmen (-0,170 Korrelationskoeffizient; p = 0,000) konnte statistisch bewiesen werden. Bei Haltung auf Stroheinstreu zeigten Tiere ohne bzw. mit weniger als 500 ausgeschiedenen OpG im Untersuchungszeitraum (‚rK -’) signifikant höhere relative Zunahmen im Vergleich zu Tieren mit potentiell relevanter Oozystenausscheidung (p = 0,000). Dabei war es ohne Bedeutung, ob diese Kälber ein gleichzeitiges Durchfallgeschehen zeigten oder nicht. Besonders zum Tragen kommen diese Unterschiede in der Gewichtsentwicklung in den Wochen mit den höchsten Oozystenausscheidungen bei zweigipfligem Infektionsverlauf. Unter den Milchviehkälbern nahmen Tiere ohne relevante Oozystenausscheidung signifikant mehr relatives Gewicht zu als Kälber mit kumulativ mindestens 500 OpG im Untersuchungszeitraum (p = 0,004). Dies galt sowohl für Tiere mit gleichzeitigem Durchfall ‚Kok-Kat 2’ (p = 0,002) als auch tendenziell für Kälber der Gruppe ‚Kok-Kat 1’ (p = 0,059). Mastviehkälber der Gruppe ‚rK -’ zeigten signifikant höhere relative Zunahmen im Vergleich zu Tieren mit potentiell relevanter Oozystenausscheidung ‚rK +’ (p = 0,039). Dies galt auch in Relation zu den Kälbern der Auswertungsgruppe ‚Kok-Kat 1’ (p = 0,029). Während der Prävalenzuntersuchungen wurden insgesamt neun verschiedene Eimeria-Arten nachgewiesen. In Einzelkotproben wurden zwischen einer und neun verschiedene Spezies beobachtet. Unter den in Europa als heimisch bekannten Arten wurden während dieser Untersuchung lediglich E. wyomingensis, E. brasiliensis und E. bukidnonensis nicht gefunden. E. ellipsoidalis hatte sowohl die höchste Inzidenz (20,99 %) als auch die größte Intensität (arithmetischer Mittelwert von 765963,37 OpG), gefolgt von E. bovis und E. zuernii. Zudem wurde in Aufzuchtbetrieben E. ellipsoidalis in der Regel als erste Eimeria-Spezies, gefolgt von E. auburnensis und den pathogenen Arten E. zuernii und E. bovis, nachgewiesen. Die seltensten Spezies waren E. canadensis und E. pellita. Eimeria pellita wurde als letzte Art erst ab der fünften Woche nach Aufstallung beobachtet. E. cylindrica trat vermehrt in den Betrieben in Belgien und Frankreich auf. Diese Art sowie E. canadensis wurden nur in Betrieben in Bayern, Belgien und Frankreich festgestellt. E. pellita hatte, neben E. canadensis, die geringsten Prävalenzen, Nachweise wurden vor allem für zentral gelegene Betriebe sowie im Süden des Untersuchungsgebietes dokumentiert. Die Übereinstimmung der gefundenen Varianzen der Speziesprävalenzen der vorliegenden Untersuchung mit den Daten epidemiologischer Studien in den verschiedenen Regionen aus der Literatur bestätigt einen repräsentativen Charakter der Untersuchungsbetriebe. Dies belegt zusätzlich die Allgemeingültigkeit der festgestellten Einflussfaktoren auf das Auftreten und die Auswirkungen der Stallkokzidiose der Kälber. / A total number of 263 calves housed on 12 different farms in several regions in Germany, Belgium, France and the Czech Republic were followed individually in tracking studies and data was compiled and analysed to investigate factors influencing occurrence and severity of bovine eimeriosis of housed calves. The same data was used for development and verification of a suitable threshold indicating relevant oocyst excretion. Within the tracking studies a total number of 5840 faecal samples were examined for faecal consistency, oocyst counts of pathogenic E. bovis and E. zuernii excretion carried out and individual body weight development was documented regularly. Additionally 23 groups of animals on 16 farms were observed for a period of five weeks and 5133 faecal samples examined for oocyst excretion and Eimeria species differentiated. All study sites were positive for mixed coccidia species infections. Nevertheless all farms except one showed a predominance of one pathogenic Eimeria species, which remained unchanged in different groups of animals and even in different years of investigations. Animal origin, i.e. groups of animals representing own breeding or originating of only one source in contrast to groups of calves coming from several origins, influences the course of the coccidiosis infection. Farms with only one single and permanent animal origin or raising exclusively the own breeding show coccidiosis with a single peak of oocyst excretion. On farms housing groups of animals of various origins the course of infection and oocyst shedding has typically two peaks with an interval of two to three weeks. The risk for development of clinical coccidiosis rises significantly if animals were housed on straw bedding compared to slatted-floor (p = 0.005). Faecal scores correlated significantly (p = 0.000) with the intensity of oocyst excretion with a positive correlation coefficient of 0.135. For occurrence of diarrhoea a positive linear correlation with the oocyst excretion was statistically proved (p = 0.000) for various thresholds. At a threshold of 500 opg of E. bovis and E. zuernii the correlation coefficient rised to 