反芻動(dòng)物乳腺底物供應(yīng)與乳腺血流調(diào)節(jié)的相互關(guān)系

馬燕芬

在反芻動(dòng)物中，乳腺是乳的主要合成場所。泌乳動(dòng)物的乳腺依靠血液在合適的流速下提供底物合成牛奶，乳腺血流速率是牛奶合成速率的關(guān)鍵因素之一，通常流進(jìn)乳腺400～500 L血液才可生成1 L的牛奶。對于一頭產(chǎn)奶中等水平的奶牛，這種轉(zhuǎn)化占心臟完全輸出量的20%，產(chǎn)前2～3 d乳腺血流量將提高2～6倍。但是，隨著泌乳期的延長產(chǎn)奶量的下降與血流的下降無關(guān)，這表明通過乳房血液中的有效成分是非常重要的。乳腺底物供應(yīng)速率主要通過血液中的底物濃度和乳腺血流速度來測定，乳房的營養(yǎng)供應(yīng)(濃度和流速)對于維持牛奶合成的最大速率通常并不是足夠的。因此，乳腺可能在低于自身潛在的速率下合成牛奶。

牛奶合成速率是乳腺分泌上皮細(xì)胞及其代謝活性的作用，而限制乳腺底物供應(yīng)則可降低此功能作用。有試驗(yàn)表明，通過日糧供應(yīng)、真胃灌注或靜脈灌注特殊的底物提供營養(yǎng)供應(yīng)可提高泌乳動(dòng)物的產(chǎn)奶量，而絕食48 h后山羊乳腺分泌速率下降到低于正常水平，原因之一可能是由于泌乳細(xì)胞的退化。

泌乳動(dòng)物乳腺的合成能力極大地取決于動(dòng)物本身提供合成牛奶的底物。當(dāng)暫停對泌乳動(dòng)物1/4個(gè)乳房擠奶時(shí)，同側(cè)另一個(gè)乳房產(chǎn)奶量就可獲得補(bǔ)償性增加（10%～20%），增加的原因主要是底物的可利用率獲得增加。通過采用秋水仙素藥物處理山羊乳房的實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)用秋水仙素藥物抑制山羊一側(cè)乳區(qū)的其中一個(gè)乳房的產(chǎn)奶量時(shí)，另一個(gè)乳房則可補(bǔ)償性的增加10%～20%的產(chǎn)奶量。但其產(chǎn)奶量提高的原因并不是底物供應(yīng)的直接作用，而是由于激素的間接作用提高了營養(yǎng)物質(zhì)的濃度。最近幾年許多研究已經(jīng)對乳腺營養(yǎng)供應(yīng)和營養(yǎng)分配，血流和底物需求進(jìn)行了綜述。但是更多的要考慮乳腺生理方面的需求以及乳腺營養(yǎng)底物的利用。

1 乳腺血流

1.1 乳腺血管的構(gòu)造

1.1.1 乳腺動(dòng)脈

動(dòng)物乳腺兩側(cè)的陰外動(dòng)脈(External pudic arteries,EPA)是提供給綿羊、奶牛和山羊等泌乳動(dòng)物乳房血流的主要?jiǎng)用}，兩側(cè)的陰外動(dòng)脈分別提供給同側(cè)乳房動(dòng)脈血，主要通過腹股溝管道從腹腔進(jìn)入乳腺。當(dāng)陰外動(dòng)脈進(jìn)入到乳腺組織時(shí)，陰外動(dòng)脈成為S狀，當(dāng)乳房充滿牛奶時(shí)即開始下沉。當(dāng)乳動(dòng)脈的血液流經(jīng)到乳腺進(jìn)入頭乳動(dòng)脈（主要供應(yīng)乳房前部的血液）和尾乳動(dòng)脈（主要供應(yīng)乳房后部的血液）后，乳動(dòng)脈開始出現(xiàn)分支，乳動(dòng)脈的許多分支給乳房的各個(gè)部分提供氧。乳房的靜脈排出物主要是通過陰外靜脈和皮下腹主靜脈（乳靜脈）而排出，而皮下腹主靜脈的閥門卻在泌乳動(dòng)物中是不起作用的。陰外動(dòng)脈的閥門有時(shí)在老齡、妊娠和俯臥的動(dòng)物中也是不起任何作用的。

