Aus dem Institut für Tierschutz, Verhaltenskunde und ... · PDF fileAus dem Institut...

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  • Aus dem Institut für Tierschutz, Verhaltenskunde und Tierhygiene der Tierärztlichen Fakultät der Ludwig-Maximilians-Universität München Vorstand: Prof. Dr. M. H. Erhard Angefertigt unter der Leitung von Prof. Dr. M. H. Erhard Biologische Rhythmen bei Nutztieren Eine Literaturstudie Inaugural-Dissertation zur Erlangung der tiermedizinischen Doktorwürde der Tierärztlichen Fakultät der Ludwig-Maximilians-Universität München von Mirjam Tilger aus Donauwörth München 2005

  • Gedruckt mit Genehmigung der Tierärztlichen Fakultät der Ludwig-Maximilians-Universität München Dekan: Univ.-Prof. Dr. A. Stolle Referent: Univ.-Prof. Dr. M. H. Erhard Korreferent: Univ.-Prof. Dr. M. Stangassinger Tag der Promotion: 11. Februar 2005

  • Inhaltsverzeichnis

    I

    Inhaltsverzeichnis Seite

    1. Einleitung 1

    2. Chronobiologie 2

    3. Definitionen 3 3.1. Rhythmen 3 3.2. Biologische Rhythmen 3 3.2.1. Circadiane Rhythmen 3 3.2.2. Circannuale Rhythmen 3 3.2.3. Ultradiane und infradiane Rhythmen 3 3.2.4. Andere biologische Rhythmen 4 3.3. Endogene und exogene Rhythmen 4 3.4. Zeitgeber 4 3.5. Entrainment und Free-running 4

    4. Biologische Rhythmen 5 4.1. Endogene und exogene Rhythmen 5 4.2. Die „circa - Rhythmen“ 6 4.3. Zeitgeber 6 4.4. Entrainment 7 4.5. Free-running 7 4.6. Nucleus suprachiasmaticus 8 4.7. Epiphyse und Melatonin 9 4.8. Periphere Oszillatoren 9 4.9. Unterschiede zwischen Säugetieren und Geflügel 10

    5. Ethologische Rhythmen bei Nutztieren 12 5.1. Rhythmen des Fortpflanzungsverhaltens 12 5.1.1. Pferd 13 5.1.2. Rind 16 5.1.3. Schwein 21 5.1.4. Legehennen 28 5.1.5. Enten 31 5.1.6. Zusammenfassung der circannualen Rhythmen des Fortpflanzungsverhaltens der Tierarten Pferd, Rind, Schwein, Legehennen und Enten 34

  • Inhaltsverzeichnis

    II

    5.2. Rhythmen im Wach-Schlafverhalten 36 5.2.1. Pferd 39 5.2.2. Rind 42 5.2.3. Schwein 44 5.2.4. Legehennen 46 5.2.5. Enten 48 5.2.6. Zusammenfassung der circadianen Rhythmen des Schlafverhaltens der Tierarten Pferd, Rind, Schwein, Legehennen und Enten 50 5.3. Rhythmen der motorischen Aktivität 52 5.3.1. Pferd 53 5.3.2. Rind 55 5.3.3. Schwein 57 5.3.4. Legehennen 60 5.3.5. Enten 63 5.3.6. Zusammenfassung der circadianen Rhythmen der motorischen Aktivität der Tierarten Pferd, Rind, Schwein, Legehennen und Enten 64 5.4. Rhythmen der Futter- und Wasseraufnahme 66 5.4.1. Pferd 67 5.4.2. Rind 70 5.4.3. Schwein 76 5.4.4. Legehennen 79 5.4.5. Enten 81 5.4.6. Zusammenfassung der circadianen Rhythmen der Futteraufnahme der Tierarten Pferd, Rind, Schwein, Legehennen und Enten 82 5.5. Rhythmen im Komfortverhalten 84 5.5.1. Pferd 84 5.5.2. Rind 84 5.5.3. Schwein 85 5.5.4. Legehennen 86 5.5.5. Enten 86 5.5.6. Zusammenfassung circadianer Rhythmen im Komfortverhalten der Tierarten Pferd, Rind, Schwein, Legehennen und Enten 87 5.6. Zusammenfassende Darstellung der ethologischen Rhythmen der Tierarten Pferd, Rind, Schwein, Legehennen und Enten 88 5.6.1. Pferd 88 5.6.2. Rind 89 5.6.3. Schwein 90 5.6.4. Legehennen 91 5.6.5. Enten 92

  • Inhaltsverzeichnis

    III

    6. Biologische Rhythmen der Körpertemperatur 93 6.1. Pferd 96 6.2. Rind 96 6.3. Schwein 97 6.4. Legehennen 98 6.5. Enten 100

