EP 2.2 Physiologie Verdauung
nur die wichtigsten Sachen, die man wissen sollte (isch doch chli usgartet...)
nur die wichtigsten Sachen, die man wissen sollte (isch doch chli usgartet...)
Noradrenalin hat besonders hohe Affinität zu (welchem Rezeptortyp)
a1-Rezeptoren
-> Kontraktion von Arteriolen der Haut
Adrenalin hat besonders hohe Affinität zu (welchem Rezeptortyp)?
b2-Rezeptoren
-> Erweiterung Herzkranzgefässe -> bessere Herzleistung
Ausgangprodukt der Biosynthese von Katecholaminen
Tyrosin (aus der essenziellen AS Phenylalanin hergestellt)
Wo findet die Biosynthese von Katecholaminen statt?
im NNM (chromaffine Zellen)
Über welches Zwischenprodukt werden Katecholamine hergestellt?
Dopamin
Bezgl. HF & Herzfrequenzvariabilität: Was ist die Auswirkung des Sympathikus?
steigende Herzfrequenz und geringe Herzfrequenzvariabilität.
Wo kann man alles Cortisol messen?
- Blut (Dauerkatheter; direkt venös nicht geeignet wegen Stressauslösung)
- Speichel
- Kot & Harn
- Milch
Was sind Vorteile der Cortisol-Messung im Faeces
- einfach
- post hoc Evaluation
- auch bei Zoo-/Wildtieren mögl.
- grossflächige Studien mögl.
ABER: tierartliche Unterschiede in Menge von ausgeschiedenem Cortisol (z.B. Sw eher über Harn, Ktz eher über Faeces)
Beispiele für Peptidhormone
- insulin
- Oxytocin
- Prolactin
- Wachstumshormon
- alle Releasinghormone
- alle Gonadotropine
- PTH
Beispiele für Fettsäurederivat-Hormone
- Eicosanoide (-> von Arachidonsäure)
- Gewebshormone (= lokal in versch. Geweben synthetisiert)
Synonym Somatotropin
= Wachstumshormon = Growth hormone = GH
Welche Aussage/n stimmt/stimmen?
Wirkung Somatostatin im Fettgewebe
DIREKT lipolytisch! (katabol)
(bei anderem Gewebe Wirkung über IGF-1)
Wirkung exogenes GH in Schweinemast und in Milchproduktion
- verstärktes Knochen- und Muskelwachstum bei gleichzeitiger Reduktion des Fettanteils (Schweinemast)
- Steigerung der Milchproduktion
Freisetzung von GH ist
Was ist Immunkastration?
Immuno-Kastration bei männlichen Mastschweinen = Immunisierung gegen GnRH.
Wirkstoff: GnRF-Analogon, konjugiert mit einem immunogenen Trägerprotein. → induziert Bildung von AK gegen GnRF. Männliche Tier können zunächst intakt gemästet werden, Behandlung wenige Wochen vor der Schlachtung. Hoden bilden sich zurück!
Was sind Quinagolid & Cabergolin?
Dopamin-Antagonisten -> hemmen Prolaktin
- Quinagolid: bei Hyperprolaktinämie (nur human), hemmt die Milchbildung
- Cabergolin: (Derivate der Mutterkorn-Alkaloide) Abstillen bei der Frau, Scheinträchtigkeit bei der Hündin.
Neu in EU: Ende 2015 zum Trockenstellen bei der Milchkuh zugelassen, im August 2016 wieder vom Markt genommen: Probleme mit Hypokalzämie, Ursache ungeklärt.
Warum wird beim Trockenstellen gerne noch ein Prolaktin-Inhibitor (zusätzlich zur Futterrestriktion) gegeben?
Prolaktin-Inhibitor (Quinagolid=D2-Agonist) oder Futterrestriktion bewirken den gleichen Rückgang der Milchproduktion beim Trockenstellen. Senkung des Mastitis-Risikos aber nur durch Prolaktin-Inhibitor, da die Futterrestriktion vermutlich eine Immunsuppression auslöst.
