Vormagenmotorik und Ingestapassage

Pseudowiederkauen

= Rejektion eines Bolus ohne rhythmische Kaubewegungen im Anschluss

-> v.a. bei Fütterung von strukturarmen Rationen

Was führt zur Hemmung des Wiederkauens?

Wiederkauen setzt Mindestmaß an Wohlbefinden voraus

-> Stress, Schmerzen und Fieber hemmen Wiederkauaktivität

-> Wiederkauen daher guter Indikator für Wohlbefinden & Gesundheit des Tieres

Ablauf Wiederkauzyklus

1. Rejektionskontraktion

• ​zusätzliche Kontraktion der Haube vor biphasischer Haubenkontrakion des A-Zyklus
• Ingesta aus Haube und Pansenvorhof werden vor Cardia gehoben 
  -> unterer Sphincter der Cardia dabei geöffnet
• zeitgleich/kurz vor Rejektionskontraktion: Inspiration bei angehobenem Gaumen
  -> durch angehobenen Gaumen Lufteinstrom über Luftwege erschwert
  -> Entstehung Unterdruck im thorakalen Bereich des Ösophagus durch Expansion des Brustkorbs

2. Transport Bolus

• durch Unterdruck Ansaugen des Bolus in Ösophagus
• schnelle, antiperistaltische Kontraktion des Ösophagus
  -> Bolus in Maulhöhle 
• dabei kurzfristiges Schließen der Epiglottis, damit Bolus nicht in Trachea

3. Wiederkauen

• durch Anheben der Zunge auspressen der Flüssigkeit aus Bolus
  -> wird direkt wieder abgeschluckt
• durch regelmäßige Kieferschlägen zerkleinern des Bolus
• nach etwa 50 Kieferschlägen (1 Minute) wird Bolus abgeschluckt -> Zyklus beendet
• nach 5-10s neuer Wiederkauzyklus

-> bei Wiederkauen Speichelsekretion mehr als verdoppelt
-> Synchronisation von Rejektionskontraktion, Verschluss Luftwege und Ösophagusaktivität nötig, vermutlich über Hypothalamus gesteuert

Ructus

• während mikrobieller Fermentation entstehen Gase, v.a. CO₂ und CH₄ (Methan)
• Sammeln sich in Gasblase im dorsalen Pansensack an
• pro Tag zwischen 500 und 1500l
• Abgabe über Ructus zwingend notwendig
• vago-vasaler Reflex, 1-2x/Minute

Ablauf

• Vorschieben der Gasblase vor die Cardia während Kontraktion des dorsalen Pansensacks während B-Zyklus
• Aktivierung von Rezeptoren in Cardia Umgebung
• Öffnung der Cardia, Gas strömt in Ösophagus
• über antiperistaltische Kontraktion gelangt Gas nach oral
• da Gaumensegel Nasen-Rachen-Raum verschließt und Maul geschlossen ist gelangt Gas über Luftröhre in Lunge
  -> teilweise Resorption des CO₂
  -> über Chemorezeptoren (erhöhter pCO₂) vorübergehende Hyperventilation
  -> Gase werden abgeatmet

Was passiert bei einer Störung des Ructus?

zunehmendes Aufgasen der Tiere (Tympanie)
-> zB durch Schlundverstopfung
-> Atem- & Kreislaufstörungen, v.a. durch Vordrängen des Zwerchfells 

erhöhte Gasproduktion durch Fütterung leicht fermentierbaren Futters führt nicht zu Tympanie!

-> Voraussetzung für Ruktus: Cardia darf während Kontraktion dorsaler PS nicht von Ingesta bedeckt sein, öffnet sich dann nicht
-> Ructus in Seiten-/Rückenlage daher erschwert oder gar nicht möglich
-> Operation bei Rindern daher idR im Stehen unter Lokalanästhesie

Was ist der Haubenrinnenreflex?

Vormagensystem bei Kälber in ersten Wochen noch klein, wenig/gar nicht mit MO besiedelt und praktisch funktionslos -> Kalb = funktioneller Monogastrier

Nahrungsquelle in ersten Wochen = Milch der Mutter
-> Verwertung der Milch über Gerinnung des Caseins unter Einwirkung Labferment und Salzsäure
-> daher muss Milch ohne Verzögerung in Labmagen
-> Haubenrinnenreflex

= reflektorisch asugelöste spiralige Drehung der beiden Haubenlippen mit gleichzeitiger Relaxation von Hauben-Psalter-Öffnung und Psalterkanal 

= funktioneller Bypass zwischen Ösophagus und Labmagen

Wie wird der Haubenrinnenreflex ausgelöst?

