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Verdauungssystem

Stoffwechselvorgänge bei der Ernährung:

Futteraufnahme = Fressen: Nährstoffe sind noch in einer nicht nutzbaren Form = das Tier kann sie so noch nicht aufnehmen

Verdauung = Zerlegung und Umwandlung des Futters in lösliche, aufsaugbareNährstoffe und in unverdauliche Reste

Aufsaugen = verwertbare Nährstoffe gelangen über die Darmwand in die Blut-und Lymphbahnen

Ausscheidung = unverdaute Reste = Ballaste werden im Kot ausgeschieden

Das Haustier lebt nicht von dem, was es frisst, sondern von dem, was es verdauen und aufnehmen kann!

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Aufbereitung des Futters

Verdauungsarten

Mechanisch Chemisch Bakteriell

Biologisch

Zerkleinern und Auflösen

durch Kauen, Einspeicheln,

Schlucken und Durch-

mischen

Zersetzung und Spaltung

durch Fermente in den

Verdauungssäften

Zersetzung mit

Hilfe von Bakterien

(z. B. Zellulose =

schwer verdaul.),

Je nach Nutztierart unterschiedliche Schwerpunkte!

Im Maul und Magen –speziell im Pansen

Im Pansen, Blinddarm undDickdarm

Im Magen undDarm

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Trinkwasser

●Immer reichlich, frisch und einwandfrei benötigt

●Wassermenge hängt ab von:

–Alter

–Gewicht

–Leistung

–Wassergehalt des Futters

–Feuchtigkeitsgehalt der Umwelt

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Faustzahlen für täglichen

Wasserbedarf

●Rind 4-6 lt je kg TM

●Schwein 2-4 lt je kg TM

●Übrige Nutztiere 2-5 lt je kg TM

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Das Gebiss●Hilft bei der Aufnahme und Zerkleinerung des

Futters

●Besteht aus

–Oberkiefer

–Unterkiefer

–Schneidezähne

–Eckzähne und

–Backenzähne

●Milch- und vord. Backenzähne werden

gewechselt, hint. Backenzähne bleiben

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Gebissformen

●Diese sind im Allgemeinen für die Zerkleinerung

der arttypischen Nahrung angepasst.

●Kaninchen als Nagetier wachsen die Zähne

ständig, daher müssen sie die Möglichkeit zum

Nagen haben. Sonst entstehen

Zahnmissbildungen.

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Futteraufnahme mit Lippen und Zunge und Schneidezähne am Unterkiefer - Brauchen beim Fressen Gegenhalt

Zerkleinerung erfolgt erst mit Wiederkauen

Am Oberkiefer anstatt Schneide- zähne eine Kauplatte

Sehr breite Backenzähne – Wieder- kauen

Strukturiertes Futter verursacht schon beim Fressen hohen Speichelfluss – schlüpfrig

Rinder erzeugen täglich 80-180 lt Speichel

Wiederkäuerspeichel reagiert alkalisch – pH Wert ca. 8,2. (Natriumbicarbonat)

Wiederkäuer

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Pferd

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Futteraufnahme mit Lippen

Kauen gründlich

brauchen lange Zeit zum Fressen

Können sehr tief hinuntergrasen

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Schwein

AllesfressergebissFutter sehr schnell geschlungen,wenig gekautFutter muss weich und wässrig seinSpeichel enthält stärkespaltendes Ferment (Ptyalin) Trogform als Halbschale

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Geflügel

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Schlucken das Futter unzerkaut.

Speichel kommt erst im Kropf dazu.

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Verdauung im Magen

●Alle Säuglinge produzieren im Drüsenmagen

das Ferment LAB

●Gerinnung der Milch

●Vorverdauung der Eiweißstoffe

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Wiederkäuermägen

Teile der WK-mägen:

Vormägen:●Pansen = Rumen●Pansenvorhof = Schleudermagen●Netzmagen = Haube●Blättermagen = Psalter

●Drüsenmagen:●Labmagen

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Magen des Kalbes

●Beim Kalb noch keine funktionstüchtigen

Vormägen

●Leicht verdauliche Nahrung in Form von Milch

●Schlund- und Psalterrinne direkt in Labmagen

●Eingedickt

●Größter Abschnitt des Magenaufbaues ist der

Labmagen

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Aufzuchtkalb und Jungrind

●Züchtungsmaßnahmen

–Selektion bei Vater und Mutter – Fresser

●Fütterungsmaßnahmen

–Frühentwöhnung des Kalbes

–Frühzeitige Gewöhnung an feste Nahrung (Heu, KF)

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Entwicklung der Magenabschitte

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Erwachsenes Rind

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●Die Vormägen füllen die gesamte linke Bauchhöhle aus.