0.149 and correlation coefficients did not rise distinctly or even got down if higher thresholds were used (values between 0.153 and 0.121). Focusing only on potentially coccidiosis related diarrhoea the threshold of 500 opg of E. bovis and E. zuernii proved to result in the highest correlation (0.633; p = 0.000) of all tested threshold levels. Therefore the threshold of 500 opg of E. bovis and E. zuernii can be accounted modest and reliable to detect a relevant oocyst excretion in individual faecal samples as well as in compiled samples. In cases of coincidental diarrhoea coccidiosis can be considered as a major factor. Increased numbers of days with diarrhoea in coincidence with an oocyst excretion (‘Kokass-DF’) within the observation period were seen significantly more often (p = 0.000) in animals with a potentially relevant oocyst excretion (‘rK +’) of at least 500 summed up opg of E. bovis and E. zuernii in comparison to calves without such an oocyst excretion (‘rK -‘). Significantly lower faecal scores and fewer days with diarrhoea were documented for calves of the group ‘Kok-Kat 1’ in contrast to animals of group ‘rK -‘ (p = 0.000). Nevertheless significantly higher faecal scores and more days with diarrhoea than both other groups were calculated for those calves meeting the inclusion criteria for group ‘Kok-Kat 2’ (p = 0.000 for all comparisons). Additionally liquid faeces or faeces with constituencies were seen only in this group, except for one single sample of a calf of group ‘rK -‘. Calves of evaluation group ‘rK +’ as well as both subpopulations representing group ‘Kok-Kat 2’ and calves with potentially relevant oocyst excretion but without diarrhoea associated to an oocyst excretion (‘Kok-Kat 1’) showed significant lower values for relative body weight increases in comparison to animals without relevant oocyst excretion throughout the complete study period of five weeks (‘rK -‘) (p = 0.000 vs. ‘rK +’ and vs. ‘Kok-Kat 2‘; p = 0.005 compared with ‘Kok-Kat 1’). A negative linear correlation between oocyst excretion of pathogenic Eimeria spp. and absolute (-0.098 correlation coefficient; p = 0.005) as well as relative body weight gain (-0.170 correlation coefficient) was verified statistically (p = 0.000). Animals housed on straw bedding and belonging to the group ‘rK -‘ gained relatively more body weight in comparison to calves housed in the same stables and meeting the inclusion criterium of group ‘rK +’, i.e. excreting at least 500 summed up opg of pathogenic E. spp., (p = 0.000) within the total study period. The presence of coincidental diarrhoea had no impact on impaired body weight development of animals with a potentially relevant coccidia excretion. Differences in body weight development were most distinct within the weeks of highest intensities in oocyst excretion according to a course of infection with two peaks. Within the subpopulation of dairy calves those animals belonging to evaluation group ‘rK -‘ developed significantly higher relative body weight gains compared to group ‘rK +’ (p = 0.004). Similar results were found for animals of group ‘Kok-Kat 2’ (p = 0.002) and a statistical tendency was calculated for group ‘Kok-Kat 1’ (p = 0.059) in comparison to group ‘rK -‘. Analogous to the differences in dairy calves animals on fattening farms without relevant oocyst excretion (‘rK -’) had significantly higher relative body weight gains compared to calves of evaluation group ‘rK +’ (p = 0.039) and animals of group ‘Kok-Kat 1’ (p = 0.029) of the same breeds and farms. Nine different Eimeria spp. were detected during the prevalence studies. In single individual samples a minimum of one and up to nine different species were found. Twelve Eimeria spp. are known to be endemic in Europe of which only E. brasiliensis, E. bukidnonensis and E. wyomingensis were not present in any faecal sample in this study. E. bovis and E. zuernii were only second to E. ellipsoidalis which had the highest prevalence (20.99 %) as well as the highest intensity (765963.37 mean opg) in the faecal samples examined. In breeding farms E. ellipsoidalis was the first species to be found in faecal examination in most cases, followed by E. auburnensis and the pathogenic species E. zuernii and E. bovis. E. canadensis and E. pellita were detected only in a low number of samples. E. pellita was observed for the first time at the faecal samplings five weeks after stabling and mainly in farms situated in the central and southern region of the prevalence study. E. canadensis and E. cylindrica were most prominent in farms situated in Belgium and France. Variances in prevalence of the species observed are in conformity with those to be found in recent literature according to the different regions of Europe. This may indicate a representative character of the farms participating in this study and therefore universal validity of the results and impactfactors on coccidiosis in calves described in this manuscript.

