Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2004. / Title from first page of PDF file. Document formatted into pages; contains xviii, 132 p.; also includes graphics. Includes abstract and vita. Advisors: George E. Billman and Timothy E. Kirby, Dept. of Educational Services and Research. Includes bibliographical references (p. 124-132).

The electrical admittance of myocardium can be used to distinguish between stunned, ischemic and necrotic myocardial tissue. Myocardial stunning is the reversible contractile dysfunction following a brief ischemic episode. This reversible nature is clinically significant and is in contrast to the irreversible myocardial dysfunction that occurs with necrosis. This dissertation aims at developing an instrument to measure myocardial admittance during ischemia and subsequent reperfusion and to study the underlying mechanisms governing the onset and progression of ischemia and stunning. The instrument was tested on Langendorff models of the isolated rat heart that has been subjected to varying durations of global no flow ischemia and subsequent reperfusion. The relative permittivity and conductivity of the myocardium was determined and this could be correlated to the state of the tissue.

Thesis (Ph. D.)--University of Texas at Austin, 2007. / Vita. Includes bibliographical references.

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Neste estudo foram realizadas as medidas de intensidade da corrente elétrica contínua no cérebro de frangos de corte utilizando ondas de frequências híbridas e comparadas com ondas de frequências únicas. Considerando uma onda quadrada com frequência de 50 Hz, com ciclo de trabalho de 50%, a onda híbrida gera pulsos de 1500 Hz durante a metade de cada ciclo da onda, durante a fase ativa do pulso elétrico. Para cada uma das frequências híbridas utilizadas, o mesmo princípio foi aplicado. Foram utilizados 30 frangos de corte ROSS aos 42 dias de idade, com peso médio de 2,96 kg (std = 0,02), distribuídos aleatoriamente em 6 tratamentos com 5 repetições. Os tratamentos foram: 1) 50 Hz, 100 mA; 2) 200 Hz, 100 mA; 3) 400 Hz, 150 mA; 4) 50 Hz híbrida, 100 mA; 5) 200 Hz híbrida, 100 mA; e 6) 400 Hz híbrida, 150 mA. As formas de onda foram monitoradas através de um osciloscópio portátil. As aves foram abatidas e eletrodos de aço inoxidável, montados em uma base de polietileno, foram então inseridos nos hemisférios direito e esquerdo do cérebro das aves, logo abaixo do osso frontal do crânio, mantendo-se uma distância de 15 mm entre as agulhas. Os fios dos eletrodos foram conectados à um multímetro digital e a corrente elétrica foi registrada em microampères (µA), para cada um dos tratamentos. A corrente elétrica foi aplicada em cada ave individualmente, em banho eletrificado utilizando-se uma cuba experimental de acrílico e respeitando os parâmetros de insensibilização elétrica da Resolução 1099/2009 da União Europeia. A análise da variância detectou efeito significativo de frango, de sistema de frequência e de frequência para a corrente medida no cérebro dos frangos. Não houve efeito significativo da interação e da ordem de aplicação dos tratamentos. O desdobramento da análise mostrou que a onda híbrida apresenta maiores correntes (média = 58,4 ± 4,4 µA) passando pelo cérebro das aves comparado aos resultados obtidos pela onda única (média = 48,2 ± 4,1 µA). Visto que o sistema de onda híbrida apresentou um maior fluxo de corrente elétrica no cérebro de frangos de corte, sugere-se que o sistema de onda híbrida possa apresentar melhores índices de qualidade de carne mantendo o índice de bem-estar animal. Estudos sobre a eficácia da insensibilização por eletroencefalografia e parâmetros de qualidade da carne, utilizando este sistema, são necessários para se confirmar ou rejeitar tais suposições. / In this study, the intensity of the electrical direct current (DC) in the brain of broilers using hybrid-frequency waveforms system compared to single frequencies was measured. Considering a square-wave with frequency of 50 Hz (duty-cycle 50%), the hybrid-frequency waveform is obtained generating pulses at 1500 Hz in half of each cycle, in pulse-width phase. The same principle was used in the others tested hybrid frequencies. A total