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Hilfe, es wird nass und kalt, der Winter kommt! Mein Pferd friert bestimmt – genauso wie ich! Stalldecken, Winterdecken, Übergangsdecken, Unterdecken, Überdecken, Weidedecken, Regendecken, Abschwitzdecken ... mit 200, 300, 480 oder 562 Gramm Füllungen ... jede Decke nützt: der Decken-Industrie und der Veterinärmedizin, sie hebt deren Umsätze.

Warum das so ist, erklärt dieser Beitrag über den Thermoregulationsprozeß im Pferdekörper. Der Artikel stützt sich hierbei auf vorwiegend amerikanische und englische Untersuchungen. Er ist der momentan einzige fundierte Beitrag zum Thema Thermoregulation beim Pferd in deutscher Sprache. Auf unsere Anfrage beim Physiologischen Institut der Tierärztlichen Fachhochschule Hannover bekamen wir die Auskunft, dass für Studien solcher Themen beim Pferd in Deutschland keine Forschungsgelder zur Verfügung stünden.

Damit Säugetiere bei extremen Temperaturen überleben können, müssen sie die Kerntemperatur ihres Körpers sehr konstant halten - ohne viel Spielraum für Abweichungen. Denn wenn die Kerntemperatur über- bzw. unterschritten wird, werden chemische Reaktionen auf der zellulären Ebene empfindlich gestört und können nicht reibungslos ablaufen – oder aber sie werden ganz eingestellt. Fluktuationen ausserhalb der normalen Körperkerntemperatur resultieren in gesundheitlichen Problemen bis hin zum Tod des Tieres. Erwachsene Pferde haben eine Körpertemperatur um die 38° Celsius. Fohlen hingegen, trächtige und laktierende Stuten haben einen höheren Normwert (Hines, 2004).

Nur wenigen Pferdehaltern ist klar, wie gut angepasst Pferde sind, um mit der Kälte umzugehen, wenn ihnen die entsprechenden Lebensumstände gewährt werden.

Wärme als Stoffwechsel-Nebenprodukt 

Der Pferdekörper produziert unablässig Wärme. Sie ist ein Nebenprodukt des Stoffwechsels. Ein gesundes Tier verfügt über signifikante interne Wärmequellen aus den metabolischen Prozessen (Bicego at al., 2007). Um den Wärmeverlust während der kalten Jahreszeiten zu kontrollieren ist das Pferd mit einem komplizierten und äußerst effektiven anatomischen, physiologischen und verhaltenstechnischen Thermoregulationsmechanismus ausgestattet. Um sich diesen Mechanismus nutzbar zu machen oder ihn überhaupt funktionsfähig zu erhalten, benötigen Pferde Lebensumstände, die ihren natürlichen Lebensumständen möglichst nahekommen.

Werfen wir einen tieferen Blick auf den Thermoregulationsmechanismus, wie er im Pferdekörper wirkt und wie er durch unnatürliche Haltung und "Pflege"gestört und negativ beeinflusst wird.

Die Haut des Pferdes ist sowohl dafür verantwortlich, das Körperinnere vor Temperaturenveränderungen im Außenbereich zu schützen als auch den Körper vor Wärmeverlust in kaltem Wetter zu bewahren. Natürlich dient die Haut auch dem Abführen von Körperwärme durch Muskelaktivität und somit dem Schutz vor Überhitzung. Allerdings gilt: Abkühlen ist schwieriger als sich aufzuwärmen! Pferde sind Kälte gewöhnt.

Der Thermoregulationsmechanismus wird durch vier Hauptfaktoren gewährleistet: Haut, Fell, Arterien und Schweißdrüsen.

1. Die Haut selbst wirkt als Isolationsschicht, weil sie relativ dick ist.

2. Die isolierende Eigenschaft des Fells hängt ab von der Dichte und der Dicke der Haarschicht, der Windgeschwindigkeit sowie der Temperatur- und Feuchtigkeitsgradienten im Fell (Ousey et al., 1992).