Zielsetzung: In dieser Studie wurde an 15 gesunden Rindern die Methode der Thorakoskopie erprobt mit dem Ziel, eine Grundlage für den weiteren Einsatz dieses Verfahrens am bovinen Thorax zu schaffen. Im Mittelpunkt standen die Entwicklung einer geeigneten Untersuchungstechnik und die Beschreibung der endoskopisch dargestellten, im Pleuraspalt gelegenen Organe sowie möglicher pathologischer Befunde. Weiterhin galt es Komplikationen zu ermitteln und anhand der Erfahrungen aus diesem Versuch Indikationen für den Einsatz dieses minimal-invasiven Verfahrens beim Rind zu formulieren. Methodik: Alle Tiere wurden einer links- und rechtsseitigen Thorakoskopie jeweils mit und ohne intrapleurale Insufflation von Kohlenstoffdioxid über einen interkostalen Zugang unterzogen. Im Rahmen des Versuches fanden folglich vier Thorakoskopien je Rind und insgesamt 60 Thorakoskopien mit einer Wartezeit von 24 Stunden zwischen den einzelnen Untersuchungen statt. Die Untersuchungen erfolgten am im Zwangsstand fixierten, lokal anästhesierten Tier. Der endoskopische Zugang lag stets auf Höhe des Tuber coxae und variierte vom 8. bis zum 10. Interkostalraum. Nach interkostaler Schnittinzision wurde eine Zitzenkanüle bis in den Pleuraspalt vorgeschoben. Der spontane Einstrom von Raumluft in das Cavum pleurae führte zum Teilkollaps des ipsilateralen Lungenflügels. Die Kanüle wurde durch eine Trokar-Hülsen-Einheit ersetzt und die Hülse stellte nach Entfernung des Trokars den Zugang für die Optik. Je Hemithorax wurde die Untersuchungszeit auf 20 Minuten festgelegt. Sie begann im kranialen Pleuraspalt, wurde über (dorso)-kranial, (dorso)-medial, (dorso)-kaudal, ventrokaudal und ventral fortgeführt und endete mit ventrokranial ausgerichteter Optik. Ergebnisse: Die meisten im Cavum pleurae gelegenen Organe konnten ohne die Insufflation von CO2 ausreichend adspiziert werden. Während der links- und rechtsseitigen Thorakoskopien gelang die Adspektion großer Bereiche der Pleura costalis mit den Mm. intercostales interni sowie den Aa. et Vv. intercostales dorsales, Anteile der Lungenflügel und des Ligamentum pulmonale, der Aorta thoracica, des thorakalen Ösophagus, des M. longus colli, von Lymphknoten des Lc. thoracicum dorsale sowie der Lnn. mediastinales caudales, der Pars thoracica des Truncus sympathicus und des Truncus vagalis dorsalis des N. vagus. Des Weiteren konnten der M. psoas major, Anteile des Diaphragmas und der V. phrenica cranialis, der Hiatus aorticus, der Arcus lumbocostalis sowie unregelmäßig die A. et V. bronchoesophagea adspiziert werden. Die Untersuchung des rechten kranialen Pleuraspaltes war mit Einschränkungen behaftet und spiegelte sich in einer reduzierten Darstellung der sympathische Nervenfasern aus dem Ggl. cervicothoracicum, des Truncus costocervicalis dextra sowie der V. costocervicalis dextra wider. Linksseitig war die Betrachtung dieser Organe bzw. der korrespondierenden linksseitig angelegten Organe regelmäßig möglich. Weiterhin gelang während der linksseitigen Untersuchung die Adspektion des Ln. tracheobronchalis sinister, des Truncus brachiocephalicus sowie der V. azygos sinistra. Rechtsseitig konnte die V. azygos dextra stets adspiziert werden. Die Darstellung des Ductus thoracicus erfolgte nur bei einem der untersuchten Rinder infolge einer pathologischen Kompression. Während der Untersuchungen unter passivem Lungenkollaps war das Perikard nur bei einer rechtsseitigen Thorakoskopie zu sehen. Die Zweituntersuchungen des ipsilateralen Pleuraspaltes fanden während der Insufflation von CO2 bis zu einem Überdruck von 5 mm Hg statt. Dies sollte einen stärkeren Lungenkollaps bewirken und damit die Sicht auf intrapleural gelegene Organe verbessern. Während der Insufflation waren beidseits größere Anteile der Rippen und des Zwerchfells sowie das Perikard linksseitig bei drei Rindern und rechtsseitig bei einem Rind darstellbar. Postoperative Röntgenaufnahmen dienten dem Ausschluss des Vorhandenseins eines ipsi- oder kontralateralen Pneumothorax. Schlussfolgerung: Die Studie zeigt, dass Thorakoskopien an stehenden, gesunden Rindern sicher und komplikationsarm durchzuführen sind. Die beschriebene, minimal-invasive Technik stellt eine wertvolle, zusätzliche Methode zur tierschonenden Abklärung intrathorakaler Erkrankungen beim Rind dar. Der