●Bis zu 220 Liter Fassungsvermögen, davon 180 Liter im Pansen.

●Lokalisierung: Linke Hungerluke

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Die Wiederkäuermägen

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Blick in den Pansen

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●Innen mit zahlreichen Zotten ausgekleidet

●Große Gärkammer

●Mikroben zerlegen bestimmte Futterbestandteile

– sind auf ein Futter spezialisiert

(Futterumstellung!!)

●Fassungsvermögen bist 200lt

●Menge der Mikroben 3-8kg

●Mikroben werden verdaut und geben so Protein

frei

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pH-Wert im Pansen

●Idealwert: 6,3 – 6,8

●pH-Wert unter 6,3: Saure Gärung = Acidose

Futter bleibt im Pansen liegen; Pansenmotorik gebremst Futteraufnahme vermindert; Pansenstillstand Klauenprobleme nehmen zu

●pH-Wertregelung über die Speichelmenge = Na-Bi-karbonat

RFA-reiches strukturiertes Futter, z.B Heu, trockene Grassilage: Viel kauen, viel Speichelproduktion, viel Na-Bikarbonat – guter pH-Wert

Stärkereiches Futter,z.B. Maissilge, KF, gut zerkleinert, große Mengen: wenig zum Kauen, tiefer pH-Wert

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Wiederkauen

●Verkehrte Kontraktion des Netzmagens und

Pansens führt zur verkehrten Schluckbewegung

= Antiperistaltik

●Beginnt ½ bis 1 Stunde nach der

Nahrungsaufnahme

●40-60 Kauschläge je Bissen

●Dauert ca. 6-7 Std. täglich

●Großteil des Futters gründlich zerrieben und

eingespeichelt

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Wiederkauen

●Zerkleinertes Futter gelangt in den Blättermagen

●Rest zurück in den Pansenvorhof

●WK ist ein Reflexvorgang

●Pansenmotorik ständige Durchmischung des

Inhalts

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Wiederkauen

Viel Wiederkauen = viel Speichel = günstiger pH-Wert 24

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Pansenmotorik = Peristaltik

Pansenmuskel sorgen für ständige Durchmischung des Inhaltes.

6 Bewegungen in 2 Minuten

Hörbar an der linken Hungerluke = Schleudermagen

Fieber kann zum Einstellen derBewegungen führen Lebensgefahr

Beim Durchmischen entsteht Gas = MethangasGase werden durch Rülpsen entlassen.Blähungen: Pansenausgang verschlossen; Trokar oder AntiblähmittelVerursacher: Junger Klee, Raps bzw. alles, was zu wenig Rohfaser hat

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Der Kohlehydratstoffwechsel

●Rohfaser ergibt hauptsächlich Essigsäure

–Energielieferant

–Milchfettbildung

–Cholesterinsynthese

–Bildung weiblicher Geschlechtshormone (Fruchtbarkeit)

●Struktur erfordert mehr Wiederkauen – mehr

Speichel – besserer pH-Wert

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Der Kohlehydratstoffwechsel

●Stärke- und Zuckerarten werden nur zum Teil

aufgespalten

●Ergeben Propion- und Buttersäure

–Sind Energielieferanten

●Zucker negativen Einfluss auf den pH-Wert

●Nicht zu viel füttern

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Der Kohlehydratstoffwechsel

●Fette

–Werden durch die Gallenflüssigkeit verseift und für die Aufnahme vorbereitet

–Art der Futterfette beeinflusst Geschmack und Qualität des Fettes im Tierkörpers

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Kohlehydratverdauung im Pansen

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Der Proteinstoffwechsel

Rohprotein (XP): umfasst alle N (Stickstoff)-haltigen Verbindungen

UDP (nicht abgebautes Rohprotein) ca. 15 - 30% zum Teil unabgebaut beim Pansen vorbei in den Dünndarm

MP (Mikrobenprotein): ca. 70% vom Rohprotein wird von den Mikroben im Pansen ab- und umgebaut

Das gesamte nutzbare Protein, welches im Dünndarm angeflutet wird, nennt man nXP

UDP + MP = nXP

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Der Proteinstoffwechsel – Das UDP

Angegeben in % des Rohproteins

UDP stellt für den WK keine Belastung dar, weil die Pansenverdauung

nicht beansprucht wird.