Das Fell der Pferde wechselt zweimal jährlich bedingt durch einen Mechanismus, den man Photoperiodismus nennt und sich an differierende Basistemperaturen der Jahrezeiten adaptiert: Sensoren in der Pferdehaut reagieren auf den Wechsel der Tageslichtlängen. Das Pferd ist für den Wechsel zum Winterfell gleich nach der Sommersonnenwende bereit, wenn die Tage kürzer werden, oder aber nach der Wintersonnenwende mit der einhergehenden Verlängerung des Tageslichts und dem dann einsetzenden Wechsel zu Sommerfell.

Zusammen mit dem Photoperiodismus haben auch die Außentemperaturen einen Einfluss auf das Fellwachstum. Kältere Klimata verursachen ein Wachstum von dickerem Haar mit längerer Haarlänge als es in wärmeren Klimata der Fall wäre – dieses ist gültig, wenn man Pferde der gleichen Rasse mit gleichem Körperbau und bei gleicher Fütterung vergleicht.

Das Pferd kann die isolierenden Eigenschaften seines Felles auch noch durch die sogenannte Piloerektion ("Gänsehaut") beeinflussen: ein Aufstellen, Drehen oder Anlegen der Haare durch die Haarbalgmuskeln. Durch diesen Mechanismus erhöht oder senkt das Pferd die Isolationsschicht und variiert den Luftstrom, der zur Hautoberfläche geleitet wird. Piloerektion erhöht die Felldichte um 10% bis 30% bei ausgewachsenen Pferden (Young & Coote, 1973). Die Haarbalgmuskeln müssen, wie jeder andere Muskel auch, regelmässig trainiert werden, um vernünftig funktionieren zu können.

Die Körperhaare der Pferde sind mit einer fettigen Substanz bedeckt, die dem Pferd dabei hilft, an regnerischen oder verschneiten Tagen nicht bis auf die Haut durchzunässen. Durch diese Talgschicht verfügt das Fell über einen wasserabweisenden Effekt – das Wasser fliesst an der äußeren Haarschicht ab, während die untere Schicht trocken bleibt. Hierbei gilt: je länger das Haar, desto weniger hat Wasser die Chance bis auf die Haut zu gelangen. Durch regelmässiges Ausbürsten der Haare wird die Talgschicht entfernt – der wasserabweisende Effekt geht verloren.

Ebenfalls ist es nicht empfehlenswert, die Schicht aus Matsch, die das Pferd durch das Wälzen im Sand bekommt, zu entfernen – auch diese Schlammschicht hat schützende Eigenschaften.

Es ist natürlich klar, dass das Abscheren des Pferdefells den Faktor Thermoregulation komplett zerstört.

3. Die Arterien sind durch Muskeln in der Lage sich zu verengen bzw. sich zu erweitern – dieses nennt man Vasokonstriktion (Gefäßverengung) bzw. Vasodilatation (Gefäßerweiterung). Die Vasokonstriktion beschränkt den Wärmeverlust durch Beschränkung des Blutflusses in den Arterien an der Hautoberfläche, die Vasodilatation bewirkt das Gegenteil – sie hat einen abkühlend wirkenden Effekt durch das Abführen von Blut aus überhitzten Körperregionen zur kühleren Hautoberfläche. Beim Zurückfließen des kühleren Blutes wird der Pferdekörper gekühlt.

4. Das Pferd nutzt seine Schweißdrüsen um sich abzukühlen, wenn die externe oder interne Temperatur zu hoch ist. Ist die Außentemperatur zu hoch um eine Abkühlung durch die Luft zu bewirken, produzieren die Schweißdrüsen Flüssigkeit. Die Evaporation dieser Flüssigkeit wirkt abkühlend auf die Hautoberfläche und die Gefäße: Das so gekühlte Blut wird in den Körperstamm zurück geleitet – auch bei großer Hitze wird die Körpertemeratur gesenkt. Das Pferd stoppt die Sekretion sofort, wenn der Soll-Wert der Kerntemperatur erreicht ist. Dann muss das Pferd schnell trocknen, denn es läuft sonst Gefahr zu unterkühlen. Ein verschwitztes Pferd dreht seine Haare in diverse Richtungen, um ein Unterkühlen zu verhindern, und wenn es die Möglichkeit hat, wird es sich einen windigen Platz zum schnellen und sicheren Trocknen suchen.

