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Research unit
FSVO
Project number
2.14.05
Project title
Analysis of lameness induced changes in dairy cow behaviour and suitability of ethological parameters for early lameness detection

Texts for this project

 GermanFrenchItalianEnglish
Key words
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Short description
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Project aims
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Publications / Results
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Inserted texts


CategoryText
Key words
(German)
Milchkühe, Lahmheiten, Klauenerkrankungen, Körperpflegeverhalten, Liegeverhalten,
Futteraufnahmeverhalten, Früherkennung, Tierwohl
Key words
(English)
dairy cows, lameness, claw lesions, comfort behaviour, lying behaviour, feed intake, early detection,
animal welfare
Short description
(German)

Die häufigsten Abgangsursachen in der modernen Milchviehhaltung sind neben Unfruchtbarkeit
und Mastitiden Erkrankungen der Klauen- und Gliedmassen. Bei letztgenannter Abgangsursache
sind nicht nur die ökonomischen Verluste von Bedeutung, welche durch die Behandlung,
den Leistungsverlust sowie ein möglicherweise
vorzeitiges Ausscheiden der Tiere aus dem Betrieb entstehen.
Lahmheiten beeinträchtigen aufgrund ihrer hohen Schmerzhaftigkeit
auch in hohem Masse das Wohlbefinden der Kühe.
Sowohl aus Tierschutzgründen wie auch aus ökonomischen Gründen ist es daher unerlässlich,
Lahmheiten nach Möglichkeit bereits im Vorfeld zu verhindern oder sie
zumindest frühzeitig zu identifizieren [1, 2].

Aus lahmheitsbedingten Verhaltensänderungen,
welche bei Milchkühen im Laufstall zu beobachten sind,
sollten sich geeignete Parameter ableiten lassen,
um Lahmheiten möglichst früh erkennen zu können.
Im vorliegenden Projekt soll daher zunächst I) eine Auswahl dieser lahmheitsbedingten
Veränderungen auf Praxisbetrieben näher untersucht, quantifiziert und zwischen lahmen
und nicht lahmen Milchkühen verglichen werden. Dabei werden konkret Liege- und Körperpflegeverhalten,
Futteraufnahme, soziales Verhalten im Herdenverband sowie Aufenthaltsorte von
als lahm diagnostizierten Tieren auf Veränderungen im Vergleich zu gesunden Kühen untersucht.
Auswirkungen von Lahmheiten auf mehrere dieser Verhaltensparameter sind bislang weitestgehend
unbekannt und werden damit zum ersten Mal wissenschaftlich analysiert.
Darauf aufbauend können im weiteren Verlauf die erfassten Parameter,
welche Unterschiede zwischen lahmen und nicht lahmen Tieren erkennen lassen,
in einem zusätzlichen Projektteil II) auf ihre Sensitivität sowie
die Möglichkeit der automatisierten Erfassbarkeit hin überprüft werden.
Im Detail sollen hier die Frequentierung der Fellbürsten, das Abrufen von Kraftfutter
an Abrufstationen sowie die Nutzung des Laufhofes automatisiert erfasst werden.
Ziel ist es, im Anschluss Schwellenwerte zur Unterscheidung zwischen lahmen
und nicht lahmen Tieren zu definieren, welche für den Milchviehhalter eine möglichst frühzeitige
und automatisierte Früherkennung von Lahmheiten ermöglichen.
Mit diesem Ansatz wird im Unterschied zu den bisherigen Bemühungen,
eine auf physiologischen Parametern beruhende automatisierte Lahmheitsdiagnostik
zu etablieren, ein neuer Weg eingeschlagen.
Die Messung von Verhaltensänderungen beinhaltet ein hohes Sensitivitätspotenzial
und könnte zur Lahmheitsprävention, zumindest aber zu einem frühzeitigen Erkennen
von Lahmheiten bei Milchkühen beitragen. Dies stellt die Basis für eine schnelle klauenpflegerische
oder veterinärmedizinische Betreuung dar, welche die Leidenszeit und Stressbelastung der Tiere verkürzen,
den Medikamenteneinsatz reduzieren und ökonomische Schäden begrenzen kann.

Short description
(English)

In modern dairy production lameness is one of the most serious diseases affecting the welfare
of dairy cows kept in cubicle housing systems. Besides fertility problems and mammary infections,
foot lesions are the major cause for preliminary elimination of cows.
However, not only economic losses because of treatment costs,
decreasing milk production, impaired fertility and premature culling are of central importance.
Foot and limb lesions can be very painful for the cow and reduce significantly the welfare of the animal.
Not only for reasons of animal welfare, but also of economic reasons it is essential
to prevent lameness or at least to identify lame animals as soon as possible [1, 2].

