In modernen Schweinezuchtbetrieben sind Fortpflanzungsstörungen bei Sauen ein häufiges Phänomen. Die Ursachen hierfür sind vielfältig: Inzucht, Nährstoffmangel im Futter, Umweltstress, bakterielle und virale Infektionen. Dies führt zu erheblichen wirtschaftlichen Verlusten für die Betriebe. Einige Sauen bringen Ferkel vorzeitig zur Welt, es kommt zu Totgeburten, Fehlgeburten oder Embryonenresorption. Andere leiden unter Endometritis (Gebärmutterentzündung) oder sind aufgrund langjähriger Besamung unfruchtbar. Unfruchtbarkeit kann zu ineffektiver Fütterung und vorzeitiger Ausmusterung der Sauen führen. Immer mehr Schweinehalter setzen daher veterinärmedizinische Ultraschallgeräte ein, um Fortpflanzungsstörungen frühzeitig zu erkennen, rechtzeitig zu behandeln und das Phänomen der leeren Gebärmutter zu diagnostizieren.
1 Ultraschall undVeterinär-Ultraschall
Unsere Ohren können Schallwellen im Frequenzbereich von 20 Hz bis 20 kHz wahrnehmen. Frequenzen über 20 kHz sind für uns nicht hörbar; diese Frequenzen bezeichnen wir als Ultraschall. Ultraschallwellen zeichnen sich durch eine gute Richtwirkung und ein hohes Eindringvermögen aus. Sie ermöglichen eine hohe Konzentration der Schallenergie, insbesondere bei der Ausbreitung über größere Entfernungen im Wasser. In der Humanmedizin werden die physikalischen Eigenschaften von Ultraschall zur Analyse und Diagnose von Krankheiten genutzt. Dabei werden Ultraschallwellen an den menschlichen Körper gesendet und von den inneren Organen reflektiert. Die so gewonnenen Bildinformationen werden auf einem Bildschirm dargestellt. In China begann man 1947 mit der Anwendung einfacher Ultraschalluntersuchungen zur Darstellung der menschlichen Leber. Die Bilder waren damals schwarz-weiß und unscharf und dienten zunächst der Untersuchung der Gewebestruktur des Fötus sowie der Messung seiner Größe und Länge. In den 1980er Jahren wurde auf Basis von Schwarz-Weiß-Ultraschall der Rot-Blau-Ultraschall zur Beobachtung des fetalen Blutflusses eingesetzt. Allerdings konnten sowohl Schwarz-Weiß- als auch Rot-Blau-Ultraschall die inneren Organe nur aus einer Richtung darstellen. Mit der rasanten Entwicklung der Computertechnologie entstand der dreidimensionale Ultraschall, der es ermöglicht, die inneren Organe aus verschiedenen Richtungen auf einem Bildschirm zu betrachten und so ein dreidimensionales, umfassenderes, realistischeres und klareres Bild zu erhalten. Mit der Weiterentwicklung der Bildgebungs- und Druckindustrie kam der vierdimensionale Farbultraschall auf den Markt, der Farbbilder drucken kann und so ein noch umfassenderes, realistischeres und klareres Verständnis der inneren Organe ermöglicht. Viele Wissenschaftler nutzen Ultraschall in der Humanmedizin auch zur Analyse und Diagnose von Tierkrankheiten, woraus der Veterinärultraschall entstand. Der Veterinärultraschall ist eine vereinfachte Version des Humanultraschalls und daher leichter anzuwenden. Beim veterinärmedizinischen Ultraschall werden Ultraschallwellen an das Tier gesendet, während die von den inneren Organen des Tieres reflektierten Wellen empfangen werden. Die so gewonnenen Bildinformationen werden auf dem Bildschirm dargestellt.