Das waren also die vier Faktoren zur Thermoregulation der Haut des Pferdes – schauen wir uns nun weitere Mechanismen an.

Frost auf dem Winterfell – Wärme entweicht aus dem Körper

Wasser fließt an dem langen Winterfell herunter - das Unterfell bleibt trocken.

Wichtiges Körperfett

Der Anteil an Körperfett des Pferdes spielt eine ebenfalls wichtige Rolle bei der Thermoregulation. Aufgrund seiner geringen Wärmeleitungsfähigkeit und der geringen Blutversorgung ist Körperfett nicht nur eine Energiereserve sondern auch dreimal so isolierend wie anderes Körpergewebe (Guyton, 1991; Davenport, 1992). Wildpferde wie auch natürlich gehaltene, domestizierte Pferde behalten ihren natürlichen Rhythmus der Gewichtsveränderung im Laufe des Jahres - mit Gewichtszunahmen bis zu 20% im Herbst. Normalerweise können wir bei domestizierten Pferden mit einer dickeren Fettschicht ein vergleichsweise kürzeres Winterfell registrieren, als es bei Pferden mit geringerer Gewichtszunahme im Herbst zu sehen ist. Es ist außerdem zu beobachten, dass sich das Fett in den kälteren Jahreszeiten gleichmäßiger über den Pferdekörper verteilt und sich nicht an speziellen Körperpartien sammelt, wie es in den wärmeren Monaten zu sehen ist.

Unter den gleichen Haltungsbedingungen zeigen kleinere Pferderassen ein längeres und dickeres Fell als größere. Auch sehen wir ein typisches dickeres Fell bei Fohlen. Unterschiede gibt es innerhalb der verschiedenen Spezies, sie erscheinen als unterschiedliches Wachstum und Entwicklung, aber sie sind auch innerhalb nur einer Spezies zu sehen (Reiss, 199; Langlois, 1994). Im Allgemeinen ist eine größere Körperstatur im Hinblick auf die Thermoregulation in der Kälte von Vorteil, da das Verhältnis von Wärmeableitung über die Körperoberfläche zur Wärmeproduktion/dem Verbleiben der Wärme im Körper sich mit der Verringerung von Körpergröße erhöht (Phillips & Heath, 1995; Bligh, 1998). Darum haben große Pferderassen relativ gesehen weniger Oberfläche für den Wärmeaustausch zur Verfügung und erheblich weniger Wärmeverlust in der Kälte als kleinere Rassen. Kleinere Pferde verlieren also mehr Körperwärme als größere. Außerdem reduziert eine kugelförmige Körperform bei größeren Pferden die Körperoberfläche im Verhältnis zur Körpermasse (Langlois, 1994). Um das größere Verhältnis von Körperoberfläche zu Körpermasse zu kompensieren haben im Nordtyp stehende Pferde im allgemeinen schwerere, rundere Körper entwickelt mit kürzeren Extremitäten, die sehr gut durch dichtes, dickes Haar auch an der Mähne und den Fesseln geschützt sind. So sind sie in der Lage, mehr Wärme im Körper zu halten und mit großer Kälte klarzukommen.

Heuaufnahme erzeugt Körperwärme

Eine erhöhte Nahrungszufuhr erhöht gleichzeitig die körpereigene Wärmeproduktion. Vor allem erzeugt die Verdauung von langen Fasern große Wärmemengen. Deshalb ist es so wichtig, dass jedes domestizierte Pferd uneingeschränkten Zugang zu Heu hat, an 24 Stunden pro Tag, um durch den kontinuierlichen Verdauungsprozess langfaserigen Heus stetig Wärme zu erzeugen. Diese ist auch dann von großer Wichtigkeit, wenn andere Faktoren der Thermoregulation nicht (sofort) greifen, wie z.B. durch plötzlichen Temperaturabfall.

