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Milchfieber bei Kühen | Hypokalzämie

Hypokalzämie / Milchfieber bei Milchkühen identifizieren und verhindern

Milchfieber, auch bekannt als Hypokalzämie oder Gebärparese, ist für das moderne Milchvieh keineswegs eine neue Krankheit. Es ist eine der häufigsten Stoffwechselstörungen bei Rindern, die auf Kalziummangel zurückzuführen ist. Milchfieber betrifft alle Kühe in der Herde, die kurz vor oder kurz nach der Abkalbung sind, bis zu einem gewissen Grad, auch wenn es nicht immer deutlich sichtbar ist. 

Calcium ist nicht nur ein Hauptbestandteil des Knochens, sondern wird auch für die Funktion der glatten und der Skelettmuskulatur benötigt. Ein Mangel an Kalzium kann zu Muskelzittern führen, die Kühe werden öfters in einer "sitzenden" Haltung beobachtet, können schließlich zusammenbrechen und möglicherweise sogar sterben.

Milchfieber bei Kühen kann zu Folgendem führen:

  • Dystokie

  • Totgeborene Kälber

  • Plötzlicher Tod des Muttertieres

Milchfieber definieren

Der Kalziumbedarf einer Kuh zu Beginn der Laktation ist fast doppelt so hoch wie in der Trockenstehzeit. Die normale Ca-Konzentration im Blutplasma ist streng reguliert und wird im Allgemeinen zwischen 8,5 und 10 mg/dl (2,1 bis 2,5 mM; Cahn und Line, 2005) gehalten. Zwei bis drei Tage vor dem Kalben wird eine hohe Kalziummenge (etwa 11g/d) von der Mutter zum schnell wachsenden Fötus und kurz danach zur Kolostralmilch- und Milchproduktion (etwa 23g/d) in die Milchdrüse transportiert (Goff und Horst, 1997a).  

Der rasch steigende Bedarf an Kalzium ist schwer zu decken (der Kalziumspiegel im Kolostrum ist 8-10x höher als im Blut). 

Um das Kalben herum kann der Ca-Spiegel im Blut unter den Normalbereich fallen, was zu homöostatischem Versagen führt. Der Punkt, an dem dies als klinisch angesehen wird, wurde mit unter 5,5 mg/dl angegeben (Goff, 2008), erreicht aber ein subklinisches Stadium, wenn er unter 8,5 mg/dl fällt. 

Kalziumdefizit führt zu:

  • Reduzierter Tonus der glatten Muskulatur und Kontraktilität des Magen-Darm-Trakts und des Herz-Kreislauf-Systems.

  • Reduzierter Muskeltonus in der Gebärmutter, der zu Nachgeburtsverhaltung, Metritis und Endometritis führt.

  • Reduzierter Schließmuskeltonus am Zitzenende, der zum Austreten von Milch und zum Eindringen von Bakterien führt, die Mastitis verursachen.

Mit einem verringerten Kalziumspiegel wird auch eine Abnahme des Appetits, eine stark negative Energiebilanz, ein hohes Risiko für Ketose und ein erhöhtes Risiko für Labmagenverlagerung beobachtet.

Der Kalziumspiegel im Blut wird durch das Nebenschilddrüsenhormon und die Produktion von 1,25-Dihydroxycholecalciferol aus Vitamin D3 reguliert und gesteuert. Das System startet sehr langsam, wenn es nicht hochreguliert wird.

Abbildung 1. Milchfieber bezieht sich auf den Kalziumregulationszyklus im Blut angepasst von Blowey 2006
Abbildung 1. Blutkalziumregulation | angepasst von Blowey 2006

Bei Kühen zirkuliert nur eine geringe Menge Kalzium im Blut (8-10 g), der Rest wird in den Knochen (6000 g) und im Darm (80-100 g) gespeichert. Kühe sind mit einem Mechanismus zur Nutzung des gespeicherten Kalziums ausgestattet, aber die Aktivierung dieses Mechanismus ist langsam, wenn das Tier nicht vorbereitet ist.