Photoperiode & Fortpflanzung beim weibl. Schaf
- Ovarialzyklus wird ausgelöst durch Abnahme der Photoperiode: (im Herbst) --> Geburten im Frühjahr (max. Futterangebot).
- Auslösung des Ovarialzyklus zu Beginn der Fortpflanzungsperiode
- --> kontinuierliche Zunahme der Sekretion von LH
- --> kontinuierliche Zunahme der Sekretion von Oestradiol-17b
- --> präovulatorische Sekretion von LH (--> Brunst/Oestrus).
Photoperiode & Fortpflanzung beim männl. Schaf
- Abnahme der Photoperiode (Herbst)
- --> Sekretion von FSH, LH und Testosteron
- --> Hodengrösse
- --> Aktivität akzessorischer Geschlechtsdrüsen
- --> Aggressivität und Fortpflanzungstrieb
- Mechanismus: abnehmende Photoperiode vermindert via Melatonin die Hemmung der LH-Sekretion durch Testosteron. (ähnlich Oestradiol beim weiblichen Tier).
Was ist ECM? (im Zusammenhang mit Milchkuh)
Energy corrected milk
(es geht nicht um Flüssigkeitsvolumen, sondern auch die Nährstoffgehalte der Milch (Fett, Protein & Lactose werden berücksichtigt))
Wie viel Energie entspricht 1 kg ECM?
(Angabe in NEL = Netto Energie Laktation)
3.41 MJ NEL
Was ist der Zusammenhang von Insulin und Energieversorgung der Milchdrüse (Milchproduktion)?
Versorgung der Milchdrüse mit Energie und Nährstoffen ist am Beginn der Laktation von der Homöostase des Stoffwechsels der Kuh abgekoppelt (von Insulin unabhängig).
Welcher Faktor beeinflusst das produzierte Milchvolumen?
indirekt natürlich auch Glucose, weil daraus Laktose hergestellt. Glukose ist wiederum abhängig von Verfügbarkeit von Propionat, AS, Laktat und Glycerin!
Warum wird bei einem Energiedefizit v.a. Ketonkörper produziert?
Hängt mit dem Citrat-Zyklus zusammen. Propionat wird eingespiesen, wird zu Succinat. Dieses sollte mit Oxalacetat verknüpft werden, um dann zu Glucose verarbeitet werden zu können. Wenn aber alles Oxalacetat (limitierender Faktor) verbraucht ist -> Citratzyklus kann nicht mehr ablaufen. Acetyl-CoA -> zu Ketonkörper umgebaut.
Für welche Krankheiten steigt das Risiko bei einer negativen Energiebilanz? (Kuh)
- Milchfieber
- Fettleber
- Nachgeburtsverhaltung
- Ketose
- Mastitis
- Endometritis
- Labmagenverlagerung
- Klauenerkrankungen
- Fruchtbarkeitsstörungen
Welches Organ spielt eine Schlüsselrolle bei der Stoffwechselanpassung während der Hochlaktation?
die Leber
(80% der Glucose für Lactose-Synthese aus Leber; NEFA (=non esterified fatty acids = freie FS) wichtig als Energiequelle für Milchfettsynthese; B-Hydroxybutyrat)
Magen: Schleimhautregionen vergleichend
Magen: Synonym für Parakrine Zellen
enterochromaffin-ähnliche Zellen (ECL)
Magen: Welche Zellen produzieren Mucin?
Nebenzellen
Magen: Welche Zellen produzieren v.a. Pepsinogen?
Hauptzellen
Magen: Welche Zellen sind für HCl-Produktion zuständig?
Belegzellen
Magen: Welche Zellen produzieren Histamin?
Parakrine Zellen
Magen: Welche Zellen produzieren den Intrinsic factor?
Belegzellen
Magen: Wie funktioniert die HCl-Produktion (welche Pumpen)?
aktiver Transport: H+ aus Zelle raus im Gegenzug zu K+
via Kanäle: Cl- aus Zelle raus zusammen mit K+
HCO3- aus Zelle raus
H+ entsteht durch Dissoziation von Wasser
Welche Hormone stimulieren die HCl-Produktion?
