Yliopiston etusivulle Suomeksi På svenska In English Helsingin yliopisto

Sleep and rest in calves - relationship to welfare, housing and hormonal activity

Show full item record

Files in this item

Files Size Format View/Open
sleepand.pdf 3.616Mb PDF View/Open
Use this URL to link or cite this item: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-10-3668-2
Vie RefWorksiin
Title: Sleep and rest in calves - relationship to welfare, housing and hormonal activity
Author: Hänninen, Laura
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Veterinary Medicine, Department of Production Animal Medicine, Animal HygieneAgriculture and Agri-Food Canada
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: Adequate rest and sleep is essential for the welfare of young growing animals. Sleep regulates the secretion of several hormones and is essential for brain development. Lying deprivation affects the pituitary-adrenal axis in bulls and reduces GH secretion in dairy cows. Several environmental factors are thought to affect calves' sleep and rest. The effects of housing or management on the sleep of farm animals is therefore of concern regarding the animals' welfare. The rhythms of rest and activity of calves have been proposed as potential measures of the extent to which farm animals have adapted to their environment. Thus far, however, very little systematic work has been conducted in order to identify and understand the meaning of resting behavior for calves.

In this dissertation, a non-invasive method to register sleep electrophysiologically from young calves was developed, and the electrophysiological findings were validated against their resting behavior to find the best behavioral estimates for identifying sleep phases. Also, the effects of potential environmental stressors on calves' resting behavior were studied. Calves' GH and cortisol secretion patterns were followed after relocation or housing on softer or harder floor types.

In conclusion, electrophysiological data can be recorded non-invasively from freely moving, group-housed calves, and observations of resting behavior can identify when calves are asleep, although further work is needed to use behavior to identify the phases of sleep. The calves effectively maintain their total resting time under several potential environmental stressors such as low temperature, isolation, and hard flooring. Aging and environmental conditions mainly affect the proportions of different resting postures rather than the total time spent resting. As with the resting behavior, stressors such as relocation or floor type do not easily affect the levels of rest-related hormones such as cortisol and GH. Consequently, resting time may not be a sufficiently sensitive measure of environmental quality in young calves, unless the environment is very stressful. To identify those environmental factors which may disturb calves' sleep or rest will require additional research.Lepo ja uni ovat tärkeitä kaikille eläinlajeilla, ja erityisen tärkeitä niiden oletetaan olevan kasvaville nuorille eläimille. Useiden ympäristötekijöiden on otaksuttu häiritsevän vasikoiden unta, ja lepoa ja leporytmien on ehdotettu kertovan eläinten sopeutumisesta ympäristöönsä. Systemaattista tutkimusta vasikoiden lepotarpeista ei ole kuitenkaan aiemmin tehty.

Tässä väitöskirjassa selvitettiin erilaisten potentiaalisten tuotantoympäristöstressoreiden (kuten lämpötila, makuualustan laatu ja seura) vaikutusta vasikoiden lepoon. Lisäksi tutkittiin, kuinka vasikoiden siirrot eläintiloista toiseen tai kova lattiamateriaali vauikuttavat vasikoiden kortisoli- ja kasvihormonipitoisuuksiin. Väitöskirjassa kehitettiin lisäksi vasikoiden unelle käyttäytymiseen pohjautuvia mittareita, joiden avulla unen määrää ja rakennetta voi tulevaisuudessa selvittää tuotanto-oloissa ilman kalliita sähköisiä rekisteröintilaitteita.

Havaitsimme, että mitä pitempään vasikat päivittäin lepäävät, sen paremmin ne kasvavat. Kaikenikäiset vasikat lepäävät yli puolet vuorokaudestaan. Vasikoiden makuuajan pieni vaihtelu kertoo levon tärkeydestä. Tavanomaiset tuotantoympäristön haasteet, kuten vetoisuus, alustan kovuus tai seuran puute, eivät juuri vaikuta vasikoiden makuuaikaan, siksi lepoaika on huono vasikoiden ympäristön mukavuuden mittari. Lepoon ja uneen liittyvät stressihormonit, kuten kortisoli ja kasvuhormoni, olivat betonilattiapohjaisissa karsinoissa vasikoilla korkeampia kuin kumimattopohjaisissa, erityisesti öisin. Vasikoiden lepoasento leopaikaa paremmin, kuinka vasikka kokee lepoympäristönsä; viileässä ja vedossa nuoret vasikat lepäävät sykkyrässä. Lepoasennot kertovat lisäksi, nukkuvatko vasikat ja jos, niin missä unen vaiheessa.

Unen laatua kuvaavat käyttäytymiset ovat lupaava uusi mittari selvittämään vasikoiden pito-olosuhteiden sopivuutta. Unikäyttäytyminen on yhtä hyvä mittari päivittäiselle kokonaisuniajalle, ja unen eri vaiheissa vietetylle ajalle kuin perinteiset elektrofysiologiset mittausmenetelmät. Kun vasikat lepäävät hiljaa pää pystyssä tai keholle taivutettuna, ne nukkuvat.

Vasikoiden unenaikaisen aivojen sähköisen aktiviteetin mittausta varten kehitettiin lempeä menetelmä. Sähköistä aktiviteettiä rekisteröivät elektrodit liimattiin pään ihoon, eikä laitettu ihon alle. Tämänkaltainen unen rekisteröintimenetelmä on ihmisillä yleisessä käytössä ja häiritsee vasikkaa vain vähän: Rekisteröintiyksikkö kulki pienissä valjaissa vasikan mukana, joten vasikoita voitiin pitää toisten vasikoiden seurassa, aivan tavallisessa navettaympäristössä, eikä niitä tarvinnut eristää muista eläimistä.

Tutkimusryhmä keräsi tähän asti puuttunutta perustietoutta pikkuvasikoiden unesta. Kolmikuiset vasikat nukkuvat ympäri vuorokauden, noin 50:ssa viiden minuutin mittaisessa jaksossa. Unen rakenne on tyypillinen nuorille eläimille; unennäköunta (REM-uni) on vielä paljon, ja osa univaiheista alkaa lähes suoraan REM-univaiheella ilman edeltäviä muita univaiheita. Jatkotyötä tarvitaan, jotta selvitetään mitkä ympäristöperäiset tekijät häiritsevät vasikoiden unta.

Väitöskirjatyö perustuu kolmeen lypsykarjarotuisilla vasikoilla tehtyyn kokeeseen, jotka tehtiin suomalais-kanadalais-tanskalaisena yhteistyönä. Väitöskirja on tiettävästi ensimmäinen vasikan lepoon ja uneen keskittyvä väitöskirja sekä myös ensimmäinen uudelta kliiniseltä tuotantoeläinlääketieteen laitokselta sekä Eläinten hyvinvoinnin tutkijakoulusta valmistuva jatkotutkinto. ELL Laura Hänninen on Eläinlääketieteellisen tiedekunnan assistentti sekä Eläinten hyvinvoinnin tutkimuskeskuksen perustajajäseniä.
URI: URN:ISBN:978-952-10-3668-2
http://hdl.handle.net/10138/18976
Date: 2007-02-02
Copyright information: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
This item appears in the following Collection(s)

Show full item record

Search Helda


Advanced Search

Browse

My Account