diagnostische, palliative oder therapeutische Nutzen muss in weiterführenden Untersuchungen ermittelt werden. / Objective: A study on 15 healthy cows was conducted to prove the thoracoscopic technique with the aim to establish a basis for further application of this procedure on cattle. Focus was on developing an adequate examination technique, displaying and describing of physical as well as pathological findings on intrathoracic organs examined endoscopically. Furthermore perioperative complications and indications of this minimally invasive method on cattle should be presented. Methods: The animals underwent a left and right side thoracoscopy under passive lung collapse and under insufflation of CO2. Therefore four thoracoscopies at each cow and a total of 60 thoracoscopies were performed with a waiting time of 24 hours between each examination. The cows were restrained in a stock and locally anesthetized. The endoscopic portal was lined up horizontally with the level of the ventral margin of the coxal tuber, at the point where the local anaesthetic had been injected and varied between the eighth and the tenth intercostal space. After a vertical stab incision through the skin and subcutaneous tissues a blunt stainless teat cannula was introduced into the pleural space. At this point air streamed spontaneously into the pleural space following by an ipsilateral lung collapse. The teat cannula was then removed and replaced by a sharp guarded trocar. After that the trocar was removed and the endoscope was passed through the remaining cannula. The time assessment for examination of each thorax was 20 minutes, started in the cranial pleural space, was continued in the (dorso)-cranial, (dorso)-medial, (dorso)-caudal, ventrocaudal und ventral direction and ended with ventrocranially aligned optic. Results: Most of the intrathoracic organs were seen without additional CO2 insufflation. During left and right side thoracoscopies large parts of the costal pleura, the internal intercostal muscles, the dorsal intercostal veins and arteries, parts of the lungs and the pulmonary ligament, the thoracic aorta, the thoracic part of the esophagus and the longus colli muscle, caudal mediastinal lymph nodes and lymph nodes associated with the dorsal thoracic lymph center, the thoracic part of the sympathic trunk and the dorsal vagus nerve were seen. Furthermore the psoas major muscle, parts of the diaphragm and the cranial phrenic vein, the aortic hiatus, the lumbocostal arch and intermittently the broncho-esophageal artery and vein could be identified. There were some constraints during right side thoracoscopy of the cranial pleural space which caused a limited view at the sympathic nerve fibres associated with the cervicothoracic ganglion, the right costocervical trunk and the right costocervical vein. At the left side these organs, the corresponding left side organs respectively, were constantly seen. Moreover during the exam at the left pleural space the left tracheobronchial lymph node, the brachiocephalic trunk and the left azygos could be well identified. During right side thoracoscopy the right azygos vein was always visible. In one case the presentation of the thoracic duct succeeded as a result of its pathological compression. During examination under passive lung collapse the pericard was visualized in one cow during right side thoracoscopy. The second thoracoscopies of the ipsilateral pleural space were conducted during insufflation of CO2 with a pressure of 5 mm Hg. A stronger lung collapse should result during insufflation with an enhanced view of the organs located intrapleurally. During insufflation at both sides larger parts of the ribs and diaphragm as well as the pericard on the left side at three cattle and on the right side at one cattle could be seen. Postoperative radiographies ensured the absence of an ipsi- or contralateral pneumothorax. Conclusion: This study shows that thoracoscopies on standing healthy cattle could be safely performed without major perioperative complications or side effects. The described minimally invasive procedure is a valuable, gentle and additional method to diagnose intrathoracic diseases in cattle. The use of thoracoscopy as diagnostic tool, for curative and palliative therapy should be identified in further studies.

