@misc{Knoechel2014, type = {Master Thesis}, author = {Kn{\"o}chel, Jane}, title = {Mathematische Modellierung metabolischer Einflussfaktoren auf den Milchkuhzyklus}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0297-zib-46170}, year = {2014}, abstract = {In den letzten Jahren ist die reproduktive Leistung von Milchk{\"u}hen parallel zur steigenden Milchleistung drastisch gesunken. Um die zu Grunde liegenden biologischen Mechanismen besser zu verstehen, wurde in dieser Arbeit eine Modellerweiterung des vorhandenen Modells von St{\"o}tzel et al. (2011) um metabolische Einflussfaktoren angestrebt. Hierf{\"u}r wurde zuerst aus ver{\"o}ffentlichten, experimentell gewonnen Erkenntnissen herausgearbeitet, wie die metabolischen Faktoren auf das periodische Zyklusverfahren der Milchkuh Einfluss nehmen. Daraus wurde ersichtlich, dass Glukose, Insulin und IGF-I die wichtigsten metabolischen Faktoren sind, aber lediglich IGF-I als dynamische Gr{\"o}ße in das Modell eingeht. Zur Validierung des erweiterten Modells, wurden im Rahmen dieser Arbeit Szenarien aus der Literatur entwickelt, welche eine negative Energiebilanz oder den Effekt von Di{\"a}trestriktionen auf den Milchkuhzyklus simulieren sollten. Ferner wurden Messdaten f{\"u}r IGF, E2 und P4 von Kawashima et al. (2007) und Cerri et al. (2011) bereit gestellt. Das erweiterte Modell umfasst lediglich 8 Parameter mehr als das Ursprungsmodell, wobei gezeigt werden konnte, dass weder die Bedingung f{\"u}r die L{\"o}sbarkeit noch die Stabilit{\"a}t in den Anfangswerten eingeb{\"u}ßt wurde. Die Modellkurven konnten mittels des NLSCON erfolgreich an die bereitgestellten Messdaten f{\"u}r IGF, E2 und P4 angepasst werden. Anhand der Ergebnisse aus den Szenarien ließ sich zeigen, dass es teilweise gelingt {\"u}ber die metabolischen Einflussfaktoren eine negative Energiebilanz f{\"u}r unterern{\"a}hrte K{\"u}he darzustellen. Die R{\"u}ckf{\"u}hrung in das periodische Zyklusverhalten verlief jedoch im Vergleich zu in vivo Beobachtungen zu schnell ab. Eine m{\"o}gliche Erkl{\"a}rung hierf{\"u}r ist ein zu geringer Einfluss von IGF-I auf das Modell. Dar{\"u}ber hinaus kam es trotz (stark) reduzierter LH-Konzentration zur Ovulation. Auf diesen Erkenntnissen aufbauend k{\"o}nnte in Zukunft die Follikelmodellierung modifiziert oder die Hillfunktion, die die Ovulation darstellt, {\"u}berarbeitet werden.}, language = {de} }