Verhalten klinisch-chemischer und hormonanalytischer Parameter bei Kühen mit und nach einem Prolapsus uteri : Versuch einer Kausalitätsklärung

Abstract

Das Ziel der vorgelegten Arbeit bestand zum einen darin, anhand der Bestimmung klinisch chemischer und hormonanalytischer Parameter von Rindern, welche an einem Prolapsus uteri erkrankt waren sowie von gesunden Kontrolltieren im gleichen postpartalen Status, Hinweise über die Kausalität dieser Erkrankung zu erlangen. Zum anderen war zu eruieren, ob im Verlauf des Frühpuerperiums bei den betroffenen Tieren anhaltende Imbalanzen bestimmter Stoffwechselparameter bestehen. Weiterhin sollte eine Methodik der Reposition des prolabierten Uterus unter Praxisbedingungen überprüft werden. In die Untersuchung wurden insgesamt 44 Muttertiere der Rasse Holstein Frisien einbezogen. Zu jeder der 22 an einem Prolapsus uteri erkrankten Patientinnen wurde ein Tier der gleichen Altersklasse und im gleichen postpartalen Status aus dem selben Betrieb als Kontrolle gewählt. Das durchschnittliche Alter der Patientinnen lag bei 3,6 ± 1,5, das der Kontrollen bei 3,8 ± 1,5 Jahren. Der Anteil der Färsen lag in beiden Gruppen bei 45,5 %. Der überwiegende Teil der in die Untersuchung einbezogenen Tiere (90,9 %) befand sich in Anbindehaltung untergebracht, die restlichen 9,1 % waren während der Geburt und des Auftretens des Prolapsus uteri in einer Abkalbebox mit Stroheinstreu aufgestallt. Die Patientinnen wurden nach Expulsion des Uterus innerhalb von 30 Minuten untersucht und behandelt. Die operative Vorgehensweise nach der ersten Blutentnahme bestand aus der Ruhigstellung mit dem sedativ hypnotischen Analgetikum Xylazin in der Dosierung 0,2 mg/kg Körpergewicht, der Positionierung in eine stabile, sternale Brust Bauch Lage mit nach kaudal gestreckten Hinterextremitäten, woran sich die manuelle Reposition des vorgefallenen Uterus anschloss. Nach einer lokalen Antibiose mit 6 g Tetracyclin in Form von Uterusstäben und dem Verschluss der Labien mittels eines Bühner Bandes folgte die zweite Blutentnahme. Die Infusion einer Elektrolytlösung mit 13,75 g Calciumhypophosphit, 50,00 g Calciumglukonat, 8,00 g Borsäure, 25,00 g Magnesiumchlorat und 33,25 g Glukosemonohydrat sowie die Gabe von 25 Internationalen Einheiten Oxytozin erfolgte nach der Reposition des Uterus. Das in dieser Arbeit gewählte operative Vorgehen konnte bezüglich des zeitlichen Aufwandes (9,3 ± 5,7 Minuten) und des Erfolges aufgrund von gesicherten Daten aus anderen Arbeiten nicht ausreichend verglichen werden. Die Überlebensrate von 100 % rechtfertigt jedoch die hier beschriebene Vorgehensweise. Die Sedation der Tiere und deren Lagerung in sternaler Brust Bauch Lage stellen eine Alternative zur Epiduralanästhesie und der Reposition im Stehen dar. Da es in keinem der Fälle zu einem Rezidiv kam, kann die post repositionem vorgenommene Medikation als ausreichend angenommen werden. Bis zum Zeitpunkt neun Tage post partum wurden jeder Patientin insgesamt sieben, den Kontrolltieren sechs Blutproben entnommen. In den Proben wurde der Gehalt an Gesamtkalzium, Magnesium, anorganischem Phosphat, Kalium, Natrium, Gamma Glutamyl Transferase, Glutamat Dehydrogenase, Aspartat Amino Transferase, Alkalische Phosphatase, Creatinkinase, Glukose, Triglyceride, Beta Hydroxybuttersäure, Cholesterin, Harnstoff, Creatinin, Progesteron, Estradiol und Cortisol gemessen. Die Ergebnisse wurden mittels des Statistikprogrammes BMDP ausgewertet. Die Resultate der klinisch chemisch erfassten Parameter geben keinen gesicherten Hinweis darauf, dass bei Kühen mit Prolapsus uteri gegenüber gesunden Kontrolltieren global gesehen eine gravierende Störung in den Elektrolytkonzentrationen vorliegt, wie in der Literatur vielfach beschrieben. Dies begründet sich daraus, dass in der vorliegenden Arbeit die Proben von den Kontrolltieren identisch zu der Zeit post partum entnommen wurden, zu der bei den Patientinnen der Prolapsus uteri aufgetreten war. Nur bei einer zeitabhängigen Auswertung der Parameter zeigte sich, dass zwischen der Distanz des Auftretens eines Prolapsus uteri und Veränderungen der Kalziumhomöostase eine gewisse, statistisch jedoch nicht zu sichernde Beziehung bestand. So wiesen die Patientinnen mit einem Prolapsus uteri innerhalb von einer Stunde post expulsionem mit 1,99 mmol/l einen geringradig höheren Kalziumwert auf als die Kontrolltiere mit 1,90 mmol/l. Bei den Tieren, bei denen der Prolaps des Uterus zwischen einer und fünf Stunden post expulsionem auftrat, lag der Durchschnittswert des Kalziums der Patientinnen jedoch 0,08 mmol/l unter dem Wert der Kontrollprobandinnen. In der Gruppe der Tiere mit einem Prolapsus uteri nach mehr als fünf Stunden post expulsionem betrug die Differenz 0,30 mmol/l (Patientinnen 1,92 mmol/l; Kontrolltiere 2,22 mmol/l). Von besonderem Interesse waren die ermittelten Ergebnisse der Hormonanalysen. So wiesen die Patientinnen zum ersten Untersuchungszeitpunkt mit 0,59 ng/ml ein signifikant höheres Progesteronniveau auf als die Kontrolltiere mit 0,43 ng/ml (p = 0,0083; Differenz = 37,2%). Dieses Phänomen ist auch bei einer detaillierten Betrachtung bezüglich des zeitlichen Auftretens des Prolapsus uteri nachzuweisen. Die Progesteronkonzentrationen der Patientinnen mit einem Prolapsus uteri innerhalb von einer Stunde post natum lag um 0,17 ng/ml über der Konzentration der Kontrolltiere (Differenz = 35,4 %). Bei den Patientinnen, bei denen der Prolapsus uteri zwischen einer und fünf Stunden auftrat waren es 0,11 ng/ml (Differenz = 22,9%) und bei den Tieren mit einem Prolapsus uteri nach mehr als fünf Stunden post natum lag der Progesterondurchschnittswert sogar 0,21 ng/ml über dem der Kontrolltiere (Differenz = 60,0%). Auch wenn mit Abstand zur Geburt die Progesteronkonzentrationen insgesamt abnahmen, so wiesen die Patientinnen jeweils höhere Progesteronwerte auf als die entsprechenden Kontrolltiere. Hieraus resultierte ein wesentlich gespreizteres Progesteron Estradiol Verhältnis innerhalb der Patientinnengruppe gegenüber den Kontrolltieren, auch wenn sich die Estradiolwerte der beiden Gruppen statistisch nicht unterschieden (p > 0,05). Dies erklärt vielleicht, warum Kühe mit einem Prolapsus uteri im Anschluss an das Stadium II der Geburt einen hypo oder atonischen Uterus aufweisen. Da Progesteron die vorhandenen Kalziumionen an der Oberfläche der Myometriumszelle bindet, kann im Kontext zu einem intrapartalen, relativen Kalziummangel eine Hypo beziehungsweise Atonie von kranialen Anteilen des Uterus ausgelöst werden. Zudem kommt, dass die starken Adhäsionskräfte zwischen Frucht und Geburtsweg im Verlauf der Austreibung stets einen gewissen Unterdruck im Cavum uteri bewirken, sodass eine angedeutete Invagination der Uterushörner im Zusammenwirken zwischen diesem Unterdruck und im Rahmen von Sogkräften der Expulsion sich weiter entwickeln kann. Im Verlauf des intrapartalen Entleerungsreflexes des Uterus entsteht so ein vollständiger Prolapsus uteri. Dies gäbe auch eine Erklärung dafür, dass der Anteil an Primiparae am Patientinnenkollektiv relativ hoch ist, weil die Enge des Geburtsweges und damit die Adhäsionskräfte zwischen Fetus und oberflächlichen Schichten des Geburtsweges bei ihnen eine besondere Rolle spielt. Die vorgelegte Studie zeigt, dass nicht so sehr klinisch chemisch erfassbare, sondern mehr hormonbedingte Imbalanzen an der Entstehung des Prolapsus uteri beteiligt zu sein scheinen. Allerdings sind hieraus keine Hinweise abzuleiten, die prophylaktische Maßnahmen im Vorfeld dieser Erkrankung ermöglichen würden. Somit stellt der Prolapsus uteri auch heute noch einen Notfall innerhalb der Rinderpraxis dar, der auf die beschriebene Weise mit besonderer Positionierung des erkrankten Muttertieres ante repositionem wenig zeitaufwendig anzugehen ist. Eine entsprechende tierärztliche Versorgung und intensive Betreuung der Patientinnen innerhalb der frühen postpartalen Periode erbringt eine gute Genesungsrate. The aim of this thesis was to find the cause of bovine uterine prolapses using clinical, chemical and hormonal analytical parameters from cattle which had suffered a uterine prolapse and from healthy control animals in the same post-natal stadium. Another aim was to discover whether the affected animals suffered a continuous imbalance of certain metabolic parameters during the early puerperal period. Furthermore, a methodology of repositioning the prolapsed uterus under practical conditions was to be assessed. In total 44 Holstein-Friesian dams were involved in this research. An animal of the same age and in the same postpartal stage from the same herd was chosen for each of the 22 patients who had suffered a uterine prolapse. The average age of the patients was between 3.6 ± 1.5 years and between 3.8 ± 1.5 years with the control animals. The proportion of heifers was 45.5% in each group. The majority of animals chosen for the research (90.9%) were kept in tethered housing and the remaining 9.1% were housed in calving boxes with a bed of straw during the birth and when the uterine prolapse occurred. The patients were examined and treated within 30 minutes after expulsion of the uterus. The operative course of action having taken the first blood sample was to immobilize the animal by administering Xylazin, a sedative-hypnotic analgesic dosed at 0.2mg/kg body weight and then positioning the animal in a stable, prone sternal abdominal position with stretched hind limbs according to Caudal after which the prolapsed uterus was manually repositioned. The second blood sample was taken after a local antibiotic with 6 g tetracycline uterine pessary and occlusion of the vulval opening using Bruhner's subcutaneous, perivulval suture. After the uterus was repositioned, an infusion of an electrolyte solution with 13.75 g calcium hypophosphite, 50.00 g calcium gluconate, 8.00 g boric acid, 25.00 g magnesium chlorate und 33.25 g glucose monohydrate as well as 25 international units oxytocin was administered. Regarding the time required (9.3± 5.7 minutes) and its success the operative course of action chosen in this