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Koehler, Frauke (2004): Vergleichende Untersuchungen zur Belastung von Lawinen- und Rettungshunden bei der Lauf- und der Sucharbeit. Dissertation, LMU München: Faculty of Veterinary Medicine
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Abstract

Comparative studies on strain in avalanche- and rescue-dogs during running and searching 22 dogs of the “Lawinenhundestaffel Bergwacht Bayern” (avalanche rescue dog unit of Bavarian Mountain Rescue) were subjected to a series of tests on the strain exerted upon rescue dogs. In total, every dog underwent four different types of strain with a duration of 2 x 20 minutes each and a 20-minute break in between the two cycles. In the summer, the strain of running beside a bicycle was analyzed at a height of 700 metres above sea-level, and a combined area and alpine rubble search was carried out. Ambient temperature was between 9°C and 26°C in summer. In the winter, the strains of running beside skis and of an avalanche search were analyzed at a height of 2600 metres above sea-level and ambient temperatures between –3°C and –17°C. In order to be able to capture the influence of the nose´s activity as a strain factor, physiological values during and up to 2 hours after search strain were compared to those of pure running strain. In particular the clinical parameters yielded significant variations during the four types of strain. The heart rate reacted to all four types of strain with a marked increase. The continuously recorded heart rate increased to mean values of up to 164-176 beats per minute (bpm) (physiological: 70-160 bpm) during the four types of strain and returned to normal within 20-30 minutes after the end of strain. The body temperature was measured at six points in time prior to and after strain. After strain the body temperature rose to means between 39.0 and 39.7°C (physiological: 37.5-39.0°C) and returned to the initial values within 20-60 minutes after the end of strain. The venous blood parameters hardly showed any significant changes upon strain. All blood values were determined prior to and immediately after the second strain cycle as well as 2 hours after the end of strain. Blood gas pH increased after strain, reaching means of 7.40-7.43 (physiological: 7.30-7.40). In addition, there was a decrease in means of pCO2 to 30-31 mm Hg (physiological: 36-40 mm Hg) and in bikarbonate to 19-20 mmol/l (physiological: up to 24.2 mmol/l), whereas pO2 increased to up to 58 mm Hg (physiological: 34-54 mm Hg). In the muscle metabolism there was a continuous increase in creatine kinase activity after strain, with means up to 105 IU/l (physiological: up to 90 IU/l) after 2 hours in recovery. The plasma lactate concentration of the rescue dogs underwent no major changes in any of the four types of strain and never exceeded 2.3 mmol/l (physiological: 0.22-4.40 mmol/l). The renal (bounded urea nitrogen, creatinine), the hematological (hematocrit, hemoglobin) and the hepatic parameters (alkaline phosphatase, alanine transaminase, total bilirubin, cholesterol) as well as the proteins measured (total protein, albumin, globulin) did not change significantly under any of the four types of strain. In all strain types, blood glucose varied to a relatively small degree ranging between 5.4 mmol/l and 5.8 mmol/l (physiological: 3.9-6.7 mmol/l). As regards salivary cortisol, there was a delayed increase in the cortisol concentration during recovery. Means of salivary cortisol values reached 5.5 nmol/l in maximum (resting value: 1.5-2.3 nmol/l). Observation of behaviour yielded signs of fatigue during avalanche search in winter and in the rubble search in summer during the second strain phase in the form of a reduced activity index. Area search in the summer was generally associated with the highest activity level, and only in this type of search there was no decrease in the activity index during the second strain phase. Dividing the participating rescue dogs in three age-classes (up to 4 years, 4-7 years, over 7 years) age dependent differences could be seen. During the whole observation the older dogs showed significant higher heart rates and significant lower body temperatures. Compared to the other two age-classes the older dogs also had significant higher lactate concentrations and a obvious higher creatinkinase activity after strain. Dogs under 4 years of age showed constantly higher body temperatures and activity indices in comparison to the two older age-classes. After strain highest blood glucose levels could be found in the young dogs up to 4 years. The salivary cortisol concentration was significant lower in the dogs from 4-7 years of age. In summary, the parameters investigated did not indicate any differences in the strain physiology between the strain during search and the mere strain due to running. However, based on heart rate, body temperature, blood gas parameters, blood glucose and salivary cortisol values significant differences were found between the strain of search in summer and the strain of search in winter.

