Untersuchungen zum Einfluss intraruminal verabreichter Saurer Salze auf den systemischen Säuren-Basen-Status (Henderson-Hasselbalch-Modell, Stewart- Modell) bei Kühen

Abstract

Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, den Einfluss verschiedener Saurer Salze bzw. Salzkombinationen auf den Säuren-Basen- und Kalziumhaushalt von Rindern darzustellen. In der Beschreibung von Veränderungen der Säuren-Basen- Homöodynamik sollten sowohl das Henderson-Hasselbalch-Modell als auch die aktuellere Theorie von Peter Stewart Berücksichtigung finden. Für die Fragestellung wurden 8 Saure Salze und 2 Salzkombinationen sowie Aqua dest. als Negativkontrolle an 11 nichttragenden, nichtlaktierenden Kühen der Rasse Holstein Friesian getestet. Die Versuchsanordnung erfolgte nach einem 11 x 11 Lateinischen Quadrat. 14 Tage lang wurden 2 Equivalente eines Salzes/Tier/Tag bzw. Aqua dest. als Negativkontrolle intraruminal über eine Pansenfistel verabreicht. Im Anschluss folgte eine Wash out -Phase ohne Salzapplikation. Am Ende der 11 je 4-wöchigen Versuchsperioden hatten alle 11 Rinder jedes der Salze, die Salzkombinationen sowie die Negativkontrolle einmal erhalten. Zur Beurteilung von Säuren-Basen- und Kalziumhaushalt wurden zweimal wöchentlich Blut-und Harnproben genommen. Zudem wurde am Ende jeder Salzphase ein Tagesprofil erstellt, das eine mögliche tageszeitliche Dynamik von Harn-pH und NSBA (Netto-Säuren-Basen-Ausscheidung) aufzeigen sollte. Die intraruminale Gabe der Sauren Salze induzierte bei den Versuchsrindern eine unterschiedlich intensiv ausgeprägte metabolische Azidose. Diese drückte sich durch gering erniedrigte Werte von Blut-pH und -BE sowie die deutlichere Absenkung von pH und NSBA im Harn aus. Nach dem Strong Ion Modell von Stewart liegt die Ursache hierfür in einer Erhöhung der Serum-(Chlorid) bzw. einem Abfall der Serum-(Natrium) oder -(Kalium) oder in beiden Vorgängen. Der Anstieg der Chloridionen mag durch eine Steigerung des intestinal absorbierbaren Anionenanteils durch Chloridsalze begründet sein. Dies bestätigt sich in der durch 6 anionische Komponenten signifikant erniedrigten Serum-(SID), die nach Stewart der Ausdruck einer metabolischen Azidose ist. Zudem fiel die Serum-(SID) jedoch auch bei dem Salz CaSO4-D10 ab, welches scheinbar über sekundäre Mechanismen zu einem Anstieg der Chloridionen im Serum führte. Die zeitgleich stattfindenden Veränderungen der Harn-(Chlorid) und -(SID) waren stark fütterungsabhängig und ermöglichten vorerst keine sichere Aussage über die Abweichungen im Säuren-Basen-Haushalt bei Anionenzusatz. Gegenüber den Kontrolltieren kam es bei den mit anionischen Salzen behandelten Rindern zu einer Hyperkalzurie. Gleichzeitig veränderten sich jedoch sowohl die Gesamt-(Kalzium) als auch die Aktivität des ionisierten Kalziums im Serum nicht auffällig. Dieses Resultat lässt auf eine Steigerung des Kalzium- Turnovers im Organismus schließen. Über die Erhöhung von Kalzium-Input und -Output scheinen die endokrinen Mechanismen zur Konstanthaltung des Serumkalziumspiegels um den Geburtszeitraum aktiviert zu werden. Im Tagesprofil wurde sichtbar, dass sowohl der Harn-pH als auch die NSBA unter der Verwendung Saurer Salze einer fütterungsbedingten tageszeitlichen Rhythmik unterliegen. Beide Parameter zeigten einen signifikanten Abfall zwischen 7:00 (=vor der Fütterung) und 19:00 (=nach zweimaliger Fütterung sowie etwa 4 h nach der zweiten experimentellen Salzzuführung). Keine bzw. nur geringe Schwankungen von pH-Wert und NSBA waren bei den Kontrolltieren ohne Salzsupplementierung messbar. Somit sollte der Probenzeitpunkt in die Beurteilung der Ergebnisse mit einbezogen werden, wenn es um die Einschätzung einer ausreichenden Ansäuerung des Organismus im Rahmen der Gebärparese- Prophylaxe geht.

In a clinical comparative study different anionic salts were evaluated for their effects on systemic acid-base status and calcium balance. For the description of changes in acid-base balance the Henderson-Hasselbalch approach and Stewart s strong ion model were compared. Eight anionic salts, two salt mixtures and aqua dest. as a control were tested on eleven nonlactating, nonpregnant Holstein cows for 2-week periods in a 11 x 11 Latin square design. All salts were given intraruminal through a rumen fistula at the rate of 2 equivalents/cow/day. Each 2-week salt-application was followed by a 2-week wash out -period without any salt exposure. Twice a week blood and urine samples were taken. To monitor a prospective circadian rhythm of urinary pH and NABE (net-acid-base excretion) urine was sampled every 4 h during 24 h at the last day of each salt period . Anionic salt treatments induced a metabolic acidosis evidenced by slightly decreased blood pH and BE as well as a marked decrease in urinary pH and NABE. The strong ion difference (SID) in serum was siginficantly reduced by 6 supplemented anionic salts. The acidosis may be explained by increased serum-(Cl) and/or decreased serum-(Na) or -(K) on the basis of Stewart s strong ion model. The changes in serum-(Cl) may be a result of raised intestinal anions by application of chloride salts. Nevertheless serum-SID either decreased in animals getting CaSO4-D10 which seemed to activate secondary mechanisms to increase chloride-ions in serum. Alterations in urinary (chloride) and (SID) were associated with feeding components and for the present can t be used for control of deviations in acid-base balance by anionic salts. In contrast to the control-animals, cows getting an acidogenic diet showed hypercalciuria. At the same time no effect of the anionic salts was measured in serum-(Ca) or activity of the ionized calcium. This indicates an improved turnover of calcium which could help to maintain the serum calcium level when it is under marked stress as it would occur at onset of lactation. Urinary pH and NABE followed a circadian rhythm in cows obtaining anionic salts. Both parameters presented a significant decrease in between 7:00 am and 7:00 pm, whereas urinary pH and NABE of the control animals were unaffected. Therefore the time of sampling should be included in the view of acidification by anion salt supplementation for prevention of parturient paresis.