Vormägen

Wie steht dem Wdk Protein zur Verfügung?

• MO spalten aufgenommene/endogene Proteine 
  -> dabei Entstehung von Stickstoff
• Stickstoff wird zur mikrobiellen Proteinsynthese benutzt
• Wdk verdauen MO mit gebildeten mikrobiellen Protein in Labmagen & Dünndarm 
  -> Resorption von Peptiden & AS über Dünndarmepithel

Resorption Ammoniak

• Ammoniakkonzentration abhängig von Protein/NPN Versorgung über Futter + intraruminalen Proteinumsatz
• grds Konzentrationsgefälle von Lumen zu Blut, da wegen Toxizität Konzentration im Blut deutlich geringer
  -> eigentlich Möglichkeit passive Resorption durch Diffusion
• ABER bei pH 5,5-7,0 hauptsächlich NH₄⁺ statt NH₃
  -> NH₃ = lipidlöslich, kann diffundieren (bei pH>7,0)
  -> NH₄⁺ = geringe Lipidlöslichkeit, daher keine Diffusion möglich
• Resorption über Kaliumkanäle

Resorption Harnstoff

• über Konzentrationsgradient passive Resorption (Diffusion) mithilfe von Transportproteinen (Urea-Transport) aus Blut in Lumen
• in Lumen direkt Spaltung durch Urease
  -> hält Konzentrationsgradienten aufrecht
• Transportrate mit hoher Varianz
  -> hohe Ammoniumkonzentrationen hemmen Diffusion von Harnstoff
  -> bei hoher A.Konz weitere Zufuhr von Harnstoff nicht nötig
• bei proteinarmer Ernährung bis 90% des rezirkulierenden Harnstoffs in Vormägen (Rest mit Harn ausgeschieden)
• bei proteinreicher Ernährung Ausscheidung des Großteils an Harnstoff

Resorption Fette

• Hydrolyse von Fetten durch mikrobielle Enzyme
  -> Lipasen & Phospholipasen: vollständige Spaltung von Triacylglyceriden
• Freisetzung langkettiger Fettsäuren
  -> Hydrierung: Entstehung trans-Fettsäuren & konjugierte Linolsäuren (CLA)
• im Futterfett v.a. Glycerin und Galactose
  -> von MO zu SCFA umgesetzt
• Resorption von langkettigen FS v.a. im Dünndarm

Transportmechanismen Psalter

• wichtiges Resorptionsorgan für Wasser, Natrium, Kalium, HCO₃^- und SCFA
• 40-50% der Flüssigkeit werden beim Rind resorbiert
  -> pro Tag bis zu 200l Zufluss bei Kühen
• Na⁺
  - Resorption über elektrogenen Transport (NHE)
  - Na⁺-Cl^--Cotransport
• K⁺
  - wie in Vormagen
• Mg²+
  - geringe Bedeutung
• SCFA
  - ausschließlich in undissoziierter Form
  -> Dissoziation in Epithelzelle führt zu Freisetzung H⁺ -> aktiviert NHE
• Cl^- und HCO₃^-
  -> Sekretion Cl
  -> Resorption HCO3: damit nicht in Labmagen, dort sonst erhöhte HCl Sekretion nötig (durch Pufferwirkung) + CO₂ Freisetzung aus HCO3 durch niedrigen pH Wert (Co2 müsste sofort aus Labmagen entfernt werden)
  -> vermutlich über Cl^- /HCO₃^- Austauscher

Pansenacidose: Mechanismus

• pH der Vormagenflüssigkeit = 5,5, - 7,0
• ergibt sich aus Wechselwirkungen von
  - SCFA-Produktion
  - Pufferwirkung des Speichels 
  - HCO₃^- Sekretion des Pansenepithels
  - SCFA Elimination
• bei großen Mengen an leicht verdaulichen KH im Futter übermäßige Produktion SCFA + Abnahme Pufferung durch verringerte Speichelbildung
• deutlicher Anstieg der SCFA -> Absinken pH Wert < 5,5,
• kohlenhydratreiches Futter meist strukturarm, dadurch verminderte Wiederkauaktivität = reduzierte Speichelbildung
  -> Fehlen einer effektiven Pufferung
• bei Absinken pH -> Anstieg des undissoziierten Anteils der SCFA (sonst 50/50)
  -> können durch Membran diffundieren, da lipophil
• in Zelle pH 7,0 -> Dissoziation der SCFA
• Anhäufung von H⁺ in Zelle
  -> Ausschleusen über Na/H Austauscher, Carboanhydrase

Pansenacidose: Folgen

• übersteigt intrazellulärer Protonenanstieg (durch Dissoziation der vermehrten SCFA) Puffersysteme & H⁺ Austauscher kommt es zur intrazellulären Acidose
  = Absinken pH Wert
• niedriger pH Wert hemmt N/K Atpase
  -> vermehrte Ansammlung von Na in Zelle: Zellschwellung
  -> Abnahme Na/H Austauscher + NaHCo3 Cotransporter
  --> verringerter Protonenabtransport
  ----> weitere Verstärkung der Acidose
• Acidose führt zu Zellschädigungen und Lysiserscheinungen
• Verdrängung der MO
  - übliche Fermentationsmuster (Acetat, Propionat, Butyrat) ändert sich
• niedriger pH Wert begünstigt Lactatbilder: Lactatkonzentration nimmt zu, übliche SCFA ab
• Lactat stärkere Säure als SCFA (3,8:4,8)
  -> nur geringe Resorption: Akkumulation -> Wassereinstrom
• Hemmung Vormagenmotorik
• Störung SBH

Pansenalkalos

• entsteht bei Missverhältnis zwischen KH & Proteinen mit zu hohem Stickstoffangebot
• Ammoniak nur unzureichend in mikrobielles Protein eingebaut, da zu wenig Energie wg. zu geringem KH Anteil
• Ammoniak = hoher pK Wert
  -> zunehmend alkalischeres Pansenmilieu
  -> hemmt MO
• mit steigendem pH Wert sinkt Resorptionsrate Ca²⁺ & Mg²⁺

Pansentympanie

= schäumige Gärung durch bestimmte Pflanzen

• bei Fermentation gebildete Gase verfangen sich in Dispersionen kleiner Futterpartikel 
• können daher nicht zu Gasblase gelangen und über Ructus abgegeben werden
• gebildete Gas verbleibt in Vormägen
• schnell lebensbedrohliches Aufblähen des Pansens

Störung Mg²⁺ Resorption

• geht zurück auf Störung der Mg²⁺ Resorption 
  -> Mg²⁺  fast nur in Vormägen resorbiert
• bei Störungen der Resorption keine Kompensation im Darm möglich
  -> dadurch erhöhte Ausscheidung von Mg²⁺ mit Kot
• Anstieg Kaliumkonzentration verursacht Herabsetzung Mg²⁺ Resorption (bspw durch erhöhte Zufuhr über Futter)
• Hypomagnesiämische Weidetetanie