1.1.2 乳腺靜脈

牛體一側(cè)乳房中的血液通過同側(cè)兩根靜脈從乳房中排出，即陰外靜脈和皮下腹主靜脈（乳靜脈），從乳腺出來的靜脈血逆平行道到達(dá)動(dòng)脈。牛體兩側(cè)的靜脈血中均攜帶著CO2返回到心臟。其中，兩根陰外靜脈將最終與靜脈腔匯合在一起把乳房中的血液運(yùn)輸?shù)叫呐K；而兩根皮下腹主靜脈（乳靜脈）中大的乳靜脈向牛體前方延伸，一直延伸到皮下腹壁，并在乳井處穿透胸腔最終匯集于動(dòng)靜脈腔。其它的路徑取決于動(dòng)物所處的狀態(tài)，當(dāng)牛站立的時(shí)候，血液通過乳靜脈返回到心臟；但是當(dāng)牛臥著時(shí)，乳靜脈關(guān)閉，但產(chǎn)奶量并不受影響，因?yàn)檠嚎赏ㄟ^其它的途徑返回到心臟。許多乳頭狀靜脈從乳頭向上，與幾個(gè)大的乳靜脈共同形成了環(huán)形靜脈，通過環(huán)形靜脈圈之后，乳房中的血液通過牛體一側(cè)靜脈從乳房中排出。

1.1.3 乳腺的神經(jīng)系統(tǒng)

乳腺的傳出神經(jīng)起源于交感神經(jīng)，神經(jīng)的刺激導(dǎo)致乳腺產(chǎn)生血管收縮反應(yīng)，這種收縮反應(yīng)主要是因?yàn)榱鹘?jīng)乳腺的血液流速下降而對牛奶的分泌產(chǎn)生顯著影響。傳出神經(jīng)刺激葉、小葉及血管周圍連接組織內(nèi)的肌纖維，但是這些神經(jīng)并不會戳穿肺泡，傳出纖維神經(jīng)對支配小葉內(nèi)平滑肌起重要作用，尤其在擠奶之間保持著乳頭的關(guān)閉。乳腺神經(jīng)系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：①與其它組織相比，乳房的神經(jīng)支配是稀疏的；②交感傳入神經(jīng)存在于乳頭及其皮膚周圍，主要刺激牛奶的排出；③與其它的皮膚腺相似，乳腺周圍沒有副交感支配；④交感神經(jīng)與動(dòng)脈相關(guān)但與肺泡沒有相關(guān)性；⑤分泌系統(tǒng)沒有交感神經(jīng)支配，在縮宮素的作用下肌上皮細(xì)胞產(chǎn)生收縮，但并不受交感神經(jīng)的支配；⑥乳房內(nèi)部很少有神經(jīng)。

乳房支配神經(jīng)纖維的主要作用就是對流進(jìn)乳房的血液供應(yīng)起控制作用，對收集奶的管道周圍的平滑肌和乳頭內(nèi)部的括約肌起神經(jīng)支配作用，刺激交感神經(jīng)系統(tǒng)而使血管收縮，而且還可抑制牛奶的分泌。

1.2 測定血流的方法

測定乳腺血流的方法有很多種，其中常用的技術(shù)包括染料稀釋法（對氨基馬尿酸法/PAH法）、溫差稀釋法、電磁流量法以及基于此原理的各種方法，例如乳腺蛋氨酸吸收法、α-氨基氮吸收法或3H2O擴(kuò)散法。一般PAH法測定乳腺血流量有三種方法：頸靜脈灌注頸動(dòng)脈和乳靜脈采血測定；乳靜脈灌注乳靜脈下游和頸動(dòng)脈采血測定；陰外動(dòng)脈灌注陰外動(dòng)脈下游采血和乳靜脈采血測定的方法。電磁流量法對于評定血流每分鐘的變化量是最適合的方法。通過在體內(nèi)直接測量動(dòng)脈血流可解決校準(zhǔn)的問題。