Solch ein erhöhter Bedarf an Futter wird „klimatischer Energiebedarf“ genannt (MacCormak & Bruce, 1991). Es wurde beobachtet, dass Pferde 0.2 bis 2.5% mehr Energie für die Aufrechterhaltung ihrer Körpertemperatur pro sinkenden 1° Celsius Außentemperatur unterhalb ihrer kritischen, niedrigsten Körpertemperatur benötigen (Young Coote, 1973; McBride et al., 1985; Cymbaluk et al., 1989a; Cymbaluk, 1990). (Der kritische untere Wert für die Körpertemperatur variiert für verschiedene Pferde/Gruppen von Pferden und hängt von Umweltfaktoren und anderen Thermoregulationsfaktoren zu unterschiedlichen Zeiten des Jahres ab.)

Wichtig ist, dass kleinere Pferderassen einen höheren kritischen untersten Temperaturwert haben: Ihr Wärmeverlust ist größer und sie benötigen mehr zusätzliches Futter. Also: je höher der kritische, unterste Wert liegt, desto mehr Wärmeverlust erfährt das Tier. Anders gesprochen: je niedriger der kritische, unterste Temperaturwert, desto weniger Wärmeverlust – siehe größere Pferderassen. Große Pferde halten ihre Wärme länger in der Kälte.

Bewegung im Winter

Von Wildpferden wurde berichtet, dass sie ihre Bewegungsaktivitäten im Winter im Gegensatz zum Sommer reduzierten (Duncan, 1980; Berger et al., 1999; Arnold et al., 2006). Eine reduzierte Bewegungsaktivität ist ein jährlich zu beobachtendes Muster bei sinkenden Außentemperaturen und führt daher zu reduzierter interner Wärmeproduktion und reduziertem Energieverbrauch (Arnold et al., 2006). Dieser Adaptionsmechanismus reduzierter Körperaktivität hilft den Pferden bei den Anforderungen des Winters an den Energieverbrauch. Die Reduktion von Aktivität kann auch bei natürlich gehaltenen, domestizierten Pferden beobachtet werden, obwohl diese Pferde nicht den Herausforderungen ständiger Nahrungssuche im Winter ausgesetzt sind. Das Herunterfahren körperlicher Aktivität hat offensichtlich den gleichen Grund wie bei den Wildpferden: eine Reduktion des Energieverbrauches in der Kälte. Darum ist es vollkommen natürlich für Pferde, während des Winters untrainiert zu sein. Und aus diesem Grund ist es auch nicht angebracht, Pferde im Winter zum Training zu zwingen.

Zusammen mit einer allgemeinen Reduzierung der Aktivität bei Pferden in der Winterzeit hat man auch kurze Phasen der Unruhe und der motorischen Aktivität (Bewegung) während eines plötzlichen Temperatursturzes und sehr widrigen Wetterverhältnissen beobachtet. Diese kurzfristigen Bewegungsmuster sind ein hilfreiche Brücke, bis weitere Faktoren ihrer Thermoregulation sich auf die neuen Umstände eingestellt haben.

Manchmal lässt sich beobachten, wie mehrere Pferde sehr eng beieinander stehen oder liegen und somit den Wärmeverlust durch Abstrahlung reduzieren indem sie ihre der Umwelt preisgegebenen Körperoberfläche reduzieren (Bligh, 1998). Sich eng an seine Herdenmitglieder zu positionieren hilft Tieren, die aus verschiedenen Gründen nicht in der Lage sind, genug Wärme zu erzeugen, sich an der Körperwärme anderer zu wärmen.

Auch lässt sich immer wieder beobachten, wie Pferde durch Positionierung die Wärmestrahlung der Sonne zum Aufwärmen nutzen – dann wird ein Sonnenbad im direkten Sonnenlicht an einem kurzen, kalten Wintertag der Nahrungsaufnahme vorgezogen. Auch kann eine Schneeschicht auf dem Rücken eine isolierende, vor Wärmeverlust schützende Schicht bilden.

