Kardiomyopathien (KMP) sind bei Katzen die häufigste kardiovaskuläre Erkrankung und ein wichtiger Grund für Morbidität und Mortalität (FOX et al. 1995). Die morphologische und strukturelle Veränderung des Myokards entsteht definitionsgemäß in Abwesenheit von Klappenerkrankungen, kongenitalen Defekten oder koronaren Gefäßerkrankungen. Unterschieden werden können primäre und sekundäre Kardiomyopathien. Primäre Kardiomyopathien (1°KMP) sind genetisch oder idiopathisch bedingt. Anhand des Phänotyps können hypertrophe (HKMP), restriktive (RKMP), unklassifizierte (UKMP), dilatative (DKMP) und arrhythmogene rechtsventrikuläre (ARVC) Kardiomyopathie unterschieden werden. Sekundäre Kardiomyopathien (2°KMP) werden durch eine systemische Erkrankung ausgelöst. Als Ursachen werden insbesondere Hyperthyreose, systemische Hypertension, Myokarditis, Taurinmangel, Kortikosteroidapplikation, chronische Niereninsuffizienz (CNI), anhaltende Tachyarrhythmie, Diabetes mellitus, Anämie, Neoplasie, Anthrazykline, Hypersomatotropismus, Sepsis und Myopathie beschrieben. In der Literatur machen die sekundären Kardiomyopathien bisher noch einen relativ geringen Anteil der Kardiomyopathien aus. Die für diese Untersuchung ausgewerteten Daten von Katzen mit Myokarderkrankungen wurden innerhalb von 29 Monaten erhoben. Einschlusskriterien waren das Vorliegen des Signalements, der Anamnese, des Blutdrucks und einer standardisierten echokardiografischen Untersuchung. Außerdem musste zur Erfassung der häufigsten auslösenden Erkrankungen bei Patienten über neun Jahren das Gesamtthyroxin erfasst worden sein, bei Polyurie und Polydipsie die Parameter Harnstoff, Kreatinin und Glukose und bei blassen Schleimhäuten der Hämatokrit. Von den 106 Katzen, die den Einschlusskriterien entsprachen, machte die 2°KMP mit 50 Katzen (47%) den größten Anteil aus. Zweithäufigste Kardiomyopathie war die HKMP mit 39 Fällen (37%), gefolgt von UKMP (9 Katzen, 8%), RKMP (6 Katzen, 6%) und DKMP (2 Katzen, 2%). Das Signalement der Katzen mit 82 EKH (77%) eine signifikante Häufung dieser Rasse, die aber der Verteilung der Rassen im Patientengut entspricht (p<0,001). Im Mittel waren die Katzen 9 Jahre alt (1-17 Jahre). Die Katzen mit HKMP waren signifikant jünger als die Katzen der anderen Gruppen (p<0,001). Die Katzen über 12 Jahre zeigten signifikant häufiger eine 2°KMP als eine 1°KMP (p=0,001). Mit 74% (n=78) waren Kater signifikant häufiger betroffen als Kätzinnen (p=0,001). Die 28 Kätzinnen waren mit 64% (n=18) häufiger an einer 2°KMP erkrankt als an einer primären Kardiomyopathie (p=0,03). Beim Gewicht (mittleres Gewicht 4,7 kg, Median 4,2 kg; 2-9 kg) zeigten sich keine relevanten Unterschiede zwischen den Gruppen. Das häufigste Symptom war bei 37% der Katzen (n=38) Dyspnoe. Weitere respiratorische Probleme waren Husten (n=5, 5%) und Maulatmung (n=3, 3%). Bei sechs Tieren (6%) lag eine arterielle Thrombembolie mit Paraplegie vor. Aszites und subkutane Ödeme waren bei je zwei Tieren (2%) auffällig. 11% der Katzen (n=12) hatten einen anderen Vorstellungsgrund: bei sieben Katzen lag eine Harnabsatzstörung (feline lower urinary tract disease) und bei fünf ein Trauma vor. Bei der kardialen Auskultation waren 53 (50%) Katzen mit einem systolischen Herzgeräusch vom Lautstärkegrad 1-4/6 auffällig. Signifikant häufiger als in den anderen Gruppen war bei den Katzen mit HKMP ein Herzgeräusch zu verzeichnen (p <0,001). Bei 48 (45%) Katzen lag ein Galopprhythmus vor, bei 11 der Tiere (10%) in Kombination mit einem Herzgeräusch. Die Katzen mit Galopprhythmus waren signifikant häufiger dekompensiert als die mit Herzgeräusch oder ohne abnormen Auskultationsbefund (p=0,001). Die kardiogene Dyspnoe als häufigster Vorstellungsgrund (n=38) wurde in 45% (n=17) der Fälle durch ein Lungenödem, in 26% (n=10) durch einen Pleuraerguss und in 29% (n=11) durch die Kombination beider bedingt. Katzen mit RKMP hatten signifikant häufiger einen Pleuraerguss als Katzen der anderen Gruppen (p=0,001). Von den Katzen mit UKMP lag hingegen häufiger ein Lungenödem vor (p=0,016). Aszites trat bei keiner Katze mit HKMP und RKMP auf. Alle Katzen mit RKMP und DKMP gehörten der ISACHC-Klasse 3 (International Small Animal Cardiac Health Council) an (p<0,001). Sieben der neun Katzen mit UKMP (78%) entsprachen ebenfalls dieser Klasse. Die Katzen mit RKMP zeigten die am stärksten ausgeprägte linksatriale Dilatation (LADs 27,4 mm; 23,8-30,5 mm), die mit 2°KMP die am wenigsten ausgeprägte (19,2 mm; 13,4-28,2 mm). Innerhalb der 2°KMP (n=50) lag bei 19 Katzen eine Hyperthyreose, bei 16 CNI und bei 15 Tieren systemische Hypertension vor. Weitere Ursachen waren Glukokortikoidgabe (n=4), Anämie (n=2), Diabetes mellitus (n=2) und schwere Lungenerkrankung oder Pyothorax (n=4). Eine Kombination dieser Erkrankungen bestand bei 24% (n=12) der Katzen. Unter Vernachlässigung potentiell auslösender Erkrankungen ergab eine Klassifizierung der 50 Katzen mit 2°KMP anhand des Phänotyps bei 68% (n=34) eine HKMP. Eine UKMP machte 18% (n=9) und eine RKMP 14% (n=7) aus. Hyperthyreose auch in Kombination mit anderen Erkrankungen war in 84% (16/19) ebenso wie systemische Hypertension in 80% (12/15) mit linksventrikulärer Hypertrophie assoziiert. Mit 47% übersteigt die Häufigkeit der 2°KMP deutlich die Angaben in der Literatur. Zusätzliche Fälle können als 1°KMP fehlinterpretiert worden sein, während eine erworbene Begleiterkrankung neben einer 1°KMP fälschlicherweise als 2°KMP gewertet sein kann. In jedem Fall betonen die Ergebnisse dieser Untersuchung aber die Wichtigkeit weiterführender diagnostischer Schritte, um Erkrankungen mit Auswirkungen auf das Myokard zu identifizieren. Inwieweit eine kausale Therapie die Rückbildung myokardialer Veränderungen erlaubt, müssen weitere Untersuchungen klären.