In cubicle housing, lameness induced behaviour changes become obvious.
It should be possible to derive suitable parameters from these behaviour changes
to identify lame animals in a very early stage. The aim of this project is
I) to quantify a selection of these lameness induced behaviour changes
and to compare them between lame and non-lame cows.
In detail, lying behaviour, grooming, feeding behaviour, social behaviour
and residence places of lame animals will be compared to non-lame cows
on commercial dairy farms. Effects of lameness on some of these behavioural parameters
are largely unknown up to now and will be analysed scientifically for the first time.
Based on these results, parameters suitable to detect differences between lame
and non-lame cows shall be checked for sensitivity and possibility of automatic measurement in project part II).
Frequency of visits to fur brushes, frequency of visits to concentrate feeders,
and use of outdoor yards shall be recorded automatically.
Subsequently, threshold values shall be defined to distinguish between lame
and non-lame animals allowing dairy farmers an early and work-extensive diagnosis.
Contrary to the efforts made to date for establishing an automatic lameness diagnostic based
on physiological parameters, the approach of measuring behaviour changes contains
a high sensitivity potential and is going a new path in lameness prevention or detection, respectively, in dairy cows.

Diagnosis of lameness at an early stage in dairy cows is an essential condition
for successful treatment of foot lesions, which enables a fast recovery
and shortened time of suffering and stress for the cow, as far as a reduction of medications and economic losses.

Project aims
(German)

Während die Schwerpunkte veterinärmedizinischer Forschungen zu Lahmheiten bei Milchkühen
vor allem in der Epizootiologie, der Ätiologie und einer effektiven Therapie liegen,
soll das vorliegende Projekt anhand ethologischer Parameter
eine Früherkennung von mit Schmerzen, Lahmheiten
und Leistungsminderungen einhergehenden generellen Klauenerkrankungen ermöglichen.
Eine effiziente klauenpflegerische oder veterinärmedizinische Behandlung
dieser inzwischen auch in der Schweiz mit hoher Prävalenz auftretenden Erkrankungen
beruht auf einer möglichst frühzeitigen Erkennung durch den Milchviehhalter.

Dafür erscheinen ethologische Kriterien besonders geeignet.
Daher werden diese im vorliegenden Projekt in einer Feldstudie detailliert analysiert
und quantifiziert. Die Quantifizierung dient zunächst dazu, das Vorhandensein
von Verhaltensunterschieden zwischen lahmen und nicht lahmen Tieren nachzuweisen,
deren Ausmass bei geringgradig lahmen Tieren zu bestimmen und somit die Basis
für eine anschliessende Automatisierung und Überprüfung der Sensitivität
von geeigneten Indikatoren für eine Früherkennung zu schaffen.
Bevorzugt werden dabei möglichst automatisiert erfassbare Verhaltenskriterien,
um den Aufwand des Landwirtes für die Erstdiagnose von Klauenerkrankungen so gering wie möglich zu halten.
Dieses Forschungsprojekt ist daher sowohl auf die Interessen des Tierschutzes
(verkürzte Leidenszeit der Tiere durch schnelle Erstdiagnose und frühzeitige Behandlung)
als auch auf die Bestrebungen nach einem verminderten Medikamenteneinsatz in der Tierhaltung
(kürzere Behandlungsdauer, geringerer Antibiotikaeinsatz
und weniger schwere Erkrankungen durch eine frühzeitige Diagnose) ausgerichtet.
Zudem ist damit zu rechnen, dass die Ergebnisse
des Projekts ökonomischen Nutzen haben werden
(Vermeidung von Leistungseinbussen oder verkürzter Nutzungsdauer).

Publications / Results
(English)

Weigele, H. C.; Gygax, L.; Steiner, A.; Wechsler, B.; Burla, J.-B. (submitted). Moderate lameness leads to marked behavioural changes in dairy cows. Journal of Dairy Science.

Weigele, H. C.; Gygax, L.; Steiner, A.; Wechsler, B.; Burla, J.-B. 2016. Lahmheitsbedingte Verhaltensveränderungen bei Milchkühen – Eignung ethologischer Parameter zur Früherkennung, KTBL-Schrift: Aktuelle Arbeiten zur artgemäßen Tierhaltung 511, 197-207.

Weigele, H. C.; Gygax, L.; Steiner, A.; Wechsler, B.; Burla, J.-B. 2016. Lahmheitsbedingte Verhaltensveränderungen bei Milchkühen – Eignung ethologischer Parameter zur Früherkennung (oral presentation). 48. Internationale Tagung für angewandte Ethologie, 17.-19. Nov. 2016, Freiburg i.Br., Germany.

Weigele, H. C.; Gygax, L.; Steiner, A.; Wechsler, B.; Burla, J.-B. 2017. Analysis of lameness induced changes in dairy cow behavior and suitability of ethological parameters for early lameness detection (oral presentation). 19th International Symposium and 11th Conference Lameness in Ruminants, 7.-9. Nov. 2017, Munich, Germany.

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