Je höher der UDP-Wert in einem Futtermittel ist, desto

pansenschonender die Verdauung.

UDP darf aber nicht zu hoch sein, weil ansonsten die Mikroben nicht

überleben können. MO sind aber notwendig für die RFA-Verdauung. Ohne

RFA kann der WK nicht überleben.

Geschütztes Protein: Für Hochleistungskühe ist es vorteilhaft, wenn ein

Teil des Proteins technologisch so bearbeitet wird, das es zwar in den

Pansen kommt, aber nicht von den Mikroben zerlegt werden kann.

Weniger Belastung

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Mikrobenprotein

Der im Pansen abbaubare Teil des Futterproteins wird weitgehend zu Ammoniak, Peptiden und Aminosäuren zerlegt.

Pansenmikroben verwerten Ammoniak und Harnstoff mit Hilfe der Futterenergie zum Aufbau von Mikrobenprotein.Energieversorgung ist wichtig für die Proteinumsetzung

Nach dem Tod der Mikroben steht deren Protein im Labmagen und im Dünndarm als hochwertigstes Protein zur Verfügung

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Ruminohepatischer

Stickstoffkreislauf

●Sparmaßnahme bei N-Mangel

●Leber reduziert Ausscheidung von Harnstoff und

anderen N-Verbindungen

●Diese werden über Speichel und Blut in den

Kreislauf zurückgegeben

●So kann eine leichte Unterversorgung (max.

10%) außer bei Hochleistungskühen

ausgeglichen werden.

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Die Gasbildung

●Bei der Zerlegung entstehen Gase

–1-1,5 Liter je Minute

●Hauptsächlich Methan

–4-5 g je 100g verdaute Rohfaser

●Blähungen durch schaumige Gärung

–Verwelktem, eiweißreichem Futter

–Schimmeliges oder verdorbenes Futter

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Proteinüberschuss - Energiemangel

●Reste von Ammoniak oder Harnstoff bleiben unverwertet und müssen

über die Leber entgiftet werden.

●Ausscheidung als Harnstoff über den Urin

●Ammoniak wirkt toxisch auf die Leber, Gebärmutter-schleimhaut und

Euter.

Folgen:

●Schädigung der Leber und der Nieren

●Beeinträchtigung der Fruchtbarkeit und der Gesundheit

●Leistungseinbußen

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Ruminale Stickstoffbilanz

Zeigt das Verhältnis

Von PROTEIN zu Energie

an!

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Ruminale Stickstoffbilanz = RNB

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Ruminale Stickstoffbilanz = RNB

●RNB zeigt an, ob es den Bakterien gut geht

●Hat RNB den Wert 0, bleibt kein N im Pansen liegen.

●RNB wird bei den Futtermitteln mit + oder – angegeben:

N-Überhang = + Wert: Leberbelastung

N-Mangel = - Wert: Leistungseinbußen

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●Abfall des pH-Wertes im Pansen

●Schwach ausgeprägt - latent

●Schwer ausgeprägt - akut

●Sofortige Diätfütterung

●Viel hochwertiges Heu (Warum?)

●Oft tierärztliche Behandlung nötig

Pansenübersäuerung

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Pansenübersäuerung

●Ursachen

–Größere Menge leicht abbaubare Kohlenhydrate

–Größere Menge an Kraftfutter auf einmal

●(Unfall – Kuh frisst aus Vorrat)

–Nasse Silagen

–Futter mit zu geringer Struktur (Warum schlecht?)

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Pansenübersäuerung

●Auswirkung

–Beeinträchtigung der Pansenschleimhaut

–Mängel bei Absorption der Nährstoffe

–Verringerte Pansenmotorik

–Verminderter Futterverzehr

–Häufung von Klauenprobleme

–Futterverweigerung, Leberfunktionsstörung, Acetonämie bis zum Pansenstillstand

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Aufgabe des Speichels (Wh)

●Stellt die biologische Korrektur des pH-Wertes

her

●Wann entsteht viel Speichel?

●Wozu dient der Speichel?

●pH Wert des Speichels?

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Aufgabe des Speichels (Wh)

●Stellt die biologische Korrektur des pH-Wertes

her

●Wann entsteht viel Speichel?–Wiederkauen

●Wozu dient der Speichel?

●pH Wert des Speichels?

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Aufgabe des Speichels (Wh)

●Stellt die biologische Korrektur des pH-Wertes

her

●Wann entsteht viel Speichel?–Wiederkauen

●Wozu dient der Speichel?–Regelung pH-Wert im Pansen

●pH Wert des Speichels?