of 30 broilers ROSS 42 days-old with an average weight of 2.96 kg (std = 0.02), randomly distributed in a design of 6 treatments with 5 repetitions. The treatments were: 1) 50 Hz, 100 mA; 2) 200 Hz, 100 mA; 3) 400 Hz, 150 mA; 4) hybrid 50 Hz, 100 mA; 5) hybrid 200 Hz, 100 mA; and 6) hybrid 400 Hz, 150 mA. The waveforms were monitored with a portable oscilloscope. The birds were slaughtered and stainless steel electrodes, mounted on a polyethylene basis, were inserted into the right and left hemispheres of the brain of broilers, below the frontal bone of the skull, keeping a distance of 15 mm between needles. The wire electrodes were connected to a digital multimeter and the electric current was recorded in micro-amperes (µA) for each treatment. Electric current was applied to each individual bird in electrified bath using an experimental acrylic chamber according to the electrical stunning parameters of resolution 1099/2009 of the European Union. The analysis of variance indicated significant effect of broiler, frequency and system frequency for the current measured in the brain. There was no significant interaction of treatment and the application order. Detailed statistical analysis showed that the hybrid-frequency waveform system has higher currents (mean = 58.4 ± 4.4 µA) passing through the brain of the broilers compared to the results obtained by the single wave system (mean = 48.2 ± 4.1 µA). Since the hybrid wave system showed a greater flow of electric current in the brain of broilers, it is suggested that the hybrid wave system can provide better meat quality indices maintaining animal welfare. Studies about the effectiveness of stunning by electroencephalography and meat quality parameters, using this system, are needed to confirm or reject these assumptions.

Neste estudo foram realizadas as medidas de intensidade da corrente elétrica contínua no cérebro de frangos de corte utilizando ondas de frequências híbridas e comparadas com ondas de frequências únicas. Considerando uma onda quadrada com frequência de 50 Hz, com ciclo de trabalho de 50%, a onda híbrida gera pulsos de 1500 Hz durante a metade de cada ciclo da onda, durante a fase ativa do pulso elétrico. Para cada uma das frequências híbridas utilizadas, o mesmo princípio foi aplicado. Foram utilizados 30 frangos de corte ROSS aos 42 dias de idade, com peso médio de 2,96 kg (std = 0,02), distribuídos aleatoriamente em 6 tratamentos com 5 repetições. Os tratamentos foram: 1) 50 Hz, 100 mA; 2) 200 Hz, 100 mA; 3) 400 Hz, 150 mA; 4) 50 Hz híbrida, 100 mA; 5) 200 Hz híbrida, 100 mA; e 6) 400 Hz híbrida, 150 mA. As formas de onda foram monitoradas através de um osciloscópio portátil. As aves foram abatidas e eletrodos de aço inoxidável, montados em uma base de polietileno, foram então inseridos nos hemisférios direito e esquerdo do cérebro das aves, logo abaixo do osso frontal do crânio, mantendo-se uma distância de 15 mm entre as agulhas. Os fios dos eletrodos foram conectados à um multímetro digital e a corrente elétrica foi registrada em microampères (µA), para cada um dos tratamentos. A corrente elétrica foi aplicada em cada ave individualmente, em banho eletrificado utilizando-se uma cuba experimental de acrílico e respeitando os parâmetros de insensibilização elétrica da Resolução 1099/2009 da União Europeia. A análise da variância detectou efeito significativo de frango, de sistema de frequência e de frequência para a corrente medida no cérebro dos frangos. Não houve efeito significativo da interação e da ordem de aplicação dos tratamentos. O desdobramento da análise mostrou que a onda híbrida apresenta maiores correntes (média = 58,4 ± 4,4 µA) passando pelo cérebro das aves comparado aos resultados obtidos pela onda única (média = 48,2 ± 4,1 µA). Visto que o sistema de onda híbrida apresentou um maior fluxo de corrente elétrica no cérebro de frangos de corte, sugere-se que o sistema de onda híbrida possa apresentar melhores índices de qualidade de carne mantendo o índice de bem-estar animal. Estudos sobre a eficácia da insensibilização por eletroencefalografia e parâmetros de qualidade da carne, utilizando este sistema, são necessários para se confirmar ou rejeitar tais suposições. / In this study, the intensity of