An windigen, regnerischen Tagen können wir Pferde zusammenstehen sehen, ihre Schweife in den Wind gedreht, die Köpfe gesenkt. Auf diese Weise schützen sie Nacken, Kopf, Ohren und Augen, Unterbauch und Genitalien vor Wasser und Wind. Die Schweife schützen dabei ihre hintere Körperpartie - die kürzeren Haare auf der Schweifrübe fächern sich dabei auf und schirmen so Wind und Schnee ab.

Unter extremen Bedingungen kann Körperwärme auch durch Muskelzittern generiert werden. Beim Zittern wird durch Aufschluss von ATP (Adenosintriphosphat) schnell Wärme in den Muskeln erzeugt (Langlois, 1994). Zittern ist normalerweise ein akut einsetzender Respons, wenn Pferde plötzlich großer Kälte oder aber für längere Zeit der Kälte bei gleichzeitigem Regen ausgesetzt sind. In gesunden Tieren wird das akute Muskelzittern durch die normale, interne Wärmeproduktion ersetzt, wenn sie sich an neue Wetterkonditionen adaptiert.

Ein anderes Problem, das im Zusammenhang mit geschlossenen Räumen auftritt: Wenn das verschwitzte Pferd eingestellt wird, dauert der Trocknungsvorgang wesentlich länger. In geschlossenen Räumen fehlt die Luftbewegung und das Pferd schwitzt länger. Außerdem wird die Umgebungsluft durch die Feuchtigkeit gesättigt - sie kann keine weitere Feuchtigkeit aufnehmen. Auch das trägt zur unnatürlich verlängerten Trocknungszeit bei. Das Resultat: das Pferd unterkühlt und es kann zu Koliken und Infektionen kommen, weil der Stoffwechsel und die benötigte Körperkerntemperatur negativ beeinflußt wird.

Eindecken setzt die Thermoregulation außer Gefecht

Das Eindecken von Pferden kann den gesamten Thermoregulationsmechanismus außer Gefecht setzen, weil das Tier versucht, Körperteile, die nicht bedeckt sind, warm zu halten, wie z.B. den Nacken, den Kopf, Bauch und Beine. Denn: die eingedeckten Körperpartien werden überhitzt. Ein Pferd ist eben nicht in der Lage, nur spezielle Körperpartien zu erwärmen – der ganze Körper kühlt ab oder der ganze Körper erwärmt sich. Das Schwitzen unter den Decken birgt mehr Gefahren, als es dem Menschen bewusst ist.

Wenn Pferde in Boxen gehalten werden und/oder eingedeckt sind, so erfahren sie wenig Stimuli (wie z.B. Temperaturwechsel), die nötig sind, um den Thermoregulationsmechanismus zu reizen, zu fordern, ihn zu aktivieren. Somit werden die Haarbalgmuskeln nicht trainiert, die Arterien werden nicht geweitet oder verengt, auch werden die Schweißdrüsen nicht in dem Maße gefordert und es wird gesunde Fettschicht „verbraucht“. Jeder Muskel atrophiert nach einiger Zeit der Inaktivität. Wird ein Tier in diesem Status plötzlich der Kälte ausgesetzt, so wird es nicht in der Lage sein, einen adäquaten Wärmeregulierungsprozess zu aktivieren: Die Körperkerntemperatur sinkt zu stark und metabolische Prozesse werden eingestellt. Dies wiederum führt z.B. zur Beeinträchtigung der Produktion weißer Blutkörperchen und Antikörper sowie zur Verlangsamung ihrer Bewegungsrate mit partiellem Funktionsverlust. Das Ergebnis ist ein hochgradig gestresstes Tier mit einem inneren Milieu, das Krankheiten und Infektionen Tür und Tor öffnet. "Der Keim ist nichts, die Umgebung alles"(Louis Pasteur). Konsequenterweise erhalten Bakterien und Viren die perfekte Gelegenheit sich zu vermehren.