Die Serie »Nutztiere in Sachsen« umfasst neun Ausgaben: Milchrind, Fleischrind, Schaf, Ziege und Schwein; weiterhin Pferd, Legehenne, Mastgeflügel und Karpfen. Die Faltblätter informieren in kompakter Form über Bedeutung und Bestände der Nutztiere in Sachsen und geben einen Überblick über Rassen, Zuchtziele, Leistungen sowie über Haltungsformen, Fütterung und Produktqualität. Sie richten sich in erster Linie an Personen, welche ohne spezielle Vorkenntnisse an der Nutztierhaltung interessiert sind. Redaktionsschluss: 15.11.2016

An acht isolierten Hinterbeinen gliedmaßengesunder Rinder wurden röntgen- und querschnittsanatomische Untersuchungen des Tarsus, Metatarsus und der Phalangen durchgeführt. Im Gegensatz zu anderen Tierarten gab es bisher für das Rind noch keine Erkenntnisse zur Interpretation von MRT-Befunden. Zur besseren Orientierung werden magnetresonanztomographische und anatomische Schnitte gegenübergestellt und bewertet. Es sind 23 transversale Ebenen in T1-gewichteten Sequenzen beschrieben worden. Die röntgenanatomischen Untersuchungen erfolgten immer in den beiden Standardebenen und für Sprunggelenk und Zehe zusätzlich in zwei schrägen Aufnahmerichtungen. Mit den Untersuchungen wurde nachgewiesen, dass die verwendeten Röntgenrichtungen für eine umfassende Darstellung von Knochen und Gelenken geeignet sind. Durch die verschiedenen Aufnahmerichtungen konnten die meisten Bereiche überlagerungsfrei herausprojiziert und der Beurteilung zugänglich gemacht werden. Fast alle anatomischen Strukturen wurden in der MRT-Untersuchung dargestellt und voneinander differenziert. Über den direkten Vergleich zum anatomischen Sägeschnitt zeichneten sich die MRT-Befunde durch einen sehr hohen Informationsgehalt aus. Das Magic Angle Phänomen konnte im Bereich von Sehnen und Bändern nachgewiesen werden. Die Aufzweigungen des Ramus profundus des N. plantaris lateralis konnten im Rahmen dieser Untersuchung bis in den mittleren Metatarsusbereich nachgewiesen werden. Sie sind bei anderen Tierarten als Nn. metatarsei plantares in der Nomenklatur zu finden. Ausgehend von einer sehr umfangreichen Literaturauswertung erfolgte eine umfassende Zusammenstellung des Erkenntnisstandes unter anatomischen und orthopädischen Gesichtspunkten. Die dabei zusammengetragenen Ergebnisse bilden eine entscheidende Grundlage für die Auswertung und Interpretation von Befunden der Hintergliedmaße des Rindes mit Hilfe der bildgebenden Diagnostik. / The study was based on the evaluation of eight hindlimbs from animals free from orthopedic disease. The tarsus, metatarsus and phalanges were examined radiographically and by MRI to characterize anatomical structures. Twenty-three transverse MRI sections of each limb were collected using T1 weighted images. Corresponding MRI and cross-section anatomical preparations were compared to optimize understanding of structural features. In addition to standard 0° and 90° views of the hindlimbs, oblique views of the tarsus and phalanges were made. Comparison of photographs and images was satifactory for the evaluation of bony structures without superimposition in most cases. MRI examination resulted in visualization and differentiation of tissues in almost every situation. The magic angle phenomenon was observed in areas of tendons and ligaments. The terminal branches of the R. profundus of the N. plantaris lateralis were discernable to the level of the middle of the metatarsus. These branches are described in other species as the Nn. metatarsei plantares. This work was undertaken to document anatomical findings and relationships which may be used as a resource for interpretation of images obtained from the hindlimbs of cattle using various diagnostic imaging modalities.

