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Verdauungsapparat der Kuh

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Wie funktioniert ein Wiederkäuer?

Die Verdauungsorgane eines Wiederkäuers (z.B. Rind, Schaf, Ziege, Reh) sind völlig anders gebaut als die Verdauungsorgane eines Menschen oder des Schweins. Ihre Funktion ist sehr erstaunlich und ermöglicht es der Kuh, selbst Futtermittel wie Stroh, welches man für ein Schwein nur als Einstreu benützen würde, in Milch umzusetzen. Folgen wir dem Weg des Futters und schauen wir uns nach der Reihenfolge Bau und Funktion der beteiligten Organe am Beispiel einer Kuh an: Das Gebiss, Die 4 Mägen (Pansen, Netzmagen, Blättermagen, Labmagen), Der Dünndarm, Der Dickdarm.


Eine Kuh hat 4 Mägen (Pansen, Netzmagen, Blättermagen, Labmagen) mit insgesamt 110 bis 230 Litern Fassungsvermögen. Daran schließen sich der Dünndarm und der Dickdarm mit einer Länge von 35 bis 60 Metern an.

 

Das Gebiss der Kuh
Wie viele Schneidezähne hat ein Rind oben im Gebiss? - Die erstaunliche Antwort lautet: KEINE! Denn eine Kuh hat in ihrem Gebiss nur unten Schneidezähne (8 Stück). Oben hat sie lediglich eine Hornplatte als "Gegenlager" zum Kauen.
Die Kuh kann mit ihren Schneidezähnen ein Grasbüschel, das sie mit der Zunge gefasst hat, abreißen. Zuerst einmal wird nur gefressen und fast nicht gekaut. Das Futter wird mit etwas Speichel abgeschluckt und kommt durch den Schlund in den Pansen.

Pansen (Rumen)
Der Pansen ist der erste der insgesamt 4 Mägen eines Rindes, er ist eine mächtige Gärkammer. Er liegt an der linken Seite der Kuh und füllt mit seinem Volumen von 150 bis 180 Liter fast die ganze linke Bauchhöhle aus. Er ist in  einen oberen und unteren Pansensack aufgeteilt und kann insgesamt 50 bis 60 Kilogramm Futter aufnehmen. Der Pansen besitzt aber keine Drüsen wie etwa Magen oder Darm - der Wiederkäuer bedient sich anderer Lebewesen, um die schwerverdauliche Pflanzenmasse aufzuschließen. Viele Milliarden von Bakterien und Einzellern (insgesamt etwa 7kg) bevölkern den Pansen und produzieren bei ihrer Tätigkeit Säure.

Wiederkautätigkeit
WiederkäuerDie Kuh schluckt, wie bereits gesagt, das Gras anfänglich nur ab. Danach legt sie sich gemütlich zur Ruhe und beginnt mit der Wiederkautätigkeit. Hierbei werden, schon von Bakterien angegriffene, Pflanzenteile durch einen Reflex ins Maul zurückgefördert und dann eingehend gekaut. Die kräftigen Mahlzähne zerreiben das Futter zu einem feinen Brei. Dabei wird jeder Bissen kräftig eingespeichelt. Ein Kuh produziert dazu 200 Liter Speichel am Tag.
Der Speichel hat nicht nur die Aufgabe, das Futter gut rutschen zu lassen, er ist auch stark alkalisch (ph-Wert 8,3) und erhöht die von den Bakterien produzierten Säuren im Pansen auf einen neutralen ph-Wert von ca. 6,5.
WICHTIG: Strukturiertes Futter wie Heu oder Gras, das die Kuh ordentlich kauen muss, ist für sie lebenswichtig, denn ohne Wiederkautätigkeit entsteht keine Speichelproduktion und der Pansen würde bis zum Stillstand "versauern".

Zellulose (Rohfaser) im Pansen
Ein Großteil der Nahrung eines Rindes besteht aus der für uns als Menschen weitgehend unverdaulichen Zellulose (Stroh besteht sogar bis zu 40% aus Zellulose). Kein Verdauungsferment von Wirbeltieren ist in der Lage, Zellulose zu spalten und damit verdaulich zu machen. Nur Bakterien produzieren ein solches Ferment - die Zellulase. Ihr gelingt es jedoch auch nur 50 bis 60% der im Pansen vorhandenen Zellulose abzubauen. Das Endprodukt des Abbaues von Zellulose ist Essigsäure. Diese wird im Stoffwechsel zu einem erheblichen Teil in Milchfett umgebaut.

Stärke und Zucker (Kohlehydrate) im Pansen
Eine andere Gruppe von Bakterien baut die im Futter enthaltenen Kohlehydrate, Stärke und Zucker, ab. Diese werden zu Propionsäure und Buttersäure und dienen damit der Kuh zur Energieversorgung.
Im Pansen werden ca. 95-100% der im Futter vorhandenen Kohlenhydrate verdaut.

Eiweiß im Pansen
Ein Großteil des Eiweißes aus der Nahrung der Kuh wird von den Bakterien zu Ammoniak abgebaut. Dieser dient, gemeinsam mit den Kohlehydraten, den  Bakterien als Nahrung. Sie bauen die für die Kuh lebenswichtigen Aminosäuren, in Form von Bakterienmasse, auf. Die Kuh ist demnach unabhängig von essentiellen (= unentbehrlichen) Aminosäuren.
Im Pansen werden ca. 70% des im Futter vorhandenen Eiweißes verdaut.