Bequette等試驗(yàn)表明，體重63 kg、產(chǎn)奶3.6 kg的英國薩能奶山羊的乳腺一側(cè)血流量為19.41 kg/h,每天血流量為931.68 kg/d。血液比重按1估計(jì),每天血流量為931.68 L/d。孫滿吉試驗(yàn)結(jié)果表明,體重45 kg、產(chǎn)奶為1.6 kg關(guān)中奶山羊乳腺血流量為830 ml/d；并表明用乳靜脈和陰外動(dòng)脈PAH法測定血流量較準(zhǔn)確，頸靜脈測定血流量值顯著偏低（P＜0.05）。用乳靜脈PAH法雖然測定也校準(zhǔn)確，但在計(jì)算整個(gè)乳腺血流量是需要用乳靜脈流量是陰外動(dòng)脈流量1/3這個(gè)值估算，因此誤差要大一些，可以肯定的是陰外動(dòng)脈PAH法測定乳腺血流量是直接測定陰外動(dòng)脈血流量，故是最可靠的。

電磁流量法對于超過8周泌乳奶牛的陰外動(dòng)脈也起作用，其對綿羊乳腺血流的測定顯著高于奶牛和山羊。采用乳腺蛋氨酸動(dòng)靜脈差所區(qū)分的乳蛋氨酸輸出率的乳腺血流測定方法對綿羊乳腺血流的測定也顯著高于奶牛和山羊。蛋氨酸法的不足之處主要是不能盡可能地充分利用紅血細(xì)胞中的蛋氨酸，更大的不足之處主要是動(dòng)靜脈差中的“點(diǎn)”測量與每小時(shí)或每天所測定的牛奶蛋白質(zhì)整體輸出量之間的關(guān)系。3H2O擴(kuò)散法的不足之處主要在于需要對反芻動(dòng)物乳腺中所生成的乳的單位體積進(jìn)行測定。一般綿羊和山羊與奶牛乳腺中分泌乳的單位體積中氧的吸收量是相似的，但綿羊和山羊乳腺所合成的脂肪和蛋白含量要高于奶牛乳腺中所合成的脂肪和蛋白含量，因此3H2O血流測定法所測定的綿羊和山羊血流速度較真實(shí)值偏低。

最近，超聲波技術(shù)的發(fā)展表明可連續(xù)的測定乳腺動(dòng)脈或靜脈血流流速，而且這種技術(shù)操作簡單也具有一定的穩(wěn)定性。

1.3 乳腺血流和營養(yǎng)分配

測定動(dòng)物乳腺血流速度主要是測定乳腺底物供應(yīng)速度。當(dāng)一些牛奶前體物中乳腺血液排出物（如乙酸和蛋氨酸）高時(shí)，表明乳腺吸收率主要取決于血流速度。因此，奶牛和山羊乳腺每單位組織重中血流速度與產(chǎn)奶量之間呈現(xiàn)相關(guān)性。但是，關(guān)于乳腺代謝是否影響血流或血流是否影響乳腺代謝這一關(guān)系目前還無定論。

乳腺血流和心輸出量均可顯著延長分娩時(shí)間，乳腺血流還可提高心輸出量的比例。當(dāng)通過生長激素提高牛奶產(chǎn)量時(shí)(從16.3 kg/d提高到19.6 kg/d),分配到乳房的心輸出量比例也從14.6%提高到17.6%,同時(shí)生長激素處理組也可提高牛奶合成中所需要的營養(yǎng)比例;采用甲狀腺素處理也可從16.6%提高到17.6%。研究表明通過采用對奶牛使用甲狀腺素與對山羊和奶牛使用生長激素提高產(chǎn)奶量的同時(shí)，也可提高乳腺血流量，相反，當(dāng)奶牛和山羊分別絕食24和48 h時(shí),乳腺血流和心輸出量均降低，其中前者降低到正常血流速度的一半還低（見表1），分配到乳房的心輸出量的比例從16%下降到9%左右(見表1)。通過乳腺血流控制營養(yǎng)分配的途徑相對來說是一種簡單的機(jī)制，但在整個(gè)絕食過程中，這種乳腺血流控制機(jī)制的本質(zhì)還沒有被完全闡明。