In der Literatur steht die Herzfrequenz (HF) in engem Zusammenhang mit dem Sauerstoffverbrauch und dem Energieumsatz sowohl von Menschen als auch von verschiedenen Tierarten. In der vorliegenden Arbeit sollte die Hypothese überprüft werden, ob Kühe mit einer hohen Milchleistung und einer hohen Energieaufnahme eine höhere HF infolge eines leistungsabhängig höheren Sauerstoffverbrauchs als niedriglaktierende Tiere haben. So könnte die HF als Indikator für quantitative Veränderungen des Energieumsatzes sowohl für die Einzelkuh als auch auf Bestandsebene genutzt werden. Material und Methoden In vorliegender Untersuchung wurde die HF von 32 Milchkühen der Rasse Deutsche Holstein gemessen. Die Herde erhielt während der Versuche betriebseigenes Grundfutter sowie Maisschrot, Sojaextraktionsschrot und Milchleistungsfutter II. Die tägliche Futter-, Energie- und Proteinaufnahme wurde bestimmt. Die HF-Messung der Kühe erfolgte in zwei Abschnitten. Abschnitt A: Bei 23 Kühen, unterteilt in unterschiedliche Reproduktions- und Leistungsstadien, wurde an fünf aufeinanderfolgenden Tagen die HF erfasst. Abschnitt B: Bei elf Einzeltieren wurde vom 6. bis 101. Laktationstag (LT) die HF in regelmäßigen Abständen alle 14 Tage und an drei aufeinanderfolgenden Tagen gemessen. Den Tieren wurde hierzu ein Polar Equine RSCX800 Science® Gurt mit integrierten Elektroden, ein dazugehöriger Sender und ein Empfänger (Polar Uhr RS800®) angelegt. Die HF wurde einmal pro Minute gespeichert und alle 24 h in das Computerprogramm Polar Pro Trainer Equine Edition 5® übertragen. Folgende weitere Daten wurden erhoben: Stalltemperatur, relative Luftfeuchtigkeit des Stalles, Body Condition Score, Körpermasse, Körperinnentemperatur, tägliche Milchmenge, Milchfett-, Milcheiweiß- und Milchharnstoffgehalt. Ergebnisse Abschnitt A: Die trockenstehenden Kühe hatten eine HF von 83±8 Schlägen/min, die laktierenden Kühe wiesen mit steigender Milchleistung (24,0; 37,1 und 47,7 kg fett- und eiweißkorrigierte Milch) HF-Werte von 84±3, 85±6 und 87±2 Schlägen/min auf. Abschnitt B: In den ersten 100 Tagen der Laktation verhielt sich die HF mit steigendem LT wie folgt: LT 8: 86±9 Schläge/min, LT 22: 86±11 Schläge/min, LT 36: 87±11 Schläge/min, LT 52: 83±10 Schläge/min, LT 66: 83±10 Schläge/min, LT 81: 83±10 Schläge/min, LT 95: 85±8 Schläge/min. Weder in Abhängigkeit von der Leistung (p=0,75) noch in Abhängigkeit vom LT (p=0,81) waren signifikante Unterschiede der HF zu verzeichnen. Die HF der trockenstehenden Kühe variierte im Vergleich zur HF der laktierenden Tiere nicht. Während ihres 24 h-Verlaufs unterlag die HF aller Gruppen einer großen Variation. Es war zu Ruhezeiten der Tiere eine leistungsabhängige Abstufung der HF zu erkennen. Die Umgebungstemperatur hatte in dieser Untersuchung keinen Einfluss auf die HF (r=0,01; p=0,95). Einen signifikanten negativen Zusammenhang gab es zwischen der HF und dem Alter der Tiere (r=-0,44; p<0,01). Dieser führte am 22. LT zu einem signifikanten Unterschied der HF der erstlaktierenden Kühe im Vergleich mit der HF der älteren Tiere (p=0,04). Ein hoher und signifikanter Zusammenhang konnte zwischen der HF und dem Graviditätstag der trockenstehenden Kühe gezeigt werden (r=0,83; p=0,04). Die Tiere, die sich in einer negativen Energiebilanz befanden, neigten in dieser Untersuchung zu einer niedrigeren HF als die Kühe mit einer positiven Energiebilanz. Schlussfolgerung Telemetrische Systeme gewinnen beim Monitoring von Gesundheitsproblemen und Stoffwechselparametern eines Milchviehbestandes zunehmend an Bedeutung. Die HF kann hier jedoch nicht eingesetzt werden, da sie als Indikator für quantitative Veränderungen des Energieumsatzes weder für die Einzelkuh noch auf Bestandsebene geeignet ist. Nach vorliegenden Ergebnissen haben Kühe mit einer höheren Milchleistung und einer höheren Energieaufnahme keine höhere HF. / Previous studies have revealed a close relationship between heart rate (HR) and energy expenditure in humans and some other animal species. The present study examined whether dairy cows with a higher milk yield and greater energy intake have a higher HR due to greater oxygen consumption. HR might serve as an indicator of quantitative changes of energy expenditure in an individual or in a group of dairy cows at the herd level. Materials and methods The HRs of 32 dairy cows of the German Holstein breed were measured. The cows received forages and fresh beet pulp in combination with ground corn, soybean extracts, and a concentrate during the study. Daily feed, energy, and protein intake were determined. HR measurement was performed in two blocks. In Block A, cows were divided into four groups that differed in reproductive state and milk yield, and HR was measured for five consecutive days. In Block B, every 14 days, HR was recorded for three consecutive days in 11 cows from 6 to 101 days in milk (DIM). A Polar Equine RSCX800 Science® belt with integrated electrodes, a transmitter, and a receiver (Polar RS800®) was applied to the animals. HR was recorded once a minute and transferred every 24 h to the software Polar Pro Trainer Equine Edition 5®. The following data were also collected: stable temperature, stable relative humidity, body condition score, body weight, body temperature, daily milk yield, milk fat, milk protein, and milk urea. Results In Block A, dry cows had a HR of 83±8 beats/min, and lactating cows with increasing milk yield (24.0, 37.1, and 47.7 kg energy-corrected milk) showed HRs of 84±3, 85±6, and 87±2 beats/min, respectively. In Block B, the HRs were as follows: 8 DIM: 86±9 beats/min, 22 DIM: 86±11 beats/min, 36 DIM: 87±11 beats/min, 52 DIM: 83±10 beats/min, 66 DIM: 83±10 beats/min, 81 DIM: 83±10 beats/min, 95 DIM: 85±8 beats/min. There was not a significant difference in the HR according to milk yield (p=0.75) or days of lactation (p=0.81). The HR of dry cows did not differ from that of lactating cows. There was a large variation of HR in all groups during the day. During resting times, HR of the high-yielding cows tended to be higher and HR of the dry cows tended to be lower than the HR of the other groups. The ambient temperature had no influence on HR in this study (r=0.01, p=0.95). There was a significant negative correlation between HR and a cow’s age (r=–0.44, p<0.01). The HR of primiparous cows was higher than that of multiparous cows, but the difference was only significant when cows were 22 DIM (p=0.04). A high and significant correlation was found between HR and pregnancy status (r=0.83, p=0.04), with HR increasing during pregnancy. Dairy cows with a negative energy balance tended to have a lower HR than cows with a positive energy balance. Conclusion Telemetry systems have become increasingly important in monitoring health problems and the parameters of energy metabolism in dairy herds. The results of this study indicate that HR cannot be used as a monitoring tool, because HR is not a suitable indicator of quantitative changes of energy expenditure either at the individual or herd level. According to the results of this study, dairy cows with a higher milk yield and greater energy uptake do not have a higher HR.

