Test av belastningsfördelning på underlag med olika mjukhetsgrad och spaltöppningar för nötkreatur

The purpose of the project is to measure pressure distribution of cattle claws on solid and slatted floors with varying softness and slot openings. The aim is to produce recommendations for the design of floors for cattle that better meet animal welfare requirements. Floor tests will be made using a laboratory model in the form of a rig and prepared slaughter claws from cattle. Load patterns will be based on already collected field data from live animals. Effect of floors with different softness from the most common brands on Swedish farms, as well as the impact of various slot openings on the weight and pressure distribution of claws, will be studied in details. Test results will be related to other more conventional technical tests to examine the technical terms that best describe the floor suitability for animal housing. The optimum ratio of slat width and slot openings for soft floors may contribute to healthier and cleaner animals, less work and better economy for the farmers.

Syftet med projektet är att mäta tryckfördelning för nötkreaturs klövar på helt golv och spaltgolv med varierande mjukhet och spaltöppningar. Målsättningen är att ta fram rekommendationer för utformning av golv för nötkreatur som bättre möter djurskyddskraven. Tester kommer att göras med en laboratoriemodell i form av en rigg och preparerade slaktklövar av nötkreatur av olika åldrar. Belastningsmönster baseras på redan insamlade fältdata från levande djur. Effekt av golv med olika mjukhet från de vanligaste fabrikaten på svenska gårdar, såväl som effekt av olika spaltöppningar på klövens vikts- och tryckfördelning, kommer att kunna studeras i detalj. Testresultat relateras till andra mer konventionella tekniska tester för att undersöka vilka tekniska termer som på bästa sätt beskriver golvlämplighet för djurhållning. Det optimala förhållandet mellan stavbredd och spaltöppningar för mjuka golv kan bidra till friskare och renare djur, mindre arbete och bättre ekonomi för djurhållarna.

En ex vivo-modell av nötkreatursklöven har utvecklats inom projektet. Modellen använder slaktben av nötkreatur i en speciell rigg, som efterliknar den naturliga belastningssituationen för en nötkreatursklöv. Tunna trycksensorer infördes i klövsulan i ytter- och innerklöven, nära levande epidermis celler, där tryckskador brukar uppkomma. Modellen användes för att testa belastnings- och tryckfördelning när klöven belastades på olika golvytor: betong, gummimattor, betesmark samt spaltgolv med olika spaltbredd och med och utan 3 olika fabrikat av gummibeklädnad. Ett betydligt högre tryck uppkom i klövsulan när klövarna belastades mot betongytan. Mjukare ytor resulterade i att mer tryck fördelades till tån och klövväggarna och mindre tryck till sulan jämfört med betongytan. Ökning av spaltbredden orsakade en signifikant ökning av trycket i klövsulan på betongspalt, medan ökningen var mycket mindre på gummispalt.

Det senaste decenniet har olika typer av mjuka beläggningar på betonggolv fått spridning i svenska ladugårdar. Det saknas studier som visar vilken mjukhetsgrad som ger optimal tryckfördelning på klövarna hos nötkreatur. Vidare saknas kunskap om effekt av mjuk beläggning på spaltgolv. Tidigare studier visar att gummimattor förbättrar ligg- och gångbeteende samt minskar skador i klövar och leder, men kan leda till problem med renheten på djur. Målet med projektet var att mäta tryckfördelning i nötkreaturs klövar på helt golv och spaltgolv med varierande mjukhet och olika bredd på spaltöppningar för att kunna ge rekommendationer för utformning av golv för nötkreatur som bidrar till friskare och renare djur.
Inom projektet skapades en laboratoriemodell i form av en rigg och preparerade slaktklövar från nötkreatur, som under kontrollerade former skulle efterlikna klövens biomekanik hos levande djur. Sådana laboratoriemodeller kallas ex vivo-modeller för att funktionen hos olika organ undersöks separat från kroppen, dock inom förhållanden som motsvarar de naturliga. Först studerades samband mellan olika klövform- och benexteriörparametrar och klövens belastningsmönster hos levande djur. Med hjälp av dessa utvecklades sedan klövmodellen för att återskapa belastningar samt sen- och muskeldragningar och reproducera olika benställningar hos levande nötkreatur. Tunna trycksensorer placerades inuti slaktklövar och trycket mättes mellan läderhud och klövsula, där verkliga tryckskador uppkommer. Mätningarna visade unika resultat för hur trycket från olika underlag fördelas inuti klöven, vilket kan ge ett objektivt mått på risken för klövskador. Dessutom kunde modellen för första gången beskriva klövens belastning och tryckfördelning på betesmark. Detta ger en unik möjlighet att jämföra olika underlag med en ”gyllene standard”, d.v.s. den yta som nötkreaturs klövar anpassats till under miljontals år av evolution. Vi jämförde då belastnings- och tryckfördelning i klöv på betonggolv, gummimatta och betesmark och tryckfördelning i klöv på betongytor med olika ytstruktur, samt tryckfördelning i klöven på betongspaltgolv med 5 olika spaltöppningsmått (25-45 mm), med och utan 3 olika gummigolvfabrikat (Kraiburg, DeLaval och Comfort Slat Mat). För tester användes friska bakben med overkade men inte övervuxna klövar, eftersom bakben har störst risk för skador hos nötkreatur. För testet mellan gummi, betong och bete användes 10 olika bakben, för testet av spaltgolv användes 8 bakben och vid testet av olika ytstrukturer användes 4 bakben. Inom varje test testades alla klövar på alla underlag.
Resultaten visade att när klövarna belastades på betesmark fördelades mer kraft till klövväggens kant (vilken är naturligt anpassad för stora belastningar), det var jämnast belastningsfördelning mellan ytter- och innerklöv och mycket lite tryck mot klövens tryckkänsliga sula jämfört med övriga ytor. När klövarna belastades mot betonggolv registrerades ett betydligt högre tryck på klövsulan, vilket kan förklara en högre risk för klövhornsskador på betonggolv. Gummimattor resulterade i att mer tryck lades på tån och klövväggarna jämfört med betongytan, men inte i samma utsträckning som på betesmark. Därför behöver klövar hos kor som hålls på gummimattor verkas för att nå optimala belastningsförhållanden inuti klöven. Betonggolv med grövre struktur gav större topptryck mot klövarna än de slätare ytbehandlingarna, vilket kan medföra större risk för tryckskador på sådana ytor. Gummibeläggningar på spaltgolv resulterade i betydligt mindre tryck inuti klövarna i allmänhet och mindre ökning av tryck vid ökad bredd på spaltöppningar i jämförelse med betongspaltgolv. Mjuka material ovanpå spaltgolv kan därför möjliggöra ökad spaltöppningsbredd med marginellt negativ effekt på klövarna, vilket kan ha positiv effekt för djurens hygien och renhet. Det fanns bara marginella tryckskillnader mellan olika mjuka golvfabrikat.