Wie sich Hitzestress negativ auf die Fruchtbarkeit von Milchkühen auswirken kann

In diesem Blog werden wir die Auswirkungen von Hitzestress auf die Reproduktionsleistung hervorheben, beginnend mit einer kurzen Auffrischung der dazugehörigen Physiologie:

Der Östrus-Zyklus

Der Östrus-Zyklus ist eine 21-tägige Reihe von Ereignissen, die von mehreren Hormonen gesteuert werden, welche im Gehirn und Reproduktionssystem produziert werden. Dies geschieht durch die "Hypothalamus-Hypophysen-Gonaden-Achse". Im Gehirn, am Hypothalamus, wird ein Hormon namens GnRH produziert. Dieses Hormon induziert einen anderen Teil des Gehirns (die Hypophyse) um das Follikel stimulierende Hormon (FSH) und das luteinisierendes Hormon (LH) zu produzieren. FSH stimuliert das Wachstum der Follikel am Eierstock, was schließlich zur Reifung eines Follikels und zur Freisetzung zunehmender Mengen an Östrogenen führt. Das Gehirn reagiert anschließend, indem es eine LH-Welle erzeugt, die den Eisprung induziert: Der reife Follikel explodiert und gibt die Eizelle frei.

Zusätzlich induziert LH die Entwicklung des Follikels zu einem Corpus luteum, wo Progesteron produziert wird. Nach ein paar Tagen unter dem Einfluss von Progesteron, ordnet die Gebärmutter, sofern sich kein Embryo eingenistet hat an, das Hormon PGF2a (Prostaglandin) zu produzieren. Das PGF2a verursacht einen Abbau des Corpus Luteum, was wiederum zur Progesteronproduktion führt. Das Gehirn reagiert anschließend, mit der erneuten Produktion von GnRH, um den Zyklus neu zu starten.

Wie Hitzestress die Reproduktion beeinflusst

Zusätzlich zu dem oben beschriebenen Verlauf wird in Zeiten von Hitzestress eine weitere wichtige Hormonachse aktiviert: die "Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse". Diese Achse steuert die Produktion von Cortisol – einem Hormon, das Stressanpassungen ermöglicht, aber auch viele andere hormonelle und metabolische Prozesse beeinflusst und stört.

In Zeiten von Hitzestress, antagonisiert die Hypothalamus-Hypophyse-Nebennieren-Achse die Hypothalamus-Hypophyse-Gonaden-Achse wie oben beschrieben. In Forschungsmodellen und Studien wurden Reproduktionsleistung an heißen, im Gegensatz zu kühlen Umgebungen verglichen, wobei beobachtet wurde, dass bei Kühen, die Hitze ausgesetzt sind, ein negativer Einfluss auf die Reproduktion vorliegt. Zusammenfassend hat die Forschung gezeigt, dass Hitzestress:

• die Größe, Anzahl und Reifungsdynamik der Follikel, mit Auswirkungen auf einen Zyklus und auf nachfolgende Zyklen negativ beeinflussen kann
• die Produktion von Östrogenen, die für den Beginn des Eisprungs erforderlich sind, aber auch die Dauer und Intensität des Zyklus beeinflussen, senkt
• die Produktion von LH welches erforderlich ist, um den Eisprung und die Bildung des Corpus luteum zu induzieren, senkt
• die Progesteronkonzentration, welcher die embryonale Lebensfähigkeit beeinträchtigt, senkt. Dies wurde nach dauerhafter Exposition gegenüber Hitzestress festgestellt
• die Produktion von PGF2a in der Gebärmutter verringert, was entscheidend ist, um das Corpus Luteum abzubauen, so dass der Zyklus neu gestartet werden kann, wenn keine Trächtigkeit festgestellt wurde

Abgesehen von diesen Auswirkungen ist die Lebensfähigkeit des Embryos nicht gewährleistet, selbst wenn die Befruchtung stattgefunden hat. Gründe dafür sind die Folgen der Abnahme des Progesteronlevels, sowie eine erhöhte Körpertemperatur, die einen negativen Einfluss auf die Umgebung des einzunistenden Embryos haben kann.

Es ist wichtig zu beachten, dass Hitzestress die Reproduktion nicht nur am, sondern auch vor und nach dem Eisprung mit negativen Auswirkungen beeinflussen kann. Diese sind oft gegen Ende der Sommermonate und bis zum Beginn des Herbstes zu beobachten.

Wie man die Auswirkungen von Hitzestress reduzieren kann

Angesichts der ernsten Belastung und des breiten Spektrums der Auswirkungen von Hitzestress auf das Reproduktionssystems, ist es nicht verwunderlich, dass die Trächtigkeitsraten von Kühen während und nach Hitzeperioden oft reduziert sind. Um diese Auswirkungen zu verhindern, ist es entscheidend, das Management so anzupassen, dass die Hitzeeinwirkung so weit wie möglich vermieden wird (weitere Informationen finden Sie hier).

Auch Futteranpassungen sollten als Hilfsmittel zur Bewältigung dieser Hitzeperioden in Betracht gezogen werden. Verschiedene Studien zeigen, dass die Zugabe von OmniGen AF die negativen Auswirkungen von Hitzestress verringern kann: Kühe, die mit OmniGen AF gefüttert wurden, wiesen sowohl eine niedrigere Körpertemperatur und Atemfrequenz als auch eine höhere Futteraufnahme und Milchleistung auf. Darüber hinaus zeigte eine kürzlich durchgeführte Studie, die auf einem großen Milchviehbetrieb in Florida, USA, durchgeführt wurde, deutlich verbesserte Fruchtbarkeitsparameter. Die Studie, die in einem subtropischen Klima durchgeführt wurde, zeigte, dass Kühe, die mit OmniGen gefüttert wurden, früher trächtig wurden als die Kontrollgruppe, was zu einem durchschnittlichen Unterschied von 10 Tagen (p<0,05) führte.

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References

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