In der Veterinärmedizin existieren nur wenige Veröffentlichungen zur, in der Humanmedizin weitgehend etablierten, Sonographie des Oropharynx. Da vor allem bei brachyzephalen Hunden das Ausmaß der Hyperplasie der oropharyngalen Weichteile, insbesondere des weichen Gaumens, von großem diagnostischen Interesse ist, wird nach Möglichkeiten zur wenig invasiven Untersuchung dieser Region am wachen Patienten gesucht. So war es Ziel dieser kumulativen Dissertation die Grundlagen der sonographischen Untersuchungs- und Messmethode am weichen Gaumen zu erarbeiten. Die Darstellung der sonographischen Anatomie des weichen Gaumens und der Umgebung erfolgte in der ersten Studie an sieben Tierkörpern normozephaler Hunderassen. Die transkutane Untersuchung erfolgte bei submentaler Schallkopfauflage. Zudem kamen speziell geformte Schallköpfe zur direkten Auflage auf den weichen Gaumen in einer intraoralen Untersuchung zum Einsatz. Zur Erleichterung der Identifizierung der anatomischen Strukturen wurden Wasserbad- und sequentielle Ultraschalluntersuchungen im Anschluss an submentale Weichteilpräparationen des Maulhöhlenbodens durchgeführt. Unter Herstellung des Gewebekontaktes zwischen Zunge und weichem Gaumens bei submentaler Schallkopfauflage, gelang die transkutane sonographische Darstellung des weichen Gaumens im kranialen und mittleren Bereich. Der weiche Gaumen wies eine mondsichelähnliche Form und eine geringe Echogenität auf. Als charakteristisch zeigte sich der Übergang von hartem zu weichem Gaumen, die Darstellung des kaudalen Anteils des Gaumensegels ist aufgrund der umgebenen Luft und Überlagerung mit dem Zungenbein nur eingeschränkt möglich. Die intraorale Untersuchung erlaubte die Darstellung der gaumenspezifischen Echotextur. In der zweiten Studie wurde an 15 normozephalen Hunden in Allgemeinanästhesie die Dicke der Gaumensegel sowohl sonographisch als auch computertomographisch an zwei definierten Messpunkten bestimmt. Die Übereinstimmung der Ergebnisse von wiederholten Messungen mit der jeweiligen Messmethode wurde geprüft. Die wiederholten Messungen erzielten sehr gute Übereinstimmungen (Mean absolute deviation von 0), so dass davon ausgegangen werden kann, dass sowohl die Sonographie als auch die CT reproduzierbare Messungen ermöglicht. Im Messmethodenvergleich wurden die Messergebnisse, die mit den unterschiedlichen Messverfahren (Ultraschall und CT) gewonnen wurden, in der Bland-Altman Auswertung miteinander verglichen. Es waren Abweichungen für beide Messpunkte zu verzeichnen, wobei der Mittelwert der Abweichung vor allem für den zweiten Messpunkt mit 0,31 cm als hoch anzusehen ist. Der Mittelwert der Abweichung fällt am ersten Messpunkt mit 0,08 cm geringer aus. Die klinisch relevanten Abweichungen wurden als Folge der zwischen beiden Messmethoden variierenden Untersuchungsbedingungen, insbesondere der abweichenden Patientenlagerung, interpretiert. Sonographie und CT sind damit, trotz guter Reliabilität des einzelnen Verfahrens, als nicht austauschbare Methoden zur Gaumensegeldickenmessung anzusehen. Die transkutane Sonographie ermöglichte, unter den geschilderten Untersuchungs-bedingungen, erstmals eine Darstellung des kranialen und mittleren Anteils des weichen Gaumens. Der kaudale Anteil des Gaumensegels konnte nicht identifiziert werden. Die Sonographie birgt, nach Ermittlung entsprechender Referenzbereiche, das Potential einer nichtinvasiven, schnellen Untersuchungsmethode zur Vermessung der Gaumensegeldicke am wachen Hund.

Ziel dieser epidemiologischen Studie war es, das Vorkommen und das Artenspektrum von Eimeria spp. sowie den Infektionsverlauf in zwei konventionell geführten landwirtschaftlichen Betrieben in Schleswig-Holstein unter Feldbedingungen zu untersuchen und eine Behandlungsstrategie abzuleiten.

Einleitung: Die endotracheale Intubation gehört zum Standard in der Kleintieranäs-thesie. Die Auswahl des richtigen Tubus ist von großer Bedeutung. Ein zu kleiner Tubus engt das Lumen der Trachea ein und erhöht so Atemwegswiderstand und Atemarbeit des Patienten. Ein zu groß gewählter Tubus kann Verletzungen am Larynx und der Trachea verursachen. Ziel: In dieser Studie sollte untersucht werden, welche trachealen Dimensionen bei ver-schiedenen Hunderassen vorliegen und wie sich diese zwischen brachyzephalen und normozephalen Rassen ähnlicher Körpermasse (KM) unterscheiden. Außerdem sollte die Größenauswahl des Endotrachealtubus im klinischen Alltag kritisch beleuchtet werden. Weiterhin sollten Empfehlungen zur Tubuswahl beim Hund gegeben werden. Tiere, Material und Methoden: 165 Hunde aus dem Patientengut der Klinik für Kleintiere der Universität Leipzig, bei denen eine vollständige computertomographische Untersuchung des Atmungstraktes vorlag, wurden retrospektiv untersucht. Einschlusskriterien waren Mindestalter von 12 Monaten, Lagerung in Brust-Bauch-Lage, endotracheale Intubation. Pathologien an Larynx oder Trachea galten als Ausschlusskriterien. Die Tiere wurden in fünf Gewichtsgruppen, eingeteilt (Gruppe 1: KM < 9 kg; Gruppe 2: 9 kg ≤ KM<15 kg; Gruppe 3: 15 kg ≤ KM < 25 kg; Gruppe 4: 25 kg ≤ KM < 45 kg; Gruppe 5: 45 kg ≤ KM). Die Dimensionen von Tubus und Trachea wurden mit einem halbautomatischen Segmentierungsprogramm auf Höhe des ersten Trachealrings, dann alle folgenden 5 mm (4 Messpunkte) und jeweils an jedem Viertel der Gesamtlänge der Trachea vermessen. Bestimmt wurden Länge und Volumen der Trachea und an jedem Messpunkt maximaler und minimaler Innendurchmesser, deren Quotient (Exzentrizität), Fläche und Umfang. Beurteilt wurde außerdem die Wahl des Endotrachealtubus. Es wurden zwei Definitionen eines „idealen“ Tubus betrachtet (1. Differenz Außendurchmesser Tubus minus minimaler Innendurchmesser Trachea = 2 mm, 2. Differenz zwischen 1 und 2,5 mm). War der Wert kleiner, so wurde der Tubus als zu groß interpretiert, war der Wert größer, so war der Tubus zu klein. Die statistische Analyse wurde mit IBM SPSS Statistics® durchgeführt. Es wurden alle Parameter durch den Kolmogorov-Smirnov-Test und den Shapiro-Wilk-Test für jede statistische Fragestellung einzeln auf Normalverteilung überprüft. Anschließend wurden