the electrical direct current (DC) in the brain of broilers using hybrid-frequency waveforms system compared to single frequencies was measured. Considering a square-wave with frequency of 50 Hz (duty-cycle 50%), the hybrid-frequency waveform is obtained generating pulses at 1500 Hz in half of each cycle, in pulse-width phase. The same principle was used in the others tested hybrid frequencies. A total of 30 broilers ROSS 42 days-old with an average weight of 2.96 kg (std = 0.02), randomly distributed in a design of 6 treatments with 5 repetitions. The treatments were: 1) 50 Hz, 100 mA; 2) 200 Hz, 100 mA; 3) 400 Hz, 150 mA; 4) hybrid 50 Hz, 100 mA; 5) hybrid 200 Hz, 100 mA; and 6) hybrid 400 Hz, 150 mA. The waveforms were monitored with a portable oscilloscope. The birds were slaughtered and stainless steel electrodes, mounted on a polyethylene basis, were inserted into the right and left hemispheres of the brain of broilers, below the frontal bone of the skull, keeping a distance of 15 mm between needles. The wire electrodes were connected to a digital multimeter and the electric current was recorded in micro-amperes (µA) for each treatment. Electric current was applied to each individual bird in electrified bath using an experimental acrylic chamber according to the electrical stunning parameters of resolution 1099/2009 of the European Union. The analysis of variance indicated significant effect of broiler, frequency and system frequency for the current measured in the brain. There was no significant interaction of treatment and the application order. Detailed statistical analysis showed that the hybrid-frequency waveform system has higher currents (mean = 58.4 ± 4.4 µA) passing through the brain of the broilers compared to the results obtained by the single wave system (mean = 48.2 ± 4.1 µA). Since the hybrid wave system showed a greater flow of electric current in the brain of broilers, it is suggested that the hybrid wave system can provide better meat quality indices maintaining animal welfare. Studies about the effectiveness of stunning by electroencephalography and meat quality parameters, using this system, are needed to confirm or reject these assumptions.

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Low Atmospheric Pressure Stunning (LAPS) has recently become available to the broiler industry. Therefore, research was conducted to determine the effect of stunning method (LAPS and Electrical Stunning(ES)) and postmortem deboning time (0.75 hr and 4 hr) on the instrumental and sensory acceptability (3 replications) of breast meat (n=576, 144 birds per treatment) prepared using different cooking methods (fried, baked, sous vide). Breast meat was evaluated for pH, CIE L*a*b*, yields, shear force, and consumer acceptability. Postmortem pH decline was more rapid (P<0.05) in the breast meat of LAPS stunned birds when compared to ES stunned birds, but no differences existed (P>0.05) among treatments with respect to final pH. On average, no differences (P > 0.05) existed in the sensory acceptability of fried and sous vide cooked broiler breast treatments. However, for the baked cooking method, the LAPS treatment that was deboned at 4 hr was more acceptable (P<0.05) than other treatments and the ES and LAPS 4 hr postmortem treatments had more acceptable (P<0.05) texture than the ES and LAPS 0.75 hr treatments. Since consumers were highly variable in their liking of chicken breast treatments, consumers were grouped into 6 clusters for each cooking method based on liking and preference. Cluster analysis data revealed that the greatest number of consumers liked all chicken breast treatments, but a larger proportion of consumers liked the 4 hour LAPS and ES treatments when compared to the 0.75 hr LAPS and ES treatments for all cooking methods. In addition, the consumers that indicated that baked chicken breast was highly acceptable preferred (P<0.05) breast meat from the 4 hr LAPS treatment over chicken breast meat from the 4 hr ES treatment. Based on sensory results, chicken breast meat from all stunning and deboning method combinations was highly acceptable to the majority of consumers, but the LAPS 4 hr treatment was slightly more acceptable than other treatments when baked.