- Gastrin (über Ganglien & G-Zellen aus DüDa)
- Acetylcholin (via Ganglien)
- Histamin (via Parakrine Zellen)
Welche Hormone wirken hemmend auf die HCl-Produktion?
- Sekretin (aus DüDa)
- Prostaglandine
- Adenosin
- TGF-α
Nervale Reize für Magensaftproduktion. Welcher Nerv?
N. vagus.
mechanische & chemische Stimulation sensibler Nervenendigungen in Maul- & Rachenhöhle, teilweise auch über akustische, optische Reize
Gastrische Reize für Magensaftproduktion.
Dehnreflexe am Fundus und angedaute Eiweisse in Antrum und Pylorusregion
Intestinale Reize für Hemmung der Magensaftproduktion.
mechanische & chemische Reize im Dünndarm erhöhen Sekretin-Sekretion (Hemmung der Magensaftsekretion)
Nb.: CCK reduziert auch die HCl Produktion.
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Lernkarten
Was bewirkt die Defaunierung im Pansen?
Was ist der Vorteil und was der Nachteil bei Pilzen (im Pansen)?
Vorteil: können Lignin abbauen (sammeln sich an, wenn viel Stroh verfüttert)
Nachteil: Pansen entleert sich sehr langsam, weil Pilze viel länger brauchen -> nicht geeignet für Hochleistungskühe.
Welche FS wird bei Cellulose-reicher Fütterung v.a. produziert?
Acetat (Essigsäure)
Welche FS wird bei zuckerreicher Nahrung v.a. produziert?
Buttersäure (Butyrat)
Was sind NfE
Stickstoff-freie Extraktstoffe (⇒ «leicht-verdauliche» KH)
Welche FS bewirkt am meisten das Zottenwachstum im Pansen?
Butyrat (unbekannt warum)
Von was hängt die mikrobielle Proteinsynthese vor allem ab?
v.a. von der Zufuhr an (Netto-) Energie (NE).
Wichtig, dass Stickstoff & Energie zeitgleich zur Verfügung stehen!!!
Was führt zu reduzierter mikrobieller Proteinsynthese im Pansen?
Was führt zu reduzierter mikrobieller Proteinsynthese im Pansen?
Was führt zu reduzierter mikrobieller Proteinsynthese im Pansen?
Wie viel mal mehr Methan produzieren Wdk als Nicht-Wdk?
Korrelation Methan-Emission und TS-Verzehr
Methan-Emission und Verdaulichkeit des Futters
Methan-Emission...
Wie viel Prozent des Methans in der Atmosphäre stammt von Wdk?
20%
Welches Gas hat einen viel stärkeren Treibhauseffekt als Methan?
Lachgas N2O
Hauptquelle sind tropische Regenwälder, aber auch der Abbau von N-Dünger inkl. Wirtschaftsdünger
Warum kann man nicht sagen: Absorption = [Aufnahme] – [Ausscheidung]
weil noch endogen auch Substanzen in den Verdauungstrakt sezerniert werden
Bei welcher Verdaulichkeit wird die endogen sezernierte Menge miteinbezogen?
bei der wahren Verdaulichkeit
Wie ist der Zusammenhang (Korrelation) von Verdaulichkeit und Rohfasergehalt der Nahrung?
Verdaulichkeit (damit die Futterausnützung) ist bei Zunahme des Rohfasergehalts (Cellulose und spez. Lignin) reduziert.
Wie kann man die Verdaulichkeit von Futtermitteln erhöhten?
- Mechanisch: Quetschen, Brechen, Mahlen
- Erhitzen: Kochen, Dämpfen, Rösten, Toasten, Braten, Pelletieren, Extrudieren (kurzzeitig mit Dampf & ↑Druck erhitzt; auch längere Haltbarkeit), Expandieren
- Chemisch: Säuren, Laugen, Enzyme
- Beeinflussung der mikrobiellen Flora des GI-Trakts: Antibiotika / Chemotherapeutika, Probiotika
Altersabhängigkeit der Verdauung: Was passiert, wenn Ferkel zu früh von der Milch abgesetzt werden?
- oft stark verminderte Produktion pankreatischer Verdauungsenzyme.