entsprechend ANOVAS oder Kruskal Wallis Tests mit entsprechenden Post Hoc Analysen, so wie Rangsummentest und Korrelationsanalysen durchgeführt. Ergebnisse: Für die Gesamtstichprobe konnte ein grob linearer Zusammenhang zwi-schen Körpermasse und trachealer Dimension nachgewiesen werden (r = 0,75; p < 0,0019). Betrachtet man die Untergruppen brachyzephal und normozephal getrennt, konnte jeweils eine sehr hohe Korrelation (r = 0,88, p < 0,001) nachgewiesen werden. In der Untersuchung der Gesamtstichprobe auf Gruppenunterschied durch entsprechende Post-Hoc-Analysen konnte gezeigt werden, dass die tracheale Dimension sich nicht signifikant zwischen den Gruppen 1 bis 3 sowie 4 und 5 unterscheidet. Insgesamt haben die brachyzephalen Hunderassen eine signifikant (p < 0,001) kleinere Trachea als ihre normozephalen Gewichtsanaloga. Die Form der Trachea stellte sich bei den meisten Rassen überwiegend rund dar. Die Trachea stellte sich bei allen Rassen im Halsbereich signifi¬kant (p < 0,001) größer als im Thorax dar. Dabei war für die Gesamtstichprobe die tracheale Dimension am Messpunkt 8 signifikant kleiner als an den Messpunkte 7 und 9. Hier gab es rassespezifische Unterschiede: Deutsche Dogge, Rottweiler und Beagle zeigten keinen signifikanten Größenunterschied zwischen Messpunkt 7 bis 9, beim Kleinen Münsterländer und Berner Sennenhund lag die engste Stelle der Trachea am Messpunkt 9. 74 % der Patienten waren mit einem zu kleinen Tubus intubiert. Nur zwei Patienten hatten einen Tubus, der nach der sehr starren Definition 1 passend war. 25 % wiesen einen zu großen Tubus auf. Basierend auf der 2. Definition waren rund 66 % mit einem zu kleinen, 20 % mit einem passenden und 13 % mit einem zu großen Tubus intubiert. Schlussfolgerung. Auf Grund der hier durchgeführten Untersuchung erscheint eine Größenempfehlung für den Endotrachealtubus rein nach Körpermasse wenig sinnvoll. Eine Empfehlung für die einzelnen Rassen erscheint nötig und wurde aufgrund der hier erhobenen Daten für die 15 untersuchten Hunderassen gegeben. Insgesamt wird im klinischen Alltag die Dimension der Trachea eher unterschätzt und so ein zu kleiner Tubus für die Intubation verwendet:1 Einleitung 2 Literaturübersicht 2.1 Anatomie der Trachea 2.2 Tracheale Dimension beim Hund 2.3 Einflussfaktoren auf die Größe der Trachea 2.3.1 Körpermasse und Rasse 2.3.2 Alter und Geschlecht 2.3.3 Ventilation 2.4 Auswirkungen verwendeter Anästhetika 2.5 Bildgebende Verfahren zur Evaluation der Größenverhältnisse der Trachea 2.5.1 Endoskopie 2.5.2 Projektionsradiographie 2.5.3 Ultraschall 2.5.4 Magnetresonanztomographie 2.5.5 Computertomographie 2.6 Atemwegssicherung während der Narkose 2.6.1 Intubationsassoziierte Komplikationen 2.6.2 Veränderungen von Atemarbeit und Atemwiderstand durch die Intubation 2.6.3 Die Wahl des richtigen Tubus 3 Material und Methode 3.1 Patientenauswahl 3.2 Gruppeneinteilung 3.3 Computertomographische Untersuchung und Bildanalyse 3.3.1 Ausrichtung der Trachea und Vermessung der Tracheallänge 3.3.2 3-D Rekonstruktion der Trachea mit Volumenmessung 3.3.3 Festlegung der Messpunkte und Durchführung der Messung 3.3.4 Ermittlung der Messgenauigkeit 3.3.5 Wiederholbarkeit der Messungen 3.3.6 Ermittlung der genutzten Tubusgröße 3.3.7 Ermittlung der idealen Tubengröße 3.4 Form der Trachea 3.5 Statistische Auswertung 4 Ergebnisse 4.1 Patienten 4.2 Messgenauigkeit des Edge Finders 4.3 Tracheale Dimension an den verschiedenen Messpunkten 4.4 Tracheale Dimension im Zusammenhang mit der Körpermasse 4.5 Zusammenhang zwischen Körpermasse und trachealer Dimension bei normozephalen und brachyzephalen Hunden im Vergleich 4.6 Vergleichende Betrachtung innerhalb der Gewichtsklasse in Bezug auf die Trachealgrößen normozephaler und brachyzephaler Rassen 4.7 Vergleichende Betrachtung der trachealen Dimension bezogen auf den Geschlechtsdimorphismus 4.8 Auswahl der Tuben im klinischen Alltag 4.9 Vergleichende Betrachtung der gewählten Tuben bei normozephalen und brachyzephalen Hunderassen 4.10 Dimension der Trachea einzelner Rassen 4.10.1 Brachyzephale Hunderassen 4.10.2 Normozephale Hunderassen 5 Diskussion 5.1 Methodik 5.1.1 Patientenauswahl 5.1.2 Narkose und Beatmung während der CT-Untersuchung 5.1.3 Der ideale Tubus 5.1.4 Computertomographie und CT-basierte Analyseverfahren 5.1.5 Wiederholbarkeit der Methodik 5.2 Ergebnisse 5.2.1 Tracheale Dimension in Bezug auf die Körpermasse 5.2.2 Unterschiede in der trachealen Dimension zwischen normozephalen und brachyzephalen Hunderassen 5.2.3 Geschlechtsdimorphismus 5.2.4 Auswahl von Endotrachealtuben im klinischen Alltag 5.2.5 Untersuchung der einzelnen Hunderassen 5.3 Klinische Schlussfolgerungen 6 Zusammenfassung 7 Summary 8 Literaturverzeichnis 9 Anhang 10 Danksagung

Zusammenfassung Untersuchungen zu Anforderungen an Freilaufflächen für Hunde - Artgerechte Hundehaltung in Städten bezogen auf das Freilaufbedürfnis - Schlüsselwörter Hunde, Freilaufflächen, Bewegungsbedürfnis von Hunden, Artgerechte Hundehaltung, Tierschutz, Schutz der Bevölkerung vor möglichen Gefahren durch Hunde Einleitung Die Hundehaltung in der Stadt unterliegt einer strengen Gesetzgebung. Um eine Gefährdung oder Belästigung der Stadtbewohner so gering wie möglich zu halten, wird insbesondere der unangeleinte Freilauf von Hunden stark reglementiert. Der Hundehalter gerät aufgrund dieser Gesetze und der ebenfalls gesetzlichen Verpflichtung zur artgerechten Hundehaltung häufig in Konfliktsituationen. Ziel der Untersuchungen In dieser Arbeit wurden die Möglichkeiten einer artgerechten Hundehaltung in der Stadt mit dem Schwerpunkt auf Freilaufmöglichkeiten untersucht. Darüber hinaus wurden die Probleme der Hundehaltung in der Stadt ermittelt. Für die Problematiken wurden teilweise Lösungsvorschläge herausgearbeitet. Material und Methoden Als Grundlage für in Deutschland gehaltene Hunde wurden die Zahlen der Steuerämter, des Industrieverband Heimtierbedarf (IVH) und Zentralverband Zoologischer Fachbetriebe (ZZF) und vor allem des größten deutschen Hundeverbandes, dem Verband für das deutsche Hundewesen (VDH), verwendet. Mit den Welpenzahlen innerhalb des VDH konnten darüber hinaus die