Es gibt zwei Schritte, um mit der Verwendung von gespeichertem Kalzium zu beginnen:

  1. Aktivierung des gespeicherten Kalziums durch das Nebenschilddrüsenhormon
  2. Stimulierung des Pansens zur Aufnahme von mehr Kalzium, das durch das Hormon 1,25 Dihydroxyvitamin D3 reguliert wird

Milchfieber bei Kühen kann nach der Schwere der Symptome kategorisiert werden:

Stadium I ist von kurzer Dauer und bleibt oft unbemerkt. Anzeichen sind Appetitlosigkeit, Nervosität, Überempfindlichkeit, Schwäche und Schlurfen der Hinterfüße (ohne Absetzen).

Im Stadium II legt sich die Kuh normalerweise hin und legt ihren Kopf in die Flanke oder streckt den Kopf mit mäßiger Beeinträchtigung. Deutlich sichtbare Koordinationsstörungen beim Gehen, Muskeln zittern, Verstopfung und eine schnelle Herzfrequenz kann beobachtet werden.

Im Stadium III liegt die Kuh flach auf dem Boden, kann nicht aufstehen, es kann eine starke Beeinträchtigung und ein fortschreitender Bewusstseinsverlust beobachtet werden, der zum Koma führt. Endet mit dem Tod des Tieres. 

 

Tabelle 1. Stadien, Anzeichen und Symptome von Milchfieber

Stadium des MilchfiebersBeschreibungAnzeichen und Symptome
Stadium IFrühstadium subklinischAppetitlosigkeit, Nervosität, Überempfindlichkeit, Schwäche und Schlurfen der Hinterfüße
Stadium IISubklinischLiegen mit ausgestrecktem oder in der Flanke liegender Kopf, mäßiger Beeinträchtigung, Koordinationsstörung, zitternden Muskeln, Verstopfung und einer schnellen Herzfrequenz
Stadium IIIKlinischFlach auf dem Boden liegen, stark beeinträchtigt, fortschreitender Bewusstseinsverlust, Koma, Tod

Auftreten

Die Inzidenz von klinischer Hypokalzämie in US-Milchviehbeständen liegt heute typischerweise unter 5%, während die Inzidenz von subklinischen Fällen immer noch bei fast 50% liegt (Reinhardt et al., 2011).

Kühe mit subklinischer Hypokalzämie (Stadium I und II) sind anfälliger für andere Krankheiten, da erhöhte Cortisolspiegel im Blut das Immunsystem unterdrücken. Dies tritt um das Kalben herum auf, wenn das Immunsystem bereits mit einer verminderten Aktivität und Anzahl von Neutrophilen und Makrophagen unterdrückt ist. Die Symptome werden im Trockensteherbereich vor dem Abkalben beobachtet. 

Zeitpunkt und Häufigkeit

Milchfieber kann durch den hohen Kalziumbedarf im Kolostrum verursacht werden. Infolgedessen treten etwa 80% des Milchfiebers innerhalb eines Tages nach dem Abkalben auf. 

Ältere Kühe (zwei oder mehr Laktationen) bekommen eher Milchfieber als Kalbinnen und Färsen, aber Kühe jeden Alters sind dafür anfällig. Darüber hinaus sind Jersey-Kühe stärker für Milchfieber prädisponiert als andere Rassen. Milchfieber tritt am häufigsten bei hochleistenden Milchkühen auf.
 

Eine Inzidenz von 5 % ist nicht ungewöhnlich, aber Inzidenzen über 10 % deuten sicherlich auf ein größeres Problem hin und erfordern spezifische Änderungen im Management.

Das Auftreten von Milchfieber kann durch das Vorhandensein anderer häufiger Stoffwechselstörungen zunehmen. Das Risiko für Milchfieber ist bei überkonditionierten Kühen größer. Dies hängt höchstwahrscheinlich mit der klinischen und subklinischen Ketose zusammen, die die Futteraufnahme nach der Geburt reduziert und die ohnehin begrenzte Kalziumversorgung zusätzlich belastet. 

