Influence of Stage of Lactation and Calcium Level of the Ration on Mobilisation Rate of Calcium and Excretion of Hydroxyproline in Urine in dairy Cows. Studies with Na₂EDTA Infusions in Monozygotic Twins

Abstract

Summary Ca metabolism of dairy cows was studied with 4 pairs of monozygotic twins of the Meuse Rhine Yssel breed. At parturition and at several stages of lactation as well as in the dry period hypocalcaemia was induced by i. v. Na 2 EDTA infusion until the level of plasma Ca not bound to EDTA was approx. 1.0 mM. The Ca mobilisation rate (R) during the infusion period was calculated from plasma concentrations of Ca bound and not bound to EDTA. The amount of Na 2 EDTA that could be infused was highly correlated with the calculated R (r = 0.87). Both parameters were influenced by the rate of infusion, the stage of lactation and the Ca intake per day. Urine hydroxyproline excretion was used to estimate the contribution of the skeleton to the Ca homoeostasis. The urine hydroxyproline/creatinine (h/c) ratio was influenced by the Ca intake per day and the stage of lactation. The correlation between the urine h/c ratio before the EDTA test and the amount of Na 2 EDTA that could be infused was calculated as 0.79. The importance of the Ca level to which the hypocalcaemia is induced, the time of the EDTA test with respect to parturition and the influence of parturition on hydroxyproline and creatinine excretion are discussed. Zusammenfassung Einfluß des Laktationsstadiums und des Kalziumgehaltes der Ration auf die Kalziummobilisierungsrate und die Hydroxyprolinausscheidung im Ham von Milchkühen Untersuchungen mit Na 2 EDTA‐Infusionen bei monozygoten Zwillingen An 4 Paaren von monozygoten Zwillingen der Meuse‐Rhine‐Yssel‐Rasse wurde der Ca‐Metabolismus von Milchkühen untersucht. Bei der Abkalbung, in unterschiedlichen Stadien der Laktation und während des Trockenstehens wurde durch i. v. Infusion von Na 2 EDTA eine Hypokalzämie induziert, bis der Spiegel des nicht an EDTA gebundenen Ca etwa 1,0 mmol/l betrug. Die Ca‐Mobilisierungsrate (R) während der Infusionsperiode wurde errechnet aus den Plasmakonzentrationen von Ca, das an EDTA gebunden bzw. nicht gebunden war. Die Menge von Na 2 EDTA, die infundiert werden konnte, war hoch korreliert mit dem errechneten R (r = 0,87). Beide Parameter wurden beeinflußt durch die Infusionsrate, das Laktationsstadium und die tägliche Kalziumaufnahme. Die Hydroxyprolinausscheidung im Harn diente zur Schätzung des Beitrages des Skeletts zur Ca‐Homöostase. Der Hydroxyprolin/Kreatinin‐Quotient (h/c) wurde beeinflußt durch die tägliche Kalziumaufnahme und das Laktationsstadium. Der Korrelationskoeffizient zwischen dem Harn‐h/c‐Quotienten vor dem EDTA‐Test und der Menge des infundierbaren Na 2 EDTA betrug 0,79. Die Bedeutung des Kalziumspiegels am Ende der Induktion der Hypokalzämie, die zeitliche Relation des EDTA‐Tests zur Abkalbung sowie der Einfluß der Abkalbung auf die Hydroxyprolin‐ und Kreatininausscheidung werden diskutiert. Resume Influence du stade de la lactation et du taux du calcium de la ration sur les taux de mobilisation du calcium et de l'excrétion de l'hydroxyproline dans l'urine des vaches laitières Recherches avec des infusions‐Na 2 EDTA chez des jumeaux monozygotes La métabolisme du calcium des vaches laitières a été examine sur 4 paires de jumeaux monozygotes de la race Meuse‐Rhine‐Yssel. Une hypocalcémie a été induite par une infusion i. v. de Na 2 EDTA lors du vêlage, à différents stades de la lactation et pendant la mise à goutte jusqu'à ce que le taux du calcium non lié à l'EDTA ait atteint environ 1,0 mmol/l. Le taux de mobilisation du calcium (R) fut obtenu pendant la période d'infusion à partir des concentrations dans le plasma du calcium qui était et n'était pas lié à l'EDTA. La quantité de Na 2 EDTA pouvant être infusée fut en forte corrélation avec le R escompté (r = 0,87). Les deux paramètres furent influencés par la vitesse d'infusion, le stade de la lactation et la prise quotidienne de calcium. L'excrétion d'hydroxyproline dans l'urine a servi d'estimation pour l'apport du squelette à la Ca‐homoeostasie. Le quotient hydroxyproline/créatinine (h/c) fut influencé par la prise quotidienne de calcium et le stade de la lactation. Le coefficient de corrélation entre le quotient hydroxyproline/créatinine (h/c) fut influencé par la prise quotidienne de calcium et le stade de la lactation. Le coefficient de le quotient urine‐h/c avant le test‐EDTA corrélation entre le quotient urine‐h/c avant le test‐EDTA et la quantité de Na 2 EDTA infusé fut de 0,79. La signification du taux du calcium à la fin de l'induction de l'hypocalcémie, la relation momentanée du test‐EDTA au vêlage et l'influence du vêlage sur l'excrétion de l'hydroxyproline et de la créatinine sont discutées. Resumen El influjo del estadio de lactación y del nivel de calcio sobre la tasa de inmovilización cálcica y la excreción de hidroxiprolina en la orina de vacas lecheras Estudios con infusiones de EDTA Na 2 en gemelos univitelinos En 4 parejas de gemelos univitelinos de la raza Mosela‐Rin‐Yssel, se es̀tudió el metabolismo de Ca en vacas lecheras. Durante el parto, en estadios diferentes de lactación y durante el periodo de interlactación o seco, se indujo una hipocalcemia mediante infusión iv. de EDTA Na 2 hasta que el nivel del Ca no ligado a EDTA era del orden de 1,0 mmol/l. La tasa de movilización (R) durante el periodo de infusión se calculó a partir de las concentraciones plasmáticas de Ca, el cual se hallaba ligado a EDTA o no lo estaba. La cuantía de EDTA Na 2 que se pudo infundir estaba correlacionada altamente con la R calculada (r = 0,87). Ambos parámetros fueron influenciados por la tasa de infusion, el estadio de lactación y la absorción de calcio por día. La excreción de hidroxiprolina con la orina se usó para calcular la contribución del esqueleto a la homeoestasia de Ca. El cociente hidroxiprolina/creatinina (h/c) fue influenciado por la asimilación diaria de calcio y el estadio de lactación. El coeficiente de correlación entre el cociente orina/h/c antes de la prueba EDTA y la cantidad de EDTA Na 2 infundible importó 0,79. Se discuten la importancia que tiene el nivel de calcio en el momento de la inducción de la hipocalcemia, la relación temporal de la prueba EDTA para el parto así como el influjo del parto sobre las excreciones de hidroxiprolina y creatinina.