- Folgen: Verdauung und Absorption der organischen Substanz sinkt, Durchfälle, Wachstum vermindert
Verdaulichkeit und Umgebungstemperatur beim Wdk:
die Verdaulichkeit ist...
Welche Mechanismen gibt es zur Verbesserung der Verdaulichkeit mittels Rezirkulation?
- 1. Rezirkulation innerhalb Magendarmtrakt = Rückfluss von Darminhalt von hinteren in vordere Teile des Magendarmtrakts (innere Rezirkulation)
- Colico-Caecaler Reflux beim Wiederkäuer
- Caeco-Ilealer Reflux beim Kaninchen
- Duodeno-Gastraler Reflux beim Geflügel
- Regurgitation beim Wiederkäuer
- 2. Wiederaufnahme von Darminhalt von Kot (Koprophagie/Coecotrophie) oder Harn = äussere Rezirkulation
Definition Malabsorption
gestörte/ verminderte Resorption von Nährstoffen
Definition Maldigestion
normale Resorptionsverhältnisse aber eingeschränkte Aufbereitung des Nahrungsbreis (Defekt der enzymatischen Spaltung)
Definition Malassimilation
gestörte Futterverwertung
Oberbegriff von Malabsorption & -digestion
Mögliche Ursachen für Malabsorption & -digestion
- Ungenügende HCl-Produktion im Magen
- Schädigung von Teilen der Dünndarmwand als Folge von
- bakteriellen und viralen Infektionen im GI Trakt
- toxischen oder allergischen Reaktionen auf bestimmte Futterkomponenten
- oraler Verabreichung von Medikamenten (z.B. Antibiotika)
- Mangel an Verdauungsenzymen (Dünndarm, Pankreas)
- Ungenügende Gallenproduktion
Zu welcher "Krankheit" kann es bei Hunden bei Schädigung des Magenepithels (Belegzellen) komen?
Ungenügende HCl-Sekretion
- V.a. ältere Hunde, oft kombiniert mit Erbrechen.
- Ätiologie: organisch-funktionell, selten Cl-Mangel
- Folgen:
- Proteinverdauung nimmt ab
- Bakterielle Überwucherung des Dünndarms
- à Durchfall
- Diätetik (Hund):
- gut verdauliche Eiweisse (Kasein, Quark, Joghurt, Muskelfleisch, Fisch, gekochte Eier)
- Fette (→ längere Verweildauer der Nahrung im Magen)
- ev. NaCl
Bei Störung des Exokrinen Pankreas kann es zu Malabsorption von was kommen?
Fett, Stärke, Proteine
(Defekte in Lipase, a-Amylase, Proteinasen [z.B. Trypsin])
Auswirkungen von Maldigestion und -absorption wegen Verdauungsinsuffizienzen im Dünndarm
- Verdauung und v.a. Absorption von KH, Proteinen/AS u.U. Mineralstoffen, Vitaminen (v.a. Folsäure & Vitamin B12)↓, Fettverdauung meist i.O. (pankreatische Lipase ± unverändert), aber nicht Fettsäureabsorption
- Sekundärer mikrobieller Abbau der organ. Substanz im Dickdarm↑ u.U. Diarrhoe, Flatulenz
- Verlust über Kot von KH, Proteinen/ Peptiden/AS, Fett , Mineralstoffen, Wasser↑
- Futterverzehr↑, ev. Koprophagie, ev. Erbrechen
- Gewichtsverluste (trotz erhöhtem Futterverzehr) und metabolische Auswirkungen von Nahrungskarenz
Warum kann Sojaprotein bei Kälbern zu Maldissimilation führen?
- Sojaprotein bei Mastkälbern als Ersatz von Milchproteinen.
