Evaluation of the Hypothalamus‐Pituitary‐Adrenocortical Function in Young Healthy and Diarrhoeic Calves by Means of Insulin Hypoglycaemia
Authors: Dvořák M. 
Published: August 2010

SummaryHypoglycemia was induced in healthy and diarrhoeic calves between 1 and 30 days of age by intravenous administration of insulin at a rate of 0.5 U/kg. body weight, and the increase in their adrenocortical secretion was determined by measurement of free 17‐dehydroxycorticoids (17‐OHCS) in the blood plasma.The adrenal cortices of all the healthy calves were stimulated to increased activity. The highest 17‐OHCS response was found in calves aged 4–10 and 11–20 days where the increases were 8.2 ± 2.9 and 8.2 ± 2.2 μg/100 ml. respectively (by 174 per cent of the initial value). The lowest 17‐OHCS response was found in calves up to 4 days of age in which the blood glucose level did not invariably descend to below 40 mg./100 ml. within one hour.In diarrhoeic calves the insulin hypoglycaemia also elicited a significant increase in plasma 17‐OHCS by an average of 6.2 ± 4.7 μg./100 ml., i. e. by 98 per cent of the initial value. The increase was lower in calves with relatively high initial plasma 17‐OHCS levels. Two of these animals showed no 17‐OHCS response at all.The results indicate the integrity of the hypothalamus‐pituitary‐adrenocortical system even in the youngest calves and suggest that calves are capable of responding to stress‐producing conditions immediately after birth. The observations made on diarrhoeic calves show no evidence for the occurrence of primary adrenocortical insufficiency. It is suggested that in diseased calves the hypothalamus‐pituitary‐adrenocortical system may be activated but may not be invariably capable of responding to additional stimulation.ZusammenfassungBeurteilung der Hypothalamus‐Hypophysen‐Nebennierenrinden‐Funktion mit Hilfe einer Insulin induzierten Hypoglykämie bei jungen gesunden und diarrhöischen KälbernBei gesunden und diarrhöischen Kälbern im Alter von 1 bis 30 Tagen wurde durch eine intravenöse Injektion von 0,5 E. Insulin pro kg Körpergewicht eine Hypoglykämie induziert und die Zunahme der sekretorischen Tätigkeit der Nebennierenrinde durch die Messung der freien 17‐Hydroxycortico‐steroide im Blutplasma bestimmt. Die Nebennierenrinden aller gesunden Kälber wurden zu vermehrter Aktivität stimuliert. Die größte Zunahme der 17‐Hydroxycorticosteroide von 8,2 ± 2,9 und 8,2 ± 2,2 μg/100 ml (174% Zunahme gegenüber dem Ausgangswert) beobachtete man bei 4 bis 10 Tage und 11–20 Tage alten Kälbern. Am wenigsten beeinflußt wurde die 17‐Hydroxycorticosteroidsekretion bei bis zu 4 Tage alten Kälbern, bei denen der Glucosespiegel im Blut innerhalb einer Stunde nicht immer unter 40 mg/100 ml fiel.Bei diarrhöischen Kälbern wurde nach der Insulingabe ebenfalls ein deutlicher Anstieg (im Mittel 6,2 ± 4,7 μg/100 ml bzw. 98% Zunahme gegenüber dem Ausgangswert) der Plasma 17‐Hydroxycorticosteroide gemessen. Der Anstieg war geringer bei Kälbern mit relativ großem Ausgangswert. Zwei dieser Tiere zeigten überhaupt keine Erhöhung des 17‐Hydroxycorticosteroid‐spiegels.Diese Ergebnisse lassen darauf schließen, daß das Hypothalamus‐Hypophysen‐Nebennierenrinden‐System schon bei den jüngsten Kälbern funktioniert und daher diese Tiere bereits unmittelbar nach der Geburt auf stressauslösende Reize reagieren können. Die Beobachtungen an diarrhöischen Kälbern gaben keinerlei Hinweise für das Vorkommen einer primären Nebennierenrinden‐Insuffizienz. Man darf daraus folgern, daß bei kranken Kälbern das Hypothalamus‐Hypophysen‐Nebennierenrinden‐System aktiviert werden kann, aber nicht ständig fähig ist, auf zusätzliche Stimulierung zu reagieren.RésuméEvaluation de la fonction hypothalamique‐hypophysaire‐cortico‐surrénale à