Die Bestimmung der Plasmaviskositaet und des Haptoglobin beim Rind erweisen sich als sinnvolle Ergaenzungen in der Labordiagnostik. Ihre Bestimmung als Suchtest zur Fruehdiagnostik von praxisrelevanten Rinderkrankheiten ist zu empfehlen.

In einer Praxisstudie wurde geprüft, ob die Stabilisotopenanalyse von Rinderhaarproben ein praxistaugliches Verfahren darstellt, um retrospektiv auf die Zusammensetzung des Futters zu schließen. Es konnte bestätigt werden, dass es einen sehr starken Zusammenhang zwischen dem Delta-13-C-Wert im Haar und dem Maisanteil in der Fütterung gibt. Darüber lässt sich auch der Grasanteil in der Ration abschätzen. Die Publikation richtet sich an das Fachpublikum sowie die interessierte Öffentlichkeit. Redaktionsschluss: 22.02.2022

Einleitung: Periphere Neuropathien sind häufige neurologische Erkrankungen des Rindes. Dabei stellt die Schädigung des Nervus tibialis (Tibialis-Neuropathie; TN) neben Klauenerkrankungen eine häufige Lahmheitsursache bei Milchkühen post partum dar. Erkrankungen des Bewegungsapparates zählen neben Erkrankungen des Euters und Fruchtbarkeitsstörungen zu den Hauptabgangsursachen von Milchkühen. Lahmheiten sind Ausdruck von Schmerzen und beeinträchtigen somit maßgeblich das Tierwohl. Darüber hinaus führen sie zu wirtschaftlichen Verlusten. Weiterhin werden periphere Neuropathien häufig nicht als solche erkannt oder deren Prognose meist zu schlecht eingeschätzt. Dies führt zu einem frühzeitigen Abgang der Tiere, was wiederum unwirtschaftlich ist. Ziele der Untersuchung: Im ersten Schritt sollte anhand einer Literaturübersicht ein Überblick über allgemeingültige Grundlagen der Neurologie sowie die klinische Ausprägung spezieller peripherer Neuropathien beim Rind gewonnen werden. Im zweiten Schritt sollten auf Grundlage einer prospektiven Fallserie Aussagen zum klinischen Bild, zur Ätiologie und zu Therapie und Prognose der TN getroffen werden. Tiere, Material und Methoden: In die Fallserie wurden von Januar 2013 bis Oktober 2017 prospektiv insgesamt 88 Deutsch-Holstein-Kühe mit einseitiger (ETN, n = 71) und beidseitiger (BTN, n = 17) TN eingeschlossen. Einschlusskriterium war das Vorliegen deutlichen Überkötens eines Fesselgelenks einer Hintergliedmaße in der Bewegung. Die Tiere stammten aus 31 verschiedenen Betrieben in Brandenburg (n = 2), Sachsen (n = 21), Sachsen-Anhalt (n = 3) und Thüringen (n = 5) und wurden in 50 Fällen stationär sowie in 38 Fällen im Rahmen von Bestandsbesuchen vorgestellt. Die Studientiere wurden retrospektiv vier Gruppen zugeteilt, abhängig davon, ob eine spontane Ausheilung eintrat, ob behandelt wurde und welche Art der Behandlung gewählt wurde: Gruppe Spontan, spontane Ausheilung innerhalb 48 Stunden; Gruppe 0Cast, keine Behandlung und keine Ausheilung innerhalb 48 Stunden; Gruppe StV, Behandlung mit Dexamethason und Stützverband; Gruppe Cast, Behandlung mit Dexamethason und Kunstharzverband. Nach Ausschluss von 20 Tieren aufgrund fehlerhafter Dokumentation der Tiernummern oder frühzeitigen