Schlachtrinder werden in Deutschland gegenwärtig fast ausnahmslos mittels Bolzenschuss betäubt. Gründe dafür sind neben der guten Handhabbarkeit und Zuverlässigkeit der Geräte die hohe Betäubungssicherheit bei richtig gewähltem Ansatz des Gerätes am Kopf des Tieres. Dessen ungeachtet kommt es, durch menschliche als auch technische Fehler bedingt, immer wieder vor, dass Rinder nach dem ersten Schuss nicht oder nur unzureichend betäubt sind. Laut einschlägiger Literatur sind teilweise bis zu 32 % der Rinder von einer suboptimalen Betäubung betroffen, sowie bis zu 7 % von einer völlig fehlenden Betäubungswirkung nach dem ersten Schuss. Aus Sicht des Tier- als auch des Arbeitsschutzes ist es notwendig alle Tiere genauestens auf Anzeichen zu beobachten, die auf eine mangelhafte Betäubung oder auf ein Wiedererlangen der Wahrnehmungs- und Empfindungsfähigkeit hindeuten und diese Tiere gegebenenfalls nachzubetäuben. Ziel der vorliegenden Arbeit war es zu prüfen, ob eine Automatisierung der Betäubungsüberwachung mithilfe eines Wiegesystems möglich ist. Hierzu wurden Wiegezellen unter einer Betäubungsfalle installiert, um den Verlauf des Niederstürzens der Tiere nach erfolgter Betäubung aufzuzeichnen. Durch das zunächst ruckartige Anziehen der Gliedmaßen und das darauf folgende Zusammenbrechen der Tiere entsteht ein charakteristischer Gewichtskurvenverlauf, welcher mit der Betäubungsqualität korreliert wurde. Hierfür wurden umfangreiche Daten zur Betäubungseffektivität an 10.154 Jungbullen an einem kommerziellen Schlachtbetrieb erhoben und im Zusammenhang mit den aufgezeichneten Wiegeprotokollen ausgewertet. Herangezogen wurden zur Beurteilung des Betäubungserfolges sowohl bewährte Parameter (u. a. sofortiges Niederstürzen, negativer Corneal- bzw. Palpebralreflex und Verlust der regelmäßigen Atmung) als auch weniger übliche oder umstrittene Befunde, deren Aussagekraft geprüft werden sollte (u. a. Pupillenform, Zungen-, Ohr- und Schwanztonus, Restatemzüge und Reaktion auf Entblutestich). Anhand der insgesamt 21 erhobenen Befundparameter wurden die Tiere zum Zwecke der Auswertung in ein Schema eingeteilt. Demnach war die Betäubungswirkung nach dem ersten Schuss bei 0,3 % der Jungbullen fehlend, bei 1,8 % mangelhaft, bei 4,1 % fraglich und bei 7,4 % tadellos. 82,2 % der Tiere waren ausreichend betäubt, zeigten jedoch mindestens einen der zu prüfenden Befunde. Nachbetäubt wurden insgesamt 4,6 % der Rinder. Die zu prüfenden Parameter „keine runde, dilatierte Pupille“, „Pupille schlitzförmig“, „Ohrtonus“ und „deutliche Reaktion auf Entblutestich“ traten signifikant häufiger bei Tieren mit unzureichender Betäubungstiefe auf, während bei „Zungentonus“, „Schwanztonus“, „Restatemzügen“ und „deutlicher Erregung vor dem Schuss“ keine Korrelation erkennbar war. Die Ergebnisse zeigten auch, dass v. a. die Parameter „Schwanztonus“ und „aktives Hochziehen“ von verschiedenen Personen sehr subjektiv wahrgenommen wurden. Besondere Beachtung wurde dem Parameter „wiederkehrende regelmäßige Atmung“ geschenkt, da er erst zu einem relativ späten Zeitpunkt nach der Bolzenschussbetäubung auftritt. Eine solche wiederkehrende Atmung ca. 60 s nach der Betäubung trat bei 19 % der als unzureichend betäubt eingestuften Jungbullen sowie bei insgesamt 1,2 % aller untersuchten Tiere auf. 38 % dieser Tiere wies vorher bereits eine Bulbusrotation auf, sowie 22 % Nystagmus, während lediglich 4 % bzw. 2 % der Tiere ohne wiederkehrende Atmung diese Befunde zeigten. Zwischen der Länge des „stun-to-stick-Intervalls“ und dem Befund „wiederkehrende regelmäßige Atmung“ wurde kein verlässlicher Zusammenhang hergestellt. Nach den Ergebnissen dieser Untersuchung sind die Parameter „Zungentonus“, „Schwanztonus“, „Restatemzüge“, „deutliche Erregung vor dem Schuss“ und „aktives Hochziehen“ folglich wenig oder gar nicht aussagekräftig in Bezug auf die Betäubungsqualität. Im Gegensatz dazu sollte bei Bulbusrotation, Nystagmus und erhaltenem Ohrtonus eine sehr gewissenhafte weitere Beobachtung des Tieres bzw. eine „Sicherheits-Nachbetäubung“ erfolgen, um einem Wiederkehren der Wahrnehmungs- und Empfindungsfähigkeit