2. Das Funktionsprinzip des Tierultraschalls
Die Ultraschalluntersuchung bei Tieren umfasst Aussendung, Abtastung, Empfang, Signalverarbeitung und Bildschirmdarstellung und ist somit in zwei Komponenten unterteilt: das Empfangsgerät und die Sonde. Die Sonde kann mit einem oder mehreren Schallwandlern ausgestattet sein, die ihrerseits Schallenergie senden und empfangen und somit als Wandler fungieren. Je nach Frequenz werden Sonden in Einzelfrequenz-, Mehrfrequenz- und Breitbandsonden unterteilt. Die Sonde nutzt die vom Empfangsgerät ausgesendeten Ultraschallwellen. Sie ist in der Regel mit einem Haftvermittler beschichtet, um einen besseren Kontakt mit der Gewebeoberfläche zu gewährleisten. An der Grenzfläche zweier unterschiedlicher Gewebearten kommt es zu Reflexion, Brechung, Streuung, Durchdringung und Reduktion der Ultraschallwellen. Die Relativbewegung zwischen Schallquelle und Empfänger erzeugt Doppler-Effekte und andere physikalische Eigenschaften. Durch die Messung der Laufzeit ihrer Echos lässt sich deren Stärke anhand der Entfernung zum Organ und dessen Beschaffenheit bestimmen. Nach der Verarbeitung durch die Elektronik und den Computer werden die physikalischen Eigenschaften erfasst und über den Computer des Empfangsgeräts auf dem Bildschirm dargestellt. Dabei entstehen verschiedene Bilder. Die Schlüsselkomponente eines Ultraschallgeräts ist die sogenannte Ultraschallsonde. Sie enthält einen internen Ultraschallwandler und besteht aus speziellen Kristallen mit piezoelektrischem Effekt. Diese piezoelektrischen Kristalle besitzen die besondere Eigenschaft, sich bei Anlegen einer Spannung in einer bestimmten Richtung zu verformen. Durch diese Verformung wird wiederum eine Spannung in der entsprechenden Richtung erzeugt, die elektrische Signale in Ultraschall umwandelt.
3. Veterinär-Ultraschallgerät zur praktischen Anwendung bei Fortpflanzungsstörungen der Sau.
3.1 Mit einem veterinärmedizinischen Ultraschallgerät können die Follikelentwicklung und der Eisprung überwacht werden. Dies bietet eine zuverlässige wissenschaftliche Grundlage für die Bestimmung des optimalen Deckzeitpunkts und trägt zur Verbesserung der Zuchtrate bei.
Sauen sind ganzjährig mehrmals brünstig. Nach Erreichen der Geschlechtsreife kommt es in der Regel alle 18 bis 23 Tage zu einer Brunst. Ohne Paarung wiederholt sich die Brunst. Die Eierstöcke der Sauen zeigen im Verlauf des Brunstzyklus zyklische Veränderungen. Zwei bis drei Tage vor Brunstbeginn vergrößern sich die Follikel rasch und erreichen ihr Endstadium etwa 18 Stunden nach Brunstbeginn. Die Follikel variieren in ihrer Größe, und reife Follikel sind muschelrot gefärbt. Bei Sauen treten häufig hämorrhagische Follikel auf, die durch Bluteinlagerungen in die Follikelhöhle aufgrund von Arterienstauung entstehen. Erscheint an der Follikelspitze ein transparenter Bereich, deutet dies auf den bevorstehenden Eisprung hin. Der Gelbkörper ist am 6. bis 8. Tag des Brunstzyklus vollständig ausgebildet und produziert bis zum 16. Tag Sekret, bevor er sich rasch zurückbildet. Der Gelbkörper der Sau ist zu Beginn dunkelrot, da das Lumen mit dunkelroten, geronnenen Blutklumpen gefüllt ist, und verfärbt sich bis zum 15. Tag des Östruszyklus allmählich hellviolett, bis zum 18. Tag hellgelb und später weiß (siehe Abbildung 1).
Abb. 1 Reifungsstadium der Sauenfollikel
3.2 Mithilfe von veterinärmedizinischen Ultraschallgeräten kann die Frühträchtigkeitsüberwachung bei Sauen bereits 18 Tage nach der Paarung erkannt werden, sodass eine frühzeitige Behandlung entsprechend erfolgen kann.