Abgangs, weshalb in diesen Fällen keine Aussage zu einer möglichen Ausheilung der TN getroffen werden konnte, ergaben sich zur Auswertung Datensätze von insgesamt 68 Kühen (56 ETN, 12 BTN). Deren Aufteilung auf die vier Gruppen war wie folgt: Spontan, 5 ETN; 0Cast, 8 ETN, 3 BTN; StV, 3 ETN; Cast, 40 ETN, 9 BTN. Die Tiere der Gruppe Cast wurden entweder stationär (CastKlin; n = 32, 24 ETN, 8 BTN) oder im Herkunftsbetrieb (CastBetr; n = 17, 16 ETN, 1 BTN) behandelt. Zur Erstvorstellung erfolgte außerdem eine umfassende Datenerhebung zu Vorbericht, klinischer Symptomatik (Einteilung in drei Paresegrade) sowie die labordiagnostische Untersuchung des aus der Vena jugularis entnommenen Blutes. Neben der täglichen Kontrolle der stationär aufgenommenen Tiere in den ersten 14 Tagen wurden alle behandelten Tiere zu fünf Zeitpunkten (14, 21, 28, 42, 56 Tage nach Erstvorstellung) nachuntersucht. Zur Abschlussuntersuchung an Tag 56 erfolgte eine erneute labordiagnostische Untersuchung des Blutes. Bis zum Studienabschluss im Oktober 2021 wurde in regelmäßigen Abständen der Status der Studientiere erfragt. Ergebnisse: Im angegebenen Untersuchungszeitraum trat bei 2,2 % der aufgrund einer Erkrankung des Bewegungsapparates vorgestellten Deutsch-Holstein-Kühe eine TN auf. Die ETN war vorwiegend post partum nach Dystokie oder infolge vermehrten seitlichen Liegens aufgrund einer Grunderkrankung aufgetreten. Kühe mit BTN waren vor allem im Zeitraum der ersten Brunst mit Anzeichen einer zentralen Nachhandparese vorgestellt worden. Bei fast allen untersuchten Tieren wurden an Tag 0 erhöhte Aktivitäten der Muskelenzyme Kreatinkinase (CK; ETN: 98 %, BTN: 100 %) und Aspartataminotransferase (AST; ETN: 89 %, BTN: 100 %) beobachtet. Nach Behandlung der ETN war die ermittelte Ausheilungsrate deutlich höher als ohne Behandlung (Cast 98 % und StV 100 % vs. 0Cast 62 %). Bei den BTN-Tieren fiel dieser beobachtete Unterschied nicht so deutlich aus (78 % vs. 67 %). Insgesamt war nach Ausheilung der TN die ermittelte Überlebensdauer höher als ohne Ausheilung (545 Tage vs. 100 Tage). Zur Abschlussuntersuchung hatten sich bei den Tieren mit ausgeheilter ETN die CK- und AST-Aktivitäten wieder dem Referenzbereich angenähert (CK: von 434 U/l auf 152 U/l; AST: von 169 U/l auf 77 U/l). Schlussfolgerungen: Die TN ist eine regelmäßig vorkommende und somit relevante Erkrankung von Deutsch-Holstein-Kühen im Einzugsgebiet der Klinik für Klauentiere der Veterinärmedizinischen Fakultät Leipzig. ETN und BTN sind als eigenständige Erkrankungen anzusehen, da sie sich maßgeblich in Ätiologie, klinischem Bild und Prognose unterscheiden. Die TN geht mit einer Traumatisierung der ausgefallenen Muskulatur einher und die Stabilisierung der Gliedmaße in physiologsicher Position mittels Cast oder Verband wirkt sich, besonders ab einem Paresegrad 2, positiv auf die Ausheilung aus. Eine genaue Differenzierung zwischen neurogener und myogener Parese ist nur mit weiterführenden Diagnostika wie Elektrodiagnostik und