Respiratorische, zirkulatorische und rumenomotorische Veränderungen im Tiefschlaf des Rindes

Zusammenfassung In Langzeitregistrierungen der Pansenmotilitat uber 24 Stunden sind an zwei Rindern die eingestreuten Tiefschlafperioden (TSP) beobachtet worden. Diese sind gekennzeichnet durch das Einnehmen der typischen Schlafstellung, die Reduktion der Atmungsfrequenz sowie den Ausfall der Eruktationen und der Sekundarzyklen des dorsalen Pansensackes. Die gesamte Tiefschlafdauer pro Tag betragt 23–35 Minuten, die Anzahl der einzelnen TSP 6–10 und deren mittlere Dauer 3,7 Minuten. In einer zweiten Versuchsreihe nachts zwischen 21 Uhr und 5 Uhr sind an zwei Rindern Befunde uber Anderungen der Ventilationsgrose, der endexspiratorischen CO2-Konzentration sowie der Herzschlagfrequenz und der peripheren Durchblutung erhoben worden. Das Atemzeitvolumen wird um etwa 50 % des Ausgangswertes herabgesetzt. Die Atmungsfrequenz wird noch starker vermindert, wahrend das Atemzugvolumen um 15–30 % und die CO2-Konzentration um 1,0–1,5 Vol % zunehmen. Die Herzschlagfrequenz wird um 8–11 % reduziert, die Durchblutung der Hornlederhaut geht zuruck. Die Rumenomotorik ist gekennzeichnet durch den Ausfall der Eruktationen und der damit verbundenen Sekundarzyklen. Primarzyklen laufen weiter ab, mitunter jedoch etwas langsamer als auserhalb einer Tiefschlafperiode. Das Ende der TSP fallt immer mit einer Eruktation zusammen. Die mogliche Bedeutung vorubergehender Hypercapnie und zeitweiligen Ausfalls der Eruktationsreflexe als begrenzende Faktoren von Tiefschlafperioden bei Wiederkauern werden diskutiert. Summary Respiratory, circulatory and rumen motility changes in deep sleep in cattle Protracted periods of measurement of rumen motility extending over more than 24 hours were made on two cattle during deep sleep periods (DSP). These periods are characterised by the onset of a typical stance, reduction of respiratory rate and the cessation of eructation and of the secondary cycle of the dorsal rumen sac. The total duration of deep sleep per day was 23 to 35 minutes and the number of individual DSP was 6 to 10 and their mean duration 3.7 minutes. In a second experiment during the night between 21.00 and 5.00 hours on two cattle, changes were found in the magnitude of ventilation, terminal expiratory CO2 level and heart frequency and peripheral blood flow. The minute respiratory volume fell by about 50 %. The respiratory rate was reduced even more, while the respiratory volume per inspiration rose by 15–30% and the CO2 level by 1.0–1.5 volumes per cent. The heart rate fell by 8–11 % and blood flow through the cornea was reduced. Rumen motility is characterised by arrest of eructation and the associated secondary cycle. The primary cycles continue but more slowly than outside the DSP. The end of DSP coincides with eructation. The possible significance of transient hypercapnoea and temporary arrest of the eructation reflex as limiting factors of the DSP in ruminants is discussed. Resume Modifications respiratoires, circulatoires et modifications de la motricite du rumen pendant le sommeil profond du boeuf On procede a une observation des periodes de sommeil profond chez deux bœufs, a l'aide d'enregistrements de la motilite du rumen sur 24 heures. Le sommeil se reconnait a une position caracteristique, une reduction de la frequence respiratoire, de meme qu'a l'arret des eructations et des cycles secondaires du sac dorsal du rumen. La duree totale du sommeil est de 23–35 minutes par jour, le nombre des periodes de sommeil profond de 6–10 et leur duree moyenne de 3,7 minutes. Dans une nouvelle serie experimentale nocturne, entre 21 heures et 5 heures, on a pu etablir chez deux bœufs des modifications de la ventilation, de la concentration du CO2 expiratoire, de meme que de la frequence cardiaque et de l'irrigation sanguine peripherique. Le volume-minute respiratoire diminue d'env. 50 % de la valeur initiale. La frequence respiratoire diminue encore davantage, alors que le volume par inspiration augmente de 15–30 % et la concentration du CO2 d'env. 1,0–1,5 vol. %. La frequence cardiaque est reduite de 8 a 11 %, l'irrigation sanguine de l'enveloppe cornee des onglons diminue. La motricite du rumen se caracterise par l'arret des eructations et des cycles secondaire qui y sont lies. Les cycles primaires continuent, parfois un peu plus lentement qu'hors des periodes de sommeil profond. La fin de ces periodes correspond toujours a une eructation. On discute la signification possible de l'hypercapnie passagere et de l'arret temporaire des reflexes d'eructations, comme facteurs limitant les periodes de sommeil chez les ruminants. Resumen Cambios respiratorios, circulatorios y rumenomotores durante el sueno profundo de los bovinos En registros de duracion larga de la motilidad de panza a lo largo de 24 horas, se observaron en dos reses vacunas los periodos intercalados se sueno profundo (PSP). Estos se caracterizan por su colocacion en postura tipica de dormir, reduccion de la frecuencia respiratoria y desaparicion de las reyecciones y de los ciclos secundarios del saco rumenal dorsal. La duracion total de sueno profundo por dia asciende a 23–35 minutos, la sucesion de los distintos PSP tarda 6–10 min y su duracion media es de 3,7 min. En una segunda serie de ensayos se registraron por la noche entre las 21 horas y 5 horas en dos reses bovinas los hallazgos sobre variaciones del tamano de ventilacion, concentracion final espiratoria de CO2, frecuencia de latido cardiaco y la irrigacion sanguinea periferica. El volumen tiempo pulmonar disminuye en un 50 % con relacion al valor inicial. La frecuencia respiratoria disminuye mas aun, mientras que el volumen inspiratorio aumenta en un 15–30 % y la concentracion de CO2 en un 1,0–1,5 vol. %. La frecuencia de la revolucion cardiaca se reduce en un 8–11 %, la irrigacion sanguinea del corion del cuerno disminuye. La motilidad del rumen se halla caracterizada por la desaparicion de las reyecciones y de los ciclos secundarios ligados a las mismas. Los ciclos primarios siguen discurriendo, aunque a veces son mas lentos que fuera de un periodo de sueno profundo. El final del PSP siempre coincide con una reyeccion. Se discuten la importancia posible de una hipercapnia pasajera y la desaparicion temporal de los reflejos de reyeccion como factores delimitadores de los periodos de sueno profundo en los rumiantes.