Dissertation

Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – School of Veterinary Medicine Hannover / Library

 

 Julia Loth, geb. Kipke

 

 Untersuchungen zur Belastung von Zuchtrindern bei langen Straßentransporten unter besonderer Berücksichtigung des Mikroklimas im Fahrzeug zu unterschiedlichen Jahreszeiten

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-106617

title (engl.)

Investigations on stress response of pregnant heifers during long distance road transport with special regard to microclimate conditions in the vehicle during different seasons.

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2015

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/lothj_ss15.pdf

abstract (deutsch)

Bei 13 langen Transporten von trächtigen Zuchtfärsen über Transportzeiten zwischen 25 Stunden (kürzester Transport) und 4 Tagen und 10 Stunden (längster Transport) im Winter (6 Transporte) und Sommer (7 Transporte) wurden unter Praxisbedingungen Untersuchungen zur Erfassung, Aufbereitung und Weiterleitung von Daten zum Mikroklima in typischen, doppelstöckigen Straßenfahrzeugen mit fest installierten, modernen Sensorsystemen durchgeführt. Dabei sollte insbesondere geprüft werden, wie oft und wie lange die in der Verordnung (EG) Nr. 1/2005 über den Schutz von Tieren beim Transport und damit zusammenhängenden Vorgängen genannten Temperaturen im Transportfahrzeug zwischen 5 bis 30 °C ± 5 °C eingehalten oder über- bzw. unterschritten werden. Weiter sollte geprüft werden, wo die Sensoren eines zu installierenden Temperaturüberwachungssystems am effektivsten anzubringen sind, um rechtzeitig starke thermische Schwankungen auf dem Fahrzeug erkennen zu können, die zu Belastungen für die Tiere sowohl im Winter als auch im Sommer führen können.

In enger Zusammenarbeit mit Zuchtverbänden und dem Tiertransportgewerbe wurde ein zweistöckiges Rindertransportfahrzeug mit Sensoren für die kontinuierliche Messung von Temperatur, relativer Luftfeuchte und Luftströmungsgeschwindigkeit ausgestattet (20 Messpositionen innen, 2 Außenluft). Die Transporte führten zwischen Dezember 2008 und Juli 2010 von verschiedenen Startpunkten in Deutschland in die Ukraine, nach Marokko (Teilstrecke bis Sète, Frankreich), nach Kroatien und nach Serbien. Es wurden Fahrtabschnitte und Standzeiten untersucht. Zur Einschätzung der Bedeutung der ermittelten klimatischen Bedingungen für Gesundheit und Wohlbefinden der transportierten Tiere wurden ergänzend an einer begrenzten Anzahl von 16 Tieren je Transportfahrt physiologische, biochemische und ethologische Untersuchungen vorgenommen. Es wurden Herzfrequenzen und Körpertemperaturen über den gesamten Untersuchungszeitraum ermittelt und Blutproben vor und unmittelbar nach dem Transport, sowie nach einer 12-stündigen Ruhepause genommen. Bestimmt wurden die Parameter Hämatokrit, Protein, Albumin, Natrium, Creatinin, Glucose, Lactat, β-Hydroxybutyrat, Cortisol, Creatinkinase, LDH und ASAT. Außerdem wurden aus den Videoaufnahmen der Tiere während der Transporte Einschätzungen zum Liegeverhalten der Tiere gemacht.

Trotz der mit Feldversuchen und den hier durchgeführten kommerziellen Tiertransporten stets einhergehenden Nachteilen, wie z. B. fehlende standardisierte Rahmenbedingungen bei Wiederholungen, keine genauen Kenntnisse über Aufstallung und Versorgung der Tiere vor dem Transport, von der ursprünglichen Planung unvorhersehbar abweichende Transportzeiten und Transportrouten, variierende Straßenbedingungen und Fahrerqualitäten, können drei repräsentative Lokalisationen für die Anbringung von Temperatur-Feuchte-Sensoren empfohlen werden. Die Sensoren sollten im unteren und oberen Deck unmittelbar an der Vorderwand (headboard) des Laderaumes sowie im oberen Deck unmittelbar an der Rückwand des Laderaumes in der Fahrzeugmitte jeweils in Höhe des Kopfbereiches der Tiere angebracht werden. Die Sensoren und deren Elektronik müssen ausreichend gegen mechanische Einwirkungen, Staub, grobe Verunreinigungen und Spritzwasser geschützt sein.

Die Messdaten von Temperatur, relativer Luftfeuchte und THI sowie die physiologischen Befunde belegen, dass die Lüftung auf dem Fahrzeug angemessen war und das Thermoregulationsvermögen der Tiere nicht überlastet wurde. Nur kurzzeitig wurden THI-Werte im Bereich von 84 bis 87 erreicht. Während einer neunstündigen Fahrtpause unter Sommerbedingungen stieg der mittlere THI im Transportfahrzeug von 67 auf 81 an. Dies entspricht einem Anstieg von 1,6 Einheiten pro Stunde.