Reflexbogen

• Aktivierung von Chemorezeptoren in Maulhöhle und Pharynx durch aufgenommene Milch
• vagale Afferenzen über N. glossopharyngeus
• Medulla oblongata
• dorsale Bauchvagus als efferente Reflexbahn

-> Reflex ist durch andere sensorische Stimuli konditionierbar

Wieso verschwindet der Haubenrinnenreflex mit der Zeit?

durch zunehmende Aufnahme von Raufutter und die progressive Entwicklung des Vormagensystems

-> dann nicht mehr nötig

Haubenrinnenreflex Klinik

Pansensäufer

• durch unphysiologische Fütterungsmethoden oder Erkrankungen
• vollständiger oder teilweiser Ausfall des HRR
• Milch gelangt dann statt direkt in Labmagen in Pansen
• durch mikrobielle Fermentation der Milch 
  -> Entzündung Pansenschleimhaut
  -> u.U. schwerwiegende Verdauungsstörung

Schichtung Ingesta im Reticulorumen

durch unterschiedliche physikalische Eigenschaften der Futterpartikel (Größe, Form, Dichte)

• dorsaler Pansensack mit grober, weniger zerkleinerter Ingesta
  -> Pansenmatte
• darüber Gasblase
• ventraler Pansensack mit kleineren/flüssigeren Partikeln 
  -> Pansensee

Wie ist die Verweildauer von Futterpartikeln und Flüssigkeiten im Reticulorumen?

Futterpartikel = 18-72h

Flüssigkeit = 12h

Wovon ist die Verweilzeit der Ingesta abhängig?

• Volumen des Reticulorumens 
  = Poolgröße
  -> kann 20-30% (30% aber extrem) des Körpergewichts ausmachen
  -> hohe Futteraufnahme erfordert möglichst großes Volumen
  -> bei langer Verweildauer Aufnahme durch limitiertes Volumen begrenzt
• Höhe der Futteraufnahme
• Abbaurate des Futters

-> Verdaulichkeit = Verhältnis zwischen Abbau- & Passagerate

Entmischungsvorgänge der Ingesta

• laufen während Haubenkontraktionen ab
• basieren auf unterschiedlichen Flotations- & Sedimentationsverhalten der Ingestapartikel

1. wenig abgebaute Partikel
   = groß, niedrige Dichte
   - flotieren überwiegend
   - durch Haubenkontraktion Transport nach dorsokaudal
   - effektives Zurückhalten wenig verdauter Partikel
2. weitgehend verdaute Partikel
   = klein, hohe Dichte
   - verbleiben während Kontraktion in Hause
   - werden bevorzugt auf Maximum der 2. HK in Psalterkanal angesaut

-> nicht Größe ist entscheiden, wo Partikel hintransportiert werden, sondern Dichte! Nur bei ausreichend hoher Dichte verbleiben die Partikel während Konzentration im ventralen Teil der Haube

Fremdkörpererkrankung

= pathophysiologische Störung der Entmischungsvorgänge durch Aufnahme von Fremdkörpern (Nägel, Schrauben, Draht) mit Futter
-> v.a. bei Rindern, da keine selektive Futteraufnahme

• Fremdkörper gelangen nach Abschlucken in Haube
• bei Haubenkontraktion hohes Risiko der Perforation der Haubenwand
  -> Entstehung lokaler Entzündung = Reticuloperitonitis traumatica
• Beweglichkeit der Haube eingeschränkt
  -> trotz niedriger Dichte verlassen auch große Futterpartikel Reticulorumen
  -> deutlich erhöhter Anteil an großen Futterpartikeln im Kot

-> viele Landwirte geben ihren Rindern Magneten, die Fremdkörper binden und Perforation so verhindern

Verweilzeit Ingesta Psalter & Labmagen

• Psalter = 0,5-3h
  -> Futterpartikel werden länger zurückgehalten als Flüssigkeiten
• bei Wdk in Labmagen fließende Ingesta nur aus Flüssigkeit, MO und kleinen Partikeln
  -> Zufluss kontinuierlich
• Labmagen = >1h 
  -> aber wesentliche Volumenzunahme durch Sekretion