The most common causes of infertility in dairy cow
Bielen, H., T. Dobranić, D. Đuričić, I. Folnožić*
Hrvoje BIELEN, dr. med. vet., dr. sc. Tomislav DOBRANIĆ, dr. med. vet., redoviti profesor u trajnom zvanju, Klinika za porodništvo i reprodukciju, Veterinarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu; dr. sc. Dražen ĐURIČIĆ, dr. med. vet., naslovni docent, Veterinarska stanica Đurđevac. dr. sc. Ivan FOLNOŽIĆ, dr. med. vet., docent, Klinika za porodništvo i reprodukciju, Veterinarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu. *Dopisni autor: folnozic@vef.hr
SažetakAbstractUvodTjelesna kondicija i negativni energetski balansMetabolički poremećajiPostpartalni anestrus u mliječnih kravaOtkrivanje estrusaCiste na jajnicimaInfekcije materniceEmbrionalna smrtnostLiteratura
Sažetak
P osljednjih nekoliko desetljeća povećana je proizvodnja mlijeka što je praćeno smanjenom plodnošću mliječnih krava. Čimbenici koji najviše utječu na reproduktivnu učinkovitost jesu genetika, hranidba, otkrivanje estrusa i metabolički poremećaji. Zbog povećanja genetske osnove za proizvodnju mlijeka povećani su i hranidbeni zahtjevi. Nedostatna hranidba tijekom peripartalnog razdoblja povećava rizik od metaboličkih poremećaja, uzrokuje pad tjelesne kondicije i izraženiji negativni energetski balans. S druge strane visok unos suhe tvari povećava brzinu metabolizma steroidnih hormona što često dovodi do tihog tjeranja i smanjene izraženosti vanjskih znakova estrusa. Redovito rasplođivanje ovisi o normalnoj funkciji jajnika. Kako bi rasplođivanje bilo uspješno, krava mora pokazati vanjske znakove estrusa, ovulirati, koncipirati, održati razvoj embrija tijekom gravidnosti i na kraju se oteliti. Nakon porođaja mora doći do povratka ciklične aktivnosti jajnika i obnove funkcije maternice.
Ključne riječi: krava, neplodnost, estrus, embrij.
Abstract
F ertility in dairy cows has declined in recent decades as milk production per cow has increased. Factors crucial to dairy herd reproductive performance are genetics, nutrition, mating management and metabolic disease. Due to the increase in genetic merit for milk production, nutritional demand has increased. Poor nutrition during the prepartum period can lead to cows at calving being more susceptible to increased metabolic disorders, body condition score loss and a more severe negative energy balance. On the other hand, high dry matter intake increases the metabolic clearance rate of steroid hormones and this can lead to periods of suboestrus and decrease oestrus detection efficiency. Regular breeding depends upon the normal function of the ovaries. In order to breed regularly, cows have to display oestrus behaviour, ovulate, conceive, sustain the embryo through gestation, calve, and after calving the cow needs to resume ovarian activity and have uterine function restored.
Key words: cow, infertility, oestrus, embryo.
Uvod
Uzroci neplodnosti brojni su i mogu biti složeni, a dijelimo ih na infektivne, kongenitalne i funkcionalne (Parkinson, 2009.a). Zbog velikog broja čimbenika i njihovih interakcija teško je odrediti točan razlog smanjenja plodnosti posljednjih desetljeća.
Ipak, istraživači su otkrili nekoliko ključnih uzroka koji tijekom reprodukcijskog ciklusa krave negativno djeluju na plodnost. Infektivni uzročnici bili su mnogo veći problem u prošlosti, a posljedica su infekcija specifičnim uzročnicima poput Brucele abortus, Campylobacter fetus, Trichomonas fetus (Parkinson, 2009.b). Kongenitalni ili prirođeni uzroci neplodnosti nastaju zbog nepravilnosti u razvoju i građi spolnih organa, često su nasljedni. To su uglavnom razvojne anomalije poput aplazija i hipoplazija jajnika, bolesti bijelih junica, hermafroditizma, frimartinizma, segmentirane aplazije Mullerovih kanala i cervix duplex (Steenholdt, 2007.). Pojavljuju se rijetko te su stoga od malog značenja, a kako se radi o ireverzibilnim promjenama spolnog sustava, takve se životinje izlučuju. Funkcionalni oblici neplodnosti uzrokovani su poremećajima neuroendokrine regulacije spolnog sustava. Većinom su posljedica genetike, pogrešaka u hranidbi, menadžmenta i stresa. Najčešće rezultiraju anestrijom, slabo izraženim estrusom, poremećenom ovulacijom, izostankom ovulacije, nastankom cista na jajnicima i produljenom lutealnom fazom (Parkinson, 2009.a).