des Rindes zuvorzukommen. Darüber hinaus scheint eine präzise Betäubung und sorgfältige Beobachtung der Tiere bis zum Ende der „Schwall-Entblutung“ zudem zielführender im Hinblick auf den Tierschutz als eine rigide Einhaltung des vorgeschriebenen „stun-to-stick-Intervalls“ von 60 s. Anhand der aufgezeichneten Wiegeprotokolle konnten 94 % der Tiere mit fehlender Betäubungswirkung bei einer Spezifität von 98 % korrekt als solche erkannt werden. Für Tiere mit mangelhafter Betäubungswirkung betrug die Sensitivität lediglich 49 %, bei einer Spezifität von 78 %. Nach den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit ist das entwickelte Wiegesystem folglich zur Echtzeit-Analyse der Betäubungstiefe in dieser Form wenig geeignet, da Rinder mit gering ausgeprägten Anzeichen unzureichender Betäubungstiefe nicht mit ausreichend hoher Sensitivität und Spezifität erkannt werden konnten. Echte Fehlbetäubungen allerdings (kein Niederstürzen der Tiere beim ersten Betäubungsversuch) sind mithilfe des erläuterten Wiegesystems überwiegend gut identifizierbar. Eine kontinuierliche statistische Erfassung dieser Fehlbetäubungsrate, wie sie mit Beschluss 672/12 vom Bundesrat gefordert wird, wäre durch das entwickelte System daher möglich. / In Germany, slaughter cattle are stunned by captive bolt with almost no exceptions. Reasons for this are the good practicability and reliability of the (stunning) device, as well as the high stunning safety when a correct positioning of the device on the animal’s head is ensured. Due to human or technical faults it can still happen that cattle are not at all or not sufficiently stunned after the first shot. According to relevant literature, in some cases up to 32 % of the cattle are affected by suboptimal stunning, and up to 7 % by complete stunning failure at the first shot. Both from an animal welfare and working safety point of view, it is necessary to thoroughly monitor all animals for signs of insufficient stunning or recovery of consciousness and, if necessary, to re-stun them. The aim of this study was to determine if the monitoring of stunned cattle could be automated with the help of a weighing system. For this purpose, a weight scale was installed under the stunning box to plot the animals’ collapsing after the stun. The jerky lifting of the limbs and the following collapse create a characteristic weight curve, which was correlated to the stunning efficiency. For this purpose extensive data referring to the stunning efficiency were collected in 10,154 young bulls on a commercial slaughtering plant and interpreted in context with the recorded weight protocols. For the assessment of stunning efficiency, both established (e.g. immediate collapse, negative corneal- and palpebralreflex, cessation of rhythmic breathing) as well as less proved parameters (e.g. form of pupils, muscle tone of tongue, ears and tail, post stun exhalation, reaction to sticking), were used and the significance of the latter was investigated. On the basis of the 21 assessed parameters the animals were classified in a scheme for further analysis. According to this scheme, the stunning effect of the first shot was totally absent in 0.3 % of the young bulls, incomplete in 1.8 %, doubtful in 4.1 % and perfect in 7.4 %. 82.2 % of the animals were adequately stunned, but showed at least one of the parameters to be checked. In total 4.6 % of the cattle were re-stunned. The parameters “pupils not round and dilatated”, “pupils slit-like”, “ear muscle tone” and “clear reaction to sticking” appeared significantly more often in animals with imperfect concussion, while muscle tone of tongue and tail, post stun exhalation, and clear excitement before stunning could not be correlated with the stunning efficiency. The results showed also that the parameters “muscle tone of tail” and “lifting on the bleeding rail” in particular, were judged very subjectively between different persons. Special attention was paid to the parameter “regular breathing regained” as it occurs at a quite late stage after captive bolt stunning. Such recurring breathing about 