Abb. 2 Die Sau ist nicht trächtig
Ist die Sau nicht trächtig, ist keine Fruchthöhle sichtbar, und der Ultraschall zeigt eine schwache weiße Wolke (siehe Abbildung 2). Etwa 18 Tage nach der Paarung bildet sich Fruchtwasser und eine kleine Fruchthöhle. Der beste Zeitpunkt für die Überwachung ist 25 bis 30 Tage nach der Paarung. Zu diesem Zeitpunkt erscheint die Fruchthöhle als deutlich sichtbarer, regelmäßiger, runder, schwarzer Kreis, der die Anzahl der Ferkelköpfe angibt (siehe Abbildung 3). Fruchtwasser ist etwa vom 21. bis 35. Trächtigkeitstag sichtbar. Es ähnelt einer Honigwabe, wobei der schwarze Kreis immer größer wird und die Fruchtwassermenge abnimmt. Der Ferkel erscheint zwischen dem 30. und 35. Tag als schwarze Hautkugel, die in der Luft schwebt. Bei nicht trächtigen Sauen ist der Uterus etwa vom 25. bis 60. Tag nach der Paarung nicht sichtbar und zeigt eine regelmäßige, flache, weiße, wolkenartige Form.
Abb. 3 Sau am 25. Trächtigkeitstag
3.3 Die Ultraschallüberwachung während der Trächtigkeit ermöglicht die Erkennung von Totgeburten, Fehlgeburten, Embryonenresorptionen usw. sowie die Schätzung der Wurfgröße. Sauen neigen nach 20 Tagen Besamung zu unbemerkten Fehlgeburten. Eine Trächtigkeit nach mehr als 20 Tagen wird festgestellt, wenn die Sau bereits trächtig ist, aber später nicht wirft. Die Fruchthöhle wird von der Gebärmutter resorbiert, ohne dass Fehlgeburtsymptome auftreten. Daher ist eine zweite Trächtigkeitsuntersuchung 35–45 Tage nach der Besamung erforderlich, um die Trächtigkeit der Sau genau zu bestimmen. Bei einer Fehlgeburt nach 40 Tagen Besamung treten Fehlgeburtsymptome auf, die durch sorgfältige Beobachtung rechtzeitig erkannt werden können. Wenn keine Fehlgeburt vorliegt und der Ultraschall eine Trächtigkeit anzeigt, ist die Sau trächtig.
3.4 Die Ultraschallüberwachung während der Geburt ermöglicht die Bestimmung der Lebensfähigkeit des Fötus und die Beurteilung seiner Erschöpfung. Nach 70 Tagen Trächtigkeit sind die Knochen des Ferkels verkalkt, das Fruchtwasser resorbiert und die Fruchthöhle nicht mehr sichtbar. Die Wirbel des Ferkels weisen keine bogenförmige, gestrichelte Linie mehr auf (siehe Abbildung 4). Nach 90 Tagen Trächtigkeit ist der Herzschlag des Ferkels sichtbar; ein fehlender Herzschlag deutet auf den Tod des Fötus hin. Die veterinärmedizinische Ultraschallüberwachung ermöglicht die Beobachtung der Gebärmutterregeneration der Sau nach der Geburt und die Diagnose von Fortpflanzungsstörungen wie Endometritis, Eiteransammlungen in der Gebärmutter und Flüssigkeitsretention. Sauen mit Endometritis weisen Eiteransammlungen und Flüssigkeitsretention auf, die im veterinärmedizinischen Ultraschallbild als unregelmäßiges, zerrissenes Gewebe erscheinen (siehe Abbildung 5).
Abb. 4 Sau, 75 Tage trächtig
Abb. 5 Sau mit Endometritis und Eiteransammlung
Mit dem Wandel der Zeit und dem Fortschritt von Wissenschaft und Technik verändert sich auch die Tierhaltung rasant. Traditionelle Schweinezuchtbetriebe entsprechen nicht mehr den Bedürfnissen der heutigen Gesellschaft. Technologische Schweinehaltung ist zu einem unumgänglichen Trend in der Landwirtschaft geworden. Moderne Schweinezuchtbetriebe sind in jeder Hinsicht mit immer hochwertigerer Ausrüstung ausgestattet. Immer mehr Betriebe erkennen den Nutzen von Veterinär-Ultraschallgeräten und erwägen deren Anschaffung. Manche glauben jedoch, dass kleinere Betriebe für den Einsatz von Veterinär-Ultraschallgeräten ungeeignet seien. Diese Annahme ist falsch, denn wissenschaftliche Geräte liefern umfassende Daten, verbessern die Effizienz, ermöglichen die rechtzeitige Behandlung von Fortpflanzungskrankheiten bei Sauen und die Erkennung von Nichtträchtigkeit und führen so zu höheren wirtschaftlichen Erträgen.
Veröffentlichungsdatum: 22. August 2023