王士勇
(黑龍江省巴彥縣畜牧獸醫局,黑龍江巴彥 151800)
母牛發情周期生理特點及調控
王士勇
(黑龍江省巴彥縣畜牧獸醫局,黑龍江巴彥 151800)
母牛發情周期是指2個連續的發情周期開始所間隔的時間。發情表現和發情周期都是由于卵巢中卵泡的變化。卵巢中有2種暫時的內分泌結構(卵巢卵泡和黃體)及其主要分泌物(雌激素和孕酮)。
母牛;發情周期;調控
目前,已知行為上的發情是由于下丘腦前葉在適當的短時間內,受到一定生理濃度的孕酮和雌激素的刺激。孕酮可以抑制發情。另外,缺少孕酮的啟動作用,一定生理濃度的雌激素不能引發發情表現,因此,初情期小母牛第一次排卵前的卵泡產生雌激素高峰,對脈沖發生器有正反饋作用,誘導其產生有效的LH排卵峰值,但是這個峰值并不能誘發行為上的發情。成年母牛發情的正常時序是:高濃度孕酮(P4)持續10~14d,之后迅速下降,而正在發育的排卵前卵泡產生雌激素立即升高。這樣才會出現行為上的發情,它與排卵前LH峰值聯合作用,在發情大約24h后開始排卵。發情持續時間是變化的,為8~30h。而發情表現在這段時間內可能頻繁地重復發生,也可能發生在2個較短時期,期間呈現安靜發情。
母牛屬于全年多次發情動物。非妊娠期間,全年不斷重復發情,每次持續時間約18~24d(平均21d)。一般發情周期長度的計算從動物開始發情這一天(視為第0d)算起。發情周期長度在正常范圍內變化不一:同一頭母牛相鄰的2個周期可能相差幾天。這大多由黃體期長短不同(即不同黃體功能持續時間不一樣)所引起。在正常發情周期(20~24d)內,黃體退化早則發生在第15d,晚則至第19d。
從神經內分泌角度講,發情周期受到3個基本部位分泌作用的調控:下丘腦的肽能神經元、垂體前葉的促性腺物質和位于卵巢的類固醇分泌細胞。其中,起根本作用的是下丘腦周期性釋放GnRH,表現為循環中FSH、LH、雌激素和孕酮水平的變化。然而,從臨床實踐角度看,卵巢的周期性變化決定了發情周期中的一系列改變。近幾年來,由于超聲波技術的發展,我們肉眼能夠看到母牛繁殖過程中生殖道的形態學變化;進一步了解到,處于中心地位的是成群的卵泡周期性地從休眠卵泡池中發育起來。以下內容從本質上闡明了,下丘腦-垂體-性腺軸系如何決定每隔7~10d所選擇的卵母細胞的去向。
(1)基本方式:卵巢內含有大量位于卵泡內的卵母細胞。卵泡是母畜性腺的基本功能單位;其大部分時間處于靜息狀態,生長發育時間較短,之后發生排卵或退化(閉鎖)。生長期間,卵泡是HPG軸系基本的組成要素之一。卵泡對促性腺激素產生應答,分泌許多調節因子,包括類固醇激素(主要是雌二醇和孕酮)以及多肽類抑制素,并能促使其內卵母細胞的成熟。
卵泡最原始的形式是一個卵母細胞外包被有許多扁平的前顆粒細胞,因受抑制因素的影響而處于蟄伏狀態。一且這種抑制因素減弱或受到一些旁分泌、自分泌因子的正調控作用時,原始卵泡便開始生長。這一過程開始于初情期早期并貫穿于整個繁殖過程。新生卵泡最終能否排卵,取決于HPG軸系各要素間的相互作用。沒有發生排卵的卵泡閉鎖;初情期之前的所有卵泡以及之后的大部分卵泡都發生了閉鎖。
成年動物卵巢中的大部分卵泡逐步發育,4個月后進入囊狀期。有證據表明,在完全沒有促性腺激素的存在下,卵泡只發育至囊狀期前期。因此,卵泡的成熟依賴促性腺激素的作用。促卵泡素刺激卵泡生長至直徑約9mm大小;促黃體素進一步促進卵泡發育并排卵。下丘腦-垂體-性腺軸系產生各類激素,調控囊狀卵泡使之完成發生、分離、選擇、優勢化和排卵或閉鎖這一系列復雜的過程。
初情期早期、整個發情周期以及孕期和產后乏情早期的大部分時間,牛卵泡總以這種波浪狀方式不斷生長、消亡。若用超聲圖像記錄儀檢測,當發現一群新生卵泡中最大直徑為4mm或5mm時,將這一天記為卵泡波發生的第1d。第2~3d,這些卵泡同速率生長;接著出現個別卵泡生長速率不一致:其中一個卵泡持續生長至直徑約8mm,占據優勢地位;次級卵泡停止生長且迅速退化。分離前約8h,優勢卵泡中的顆粒細胞獲得促黃體素受體;在促黃體素作用下,產生大量雌二醇和胰島素樣生長因子(IGF-1)。一旦優勢卵泡產生的雌二醇和抑制素量增加,將阻止腦垂體釋放促卵泡素(FSH),這樣就沒有足夠的促卵泡素維持較小卵泡的生長,從而發生閉鎖。每一波發生到排卵通常需要7~10d。
周期方式:血清中FSH濃度達到頂峰后約1d內,開始一個發情周期的循環。其中,卵泡生長通常表現為2個波(分別出現在第0d和第10d)或3個波(分別出現在第0、10、16d)。黃體期間,黃體分泌的孕酮、生長卵泡(直徑大于5mm)釋放的雌激素對下丘腦-垂體軸系起負反饋作用。引起下丘腦釋放GnRH的頻率減小至每4~8h一次,外周循環中促性腺激素的濃度降低,不足以誘發排卵。因此,前兩波中的優勢卵泡都不能排卵,所有卵泡發生閉鎖。子宮在雌激素、催產素和孕酮先后作用下,產生大量PGF2α溶解黃體,從而解除這種負反饋作用。之后,孕酮濃度降低,引起GnRH釋放頻率增至約1次/h。外周循環中FSH和LH濃度升高,刺激卵泡生長,進入卵泡期;約3d后直徑達16~20mm的優勢卵泡發生排卵。
[1] 馬奎元,孫錦志.簡述母牛發情周期的分期和調節[J].畜牧獸醫科技信息,2007,(2):54-54.
王士勇(1971—),男,黑龍江巴彥縣人,本科,高級畜牧師,主要從事畜牧工作。