60 s after stunning appeared in 19 % of young bulls classified as imperfectly stunned as well as in 1.2 % of all examined animals. Before regaining regular breathing, 38 % of these animals showed a rotation of the eye and 22 % showed nystagmus whereas only 4 % and 2 % respectively of the animals without recurring breathing showed these results. No reliable correlation was found between the length of the stun-to-stick intervals and the parameter “regular breathing regained”. According to the findings of this study the parameters “muscle tone of tongue and tail”, “post stun exhalation”, “clear excitement before stunning” and “lifting on the bleeding rail” are either not, or only slightly, conclusive as to the stunning efficiency. In contrast to that, there should be a very careful observation of the animals showing “rotation of the eye”, “nystagmus” or “ear muscle tone”, or a safety re-stun to prevent the cattle from regaining consciousness and sensibility. Furthermore a careful observation of the animals until the end of bleeding seems to be more important in terms of animal welfare than the rigid fulfilling of the prescribed stun-to-stick-interval of 60 s. With the help of the weight protocols, 94 % of the animals with absent stunning effect could be correctly identified, with a specificity of 98 %. For animals with incomplete stunning effect the sensitivity was only 49 %, with a specificity of 78 %. According to the results of this study, the developed system is not suitable in this form as a real-time-surveillance system to decide whether there should be a re-stun or not, as cattle with less distinctive signs of imperfect stunning efficiency could not be recognized with sufficiently high sensitivity and specificity. However, complete stunning failures (no collapse after first stun) are predominantly well detectable with the explained scale system. A continuous statistical recording of stunning failures, as demanded by the Bundesrat in the resolution (Beschluss) 672/12, would therefore be possible with the developed system.

Schlachtrinder werden in Deutschland gegenwärtig fast ausnahmslos mittels Bolzenschuss betäubt. Gründe dafür sind neben der guten Handhabbarkeit und Zuverlässigkeit der Geräte die hohe Betäubungssicherheit bei richtig gewähltem Ansatz des Gerätes am Kopf des Tieres. Dessen ungeachtet kommt es, durch menschliche als auch technische Fehler bedingt, immer wieder vor, dass Rinder nach dem ersten Schuss nicht oder nur unzureichend betäubt sind. Laut einschlägiger Literatur sind teilweise bis zu 32 % der Rinder von einer suboptimalen Betäubung betroffen, sowie bis zu 7 % von einer völlig fehlenden Betäubungswirkung nach dem ersten Schuss. Aus Sicht des Tier- als auch des Arbeitsschutzes ist es notwendig alle Tiere genauestens auf Anzeichen zu beobachten, die auf eine mangelhafte Betäubung oder auf ein Wiedererlangen der Wahrnehmungs- und Empfindungsfähigkeit hindeuten und diese Tiere gegebenenfalls nachzubetäuben. Ziel der vorliegenden Arbeit war es zu prüfen, ob eine Automatisierung der Betäubungsüberwachung mithilfe eines Wiegesystems möglich ist. Hierzu wurden Wiegezellen unter einer Betäubungsfalle installiert, um den Verlauf des Niederstürzens der Tiere nach erfolgter Betäubung aufzuzeichnen. Durch das zunächst ruckartige Anziehen der Gliedmaßen und das darauf folgende Zusammenbrechen der Tiere entsteht ein charakteristischer Gewichtskurvenverlauf, welcher mit der Betäubungsqualität korreliert wurde. Hierfür wurden umfangreiche Daten zur Betäubungseffektivität an 10.154 Jungbullen an einem kommerziellen Schlachtbetrieb erhoben und im Zusammenhang mit den aufgezeichneten Wiegeprotokollen ausgewertet. Herangezogen wurden zur Beurteilung des Betäubungserfolges sowohl bewährte Parameter (u. a. sofortiges Niederstürzen, negativer Corneal- bzw. Palpebralreflex und Verlust der regelmäßigen Atmung) als auch weniger übliche oder umstrittene Befunde, deren Aussagekraft geprüft werden sollte (u. a. Pupillenform, Zungen-, Ohr- und Schwanztonus, Restatemzüge und Reaktion auf Entblutestich). Anhand der insgesamt 21 erhobenen Befundparameter wurden die Tiere zum Zwecke der Auswertung in ein Schema eingeteilt. Demnach war die Betäubungswirkung nach dem ersten Schuss bei 0,3 % der Jungbullen fehlend, bei 1,8 % mangelhaft, bei 4,1 % fraglich und bei 7,4 % tadellos. 