Tjelesna kondicija i negativni energetski balans
Za ocjenu tjelesne kondicije (engl. Body Condition Score, BCS) koristimo se subjektivnom metodom procjene metaboličke energije uskladištene u mišićima i masti (tjelesne rezerve) na živoj životinji. Najčešće korišten sustav ocjenjivanja temelji se na brojčanom rasponu od 1 do 5 bodova, s preciznošću od 0,25 boda. Izrazito mršave krave ocjenjuju se ocjenom 1, a pretile ocjenom 5 (Ferguson i sur., 1994.). NEB se u krava očituje klinički vidljivom promjenom tjelesne kondicije, a optimalna tjelesna kondicija plotkinja mijenja se tijekom proizvodnog ciklusa (Tomašković i sur., 2007.). Krave s niskim BCS-om (1,5 – 2,5) u vrijeme teljenja ili one koje imaju veći gubitak tjelesne kondicije tijekom ranog puerperija imaju znatno veći postotak anovulatornih ciklusa, smanjen postotak koncepcije i produljeno međutelidbeno razdoblje od krava s optimalnom tjelesnom kondicijom (Snijders i sur., 2000.). Jednako je tako plodnost pretilih krava s BCS-om (≥ 4) u vrijeme teljenja smanjena zbog još slabijeg apetita i zato manjeg unosa suhe tvari u odnosu na krave u optimalnoj kondiciji. Tako je u pretilih krava izraženiji stupanj lipomobilizacije i dulje trajanje NEB-a (Folnožić i sur., 2015). Pryce i suradnici (2000.) ustvrdili su da će ekstremne vrijednosti tjelesne kondicije ispod 1,5 ili iznad 4 boda gotovo uvijek uzrokovati smanjenu reproduktivnu učinkovitost iako je sama promjena u tjelesnoj kondiciji važnija od određene kondicije u pojedinim reprodukcijskim razdobljima. U skladu s tim Ferguson je 2001. ustanovio da za krave koje gube 0,5 do 1 bod BCS-a postotak koncepcije nakon prvog osjemenjivanja iznosi 55,9%, a za one krave koje gube više od 1 boda BCS-a iznosi 28,6%. Prema tome u razdoblju nakon teljenja imperativ je ublažiti izraženost i trajanje NEB-a, a samim time smanjiti pad tjelesne kondicije. Preporučeno je da krave u vrijeme teljenja imaju BSC između 2,75 i 3,0, a da pad BCS-a između teljenja i prvog osjemenjivanja ne bude veći od 0,5 boda (Crowe, 2008.).
Metabolički poremećaji
Nadalje smanjuje se imunološka funkcija dva tjedna prije i do tri tjedna poslije porođaja što rezultira time da se 75% reproduktivnih, metaboličkih i ostalih bolesti pojavljuje u prijelaznom razdoblju (LeBlanc i sur., 2006.). Zbog visokih metaboličkih zahtjeva i upalnih promjena koje se pojavljuju u peripartalnom razdoblju krave su redovito izložene i oksidacijskom stresu (Sordillo i Aitken, 2009.). U krava koje se ne uspiju prilagoditi metaboličkim poremećajima postoji veći rizik od acidoze, masne jetre, zaostajanja posteljice, dislokacije sirišta, hipokalcemije, hipomagnezijemije i ketoze (Roche, 2006.; Mulligan i Doherty, 2008.). Ova stanja rezultiraju smanjenom reproduktivnom učinkovitošću i ekonomskim gubicima u mljekarskoj industriji (Ouweltjes i sur., 1996.).
Glavni čimbenici koji utječu na funkciju jajnika u tom razdoblju jesu inzulin, hormon rasta (GH), čimbenik rasta-I sličan inzulinu (IGF-I), glukoza i luteinizacijski hormon (LH) (Roche, 2006.). NEB zajedno s niskom razinom glukoze, inzulinom i IGF-I blokira izlučivanje estrogena iz dominantnog folikula, čime se smanjuje sekrecija LH hormona iz prednjega režnja hipofize i odgađa ovulacija (Crowe i sur., 2008.).
Ove promjene u konačnici negativan utjecaj na pojavu prve ovulacije, rani embrionalni razvoj i smanjenje postotka koncepcije (Gautam i sur., 2010.). Oporavak iz najniže energetske razine u visokoj je korelaciji s povratkom ciklične aktivnosti jajnika (Butler, 2003.).
Postpartalni anestrus u mliječnih krava
Otkrivanje estrusa
Ciste na jajnicima
Ciste nastaju zbog nesklada između endokrine funkcije adenohipofize i jajnika, a posljedica je izostanak ovulacije. (Tomašković i sur., 2007.). Većina cista (50 – 60%) spontano nestane do 60. dana nakon porođaja ili ih zamijene druge ciste, dok manji postotak perzistira (Vanholder i sur., 2006.). Nasljednost cista mala je do umjerena. U Švedskoj se od 1954. do 1974. godine smanjila incidencija (s 10% na 3%) kao rezultat selekcije bikova (Garverick, 2007.).