Präferenzen der Hundehalter für die verschiedenen Hunderassen ermittelt werden. Dies war besonders deshalb wichtig, da es bei keinem anderen Tier so große auch morphologische innerartliche Unterschiede gibt wie beim Hund, die das Bewegungsbedürfnis beeinflussen. Da sich das Freilaufbedürfnis auch aus Erkundungs- und Sozialverhalten der Hunde ergibt, ist nicht nur die Flächengröße, sondern auch die Strukturierung einer Fläche für deren Eignung ausschlaggebend. In diesem Zusammenhang wurden die Freilaufflächen in sechs Städten mit einer Einwohnerzahl von ca. 60.000 bis 600.000 (Aachen, Düsseldorf, Erfurt, Göttingen, Leipzig und Weimar) untersucht. Außer in Göttingen besteht in diesen, wie auch in den meisten anderen Städten, ein weitreichender Leinenzwang von dem lediglich ausgewiesene Flächen ausgenommen sind. Bei den durchgeführten Untersuchungen wurde bei allen Freilaufflächen die Lage, Größe und Struktur erfasst. Um die Problematik der Hundehaltung in der Stadt aus Sicht der Bürger exemplarisch zu erfassen, wurde für die Stadt Leipzig ein Fragebogen entworfen. Dabei wurden auch mögliche Lösungsansätze berücksichtigt. Der Fragebogen enthielt 66 Fragen und wurde von 382 Personen beantwortet. Es wurden sowohl Hundehalter als auch Nicht-Hundehalter befragt. Bei der Auswertung des Fragebogens wurde unter anderem eine analytische Statistik vorgenommen. Hierzu wurden Kreuztabellen erstellt. Die Signifikanz wurde mit Hilfe des Chi-Quadrat-Tests nach Pearson bzw. dem Exakten Test nach Fisher überprüft. Ergebnisse Es zeigte sich, dass in den letzten zehn Jahren konstant vor allem große Hunde gehalten wurden. Ca. 80 % der gehaltenen Hunde haben eine Schulterhöhe von über 40 cm, ca. 50 % sogar über 60 cm. Die Befragungen innerhalb Leipzigs bestätigten, dass hier über 65 % große Hunde gehalten werden. Die Untersuchungen zu den Freilaufflächen ergaben, dass nur in der Stadt Erfurt über 50 % der Flächen größer als 0,5 ha sind, in Düsseldorf und Leipzig sind es nur 13 bzw. 24 %, während in Aachen alle Flächen maximal 0,05 ha groß sind. Durch die unmittelbare Nähe zu Verkehrswegen und Kinderspielplätzen ist eine Gefährdung nur durch eine entsprechende Umzäunung zu vermeiden. Umzäunungen gibt es nur in Aachen und Düsseldorf bei über 80 % der Flächen. In Leipzig und Erfurt sind keine bzw. nur 14 % der Flächen eingezäunt. Das direkte Angrenzen von Verkehrswegen in bis zu 74 % der untersuchten Flächen bzw. an Gehwege in bis zu 96 % erschwert ein freies Umherlaufen von Hunden. Ebenso die unmittelbare Nähe von Kinderspielplätzen bei 27 % der Flächen in Düsseldorf bzw. 23 % der Flächen in Leipzig. Meist ist weder ein artgerechter Freilauf möglich, noch eine Gefährdung oder Belästigung anderer Bürger auszuschließen. Der Fragebogen für die Stadt Leipzig ergab, dass das Konzept der Freilaufflächen von 71 % der Nicht-Hundehalter und 90 % der Hundehalter als nicht sinnvoll oder nicht ausreichend umgesetzt beurteilt wurde. 85 % der Hundehalter gaben an, die Freilaufflächen nicht oder nur sehr selten zu nutzen, weil sie diese, vor allem wegen einer ungünstigen Lage und einer zu geringen Größe sowie einer fehlenden Abgrenzung von Verkehrswegen oder Kinderspielplätzen, für ungeeignet halten. Schlussfolgerungen Die meisten untersuchten Freilaufflächen sind nach den angelegten Kriterien als ungeeignet zu beurteilen. Diese Einschätzung wurde durch die Daten, die aus dem Fragebogen zur Problematik der Hundehaltung in der Stadt Leipzig gewonnen wurden, bestätigt. Die Kernfragen zu Problematik und Sicherheit ergaben, dass die Verschmutzung durch Hundekot als Hauptproblem empfunden wird und nicht eine Belästigung durch freilaufende Hunde. Ebenso werden vor dem Leinenzwang die Sachkunde des Halters und der Gehorsam des Hundes als sinnvolle Maßnahme zur Erhöhung der Sicherheit favorisiert. Diese Erkenntnisse in Verbindung mit der Unmöglichkeit in Städten ausreichende Freilaufflächen zu schaffen, legt die Lösung nahe, den Freilauf auch auf andere Weise zu ermöglichen. Wie in einigen Städten bereits umgesetzt, könnte eine Befreiung vom generellen Leinenzwang nach bestandener Sachkunde und Gehorsamsprüfung erlaubt werden. Mit einer solchen Lösung wäre sowohl dem Tierschutz als auch dem Schutz der Bevölkerung Rechnung getragen.

Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus (MRSA) ist im Rahmen des One-Health-Gedanken eine Gefahr für Mensch und Tier. Im Rahmen dieser Studie wurde eine Pferdeklinik auf ihre MRSA-Prävalenz in neu ankommenden Pferden und Umgebung getestet. Die beiden getrennten Abteilungen „Innere Medizin“ und „Chirurgie“ konnten dabei separat untersucht werden. Des Weiteren wurde ein Hygienekonzept entworfen, zu dem u.a. Aushänge zur Handhygiene, zusätzliche Händedesinfektionsmittelspender und Reinigungsanweisungen gehörten. Wir konnten zeigen, dass die Höhe der Prävalenz eingehender Pferde sich mit vorigen Untersuchungen deckte. Diese war jedoch in der chirurgischen Abteilung deutlich höher als in der für Innere Medizin. Die Maßnahmen führten zu einem teils signifikanten Rückgang der MRSA-Prävalenz in der Umgebung. Es kann schlussgefolgert werden, dass in Pferdekliniken, vergleichbar zur Humanmedizin, ein aktives Screening, in Verbindung mit einem adäquaten Hygienemanagement, effektive Mittel sind, um die MRSA-Last zu reduzieren.