Der obere Toleranzbereich (35 °C) der Temperaturvorgaben der VO (EG) Nr. 1/2005 wurde bei keinem Transport überschritten. Bei drei Transporten wurde jedoch der untere Toleranzgrenz (0 °C) unterschritten, bei zwei Transporten für insgesamt 5,5 bzw. 6,5 Stunden bei geringgradiger Unterschreitung von maximal 2,3 K. Eine Ausnahme bildete TR02 mit Unterschreitung des Gefrierpunktes um bis zu 9 bis 10,8 K für 45 Minuten und Temperaturschwankungen zwischen -8 und 0 °C für mehr als 12 Stunden. Nachteile für die Tiere durch diese Unterschreitungen des Temperaturtoleranzbereiches wurden nicht beobachtet.

Aus den Verhaltensbeobachtungen der Tiere über Video gehen keine augenscheinlichen Belastungen der Tiere hervor, die über das übliche Maß an Anstrengungen z. B. zur Erhaltung der Köperbalance beim Stehen im sich bewegenden Fahrzeug hinausgegangen wären. Deutlich wurde, dass sich die Tiere bevorzugt während der Standzeiten des Fahrzeuges hinlegten. Die Befunde der Blut-, Herzfrequenz- und Körpertemperaturuntersuchungen zeigen, dass die höchsten physischen und psychischen Belastungen beim Verladen und im Verlaufe einiger Transporte auftreten. Die Länge der Transporte (zwischen 25 Stunden und 4 Tagen und 10 Stunden) scheint eine untergeordnete Rolle zu spielen. Trotz eines leichten Anstiegs einiger Parameter werden keine physiologischen Grenzwerte überschritten. Diese Befunde deuten darauf hin, dass trächtige Färsen über relative lange Strecken und mehrere Tage auch unter kommerziellen Bedingungen ohne erhebliche Anzeichen von Stress zu zeigen, transportiert werden können. Voraussetzung ist, dass die Transporte sorgfältig und mit Bedacht im Hinblick auf die Tiere vorbereitet und durchgeführt werden. Keines der 414 transportierten Tiere erkrankte während der Transporte, zeigte Anzeichen von starkem Stress oder verstarb.

Bereits 12 Stunden nach Beendigung der Transporte kehren fast alle geprüften Blutparameter annähernd auf das Niveau der Ausgangswerte vor dem Transport zurück. In keinem Falle (Ausnahme in Einzelfällen Cortisol) werden bei den blutgetragenen Belastungsparametern klinisch relevante Grenzwerte überschritten. Die physiologischen und biochemischen Befunde deuten vielmehr auf ein gutes Anpassungsvermögen der transportierten Tiere hin. Dies trifft in gleicher Weise auf das Thermoregulationsvermögen der Tiere zu, das zu keinem Zeitpunkt der Transporte überfordert worden ist. Sinnvolle Maßnahmen wie z. B. der Verzicht auf Verladungen bei hohen Außentemperaturen, optimale Nutzung der natürlichen Lüftungsbedingungen (Seitenwind) und mechanischen Lüftungseinrichtungen (Ventilatoren im Fahrzeug) können hier unterstützend wirken. Zur Vermeidung thermischer Belastungen ist es von großer Bedeutung, längere Standzeiten und Pausen oder sonstige Aufenthalte (z. B. Grenzabfertigungen) bei hohen Umgebungstemperaturen so kurz wie möglich zu halten, da die Temperaturen im Fahrzeug sehr rasch ansteigen können. Gleiches gilt für ein zeitnahes und schonendes Abladen am Zielort. Dazu sollten klare Vorgaben der Zucht- und Transportverbände auf den Weg gebracht werden.

Die vorliegenden Ergebnisse wurden anhand von Untersuchungen an einem spezifischen Transportfahrzeug (zweistöckiges Rindertransportfahrzeug – Sattelauflieger) erarbeitet. Diese Ergebnisse könnten auch auf Langstreckentransportfahrzeuge anderer Hersteller übertragbar sein, da alle Rindertransportfahrzeuge für lange Transporte einen ähnlichen Grundaufbau aufweisen. Dies trifft in besonderem Maße auf das hier gezielt untersuchte Mikroklima zu, da moderne Fahrzeuge für den Rindertransport mit geschlossenen Vorder- und Rückwänden, variablen Lüftungsklappen und Ventilatoren an den Längsseiten ausgestattet sind.

abstract (englisch)

Investigations on measuring, processing and transfer of microclimate data with modern sensor systems in typical double deck trailers had been performed during 13 long distance road transports. Pregnant heifers were transported under field conditions for 25 hours (shortest transport) up to 4 days and 10 hours (longest transport) during winter (6 transports) and summer (7 transports). COUNCIL REGULATION (EC) No 1/2005 (...on the protection of animals during transport and related operations) specifies, that temperatures within the transport vehicle are supposed to be maintained in a range from 5 to 30 °C , with a tolerance of ± 5 °C. The objective of the present study was to evaluate how often and during which period of time these temperature thresholds are kept, exceeded or fell below the value. A further aim was to define the best sensor position for the surveillance system of temperature, so heavy thermal variations on the vehicle, which could be stressful to the animals during summer and winter, can be detected early enough.