82,2 % der Tiere waren ausreichend betäubt, zeigten jedoch mindestens einen der zu prüfenden Befunde. Nachbetäubt wurden insgesamt 4,6 % der Rinder. Die zu prüfenden Parameter „keine runde, dilatierte Pupille“, „Pupille schlitzförmig“, „Ohrtonus“ und „deutliche Reaktion auf Entblutestich“ traten signifikant häufiger bei Tieren mit unzureichender Betäubungstiefe auf, während bei „Zungentonus“, „Schwanztonus“, „Restatemzügen“ und „deutlicher Erregung vor dem Schuss“ keine Korrelation erkennbar war. Die Ergebnisse zeigten auch, dass v. a. die Parameter „Schwanztonus“ und „aktives Hochziehen“ von verschiedenen Personen sehr subjektiv wahrgenommen wurden. Besondere Beachtung wurde dem Parameter „wiederkehrende regelmäßige Atmung“ geschenkt, da er erst zu einem relativ späten Zeitpunkt nach der Bolzenschussbetäubung auftritt. Eine solche wiederkehrende Atmung ca. 60 s nach der Betäubung trat bei 19 % der als unzureichend betäubt eingestuften Jungbullen sowie bei insgesamt 1,2 % aller untersuchten Tiere auf. 38 % dieser Tiere wies vorher bereits eine Bulbusrotation auf, sowie 22 % Nystagmus, während lediglich 4 % bzw. 2 % der Tiere ohne wiederkehrende Atmung diese Befunde zeigten. Zwischen der Länge des „stun-to-stick-Intervalls“ und dem Befund „wiederkehrende regelmäßige Atmung“ wurde kein verlässlicher Zusammenhang hergestellt. Nach den Ergebnissen dieser Untersuchung sind die Parameter „Zungentonus“, „Schwanztonus“, „Restatemzüge“, „deutliche Erregung vor dem Schuss“ und „aktives Hochziehen“ folglich wenig oder gar nicht aussagekräftig in Bezug auf die Betäubungsqualität. Im Gegensatz dazu sollte bei Bulbusrotation, Nystagmus und erhaltenem Ohrtonus eine sehr gewissenhafte weitere Beobachtung des Tieres bzw. eine „Sicherheits-Nachbetäubung“ erfolgen, um einem Wiederkehren der Wahrnehmungs- und Empfindungsfähigkeit des Rindes zuvorzukommen. Darüber hinaus scheint eine präzise Betäubung und sorgfältige Beobachtung der Tiere bis zum Ende der „Schwall-Entblutung“ zudem zielführender im Hinblick auf den Tierschutz als eine rigide Einhaltung des vorgeschriebenen „stun-to-stick-Intervalls“ von 60 s. Anhand der aufgezeichneten Wiegeprotokolle konnten 94 % der Tiere mit fehlender Betäubungswirkung bei einer Spezifität von 98 % korrekt als solche erkannt werden. Für Tiere mit mangelhafter Betäubungswirkung betrug die Sensitivität lediglich 49 %, bei einer Spezifität von 78 %. Nach den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit ist das entwickelte Wiegesystem folglich zur Echtzeit-Analyse der Betäubungstiefe in dieser Form wenig geeignet, da Rinder mit gering ausgeprägten Anzeichen unzureichender Betäubungstiefe nicht mit ausreichend hoher Sensitivität und Spezifität erkannt werden konnten. Echte Fehlbetäubungen allerdings (kein Niederstürzen der Tiere beim ersten Betäubungsversuch) sind mithilfe des erläuterten Wiegesystems überwiegend gut identifizierbar. Eine kontinuierliche statistische Erfassung dieser Fehlbetäubungsrate, wie sie mit Beschluss 672/12 vom Bundesrat gefordert wird, wäre durch das entwickelte System daher möglich. / In Germany, slaughter cattle are stunned by captive bolt with almost no exceptions. Reasons for this are the good practicability and reliability of the (stunning) device, as well as the high stunning safety when a correct positioning of the device on the animal’s head is ensured. Due to human or technical faults it can still happen that cattle are not at all or not sufficiently stunned after the first shot. According to relevant literature, in some cases up to 32 % of the cattle are affected by suboptimal stunning, and up to 7 % by complete stunning failure at the first shot. Both from an animal welfare and working safety point of view, it is necessary to thoroughly monitor all animals for signs of insufficient stunning or recovery of consciousness and, if necessary, to re-stun them. The aim