Kurz- und langfristige Änderungen von Herzschlagvariabilität und Herzschlagfrequenz als Reaktion auf Veränderungen in der sozialen Umwelt (Gruppierung und Grooming-Simulation) von Hausschweinen

Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurde die Eignung der Herzschlagvariabilität (HRV) und der Herzschlagfrequenz (HR) zur Dokumentation kurz- und langfristiger Einflüsse von zwei unterschiedlichen Änderungen in der sozialen Umwelt - (I) Gruppierung und (II) Grooming-Simulationen - von Hausschweinen untersucht. Eine Gruppierung von Schweinen wird allgemein als belastend für die Tiere angesehen, da sie eine neue Gruppenstruktur etablieren müssen. Schweine zeigen soziale ‘Fellpflege’ (Grooming), wobei das Verhalten des Akzeptors auf einen entspannten Zustand hindeutet. Mit einer quantitativen Lorenz-Plot Analyse wurden zwei HRV-Parameter berechnet: die SD1, welche in Ruhe in hohem Maß mit dem Vagustonus korreliert ist und die SD2, welche eher die Gesamtaktivität aller an der Steuerung des Herzschlags beteiligten Komponenten abbildet. Um motorische Einflüsse auf SD1, SD2 und HR zu minimieren, wurden nur jene validen 5-min-Intervalle aus den nicht-invasiven telemetrischen Messungen aufeinanderfolgender Herzschlagintervalle analysiert, in denen die Schweine ruhig auf der Seite lagen. (I) Im Gruppierungsexperiment wurden 16 zunächst einzeln gehaltene Schweine in der 22. Lebenswoche (LW) in 4 Gruppen je 4 Tiere zusammengestallt, wobei 2 Gruppen zusätzliche Manipulationsobjekte zur Verfügung standen. Weitere 8 Schweine verblieben in Einzelhaltung . Von LW20 bis LW25 wurden die individuellen Mediane von HR, SD1 und SD2 aus den validen 5-min-Intervallen jeder Woche berechnet. Nach der Gruppierung erhöhte sich die HR und verringerte sich die SD1 in LW22 im Vergleich zur Vorwoche (p (II) Im Groomingexperiment wurde bei 8 Schweinen in LW26 und LW27 regelmäßig (3 x 5 min pro Tier und Tag an 4 Tagen je Woche) durch einen Experimentator Grooming simuliert (‘Massagen’ im Kopf und Bauchbereich mit den Fingern). Während der Grooming-Simulation erhöhte sich die HR und verringerte sich die SD1 (p Zusammenfassend lassen die Ergebnisse den Schluss zu, dass mit HR und HRV langfristige Einflüsse von Veränderungen der sozialen Umwelt bei Schweinen dokumentiert werden können. Insbesondere HRV-Parameter, die den Vagustonus abbilden (z.B. SD1), können ein geeignetes Hilfsmittel zur Untersuchung verschiedener Aspekte in der angewandten Nutztierforschung sein.

The usefulness of heart rate variability (HRV) and heart rate (HR) for documenting short and long term effects of two different changes in the social environment - (I) grouping and (II) grooming simulations - of pigs was examined. Grouping is known as a stressful event for pigs, because a new group hierarchy has to be established. Pigs are grooming each other and the behaviour of the recipient indicates a state of relaxation. A quantitative Lorenz plot analysis was used to calculate two HRV-parameters: the SD1, which correlates to the vagal tone and the SD2, depending on overall activity of all components which control heartbeat. In order to minimise the influence of motor activity on SD1, SD2 and HR, only those valid 5-minute-periods of non-invasive telemetric measurements of succeeding beat-to-beat intervals were taken into account, in which pigs remained in recumbency. (I) In a housing experiment, 16 single housed pigs were grouped into 4 groups of 4 pigs at the age of 22 weeks. In pens of 2 groups, objects for manipulation were available. Eight other pigs remained in single housing. From week 20 to 25, individual medians of HR, SD1 and SD2 from all valid 5-minute-periods per week were calculated. After grouping, HR increased and SD1 decreased compared to week 21 (p (II) In a second experiment, grooming was simulated by massaging eight single housed pigs along their head and belly with fingers by the experimental handler during 5-minute-periods of grooming-simulation (3 simulations per pig/day on 4 days per wk during wk 26 and 27). Experimental grooming increased HR while SD1 decreased (p It can be concluded that HR and HRV measurements provide valid information about the long term effects of changes in the social environment on pigs. The application of HRV, especially those HRV-parameters which reflect the vagal tone like SD1, can be a sensitive tool to address problems in applied animal research.