Neurosonographie möglich. Besonders bei ETN scheint nur ein geringgradiger Nervenschaden zugrunde zu liegen, sodass die Prognose günstig und eine Therapie aus wirtschaftlicher Sicht zu empfehlen ist. Da das Wohlbefinden der Tiere durch eine TN aufgrund von Schmerzen und Bewegungseinschränkung nachweislich gestört ist, sollte die Erkrankung in den Fokus der Inzidenz- und Prävalenzanalyse im Rahmen der tierärztlichen Bestandsbetreuung genommen werden.:1. EINLEITUNG 2. LITERATURÜBERSICHT 2.1 Präambel 2.2 Lähmungen vom peripheren Typ im Gliedmaßenbereich des Rindes. Teil 1: Allgemeine Ursachen und spezielle Lähmungen an Vorder- und Hintergliedmaßen (Publikation 1) 2.3 Lähmungen vom peripheren Typ im Gliedmaßenbereich des Rindes. Teil 2: Diagnostik, Prognose und therapeutisches Vorgehen (Publikation 2) 2.4 Schmerz als Symptom einer Neuropathie – neuropathischer Schmerz 2.5 Weiterführende Diagnostik als Ausblick 2.5.1 Elektrodiagnostik 2.5.2 Brightness-Mode-Sonographie peripherer Nerven und der dazugehörigen Muskulatur 2.6 Zusammenfassende Schlussfolgerungen aus der Literaturrecherche 3. MATERIAL UND METHODEN 3.1 Präambel 3.2 Patientengut 3.3 Studienprotokoll und Gruppenzuteilung 3.3.1 Erstuntersuchung 3.3.1.1 Anamnese 3.3.1.2 Klinische Untersuchung 3.3.1.3 Weiterführende Labordiagnostik 3.3.1.4 Herleitung einer möglichen Ätiologie der Tibialis-Neuropathie aus Ergebnissen der Erstuntersuchung 3.3.2 Behandlung 3.3.2.1 Anlegen des Kunstharzverbandes 3.3.2.2 Medikamentöse Behandlung 3.3.3 Stationäre Aufnahme 3.3.4 Nachuntersuchungen und Therapieabschluss 3.3.4.1 Folgeanamnese Einzeltier 3.3.4.2 Klinische Folgeuntersuchung 3.3.4.3 Verbandswechselschema 3.3.4.4 Dokumentation von Druckstellen 3.3.4.5 Abschlussuntersuchung 3.3.5 Studienabschluss 3.4 Foto- und Videodokumentation 3.5 Statistik 4. PUBLIKATION 3 5. PUBLIKATION 4 6. WEITERE ERGEBNISSE 6.1 Präambel 6.2 Zusammenhang zwischen Erkrankungsdauer und Paresegrad zur Erstuntersuchung 6.3 Einfluss des Betreuungsmanagements auf die Ausprägung von Druckstellen während der Behandlung mit Verband 6.3.1 Kühe mit einseitiger, ausgeheilter Tibialis-Neuropathie und initialer Behandlung mit Kunstharzverband in der Klinik 6.3.2 Kühe mit einseitiger, ausgeheilter Tibialis-Neuropathie und initialer Behandlung mit Kunstharzverband im Betrieb 6.3.3 Kühe mit beidseitiger, ausgeheilter Tibialis-Neuropathie und initialer Behandlung mit Kunstharzverband in der Klinik und im Betrieb 7. DISKUSSION 7.1 Studiendesign und Auswahl der Studientiere 7.2 Ätiologie der Tibialis-Parese 7.2.1 Tibialis-Neuropathie – neurogene Parese 7.2.2 Fibrilläre Ruptur der Muskulatur – myogene Parese 7.3 Angewandtes Therapieschema 7.3.1 Antiphlogistika 7.3.2 Verband 7.3.2.1 Verbandsart und Hilfsmittel 7.3.2.2 Verhinderung von Komplikationen 7.4 Wirtschaftliche Aspekte einer Therapie 7.5 Möglichkeiten zur Prävention 7.6 Ausblick: Klärung offener Fragen durch Elektrodiagnostik und Neurosonographie 8. ZUSAMMENFASSUNG 9. SUMMARY 10. LITERATURVERZEICHNIS 11. ANHANG 12. DANKSAGUNG