Die neonatale Diarrhoe zählt zu den verlustreichsten Erkrankungen in der Kälberaufzucht. Eine der effektivsten Therapiemethoden bei noch funktionierendem Saugreflex stellt die orale Gabe von Rehydratationslösungen dar. Eine ungestörte Labmagenmotorik ist dabei für die Rekonvaleszenz essentiell. Ziele der Untersuchungen: Ziel der Studie war es die Labmagenentleerungsrate zwischen gesunden und durchfallkranken Kälbern zu überprüfen. Des Weiteren galt es den Einfluss von oralen Rehydratationslösungen (ORS) auf die Labmagenentleerung gesunder und durchfallkranker Kälber zu untersuchen. In der ersten Studie wurden neun weibliche Kälber (4 gesunde und 5 durchfallkranke Kälber) der Rasse Holstein-Frisian aus einem Milchviehbetrieb untersucht (4 – 14 Tage alt, mittleres Körpergewicht (± SD): 43,7  6,3 kg). Allen Kälbern wurde eine Magen-Darm-Sonde (Smart-Pill®) oral appliziert, welche über einen definierten Untersuchungszeitraum von 12 Stunden nach der Fütterung pH-Wert, Druck und Temperatur aus dem Labmagen telemetrisch vermittelte. Alle Kälber erhielten im Rahmen des Acetaminophen-Absorptionstests (APAT) zur Ermittlung der Labmagenentleerung eine Testration von 2 l Milchaustauscher gemischt mit 50 mg/kg KGW Acetaminophen (AP). Im Intervall von 30 Minuten erfolgte eine Blutprobenentnahme zur Bestimmung der Serum AP-Gehalte. Im zweiten Versuch wurden 60 weibliche Kälber (30 gesunde (H) und 30 durchfallkranke Kälber (D)) desselben Milchviehbetriebes einbezogen. Vierzehn der gesunden Kälber (HORS: n = 14) und 15 der durchfallkranken Kälber (DORS: n = 15) erhielten zusätzlich zur Testration von 2 l Milchaustauscher eine ORS Bei allen Kälbern (n = 60) wurde ein APAT zur Überprüfung der Labmagenentleerung über einen Untersuchungszeitraum von 12 Stunden nach Tränkeaufnahme durchgeführt. Die statistische Auswertung erfolgte mithilfe des Programms Statistika®. Die Daten wurden auf Normalverteilung mittels Shapiro-Wilks-Test überprüft. Normal verteilte Daten wurden mittels t-Test für unabhängige Stichproben auf Signifikanz untersucht. Bei nicht normalverteilten Daten wurden nicht-parametrische Tests (z.B. Mann-Whitney U Test mit Bonferroni Korrektur) zur Absicherung von signifikanten Effekten durchgeführt. Im ersten Versuch wurde sieben Stunden nach Tränkeaufnahme eine höhere Labmagentemperatur bei durchfallkranken Kälbern (n = 5) gemessen. Zusätzlich wiesen durchfallkranke Kälber tendenziell einen niedrigeren Labmageninnendruck als gesunde Kälber (n = 4) auf. Die mittlere ( SD) AP-Eliminationshalbwertszeit war mit APt1/2(D) = 245  42 min signifikant größer bei durchfallkranken Kälbern (n = 5) als bei gesunden Kälbern (APt1/2(H) = 171  36 min; n = 4). Dabei unterschieden sich die maximalen AP-Gehalte (Cmax) in beiden Gruppen nicht voneinander. Die im zweiten Versuch ermittelte Tmax (Zeit zum Erreichen des maximalen AP-Wertes) war bei durchfallkranken Kälbern, denen zusätzlich eine ORS supplementiert wurde (DORS, n = 15), signifikant größer (Median (25 / 75 Perzentil): Tmax(DORS) = 390 (300 / 480) min) als bei allen anderen Gruppen. Auch die korrespondierende AP-Halbwertszeit tendierte zu größeren Werten (Median (25 / 75 Perzentil): APt1/2(DORS) = 652 (445 / 795) min) im Vergleich zu den anderen Gruppen, allerdings war dieser Effekt nicht signifikant (P = 0,1). Im zweiten Versuch unterschieden sich die Cmax-Werte nicht signifikant zwischen den vier Gruppen. Die Fläche unter der Kurve der gesunden (n = 16) und durchfallkranken Kälber ohne die orale Gabe einer Rehydratationslösung (n = 15) waren innerhalb der ersten vier Stunden Untersuchungszeit signifikant größer im Vergleich zu den durchfallkranken Kälbern mit ORS (n = 15). Das Labmagenmilieu durchfallkranker Kälber unterschied sich signifikant zu den gesunden Kälbern. Die Veränderungen der Indizes zur Beschreibung der Labmagenentleerung bei durchfallkranken Kälbern zeigte eine verzögerte Labmagenentleerung. Des Weiteren hatte die Gabe einer Rehydratationslösung einen additiven Effekt auf die Verzögerung die Labmagenentleerung. Die Verzögerung und die daraus resultierenden Milieuveränderungen sollten daher im Fütterungsmanagement erkrankter Kälber weiter berücksichtigt werden.:1 EINLEITUNG 1 2 LITERATURÜBERSICHT 3 2.1 ANATOMISCHE BESONDERHEITEN DES VORMAGEN- UND LABMAGENSYSTEMS NEUGEBORENER KÄLBER 3 2.2 MOTORIK DES LABMAGENS 3 2.3 TESTVERFAHREN ZUR BESTIMMUNG DER LABMAGENENTLEERUNGSRATE 4 2.3.1 Szintigrafie 5 2.3.2 Acetaminophen-Absorptionstest (APAT) 5 2.3.3 Ultrasonografie 6 2.3.4 D-Xylose Test 7 2.3.5 Abomasaler pH-Wert 7 2.3.6 Gastrointestinale Sonde 8 2.3.7 Messung des Labmagen-Effluxes 8 2.3.8 Radiografie und Kontrastmittel 9 2.3.9 Volumetrie mittels Markersubstanzen 9 2.4 EINFLUSSFAKTOREN DER LABMAGENENTLEERUNG 10 2.4.1 Volumen 10 2.4.2 Osmolalität 11 2.4.3 Energiegehalt 11 3 ERGEBNISSE 13 3.1 MEASUREMENT OF ABOMASAL PH, LUMINAL PRESSURE AND TEMPERATURE IN HEALTHY AND DIARRHEIC DAIRY CALVES USING A WIRELESS AMBULATORY CAPSULE 13 3.2 ABOMASAL EMPTYING RATE OF DIARRHEIC AND HEALTHY SUCKLING CALVES FED WITH ORAL REHYDRATION SOLUTIONS 22 4 DISKUSSION 32 4.1 KRITIK DER METHODEN 32 4.1.1 GASTROINTESTINALE SONDE 32 4.1.2 ACETAMINOPHEN-ABSOPRTIONS-TEST UND ULTRASCHALL 33 4.1.3 GESUNDHEITSZUSTAND 33 4.1.4 UMWELTEINFLUSS UND TESTRATION 34 4.2 DISKUSSION DER ERGEBNISSE 35 4.3 SCHLUSSFOLGERUNG 40 5 ZUSAMMENFASSUNG 41 6 SUMMARY 43 7 LITERATURVERZEICHNIS 45 8 ANHANG 55

Dystonien sind neurologisch bedingte Bewegungsstörungen, bei denen es zu unwillkürlichen Muskelkontraktionen kommt, die zu abnormen Körperhaltungen und Bewegungsabläufen führen. Auf Grund unzureichender Kenntnisse zur Pathophysiologie sind die therapeutischen Möglichkeiten stark limitiert, was die Erforschung neuer Zielstrukturen und Pharmaka in Tiermodellen unerlässlich macht. Da anhand bisheriger Studienergebnisse eine gestörte corticostriatale Plastizität und veränderte Netzwerkaktivitäten im Bereich der Basalganglien als wahrscheinlichste Hauptursachen für die Entstehung von Dystonien diskutiert werden, werden strukturelle und funktionelle Veränderungen sowie mögliche Ansatzstellen neuer Therapeutika vor allem in diesem Gehirnareal untersucht. Als eine mögliche neue Zielstruktur für Pharmaka zur Behandlung von Dystonien sollte der metabotrope Glutamatrezeptor 5 (mGluR5) in zwei verschiedenen Tiermodellen der Dystonie untersucht werden. Der mGluR5 ist besonders im Bereich des Striatums, der Eingangsstruktur der Basalganglien, stark exprimiert und zudem maßgeblich an der Regulierung der synaptischen Plastizität beteiligt.Weiterhin konnten in der Behandlung einer symptomatisch verwandten Bewegungsstörung, der Levodopa-induzierten Dyskinesie, mit antagonisierenden Substanzen am mGluR5 bereits erste Erfolge erzielt werden. Zunächst erfolgten pharmakologische Untersuchungen mit dem negativen allosterischen Modulator Fenobam (20-50 mg/kg intraperitoneal, i.p.) und dem positiven allosterischen Modulator CDPPB (10-20 mg/kg i.p.) am mGluR5 im dtsz Hamstermodell, einem phänotypischen