Neben der Tatsache, dass eine funktionsfähige Thermoregulation nur durch artgerechte Pferdehaltung entsteht und wirken kann, gibt es Angst und Stressfaktoren, die ein Pferd unweigerlich erfährt, wenn es in unnatürliche Haltungsformen gepresst wird, wie Boxenhaltung, Separation von Artgenossen, forciertem Training, nicht genügender Raufuttergabe etc.

Stärken Sie das Immunsystem Ihres Pferdes, indem Sie ihm (so weit wie möglich) ein Leben ermöglichen, das die Natur für es vorgesehen hat!

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Arnold, W., Ruf, T., & Kuntz, R. (2006). Seasonal adjustment of energy budget in a large wild mammal, the Przewalski horse (Equus ferus przewalskii). The Journal of Experimental Biology, 209, 4566–4573.
Autio, E. 2008. Loose Housing of Horses in a Cold Climate. Doctoral dissertation. University of Kuopio, Kuopio, Finland.
Bicego, K.C., Barros, R.C.H., & Branco, L.G.S. (2007). Physiology of temperature regulation: Comparative aspects. Comparative Biochemistry and Physiology, Part A, 147, 616–639.
Berger, A., Scheibe, K-M., Eichhorn, K., Scheibe, A., & Streich, J. (1999). Diurnal and ultradian rhythms of behaviour in a mare group of Przewalski horse (Equus ferus przewalskii), measured through one year under semi-reserve conditions. Applied Animal Behaviour Science, 64, 1–7. Press.
Bligh, J. (1998). Mammalian homeothermy: an integrative thesis. Journal of Thermal Biology, 23, 143–258.
Cymbaluk, N.F. (1990). Cold housing effects on growth and nutrient demand of young horses. Journal of Animal Science, 68, 3152–3162.
Cymbaluk, N.F., & Christison, G.I. (1989a). Effects of diet and climate on growing horses. Journal of Animal Science, 67, 48–59.
Davenport, J. (1992). Animal life at low temperature. London, UK: Chapman & Hall.
Duncan, P. (1980). Time-budget of Camargue horses II. Time-budgets of adult horses and weaned subadults. Behaviour, 72, 26–49. ogy, 163 (7), 602–607.
Guyton, A.C. (1991). Textbook of medical physiology. 8th ed. Philadelphia, USA: W.B. Saunders Company.
Hines, M.T. (2004). Changes in body temperature. In S.M. Reed and W.M. Bayly (Eds.). Equine internal medicine (pp. 148–155). St. Louis, USA: Elsevier.
Langlois, B. (1994). Inter-breed variation in the horse with regard to cold adaptation: a review. Livestock Production Science, 40, 1–7.
MacCormack, J.A.D., & Bruce, J.M. (1991). The horse in winter — shelter and feeding. Farm Building Progress, 105, 10–13.
McBride, G.E., Christopherson, R.J., & Sauer, W. (1985). Metabolic rate and plasma thyroid hormone concentrations of mature horses in response to changes in ambient temperature. Canadian Journal of Animal Science, 65, 375–382. 187–194.
Ousey, J.C., McArthur, A.J., Murgatroyd, P.R., Stewart, J.H., & Rossdale, P.D. (1992). Thermoregulation and total body insulation in the neonatal foal. Journal of Thermal Biology, 17 (1), 1–10.
Phillips, P.K., & Heath, J.E. (1995). Dependency of surface temperature regulation on body size in terrestrial mammals. Journal of Thermal Biology, 20 (3), 281–289.
Reiss, M.J. (1991). The allometry of growth and reproduction. Cambridge, UK: Cambridge University Press.
Strasser, H. 2000. A Lifetime of Soundness. 3d ed. Published by S. Kells in Canada.
Young, B.A., & Coote, J. (1973). Some effects of cold on horses. Horse report at Feeders’ Day. Alberta, Canada: University of Alberta, Department of Animal Science.
Autorin: Natalija Aleksandrova

Übersetzung: André Oude Wolbers

Redaktionelle Bearbeitung: Kathrin Brunner-Schwer