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Aufgabe des Speichels (Wh)

●Stellt die biologische Korrektur des pH-Wertes

her

●Wann entsteht viel Speichel?–Wiederkauen

●Wozu dient der Speichel?–Regelung pH-Wert im Pansen

●pH Wert des Speichels?–ca. 8,2

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Netzmagen = Haube

Im Netzmagen sammeln sichFremdkörper – dahinter ist das Herz - lebensbedrohend

Pansen und Netzmagen sind durch einen breiten Übergang = Schleudermagen, verbunden.

Formung kleiner Futterballen

Vom Netzmagen gelangen bis zu 80 kg Vormageninhalt zurück zum Wiederkauen.

Neben dem Pansen, direkt hinter dem Zwerchfell; netzartige Auskleidung

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Der Blättermagen = Psalter

Blätterförmige AuskleidungFeinfühlige Lippenober-fläche

Intensive Zerreibung des Futterbreies

Flüssige Anteile des wiedergekauten Bissens werden gefiltert.

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Labmagen

Großer Unterschied in der Funktion und in den Aufgaben zwischen einem neugeborenem Kalb und einem WK.

Aufbau und Funktion beim WK:

Birnenförmig, langgezogen10 – 20 Liter FassungsvermögenLiegt in der Gegend des Brustbeines

Aufgaben beim WK:

Besitzt Schleimhäute: Bildung von Salzsäure (pH-Wertregelung)und Enzymen (Pepsin) für die chemische VerdauungMuskelkontraktion für die Fortbewegung der NahrungVerdauung der Pansenmikroben: Eiweiß und Wirkstoffe für WK

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Labmagen beim

Saugkalb

Neugeborene Kalb:

Labmagen ist der größte MagenVormägen haben keine FunktionSchlundrinne leitet die Milcham Pansen vorbei: Saug- und SchlundrinnenreflexFerment Lab sorgt für die Gerinnung = Milch wird eingedicktNur geronnene Milch kann verdaut werden.Mastkalb bekommt nur flüssige Nahrung –bleibt ein Säugetier

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Dipl.-Ing. Klaus Messner

Entwicklung der Magenabschnitte beim

Rind

Quelle: Johann Häusler, BAL-Gumpenstein, 2004

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Fütterung und Entwicklung der

Rindermägen

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Pferdemagen

Pferde haben einen relativ kleinen MagenFassungsvermögen etwa 20 LiterEiweiß-, Stärke- und ZuckerverdauungMagensäure verhindert Gärung und damit Blähgefahr

Blinddarm:Länge ca.1 Meter und 60 LiterFassungsvermögenRege Mikrobentätigkeit – Abbau der Zellulose – RFA-VerdauungBildung von Vitaminen und Wirkstoffen

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Verdauung im Schweinemagen

Schlundmündung:Ptyalin aus dem Speichel und Fermente aus dem Futter zerlegen die Kohlehydrate

Drüsenreiche Schleimhaut:Großer Teil des Magens ist mit Schleimhaut ausgekleidet. Bilden den wässrig-schleimigen Magen-saft.Magensaft besteht aus Salzsäurefür den ph-Wert und Pepsin für die Eiweißzerlegung und für den Schutz vor Selbstverdauung.Ferment Lab für die Milch-gerinnung, besonders bei Jung-tieren.

Große, starke Muskeln befördern den Nahrungsbrei weiter zum Pförtner, einem Ringmuskel.Dieser entlässt Magenbrei in kleinen Portionen in den Dünndarm

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Verdauung im Schweinemagen

Der Schweinemagen ist eineinhöhliger Magen, wo einechemische Verdauung stattfindet.

Ernährungsansprüche:

Hoch verdauliches FutterHohe NährstoffkonzentrationGeringer RohfasergehaltHohe Eiweißwertigkeit

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Der Hühnermagen

Hühnermagen besteht aus:

Kropf: Ist eine Ausstülpung der SpeiseröhreBeimischung von Speichel und Auf-weichen des Futters.Drüsenmagen: Einwirken von FermentenMuskelmagen: Zerkleinerung der Nahrung mit Hilfe von Steinchen, die mit dem Futter aufgenommenwerden.Gelbe Schicht: Drüsensekretund HCl bilden eineReibeplatte.