Modell der paroxysmalen Dystonie. Dabei wurden die akuten Effekte der Substanzen auf die Dystonieschwere der Tiere sowie auftretende Nebenwirkungen aufgezeichnet (n=8-10 pro Testdosis). Der Vergleich des Dystoniescores erfolgte jeweils zu einer Vehikelvor- und -nachkontrolle im selben Tier und wurde mittels Varianzanalyse (ANOVA) mit wiederholten Messungen für nicht parametrische Daten analysiert. Zusätzlich wurde an Gehirnen von dtsz Hamstern (n=7) im Vergleich zu nicht-dystonen Kontrolltieren (n=7) die Expression des mGluR5 im Striatum und Cortex untersucht.Dazu wurde zunächst eine immunhistochemische (IHC) Fluoreszenzfärbung in zwei Altersstufen der Tiere durchgeführt. Die Quantifizierung der Proteinexpression erfolgte weiterhin mittels Western Blot (WB), während die mGluR5-mRNA-Expression durch quantitative Echtzeit-PCR (RT qPCR) ermittelt wurde. Im zweiten Teil der Arbeit wurden oben genannte Untersuchungen zur Protein- und mRNA-Expression des mGluR5 im DYT1 knock-in (KI) Mausmodell durchgeführt, einem Tiermodell der häufigsten erblichen, persistenten Dystonieform des Menschen. Die Analysen der Gehirne erfolgten an männlichen 6-Monate alten DYT1 KI-Mäusen (n=6) im Vergleich zu Wildtyp-Wurfgeschwistern (n=6). Die Ergebnisse von IHC und WB wurden jeweils mittels Zwei-Wege-ANOVA und anschließendem Holm-Sidak-Test statistisch ausgewertet, während die Rohdaten der RT qPCR mittels Mann Whitney U-Test analysiert wurden. Die Signifikanz wurde für alle statistischen Tests auf p<0,05 festgelegt. Weiterhin wurden auch in diesem Modell pharmakologische Untersuchungen mit CDPPB (10-30 mg/kg i.p.) durchgeführt, um mögliche Effekte auf das Verhalten und die Bewegungsaktivität der Mäuse zu analysieren. Hierzu erfolgten Substanzapplikationen im Rahmen einer Cross-over-Studie (drei Dosierungen und Vehikel) an DYT1 KI-Tieren (n=6) und Wildtyp-Wurfgeschwistern (n=6) im Alter von 4-6 Wochen und 6 Monaten. Die Auswertung der Parameter für die Bewegungsaktivität erfolgte mittels Zwei-Wege-ANOVA. Beide Modulatoren des mGluR5 erzielten in allen getesteten Dosierungen keine Effekte auf die Dystonieschwere in den dtsz Hamstern. Allerdings löste CDPPB zusätzlich zur Dystoniesymptomatik Anzeichen einer generalisierten, axialen Dyskinesie bei der dtsz Mutante, aber nicht in nicht-dystonen Kontrollhamstern aus. Der daraufhin vermutete Unterschied in der Expression des mGluR5 bestätigte sich mittels IHC, in der sich eine 35 % höhere Rezeptorexpression im Striatum und Cortex von dtsz Hamstern im Alter der stärksten Dystonieausprägung im Vergleich zu gleichaltrigen Kontrolltieren (p<0,01) zeigte. Die Differenzen zwischen den Genotypen bestätigten sich nicht mittels WB und RT qPCR. Im DYT1 KI-Modell hingegen war die striatale mGluR5-mRNA erheblich geringer exprimiert als in den Wildtyp-Mäusen (p<0,05). Dies zeigte sich auch mittels IHC im ventralen Striatum (p<0,05; ANOVA), während im WB keine Genotyp-Unterschiede in der mGluR5-Protein-Expression zu erkennen waren. Die Applikation des CDPPB verursachte in den DYT1 KI-Mäusen weder abnorme Bewegungen noch Veränderungen im Lokomotionsverhalten. Auf Grund der teilweise inhomogenen Ergebnisse der Rezeptorstudien in beiden Tiermodellen und dem ausbleibenden erwarteten positiven Effekt des negativen allosterischen Modulators Fenobam auf die Dystonieschwere im dtsz Hamster, scheint der mGluR5 keine Schlüsselrolle in der Pathophysiologie der Dystonie zu spielen und auch nicht als Ansatzpunkt für antidystone Pharmaka geeignet zu sein. Dennoch weisen die Expressionsunterschiede in beiden Modellen auf eine Dysregulation des mGluR5 hin und bestätigen eine gestörte corticostriatale Plastizität im Dystoniegeschehen. Die Überexpression des mGluR5, wie sie sich im dtsz Modell zeigte, ist offensichtlich jedoch keine generelle Veränderung bei verschiedenen Dystonieformen, weil sie im DYT1 KI-Modell nicht nachweisbar war.:Abkürzungsverzeichnis 1. Einleitung 2. Literaturübersicht 2.1 Definition und Einteilung von Dystonien 2.1.1 Die primäre DYT1-Torsionsdystonie 2.2 Pathophysiologie primärer Dystonien 2.2.1 Pathophysiologische Bedeutung der Basalganglien 2.2.2 Synaptische Plastizität 2.3 Therapieoptionen von Dystonien 2.4 Tiermodelle für primäre Dystonien 2.4.1 Übersicht etablierter Tiermodelle 2.4.2 Das dtsz Hamstermodell 2.4.3 Das DYT1 knock-in Mausmodell 2.5 Der metabotrope Glutamatrezeptor 5 (mGluR5) 2.5.2 Therapeutisches Potenzial des mGluR5 2.6 Fragestellung der vorliegenden Arbeit 3. Publikation I 4. Publikation II 5. Diskussion 5.1 Aspekte zur Methodik 5.1.1 Untersuchungen im dtsz Hamster 5.1.2 Untersuchungen im DYT1 KI-Modell 5.2 Ergebnisse 6. Zusammenfassung 7. Summary 8. Literaturverzeichnis 9. Danksagung

In der Kinderherzchirurgie ist die Operation am kardiopulmonalen Bypass unter kardioplegen Herzstillstand ein Standardverfahren zur Korrektur angeborener Herzfehler. Dabei sorgt die Herz-Lungenmaschine (HLM) für die maschinelle Aufrechterhaltung von Blutfluss und Gasaustausch während des operativen Eingriffes. Dank stetiger Verbesserung von Technologie, Materialien sowie Anästhesieführung hat sich dieses Verfahren seit seiner ersten erfolgreichen Erprobung vor etwa 70 Jahren von einem hochriskanten Eingriff zu einem Standardverfahren in der Herzchirurgie mit jährlich sinkenden Morbiditäts- und Mortalitätsraten entwickelt. Dennoch bleibt der Eingriff ein Risikofaktor. Durch den veränderten Blutfluss an der HLM kann es zur Minderperfusion des Organismus mit hypoxisch-ischämischen und inflammatorischen Zellschäden kommen. Das Herz erfährt aufgrund der Kardioplegie eine zusätzliche Beeinträchtigung in seiner Funktion. Klinisch können sich die zellulären Schäden je nach Schweregrad in Form von Arrhythmien, kardialen Dysfunktionen bis hin zum Herzstillstand äußern. In dieser experimentellen Studie im Ferkelmodell wurden zwei potenziell kardioprotektive Strategien untersucht, durch die jene Schäden möglicherweise verringert werden könnten. Dabei handelt es sich zum einen um eine pulsatile Flussmodulation an der Herz-Lungenmaschine statt des herkömmlichen laminaren Flusses, wodurch eine bessere Oxygenierung der Organe erreicht werden