    7. Hormonelle Rhythmen bei Nutztieren 101 7.1. Biologische Rhythmen der Corticosteroide 101 7.1.1. Pferd 102 7.1.2. Rind 106 7.1.3. Schwein 108 7.1.4. Legehennen 115 7.1.5. Enten 118 7.1.6. Zusammenfassende Darstellung circadianer Rhythmen der Corticosteroid- sekretion 120 7.2. Biologische Rhythmen der Schilddrüsenhormone T3 und T4 121 7.2.1. Pferd 121 7.2.2. Rind 124 7.2.3. Schwein 126 7.2.4. Legehennen 127 7.2.5. Enten 131 7.3. Biologische Rhythmen der Sexualhormone 132 7.3.1. Pferd 132 7.3.2. Rind 136 7.3.3. Schwein 140 7.3.4. Legehennen 144 7.3.5. Enten 147 7.4. Biologische Rhythmen des Hormons Prolactin 153 7.4.1. Pferd 153 7.4.2. Rind 154 7.4.3. Schwein 157 7.4.4. Legehennen 158 7.4.5. Enten 159

  • Inhaltsverzeichnis

    IV

    8. Biologische Rhythmen bei Blutparametern 161 8.1. Pferd 161 8.2. Rind 166 8.3. Schwein 169 8.4. Legehennen 175 8.5. Enten 175

    9. Biologische Rhythmen bei Parametern des Immunsystems 177 9.1. Pferd 182 9.2. Rind 186 9.3. Schwein 188 9.4. Legehennen 189 9.5. Enten 193

    10. Diskussion 194 10.1. Allgemeines 194 10.2. Ethologische Rhythmen beim Nutztier in Zusammenhang mit den derzeit üblichen Haltungsbedingungen 195 10.3. Biologische Rhythmen der Körperinnentemperatur 213 10.4. Hormonelle biologische Rhythmen 215 10.5. Immunologische Rhythmen und Rhythmen klassischer Blutparameter 223

    11. Zusammenfassung 228 12. Summary 230 13. Literaturverzeichnis 232

  • Tabellen- und Abbildungsverzeichnis

    V

    Verzeichnis der Abbildungen Seite Abb. 1: Circannuale Rhythmen des Fortpflanzungsverhaltens bei Enten, Legehennen, Schweinen, Rindern und Pferden unter mitteleuropäischen Bedingungen 35 Abb. 2: Circadiane Rhythmen des Wach-Schlafverhaltens bei Enten, Legehennen, Schweinen, Rindern und Pferden 51 Abb. 3: Circadiane Rhythmen der motorischen Aktivität bei Enten, Legehennen, Schweinen, Rindern und Pferden 65 Abb. 4: Circadiane Rhythmen des Futteraufnahmeverhaltens bei Enten, Legehennen, Schweinen, Rindern und Pferden 83 Abb. 5: Circadiane Rhythmen des Komfortverhaltens bei Enten, Legehennen, Schweinen, Rindern und Pferden 87 Abb. 6: Übersicht über die biologischen Rhythmen des Wach- Schlafverhaltens, der motorischen Aktivität, des Futteraufnahme- verhaltens und der Komfortverhalten Sich-Kratzen, Sich-Reiben und Wälzen beim Pferd 88 Abb. 7: Übersicht über die biologischen Rhythmen des Wach- Schlafverhaltens, der motorischen Aktivität, des Futteraufnahme- verhaltens und des Komfortverhaltens Körperpflege beim Rind 89 Abb. 8: Übersicht über die biologischen Rhythmen des Wach- Schlafverhaltens, der motorischen Aktivität, des Futteraufnahme- verhaltens und des Komfortverhaltens Suhlen beim Schwein 90 Abb. 9: Übersicht über die biologischen Rhythmen des Wach- Schlafverhaltens, der motorischen Aktivität, des Futteraufnahme- verhaltens und des Komfortverhaltens Gefiederpflege bei der Legehenne 91 Abb. 10: Übersicht über die biologischen Rhythmen des Wach- Schlafverhaltens, der motorischen Aktivität, des Futteraufnahme- verhaltens und des Komfortverhaltens Baden bei der Ente 92 Abb. 11: Übersicht über die Maxima und Minima der circadianen Rhythmen der Corticosteroide bei Enten, Legehennen, Schweinen, Rindern und Pferden 120

  • Tabellen- und Abbildungsverzeichnis

    VI

    Verzeichnis der Tabellen Tab. 1: Zusammenfassung der Maxima und Minima der biologischen Rhythmen der Corticosteroidsekretion mit Konzentrationsangaben beim Pferd 105 Tab. 2: Zusammenfassung der Maxima und Minima der biologischen Rhythmen der Corticosteroidsekretion mit Konzentrationsangaben beim Rind 108 Tab. 3: Zusammenfassung der Maxima und Minima der biologischen Rhythmen der Corticosteroidsekretion mit Konzentrationsangaben beim Schwein 113 Tab. 4: Zusammenfassung der Maxima und Minima der biologischen Rhythmen der Corticosteroidsekretion mit Konzentrationsangaben bei der Legehenne 117 Tab. 5: Zusammenfassung der Maxima und Minima der biologischen Rhythmen der Corticosteroidsekretion mit Konzentrationsangaben bei der Ente 119 Tab. 6: Zusammenfassung der Maxima und Minima der biologischen Rhythmen der T3- und T4-Sekretion mit Konzentrationsangaben beim Pferd 123 Tab. 7: Zusammenfassung der Maxima und Minima der biologischen Rhythmen der T3- und T4-Sekretion mit Konzentrationsangaben beim Rind 126 Tab. 8: Maxima und Minima der biologischen Rhythmen der T4- Konzentration beim Schwein 127 Tab. 9: Zusammenfassung der Maxima und Minima