- ➡️ Schlecht verdauliche Sojaproteinkomponenten (→ Glyzinin) werden vom Kalb als "körperfremd" (AG) erkannt
- ➡️Immunologische Reaktionen v.a. im Bereich des Dünndarms
- Schädigung des Dünndarmepithels (Atrophie der Dünndarmzotten → weniger OF)
- Absorption von Nährstoffen↓ (Malabsorption)
- Gesamtverdaulichkeit↓
Bei welcher Spezies führen Lektine v.a. zu Maldissimilation?
bei Schweinen
Malabsorption beim Mastgeflügel
- Effekte/Symptome
- Ursachen
- Effekte:
- Futterverzehr
- Verwertung von Energie, Fett, KH, fettlöslichen Vitaminen und z.T. von Protein, Wachstum ¯
- Osteoporose/ Beinschwäche/ Knochenbrüche; schlechtes Federkleid, Durchfall
- Am toten Tier: Absorption von Xantophyll im Dünndarm & Ablagerung im Fettgewebe bzw. Eidotter ¯ (blasse Schlachtkörper)
- Mortalität z.T. , grosse ökonomische Einbussen
- Futterverzehr
- Multifaktorielles Syndrom
- Ursachen: z.T. virale Darminfektionen, Mykotoxine
Folgen von Disaccharid-Intoleranz
osmotischer Durchfall, Flatulenz
Folgen von Stärke-Maldigestion
osmotischer Durchfall (mikrobieller Abbau von Stärke in DiDa), Dickdarm-Azidose
Ursachen für Maldigestion von Stärke
- Amylasemangel: junge Tiere; exokrine Pankreasinsuffizienz
- Amylase-resistente Stärke (Mais, Hirse); nicht-dextrinisierte (=nicht erhitzte) Stärke
- Zu hohe Stärkeaufnahme
Ursachen für Protein-Malabsorption
Folgen von Protein-Malabsorption
- Ursachen: Proteaseaktivität↓ (v.a. der Pankreas), schlecht verdauliche Proteine, Dünndarmschäden
- Übertritt von Proteinen aus Dünndarm in Dickdarm
- Mikrobieller Abbau zu NH3, H2S, biogenen Aminen, Toxinen, u.a.
- → Durchfall (putrefaktiv = schmierig, faulig-stinkend)
- → Leberbelastung & -schäden durch NH3, Toxine (in Blut aufgenommen → gelangt in Leber)
Ursachen & Folgen von Fett-Malabsorption
- Ursachen:
- Lipaseaktivität↓ (aus Pankreas); Fettaufnahme↑↑
- Absorption von FS↓ (und fettlöslichen Vitaminen), wenn
- Gallenproduktion↓ (Lebererkrankungen; Gallengangverlegungen, ungenügende Reabsorption der Gallensäuren wegen Zerstörung/Dekonjugation der Gallensäuren)
- Abfluss der Lymphe↓
- Folgen:
- Steatorrhoe; Durchfall; Mangel an essenziellen FS und an fettlöslichen Vitaminen
Lymphangiektasie (v.a. Hund)
- Pathogenese
- Symptome
- Rassenprädisposition
Pathogenese: Stauung der Lymphe (Obstruktion) → Erweiterung mesenterialer Lymphgefässe, Verdickung der Darmwand, Vergrösserung der Darmzotten
- Symptome (Hund): Entwicklung oft innerhalb 1-2 Wochen
- Durchfall
- Abmagerung, allg. Schwäche
- Ascites, z.T. Hydrothorax, z.T. sc Ödeme
- Leberschädigung (z.T.), ev. Hepatomegalie
- Hypoproteinämie (grosse Proteinverluste in Darm)
- Lymphopenie (Lymphozyten gehen im Darm "verloren")
- Genetische Prädisposition (v.a. Lundehund)
- Vorausgehende chronische Entzündung im Magendarmtrakt ?
Exokrine Pankreas-Insuffizienz (EPI)
- Vorkommen/allg. Ätiologie
ungenügende Enzymproduktion -> ungenügende Verdauung
- In ersten Lebenswochen (v.a. Amylasen, Proteasen)
- Beim (abrupten) Absetzen (v.a. Frühabsetzen) der Jungtiere von der Milch (v.a. Ferkel)
- Bei intensiv gefütterten Mastkälbern
- Bei Acinus-Atrophie des exokrinen Pankreas (Hund, speziell einige Hunderassen): progressiv, chronisch
- Bei Entzündungen des Pankreas, kombiniert mit Störungen des endokrinen Pankreas (alle Species), chronisch