könnte. Weiterhin soll eine pharmakologisch-therapeutische Möglichkeit zur Verringerung der oxidativen Zellschäden untersucht werden. Hierfür wurde Epigallocatechingallat gewählt. Dieses Polyphenol ist im grünen Tee enthalten und gilt als effektiver Radikalfänger sowie antiapoptotischer Wirkstoff. Ziel ist es festzustellen, in welchem Maße hypoxisch-ischämische und apoptotische Zellschäden nach Anwendung der HLM auftreten und inwiefern diese durch pulsatile Perfusion oder EGCG-Gabe beeinflussbar sind. Zu diesem Zweck wurden 5 Versuchsgruppen mit jeweils 6- 9 Ferkeln der Rasse Angler-Sattelschwein im Alter von ca. 4 Wochen und einem Gewicht zwischen 8-15 kg gebildet: „Kontrollgruppe“, „Kontrollgruppe + EGCG“, Versuchsgruppe „HLM laminar', Versuchsgruppe „HLM laminar + EGCG“ und Versuchsgruppe „HLM pulsatil“. Der operative Versuchsteil wurde nach einem einheitlichen OP-Protokoll unter moderater Hypothermie (28°C) mit 90-minütigem kardiopulmonalem Bypass, 30 min Reperfusionszeit und 90-minütiger Rekonvaleszenzzeit durchgeführt. Es kam die HLM vom Typ Stöckert SIII zum Einsatz, die sowohl pulsatilen als auch laminaren Blutfluss generieren kann. Den EGCG-Gruppen wurde zu zwei Zeitpunkten 10 mg/kg EGCG i.v. verabreicht. Die postoperativen Untersuchungen bestanden aus immunhistochemischen Färbungen des Herzgewebes auf hypoxisch-ischämische und apoptotische Marker (HIF-1α, AIF, Nitrotyrosin, cleaved Caspase 3, PAR, TNFα). Weiterhin wurde mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) der Gehalt an energiereichen Phosphaten und deren Abbauprodukten (ATP, AMP, ADP) gemessen. Das intraoperative Kreislaufmonitoring wurde dokumentiert. Zur Verlaufsbestimmung von Parametern des Blutbildes und der klinischen Blutchemie wurde zu drei Zeitpunkten während der Operation Blut entnommen. Die Ergebnisse zeigen, dass alle immunhistochemischen Marker in der Gruppe „HLM laminar“ am höchsten waren und belegen das Vorkommen hypoxischer, inflammatorischer und apoptotischer Stoffwechselprozesse unter Nutzung der laminaren HLM. Bei pulsatiler Perfusion wurde signifikant weniger TNFα, Caspase 3, PAR sowie Nitrotyrosin nachgewiesen und die zellulären Energiereserven (ATP/ ADP + AMP) im Myokard waren höher. Vermutlich wurde durch das veränderte Flussmuster eine bessere Gewebsoxygenierung gewährleistet. Unter EGCG-Gabe war die Expression von HIF-1α, AIF, Nitrotyrosin, TNFα und PAR signifikant vermindert. Somit ist anzunehmen, dass EGCG toxische Metabolite (ROS/ RNS) neutralisierte und gleichzeitig apoptotische Zellschäden verringerte. Beide untersuchten Strategien zeigten kardioprotektive Wirkung, da sie in die pathophysiologischen Stoffwechselwege von Ischämie/Reperfusion und Apoptose eingriffen und in der Lage waren, zelluläre Schäden zu vermindern. Die Ergebnisse sind für die Kardioprotektion in der Kinderkardiologie von Bedeutung, da sie effektive therapeutische Möglichkeiten darstellen könnten, die ischämischen Zellschäden zu verringern und somit die klinischen Folgen für das Herz zu reduzieren.:Inhaltsverzeichnis ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS TABELLENVERZEICHNIS ABBILDUNGSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 2 LITERATURÜBERSICHT 2.1 ANWENDUNG DER HERZ-LUNGENMASCHINE 2.1.1 Entwicklung der Herz-Lungenmaschine- ein historischer Überblick 2.1.2 Aufbau der Herz-Lungenmaschine und Indikation für deren Einsatz 2.1.3 Besonderheiten der pädiatrischen Kardiochirurgie 2.1.4 Bedeutung der Herz-Lungenmaschine in der Veterinärmedizin 2.2 PATHOPHYSIOLOGIE DER HERZ-LUNGENMASCHINE 2.2.1 Häufige postoperative Komplikationen 2.2.2 Entzündungsreaktion 2.2.2.1 SIRS 2.2.2.2 Körpereigene Abwehrmechanismen 2.2.2.3 Störung der Hämostase 2.2.3 Ischämie-Reperfusionsschaden 2.2.4 Zelltod 2.3 KARDIOPROTEKTIVE STRATEGIEN 2.3.1 Perioperative Maßnahmen 2.3.2 Pulsatile Perfusion 2.3.3 Pharmakologische Kardioprotektion mit Epigallogatechingallat (EGCG) 2.4 HYPOXIE-, ENTZÜNDUNGS- UND APOPTOSEMARKER ZUR ANALYSE 2.4.1 Entzündungsmarker 2.4.2 Marker für Hypoxie und oxidativen Stress 2.4.3 Apoptosemarker 2.5 FRAGESTELLUNG 3 TIERE, MATERIAL UND METHODEN 3.1 VERSUCHSDURCHFÜHRUNG 3.1.1 Versuchstiere und Versuchsgruppen 3.1.2 Anästhesie und OP-Durchführung 3.1.2.1 Prämedikation und Narkoseeinleitung 3.1.2.2 Narkose 3.1.2.3 Monitoring 3.1.2.4 Versuchsablauf 3.1.3 Extrakorporale Zirkulation und Kardioplegie 3.1.3.1 Aufbau der HLM 3.1.3.2 Operativer Zugang und Kanülierung des Herzens 3.1.3.3 Vorbereitung der HLM 3.1.3.4 Herbeiführung der Kardioplegie 3.1.3.5 Durchführung der extrakorporalen Zirkulation 3.2 POSTOPERATIVE UNTERSUCHUNGEN 3.2.1 Probenentnahme und –aufbereitung 3.2.2 Histologische Färbung 3.2.3 Immunhistochemische Färbungen 3.2.3.1 Entparaffinierung und Rehydrierung 3.2.3.2 Permeabilisierung 3.2.3.3 Blocken der endogenen Bindungsstellen 3.2.3.4 Antikörper- Inkubation 3.2.3.5 Kernfärbung 3.2.3.6 Negativkontrollen 3.2.4 Mikroskopie 3.2.5 Auswertung 3.2.6 Blutwerte 3.2.7 RP-HPLC 3.3 STATISTISCHE AUSWERTUNG 4 ERGEBNISSE 4.1 ERGEBNISSE DER BLUTPROBEN UND NARKOSE- ÜBERWACHUNG 4.2 ERGEBNISSE DER IMMUNHISTOCHEMIE 4.2.1 HIF-1α-Färbung 4.2.2 AIF-Färbung 4.2.3 Nitrotyrosin-Färbung 4.2.4 TNFα-Färbung 4.2.5 PAR-Färbung 4.2.6 cC3-Färbung 4.3 ERGEBNISSE DER RP-HPLC 5 DISKUSSION 5.1 MODELLBETRACHTUNG 5.2 EINFLUSS DER HLM AUF DAS HERZGEWEBE 5.3 LAMINARE VS. PULSATILE PERFUSION DER HLM 5.4 EINFLUSS VON EGCG 6 ZUSAMMENFASSUNG 7 SUMMARY 8 LITERATURVERZEICHNIS 9 ANHANG 9.1 ANGABEN ZU MEDIKAMENTEN UND OP-MATERIAL 9.2 GERÄTE UND ZUBEHÖR FÜR DIE POSTOPERATIVEN UNTERSUCHUNGEN 9.3 HERSTELLUNGSPROTOKOLLE UND ZUSAMMENSETZUNG DER LÖSUNGEN FÜR DIE HISTOLOGIE UND IMMUNHISTOCHEMIE 9.3.1 Formalinfixierung nach LILLIE 9.3.2 Vollautomatische Paraffineinbettung 9.4 ZUBEHÖR FÜR DIE RP-HPLC 9.5 HPLC- PROTOKOLL FÜR DIE VORBEREITUNG DER HPLC-QUANTIFIZIERUNG METABOLISCHER KOMPONENTEN IM HERZGEWEBE 9.6 AUSWERTUNG 9.7 ANTIKÖRPER UND FÄRBEPROTOKOLLE DER IMMUNHISTOCHEMIE 9.7.1 Färbeprotokoll HIF-1α 9.7.2 Färbeprotokoll AIF 9.7.3 Färbeprotokoll Nitrotyrosin 9.7.4 Färbeprotokoll TNFα 9.7.5 Färbeprotokoll PAR 9.7.6 Färbeprotokoll cC3 9.7.7 Färbeprotokoll HE 9.8 TABELLEN UND ABBILDUNGEN 10 DANKSAGUNG