Verdauungssystem -...
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20.03.2016 FAK_2015_2016
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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