Prädisponierende Faktoren

Prädisponierende Faktoren für Milchfieber sind:

  • Alter der Kühe: Das Risiko für Milchfieber steigt pro Laktation um ca. 9%
  • Hochleistungskühe und hohe Kolostrummenge
  • Rasse: Jersey-Kühe sind anfälliger als Holstein-Kühe
  • Ein hoher Kationengehalt im Futter (Kalium, Natrium) hemmt die Kalziummobilisierung aus den Knochen
  • Niedriger Magnesiumspiegel in der Fütterung, verringerte Kalziumaufnahme im Darm
  • Reduzierte Futteraufnahme (hohe Mykotoxinwerte im Futter)
  • Ein hoher Östrogenspiegel beim Kalben hemmt die Kalziummobilisierung
  • Eine hohe Kalziumaufnahme während der Trockenstehzeit verringert die Fähigkeit zur Ca-Nutzung aus den Knochen
  • Während der Trockenstehzeit mit Weidegras oder Hülsenfrüchten gefütterte Kühe

Kontrolle und Prävention von Hypokalzämie

Die Prävention von Hypokalzämie ist wichtig, um eine gute Tiergesundheit, eine hohe Milchproduktion, eine zufriedenstellende Fruchtbarkeit der Milchkuhherde und niedrige Kosten für die Behandlung der Krankheit zu gewährleisten. Mehrere Fütterungsstrategien sind anwendbar: 

  • Kalziumarme Fütterung
  • DCAD-Rationen (diätetischer Kationen-Anionen-Unterschied)
  • Boli

Kalziumarme Fütterung (weniger als 20 g pro Tier und Tag) wird von einigen Produzenten erfolgreich umgesetzt, obwohl es schwierig sein kann, Rationen mit einem so niedrigen Kalziumgehalt zu formulieren und zu füttern.

Der richtige Anionengehalt in der Trockensteherration ist eine geeignete Strategie, um eine Reduzierung von Milchfieberproblemen zu erreichen. Kationen-Anionen-Differenzrationen (DCAD-Rationen) enthalten vier Makromineralien die diesbezüglich hauptwirksam sind: die Anionen Chlorid und Schwefel sowie die Kationen Natrium und Kalium.  Dieses Gleichgewicht kann helfen, den pH-Wert von Blut (und Urin) zu bestimmen. Schwach saure Bedingungen sind für die richtige Mobilisierung der Knochen erforderlich, damit Kalzium für die Kolostrum- und Milchproduktion freigesetzt werden kann.

Unterschied zwischen Kationen und Anionen in der Fütterung

Der pH-Wert kann durch die Kontrolle der Konzentration von Natrium (Na), Kalium (K), Chlorid (Cl) und Schwefel (S), die die Kühe aufnehmen, beeinflusst werden. Was tatsächlich bestimmt wird, basiert auf den Ladungen der einzelnen Anionen (Cl und S) und Kationen (Na und K). Die nachstehende Gleichung berücksichtigt das Molekulargewicht der jeweiligen Minerale. 

DCAD-Gleichung 

Natrium (Na) x 435 + Kalium (K) x 256 - Chlorid (Cl) x 282 + Schwefel (S) x 624 = Milliäquivalent (mEq)/kg Futtertrockenmasse 

Die Ration für trockenstehende Milchkühe in den letzten Wochen vor der Abkalbung sollte eine negative DCAD aufweisen. Ziel ist es, den pH-Wert des Blutes zu senken. Den pH-Wert kann man leicht über den Urin überwachen. Ein pH-Wert von 7,0 oder höher würde bedeuten, dass ein ein Ausgleich für Kationen-Anionen durchgeführt werden sollte. Das richtige Gleichgewicht erfordert eine regelmäßige Überwachung, da der pH-Wert des Urins nicht unter 5,5 fallen soll. Ein Urin-pH von 6,0 bis 6,5 zeigt eine wirksame DCAD-Fütterung an.