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Besonderheiten des Huhnes

●Hohe Fütterungsanforderungen

–Hohe Nährstoffkonzentration

–Sehr geringer Rohfasergehalt

–Hohe Eiweißwertigkeit

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Der Pförtner

●Ringförmiger Schließmuskel

●Schickt Magenbrei in kleinen Portionen in den

Dünndarm

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Verdauung im Darm

Darmabschnitte:

Dünndarm: Zwölffingerdarm

LeerdarmHüftdarm

Dickdarm:BlinddarmGrimmdarmMastdarm

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Was passiert im Darm

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Der Zwölffingerdarm

Kurzer Abschnitt nach dem PförtnerGallensaft und der Bauchspeichel neutralisieren den sauren Futterbrei!

Galle: Verseift die Fette, d.h. sie werden wasserlöslichRegt die Darmbewegung anSchützt vor Fäulnis, weniger BlähungpH-Wert wird alkalisch

Bauchspeicheldrüse:Liefert Enzyme für die Verdauung von Eiweiß und KohlehydratenEiweiß wird zerlegt in AminosäurenKohlehydrate zerlegt in EinfachzuckerAbtransport mit dem Blut

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Funktion des Zwölffingerdarm

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Leerdarm - Hüftdarm

Darmzotten vergrößern dieOberfläche

Aufgaben der Darmzotten:

Aufsaugen der gelöstenNährstoffe:Einfachzucker undAminosäuren ins BlutFettsäuren in dieLymphe

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Der Dickdarm

Im Blinddarm setzt nochmals eine rege Bakterientätigkeit ein (v. a. bei Pferd, Kaninchen)

Rohfaseraufschluss

Aktivierung von Vitaminen und Wirkstoffen

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Der Dickdarm

Im Grimmdarm werden restliche verdauliche Nährstoffe aufgenommen

Wasser entzogen

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Der Dickdarm

Stark dehnbar

Unverdauliche Reste tiertypisch geformt

Als Kot ausgeschieden

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Die Länge des Darms

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Der Kot

●Unverdaulichen und nicht absorbierbaren

Nahrungsanteile

●Enthält noch Kleinlebewesen, Vitamine und

Stoffwechselabfälle

●Menge nach Tierart und Ernährung

unterschiedlich

●Pflanzenfresser mehr – Fleischfresser weniger

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Der Kot

●Trockenmasse etwa 20%

●Tägliche Entleerung

–Pflanzenfresser 12-16

–Alles und Fleischfresser weniger

●Bedürfnisse für Rohfaser- und Ballastanteil,

Nährstoffkonzentration, Verdaulichkeit und

essentielle Futterbestandteile müssen

konsequent erfüllt werden

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Das Harnsystem

Bestandteile:

Nieren: Zweifach vorhanden Filterorgane

Nebennieren: Hormon-drüsen

Harnleiter: von jeder Niere ein HarnleiterHarnblase: SammelorganHarnröhre: Ausführungs-

organSchließmuskel: Harnent-

leerungsorgan

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Harnsystem – Aufgaben und

Lage der NierenAufgaben:ständiges Untersuchen des Blutes auf Wasser, Elektrolyt- und

SchlackengehaltFiltern von SchlackenstoffenRegulierung des Salz- und WasserhaushaltesAusscheiden von überflüssigem Wasser = HARN

Lage und Form der Nieren:Im Bauchraum, in der Lendengegend hinter dem Zwerchfell, eingebettet in FettNieren der WK sind gefurchtNieren aller anderen Nutztiere sind glatt und bohnenförmigPferdenieren sind oval

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Entstehung des Harns

Nierenfunktion schematisch:

arterielles Blut fließt über die Nierenkörperchen (Nephrone) zum Nierenbecken

Schlackenstoffe (v. a. Harnstoff) und ein Teil der Flüssigkeit werden gefiltertverwertbare Stoffe können von den Kapillaren aufgenommen werdenSalz- und Wasserhaushalt werden reguliert

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Der Harn

Harnmenge hängt ab: TrinkwassermengeWassergehalt des FuttersUmgebungstemperatur

Harnmengen pro Tag:

Rind, Pferd: 10 – 15 lKalb: 3 – 5 lSchwein: 2 – 5 l

Aussehen des Harns:Beim Pferd ist er schleimig und trübBei allen anderen Tieren ist er gelblich und dünnflüssigGeflügel setzt den Harn als Harnsäure zusammen mit Kot ab

Besonderheiten:Harn ist Brunsterkennungszeichen – Beriechen, BeschnuppernHarn ist auch Markierungszeichen für ein Revier

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