research could not be sufficiently compared due to the lack of this information within data from other research. The survival rate of 100% does however justify this course of action. Sedating the animals and placing them in the sternal- abdominal position offers an alternative to an epidural anaesthetic and repositioning whilst the animal is standing. A recurrence did not occur in any of the cases studied and therefore the medication given post repositioning can be deemed sufficient. Seven blood samples were taken from the patients and six from the control animals up to nine days post partum. The samples were tested for levels of total calcium, magnesium, inorganic phosphate, potassium, sodium, gamma-glutamyltransferase, glutamate dehydrogenase, aspartate aminotransferase, alkaline phosphatase, creatine kinase, glucose, triglyceride, beta-hydroxy-butyric acid, cholesterol, urea, creatinine, progesterone, estradiol and cortisol. The results were evaluated by means of a statistic programme BMDP. The results of the collected clinical-chemical parameters do not give concrete evidence that globally seen cows with a uterine prolapse suffer from a grave abnormality in the concentration of electrolytes compared to healthy control animals as is often claimed in literature. This is justified in that in this research the samples were taken at an identical time post partum from the control animals as to when the uterine prolapse occurred in the patients. The samples were taken at set times post expulsion and these results were evaluated and showed there was a certain statistical but not a warranted relationship between the occurrence of a uterine prolapse and changes in the calcium homeostasis. An hour post expulsion the patients with a uterine prolapse showed higher calcium levels at 1.99 mmol/l compared to 1.90 mmol/l with the control animals. The animals who had suffered a uterine prolapse between one and five hours post expulsion showed an average calcium level 0.08mmol/l below that of the control animals. Within the group of animals who had suffered a uterine prolapse after more than five hours post exulsion the difference was 0.30 mmol/l (patients 1.92 mmol/l, control animals 2.22 mmol/l). However, the results ascertained by the hormone analysis were particularly interesting. The first test of the patients showed a significantly higher level of progesterone at 0.59 ng/ml compared to 0.43 ng/ml (p=0.0083; difference = 37,2%) with the control animals. Evidence is provided for this phenomenon when the time of occurrence of the prolapse is examined more closely. The progesterone concentrations measured from the patients with a prolapse within an hour post expulsion was 0.17 ng/ml above that of the control animals (difference = 35,4%). The level measured from the patients who suffered a uterine prolapse between one and five hours post expulsion was 0.11 ng/ml (difference = 22,9%) and with the animals who suffered a prolapse more than five hours post natum it was as much as 0.21 ng/ml above that of the control animals (difference = 60,0%). Even when the progesterone concentrations remove in correlation to the distance from the birth, the patients respective had higher progesterone levels than the corresponding control animals. This resulted in a significantly wider progesterone - estradiol ratio within the patient group compared to the control animals, even though the estradiol values of both groups did not differ statistically (p > 0.05). This could possibly be the explanation why cows with a uterine prolapse subsequent to the second stage of the birth have a hypo or atonic uterus. Since progesterone binds the calcium ions present to the surface of the myometrium cells it is possible that in context to an intrapartum, relative calcium deficiency a hypo- or atony of cranial parts of the uterus can be caused. The strong adhesive forces between the calf and birth canal during expulsion permanently cause a certain depression in the uterine cavity so that an indication of invagination of the uterus horns can continue to develop in concurrence between this depression and within the suction caused by expulsion. A complete uterine prolapse occurs during the course of the intrapartum emptying reflex of the uterus. This would explain why the proportion of the primparae patient group is relatively high because the narrowness of the birth canal plays a particular role with them. This study shows that it is not so much ascertainable clinical chemical imbalances but hormonal imbalances which appear to be instrumental in the occurrence of a uterine prolapse. There is however no evidence to hand which would make prophylactic measures possible. Consequently the occurrence of a bovine uterine prolapse still remains an emergency which is to be treated as quickly as possible and as described with particular positioning of the patient ante repositionem. Appropriate treatment by a vet and intensive monitoring of the patient within the early post partal period bring a good rate of recovery.