Netzmagen oder Haube (Reticulum)
Der Netzmagen  liegt neben der Einmündung der Speiseröhre in den Pansen. Er kann sich stark zusammenziehen und fördert dadurch einerseits das angedaute Futter portionsweise zurück ins Maul zum Wiederkäuen und andererseits genügend verkleinertes Futter weiter in den Pansen. Der Netzmagen siebt praktisch die Nahrung und lässt in den Blättermagen nur das durch, was fein genug ist. Bei der Verdauung spielt er nur eine untergeordnete Rolle.

Blättermagen oder Psalter (Omasum)
Ist das Futter lange genug von Bakterien zersetzt (nach 1 bis 3 Tagen) verlässt es schluckweise den Pansen und gelangt durch Netzmagen in den Blättermagen. Er ist der letzte Vormagen. Eine Hauptaufgabe ist die Resorption (aufsaugen, aufnehmen) von Wasser, Nährstoffen und von Natriumbicarbonat (NaHCO3). Aber auch im Blättermagen werden noch Futterpartikel von Kleinlebewesen abgebaut.

Labmagen (Abomasum)
Der Labmagen, der letzte der 4 Mägen einer Kuh, ist der eigentliche Magen. In ihm laufen die gleichen Vorgänge ab, wie im Magen eines Nichtwiederkäuers (z.B. beim Menschen oder Schwein). Der ph-Wert wird hier in den sauren Bereich (ph-Wert ca. 3,0) abgesenkt. Salzsäure löst die noch vorhandene Struktur der Nahrungsbestandteile. Pepsin nimmt die Resteiweißspaltung vor. Das Eiweiß stammt zum großen Teil von den Bakterien, die durch die Magensäure getötet wurden.

Dünndarm
Die Verdauung im Dünndarm und auch die weitere Verdauung läuft wieder so ab wie dies auch bei den Nichtwiederkäuern funktioniert. Die Eiweißbruchstücke, die aus dem Labmagen kommen, werden noch weiter zu kleineren Teilchen abgebaut und als Aminosäuren resorbiert (=aufgenommen). Ebenso werden die Kohlehydrate zu Einfachzuckern zerlegt und aufgenommen. Das Fett wird durch Gallensalze emulgiert, in kleinste Tröpfchen zerlegt und ebenfalls über die Darmwand resorbiert.

Dickdarm
Der Dünndarm ist im Normalfall bakterienfrei. Im anschließenden Dickdarm hingegen wimmelt es von Bakterien die, ähnlich wie im Pansen, die Verdauung der noch vorhandenen Nährstoffe vornehmen. Besonders der bei der Kuh mächtig entwickelte Blinddarm ist nochmals eine wirkungsvolle Gärkammer. Die Nährstoffresorption im Dickdarm ist nicht optimal, deshalb spielt sein Anteil an der Gesamtresorption nur eine untergeordnete Rolle. Durch die weitere Resorption von Wasser und Elektrolyten wird aus dem Verdauungsbrei nun Kot.


Kühe machen Mühe ...
Im Gegensatz zu nichtwiederkauenden Haustieren (z.B. Schweine) erfordert die Fütterung von Rindvieh und besonders von Milchkühen Grundkenntnisse im Ablauf des Verdauungsprozesses.
Der große Vorteil der Wiederkäuer ist, das sie die für andere Tierarten unverdauliche Rohfaser zu wertvollen tierischen Produkten verarbeiten können. Die Lebensansprüche der Bakterien bedingen aber das Wiederkäuer auf die Rohfaser angewiesen sind. Dabei ist es nicht gleichgültig, in welcher Form die Rohfaser angeboten wird. Die Rohfaser muss strukturiert, das heißt nicht gemahlen, sein, nur so regt sie die Kautätigkeit und die Speichelbildung an. Durch den Speichel werden die im Pansen gebildeten Säuren neutralisiert.
Bekäme eine Kuh eine größere Zuckermenge oder feinstes gemahlenes Getreide, führte dies zu einer explosionsartigen Bakterienvermehrung und Säurebildung im Pansen. Der Milchfettgehalt und auch Milchmenge gehen zurück, das Tier wird krank. Durch gesteigerte Heugaben kann ihm geholfen werden.
Neben genügend Rohfaser benötigt die Kuh aber auch Energie um zu leben und Milch zu geben. Kühe mit hoher Milchleistung haben auch hohe Energieansprüche. Dadurch ergibt sich eine Gratwanderung zwischen genügend Rohfaser einerseits und viel Energie (z.B. Getreide) andererseits. Landwirte errechnen daher für ihre Tiere leistungsbezogene Futterrationen. Je nach Futterqualität des Grundfutters  (Weide, Heu, Silage) und Milchleistung der Kuh bekommt sie unterschiedliches Ergänzungsfutter in der Sorte (z.B. Getreide oder Mais) und in der Menge.

Merke: eine wichtige Bauernweisheit lautet:
"Funktioniert der Pansen, funktioniert auch die Kuh."

 

© WLV + Bauernhof.net 2014

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