Abstract

An 22 Hunden der Lawinenhundestaffel Bergwacht Bayern wurden Untersuchungen zur Stressbelastung von Rettungshunden durchgeführt. Insgesamt absolvierte jeder Hund vier verschiedene Belastungsformen mit einer Belastungsdauer von je 2 x 20 Minuten und einer 20-minütigen Pause zwischen den beiden Durchgängen. Im Sommer wurde auf 700 Metern über Meereshöhe eine Laufbelastung neben dem Fahrrad und eine kombinierte Flächen- und alpine Trümmersuche durchgeführt. Die Umgebungstemperaturen lagen im Sommer zwischen 9°C und 26°C. Im Winter erfolgte in einer Höhenlage von 2600 m über Meereshöhe und Umgebungstemperaturen zwischen -17°C und -3°C eine Laufbelastung neben den Skiern und eine Lawinensuche. Um den Einfluss der Nasenarbeit als Belastungsfaktor erfassen zu können, wurden physiologische Werte während und bis 2 Stunden nach den Suchbelastungen mit denen der reinen Laufbelastung verglichen. Besonders die klinischen Parameter zeigten deutliche Veränderungen innerhalb der vier Belastungsformen. Die kontinuierlich aufgezeichnete Herzfrequenz reagierte auf alle Belastungsformen mit einem signifikanten Anstieg auf durchschnittlich 164 bis 176 Schläge/Minute (physiologisch: 70 bis 160 Schläge/Minute) und normalisierte sich nach Belastungsende innerhalb von 20 bis 30 Minuten. Die rektale Körpertemperatur wurde an sechs Zeitpunkten vor und nach den Belastungen gemessen. Nach Belastung stieg die mittlere Körpertemperatur auf Werte zwischen 39,0°C bis 39,7°C (physiologisch: 37,5°C bis 39,0°C) an und war 20 bis 60 Minuten nach Belastungsende auf Ausgangswerte abgefallen. Im venösen Blut zeigten sich kaum signifikante Veränderungen nach Belastung. Alle Blutwerte wurden vor, unmittelbar nach dem 2. Belastungsdurchgang und zwei Stunden nach Ende der Belastung gemessen. Im Bereich der Blutgase stieg der pH nach Belastung an und erreichte durchschnittlich Werte von 7,40 bis 7,43 (physiologisch: 7,30 bis 7,40). Weiterhin fielen nach Belastung der pCO2 auf durchschnittlich 30 bis 31 mm Hg (physiologisch: 36 bis 40 mm Hg), die Bikarbonat-Konzentration auf 19 bis 20 mmol/l (physiologisch: bis 24,2 mmol/l) und der mittlere pO2 stieg auf bis zu 58 mm Hg (physiologisch: 34 bis 54 mm Hg). Im Muskelstoffwechsel zeigte die Kreatinkinase-Aktivität nach Belastung einen kontinuierlichen Anstieg auf Mittelwerte von bis zu 105 IU/l (physiologisch: bis 90 IU/l) nach 2 Stunden Erholung. Die Laktatkonzentration der Rettungshunde zeigte bei keiner der vier Belastungsformen größere Veränderungen und überschritt 2,3 mmol/l nicht (physiologisch: 0,22 bis 4,40 mmol/l). Die renalen (Harnstoff, Kreatinin), die hämatologischen (Hämatokrit, Hämoglobin) und die Leberparameter (Alkalische Phosphatase, Alanin-Amino-Transferase, Bilirubin, Cholesterin), sowie die Proteine (Gesamtprotein, Albumin, Globulin) veränderten sich bei den Belastungsformen nicht signifikant. Die Blutglukose-Konzentration schwankte bei allen Belastungsformen in einem relativ engen Rahmen zwischen 5,4 mmol/l und 5,8 mmol/l (physiologisch: 3,9 bis 6,7 mmol/l). Bei der Speichelkortisol-Konzentration konnte ein verzögerter Anstieg in der Erholungszeit beobachtet werden. Die mittleren Speichelkortisolwerte erreichten maximal 5,5 nmol/l (Ruhewert: 1,5-2,3 nmol/l). Bei den Verhaltensbeobachtungen zeigten sich bei der Lawinensuche im Winter und im Teilbereich der Trümmersuche im Sommer im 2. Durchgang Ermüdungsanzeichen in Form eines verringerten Aktivitätsindex. Die Flächensuche im Sommer wies insgesamt den höchsten Aktivitätsindex auf und nur bei dieser Suchform kam es im 2. Durchgang zu keinem Abfall des Aktivitätsindex. Nach der Unterteilung der untersuchten Rettungshunde in 3 Altersklassen (unter 4 Jahre, 4 bis 7 Jahre, über 7 Jahre) konnten altersabhängige Unterschiede identifiziert werden. Die älteren Hunde wiesen über den gesamten Untersuchungszeitraum eine signifikant höhere Herzfrequenz und eine signifikant geringere Körpertemperatur auf als die anderen beiden Altersklassen. Sie zeigten nach Belastung eine signifikant höhere Laktatkonzentration und eine deutlich höhere Kreatinkinase-Aktivität. Die Körpertemperatur und der Aktivitätsindex der unter 4 Jahre alten Hunde lagen stets über der mittleren und älteren Altersklasse. Die Junghunde zeigten weiterhin die höchsten Glukosewerte nach Belastung. Die Speichelkortisol-Konzentration der jüngeren und älteren Hunde lag signifikant über der mittleren Altersklasse. Insgesamt ließen sich mit Hilfe der untersuchten Parameter keine Anhaltspunkte für Unterschiede in der Belastungsphysiologie zwischen einer Suchbelastung und einer reinen Laufbelastung nachweisen. Jedoch konnten signifikante Unterschiede zwischen der Suchbelastung im Sommer und der Suchbelastung im Winter anhand der Herzfrequenz, der Körpertemperatur, der Blutgase und der Blutglukose-, sowie der Speichelkortisol-Konzentration aufgezeigt werden.