In cooperation with breeding associations and animal transport business a double deck trailer was equipped with sensors for continuous measuring of temperature, relative humidity and air current (20 positions of measuring inside, 2 outside). Starting at different locations in Germany the destinations of the transports were Ukraine, Morocco (road section until Sète, France), Croatia and Serbia between December 2008 und July 2010. Driving and standing periods of the vehicle were analysed. To evaluate the relevance of the climatic conditions on health status and welfare of the transported animals’ physical, biochemical and ethological analysis were performed on about 16 animals per transport. During the entire time of investigation heart rate and body temperature were measured, blood samples were taken before and after the transport, as well as after a 12 hour resting period. Haematocrit, protein, albumin, sodium, creatinine, glucose, lactate, β-hydroxybutyrate, cortisol, creatine kinase, LDH and ASAT were analysed. Video recording during transport helped to evaluate the laying behavior of the animals.

Despite field studies on commercial means of transport come along with disadvantages e.g. missing standardised general conditions for repetitions, little information about housing and feeding of the animals before transport, unexpected variations of transport times and routes, different road conditions and individual driving skills it was possible to recommend three representative localisations for the installation of temperature-humidity-sensors. The sensors should be attached on the front wall of the first compartment (headboard) within the lower and the upper deck and at the back wall of the last compartment on the upper deck, respectively in the middle of the trailer as high as the animals carry their heads. The sensors have to be sufficiently protected against physical forces und the sensor electronic against dust, dirt and water.

The results of measuring temperature, relative humidity and THI as well as the physiological findings show, that the ventilation within the vehicle was appropriate and the ability of thermoregulation of the animals was not overstrained. Very rarely THI values reached 84 to 87 units. The THI rose 1.6 units per hour within the vehicle during a nine hour driving break under summer conditions from THI 67 to 81. The upper tolerance range of the temperature specifications (35 °C) of council regulation (EC) No 1/2005 had never been exceeded. During three transports the temperature fell below the lower tolerance range (0 °C). During two transports temperatures were 2.3 K below the range for a period of 5.5 and 6.5 hours. Transport 02 was an exception. Temperatures fell down to -10.8 °C for a period of about 45 minutes and fluctuated between -8 and 0 °C for about 12 hours. Disadvantages for the animals were not observed.

The ethological observations of the animals by video didn’t show any obvious signs of stress beside the usual extend of effort e. g. to keep body balance when standing in a moving vehicle. It became apparent, that animals preferred to lie down during standing periods of the vehicle. The results of the blood analysis, heart rate and body temperature show, that the highest physical and mental stress is caused by loading and during some transports. The length of the transports (25 hours to 4 days and 10 hours) did not influence the measured stress parameters obviously. There is a slight increase over time, but no physiological thresholds were exceeded. The results indicate that pregnant heifers can be transported over long distances and several days, even under commercial conditions, without displaying typical signs of severe stress if transports are gently and thoughtful carried out. None of the 414 transported pregnant heifers fell sick, showed signs of heavy stress or died.

Already twelve hours after the transports almost all of the blood parameter had decreased and were approximately back to pre-transport levels. Clinical important thresholds had never been exceeded – except for single cortisol values. The physiological and biochemical results indicate a good adaptability of the transported animals. The same is to be said about the ability of thermoregulation of the animals, which had never been overcharged during the transports. Good practice for example no loading during high ambient temperatures, use of natural (side wind) and mechanical ventilation (fans) can be supportive. To prevent thermal stress it is very important to keep standing times of the transporter during driving breaks and other stops (e.g. customs clearance) during high ambient temperatures as short as possible, because temperatures within the vehicle may rise very quickly. The same applies to prompt and gentle unloading at the destination. Therefore breeding and transport companies should hand out precise instructions.

The present conclusions are results of the investigations on a specific road transport vehicle (double deck semi-trailer for cattle). Nevertheless it seems possible to transfer the results to long distance transport vehicles of other fabrications as well, since all vehicles of long distance road transport for cattle have a similar basic construction. This applies expecially to the investigated microclimate, because modern cattle transport vehicles are equipped with closed front and back walls, adjustable air inlets and fans along the sides.

keywords

Straßentransport, Mikroklima, trächtige Färsen, road transport, microclimate, pregnant heifers

kb

5.532