of this study was to determine if the monitoring of stunned cattle could be automated with the help of a weighing system. For this purpose, a weight scale was installed under the stunning box to plot the animals’ collapsing after the stun. The jerky lifting of the limbs and the following collapse create a characteristic weight curve, which was correlated to the stunning efficiency. For this purpose extensive data referring to the stunning efficiency were collected in 10,154 young bulls on a commercial slaughtering plant and interpreted in context with the recorded weight protocols. For the assessment of stunning efficiency, both established (e.g. immediate collapse, negative corneal- and palpebralreflex, cessation of rhythmic breathing) as well as less proved parameters (e.g. form of pupils, muscle tone of tongue, ears and tail, post stun exhalation, reaction to sticking), were used and the significance of the latter was investigated. On the basis of the 21 assessed parameters the animals were classified in a scheme for further analysis. According to this scheme, the stunning effect of the first shot was totally absent in 0.3 % of the young bulls, incomplete in 1.8 %, doubtful in 4.1 % and perfect in 7.4 %. 82.2 % of the animals were adequately stunned, but showed at least one of the parameters to be checked. In total 4.6 % of the cattle were re-stunned. The parameters “pupils not round and dilatated”, “pupils slit-like”, “ear muscle tone” and “clear reaction to sticking” appeared significantly more often in animals with imperfect concussion, while muscle tone of tongue and tail, post stun exhalation, and clear excitement before stunning could not be correlated with the stunning efficiency. The results showed also that the parameters “muscle tone of tail” and “lifting on the bleeding rail” in particular, were judged very subjectively between different persons. Special attention was paid to the parameter “regular breathing regained” as it occurs at a quite late stage after captive bolt stunning. Such recurring breathing about 60 s after stunning appeared in 19 % of young bulls classified as imperfectly stunned as well as in 1.2 % of all examined animals. Before regaining regular breathing, 38 % of these animals showed a rotation of the eye and 22 % showed nystagmus whereas only 4 % and 2 % respectively of the animals without recurring breathing showed these results. No reliable correlation was found between the length of the stun-to-stick intervals and the parameter “regular breathing regained”. According to the findings of this study the parameters “muscle tone of tongue and tail”, “post stun exhalation”, “clear excitement before stunning” and “lifting on the bleeding rail” are either not, or only slightly, conclusive as to the stunning efficiency. In contrast to that, there should be a very careful observation of the animals showing “rotation of the eye”, “nystagmus” or “ear muscle tone”, or a safety re-stun to prevent the cattle from regaining consciousness and sensibility. Furthermore a careful observation of the animals until the end of bleeding seems to be more important in terms of animal welfare than the rigid fulfilling of the prescribed stun-to-stick-interval of 60 s. With the help of the weight protocols, 94 % of the animals with absent stunning effect could be correctly identified, with a specificity of 98 %. For animals with incomplete stunning effect the sensitivity was only 49 %, with a specificity of 78 %. According to the results of this study, the developed system is not suitable in this form as a real-time-surveillance system to decide whether there should be a re-stun or not, as cattle with less distinctive signs of imperfect stunning efficiency could not be recognized with sufficiently high sensitivity and specificity. However, complete stunning failures (no collapse after first stun) are predominantly well detectable with the explained scale system. A continuous statistical recording of stunning failures, as demanded by the Bundesrat in the resolution (Beschluss) 672/12, would therefore be possible with the developed system.