Ciste se dijele na temelju stupnja luteinizacije na folikulinske i luteinske. One mogu biti pojedinačne i multiple. Folikularne su ciste češće, u 70% slučajeva, obilježava ih tanka stijenka, fluktuacija, razina P4 < 1 ng/mL, većina krava je u anestrusu (80%), a tek manji broj krava pokazuje estrus u nejednakim intervalima ili ima nimfomaniju. Luteinske se ciste pojavljuju u 30% slučajeva, obično su pojedinačne, obilježava ih stijenka deblja od 3 mm, veći dio šupljine može biti ispunjen luteinskim tkivom, P4 > 1 ng/mL, većina krava s luteinskim cistama je u anestrusu Turk i sur., 2011.; Jeengar i sur., 2014.).
Infekcije maternice
- povećava prosječno trajanje servisnog perioda za 15 dana
- smanjuje broj gravidnih krava do 150 dana nakon porođaja za 31%
- smanjuje postotak koncepcije za 16 %.
No, iako se krave s endometritisom uspješno liječe, postotak koncepcije u njih manji je za 20% u odnosu na zdrave krave, a 3% krava ostaje trajno neplodno i bivaju izlučene (Sheldon i sur., 2009.).
Embrionalna smrtnost
Vrlo rana embrionalna smrtnost (0. – 7. dan)
Prvi tjedan gestacije vrijeme je najveće embrionalne smrtnosti. Prema podacima iz literature smatra se da je samo 45 do 55% osjemenjih krava gravidno do 7. dana nakon ovulacije (Walsh i sur., 2011.).
Preživljavanje embrija determinirano je različitim čimbenicima, od kvalitete oocite i spermija, pravodobne oplodnje do uvjeta okoliša u maternici (Hansen, 2011.). Isto tako slabija kvaliteta i veći postotak uginuća zabilježeni su kod visokomliječnih krava (Snijders i sur., 2000.), u krava u odnosu na junice (Leroy i sur., 2005.) te u krava s niskom koncentracijom progesterona (Diskin i Morris, 2008.). Progeste-ro ne utječe izravno na embrij, ali potiče sekreciju endometrija i daljnji razvoj embrija (Clemente i sur., 2009.). Nadalje, jajovod u tom razdoblju osigurava hranidbene tvari (ione, amino kiseline, glukozu) i čimbenike rasta koji su potrebni za rast embrija (Hansen, 2011.), a na njihovu dostupnost utječu hranidba i energetski status krave (Fenwick i sur., 2008.).
Rana embrionalna smrtnost (7. – 24. dan)
Embrij se spušta u maternicu između 5. i 7. dana nakon oplodnje (Walsh i sur., 2011.). U maternici se formira blastocista koja ulazi u proces elongacije i širi se kroz maternični rog. Uvjeti okoliša u maternici imaju ključnu ulogu u određivanju kvalitete i preživljavanja embrija u tom razdoblju (Hansen, 2011.). Čimbenici koji uzrokuju uginuća embrija u tom stadiju su niska koncentracija progesterona i IGF-a (Leroy i sur., 2008.), infekcije maternice (Sheldon i sur., 2006.), mali embriji (nedovoljna sinteza interferona tau) (Spencer i sur., 2008.) i kromosomske abnormalnosti (5% uginuća embrija) (Peters, 1996.; Walsh i sur., 2011.). Rana embrionalna smrtnost zbog izostanka majčinskog prepoznavanja gravidnosti smatra se da može uzrokovati do 25% uginuća embrija u mliječnih krava (Diskin i Morris, 2008.; Hansen, 2011.).
Kasna embrionalna smrtnost i rana fetalna smrtnost (24. – 285. dan)
Kasna embrionalna smrtnost događa se između 25. i 45. dana gravidnosti, a rana fetalna smrtnost nakon 46. dana gravidnosti do porođaja (Walsh i sur., 2011.). U istraživanju Silke i suradnika (2002.) utvrđeno je da su u mliječnih krava (uz mliječnost od oko 7000 kg) držanih u ekstenzivnim pašnim sustavima uginuća embrija između 24. i 80. dana gravidnosti iznosila od 6 do 7%, s tim da se polovica uginuća dogodila do 42. dana gravidnosti. No kod intenzivno držanih visokomliječnih krava (uz mliječnost od oko 11 000 kg) gubitak između 28. i 98. dana gravidnosti iznosio je 20% (Walsh i sur. 2011.). Time je potvrđeno da visoka laktacija može negativno utjecati na razvoj fetalnih i placentalnih tkiva preko mehanizama povezanih s hormonima i metabolitima koji su pod utjecajem laktacije (Green i sur., 2012.). Ostali uzroci koji mogu uzrokovati neplodnost i pobačaje u ovom razdoblju jesu infekcije bakterijama, virusima, gljivicama i protozoama (Givens i Marley, 2008.). Zbog toga je važno smanjiti izloženost krava stresorima i patogenim mikroorganizmima iz okoliša kako bi se izbjegli pobačaji i mrtvorođenja teladi (Walsh i sur. 2011.).
Literatura [… prikaži]