l'aide de l'hypoglycémie insulinique chez de jeunes veaux sains et diarrhéiquesOn induit une hypoglycémie chez des veaux sains et diarrhéiques, âgés de 1 à 30 jours, par administration intraveineuse d'insuline, à raison de 0,5 U/kg de poids du corps, et l'on évalue l'augmentation de la sécrétion cortico‐surrénale en déterminant les 17‐hydroxycorticoïdes libres (17‐OHCS) dans le plasma sanguin.Le cortex surrénal est stimulé chez tous les veaux sains et son activité est accrue. On observe la plus forte réponse en 17‐OHCS chez des veaux âgés de 4–10 et 11–20 jours, avec des augmentation de 8,2 ± 2,9 et 8,2 ± 2,2 μg/100 ml respectivement (env. 174% de la valeur initiale). On observe la réponse en 17‐OHCS la plus faible chez des veaux agés de 1 à 4 jours, chez lesquels le taux du glucose sanguin n'est jamais descendu au‐dessous de 40 mg/100 ml en une heure.Chez les veaux diarrhéiques, l'hypoglycémie insulinique provoque également une augmentation significative des 17‐OHCS plasmatiques, avec une moyenne de 6,2 ± 4,7 μg/100 ml, c'est‐à‐dire env. 98% de la valeur initiale. L'augmentation est plus faible chez les veaux ayant un taux initial relativement élevé de 17‐OHCS plasmatiques. Deux de ces animaux n'ont donné aucune réponse en 17‐OHCS.Les résultats montrent que ce système hypothalamique‐hypophysaire‐cortico‐surrénal fonctionne déjà chez les veaux les plus jeunes et suggèrent que les veaux sont capables de répondre à une situation de stress immédiatement après la naissance. Les observations faites sur les veau diarrhéiques ne montrent aucun signe d'une insufficance cortico‐surrénale primaire. On suggère que chez les veau malades le système hypothalamique‐hypophysaire‐cortico‐surrénal peut être activé, mais peut ne pas être toujours capable d'une réponse à une stimulation additionnelle.ResumenEvaluación de la función hipotalámica‐pituitaria‐adrenocortical en terneros jóvenes y diarreicos mediante hipoglucemia insulínicaEn terneros sanos y diarreicos, de edades comprendidas entre 1 y 30 días, se indujo hipoglucemia por medio de la administración intravenosa de insulina en la proporción de 0,5 U/kg de peso vivo, determinándose el aumento en su secreción adrenocortical midiendo los 17‐hidroxicorticoides libres (17‐OHCS) en el plasma sanguíneo.Las cortezas adrenales de todos los terneros sanos se estimularon en cuanto a la actividad incrementada. No existían diferencias significantes entre los cuatro grupos de edades. La respuesta máxima de 17‐OHCS se halló en terneros de edades entre 4–10 y 11–20 días, aumentando 8,2 ± 2,9 y 8,2 ± 2,2 μg/100 ml, respectivamente (con 174 por ciento del valor inicial). La respuesta menor de 17‐OHCS se encontró en terneros de hasta 4 días cumplidos, en los que la glucemia no descendía invariablemente por debajo de 40 mg/100 ml en el espacio de una hora.En terneros diarreicos, la hipoglucemia insulínica también origina un aumento significante en 17‐OHCS plasmáticos con un término medio de 6,2 ± 4,7 μg/100 ml, es decir del 98 por cîento del valor inicial. El incremento era menor en terneros con niveles plasmáticos 17‐OHCS iniciales relativamente elevados. Dos de estos animales no obtuvieron ni siquiera una respuesta de 17‐OHCS.Los resultados indican la integridad del sistema hipotalámico‐pituitario‐adrenocortical incluso en los terneros más jóvenes, sugiriendo que los terneros son capaces de responder immediatamente después del nacimiento a las condiciones que producen estados de tensión. Las observaciones llevadas a cabo en terneros diarreicos no muestran evidencia de un caso de insuficiencia adrenocortical primaria. Se indica que en terneros enfermos se puede activar el sistema hipotalámico‐pituitario‐adrenocortical, aunque no es invariablemente capaz de responder al estímulo adicional.