Der Kaliumgehalt von Futtermitteln kann die DCAD stark beeinflussen: Ein erhöhter Kaliumgehalt trägt zum Milchfieber bei. Wenn die Temperaturen steigen, keuchen die Kühe mehr und stoßen mehr CO2 aus, was zu einem niedrigeren pH-Wert führt. Zur Erhöhung des negativen Gleichgewichts können Magnesiumsulfat, Calciumsulfat, Ammoniumsulfat, Calciumchlorid, Ammoniumchlorid und Magnesiumchlorid eingesetzt werden.

Viele dieser Komponenten sind nicht besonders schmackhaft. Daher muss besonderes Augenmerk gelegt werden, damit die Trockenmasseaufnahme nicht negativ beeinflusst wird. Der Einsatz von gutem Grundfutter und anderer schmackhafter Komponenten ist daher auch in der Trockensteherfütterung von besonderer Bedeutung. 

9 kg Kolostrum: 11 Mcal Energie, 140 g Protein, 23 g Kalzium, 9 g Phosphor und 1 g Magnesium

→ Ca im Kolostrum ist 10-15x höher als im Blut (~ 4 g)

Weitere Schritte

Zusätzlich zum Kalziummanagement in der Fütterung und zum pH-Wert des Blutes müssen Milchviehhalter das gesamte Herdenmanagement in Bezug auf Futteraufnahme, Energiebilanz und andere Herausforderungen berücksichtigen.

Es ist wichtig, Aufzeichnungen zu führen und die Kühe, die sich dem Kalben nähern, genau zu überwachen. Kühe welche in der Vergangenheit schon an Hypokalzämie erkrankt waren, haben ein hohes Risiko für eine erneute Erkrankung und sollten besonders behandelt werden, wenn sie kurz vor der Abkalbung stehen.

Färsen und Kalbinnen sind weniger empfindlich als Kühe. Ein Plasma-Ca+2-Wert von 6 mg /dl sollte als Warnsignal sowohl für Kühe als auch für Kühe mit vorheriger Inzidenz behandelt werden.

Die Aufrechterhaltung der Futteraufnahme durch ausgewogene Fütterung und Hefezusätze oder phytogene Futterzusätze, können die Auswirkungen von Milchfieber verringern.

Die Reduzierung anderer Herausforderungen für die Kuh, einschließlich Krankheitserreger und Mykotoxine, sollte dazu beitragen die sekundären Auswirkungen von Milchfieber zu minimieren.

Tabelle 2. Blutserumkonzentration von Milchkühen in verschiedenen Stoffwechselzuständen.

ZustandBlutserum (mg /dl) CalciumBlutserum (mg /dl) Phosphor

Blutserum (mg /dl) Magnesium

Normal laktierende Kuh8.4 bis 10.24.6 bis 7.41,9 bis 2,6
Normal bei der Geburt6.8 bis 8.63,2 bis 5,52,5 bis 3,5
Milchfieber, Stadium I.4,9 bis 7,51,0 bis 3,82,5 bis 3,9 a
Milchfieber, Stadium II4.2 bis 6.80,6 bis 3,02,3 bis 3,9 a
Milchfieber, Stadium III3,5 bis 5,70,6 bis 2,62,5 bis 4,1 a

Quellen: Zusammengestellt aus The Ruminant Animal: Digestive Physiology and Nutrition. Prentice Hall, Englewood, NJ. 1988. Chapter 24, Metabolic problems related to nutrition. pg. 494; The Dairy Reference Manual, Northeast Agricultural Engineering Service, Ithaca, NY. 1995. Chapter 6. pg. 167; and J. Dairy Sci. 71:3302-3309, 1988.

Ein durch Magnesiummangel ausgelöstes Milchfieber kann zu Serummagnesium im Bereich von 1,4 bis 2,0 mg /dl führen.

Quellen

Goff, J. P., & Horst, R. L. (1997). Effects of the addition of potassium or sodium, but not calcium, to prepartum ratios on milk fever in dairy cows. Journal of Dairy Science, 80(1), 176–186. 

Horst, R. L. (1986). Regulation of calcium and phosphorus homeostasis in the dairy cow. Journal of Dairy Science, 69(2), 604–616.

Pann State Extention Virginia A. Ishler Extension Dairy SpecialistTrouble-shooting Milk Fever and Downer Cow Problems 

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