流經(jīng)到乳房的心輸出量的比例顯著影響牛奶合成和體組織之間的營養(yǎng)分配。對泌乳反芻動(dòng)物乳房灌注強(qiáng)心劑其輸出量碎片對調(diào)節(jié)牛奶和體組織中營養(yǎng)分配起主要作用。在飽食動(dòng)物中，這種碎片輸出量是強(qiáng)心劑輸出量的15%～16%，而在絕食狀態(tài)下則降到8%～9%，采用生長激素處理后則上升到17.6%；對?；蛏窖蚪^食后再飽食，乳腺血流在間隔幾個(gè)小時(shí)后恢復(fù)為正常水平。就動(dòng)物對識別自身營養(yǎng)狀態(tài)和營養(yǎng)分配而言，這種自我反應(yīng)機(jī)制調(diào)查能充分證明產(chǎn)奶量和采食飼料的數(shù)量和質(zhì)量之間變化的原因。

表1 絕食對泌乳山羊和泌乳牛乳腺血流和心輸出量的影響[8]

2 調(diào)節(jié)乳腺血流的方法

2.1 激素對乳腺血流速度的影響

Linzell對乳腺血流的調(diào)節(jié)機(jī)制、使用血管活性藥物后的乳腺中乳的生成以及乳腺交感神經(jīng)的活性進(jìn)行了詳細(xì)的闡明，其中后者在維持乳腺“正?！钡难髦衅鹱饔茫@主要是因?yàn)樵诰d羊乳房的交感神經(jīng)切除術(shù)之后所引起的暫時(shí)性的充血。在夾住山羊的陰外動(dòng)脈之后，當(dāng)乳房再次發(fā)生充血時(shí)，就可使血管擴(kuò)張。當(dāng)使用腺嘌呤核苷作為血管激活劑時(shí)，這些被激活的內(nèi)部血管對其它組織也起著調(diào)控作用。前列腺素也可對乳腺血管的擴(kuò)張起調(diào)控作用。山羊乳腺組織可自身產(chǎn)生前列腺素，其前列腺素合成酶抑制劑可使山羊乳房血管產(chǎn)生強(qiáng)烈而持久的收縮。通過在乳腺動(dòng)脈灌注2α-前列腺素也可使山羊乳房血管收縮。

能使血管產(chǎn)生擴(kuò)張的藥物與氧化代謝有關(guān)，因?yàn)楫?dāng)使用秋水仙素作用于乳房時(shí)可抑制牛奶的分泌，但并不能降低乳腺血流或氧的吸收。但是Burvenich的實(shí)驗(yàn)表明秋水仙素作為炎癥反應(yīng)類型的物質(zhì)也可引起血管擴(kuò)張，在產(chǎn)奶牛中則可降低乳脂肪含量，抑制乳腺內(nèi)脂肪酸合成，但不改變?nèi)橄傺?，這表明能使血管擴(kuò)張的物質(zhì)主要與乳腺代謝的特殊面積有關(guān)。

通過測定藥理學(xué)劑對體內(nèi)和體外乳腺血流的影響，結(jié)果表明藥理學(xué)劑主要是提高了乳腺血流對乳房、擠奶、催產(chǎn)素注射的反應(yīng)程度。這種提高主要是通過毛細(xì)血管的增加而不是通過毛細(xì)血管血流速度的增加而提高的。循環(huán)的兒茶酚胺和共鳴神經(jīng)系統(tǒng)的活性相關(guān)的乳腺組織中血管收縮可抑制毛細(xì)管的增加，通過注射催產(chǎn)素可部分地解釋兒茶酚胺抑制牛奶分泌的功能。

2.2 擠奶對乳腺血流速度的影響

擠奶可提高其它催乳激素到達(dá)乳腺分泌上皮細(xì)胞的速度，因此在整個(gè)擠奶過程中通過乳房內(nèi)的催乳激素也會對乳腺動(dòng)靜脈濃度差產(chǎn)生顯著影響。對老鼠乳腺組織血管的研究表明催乳激素接收器的數(shù)目影響著乳腺分泌細(xì)胞的數(shù)目。對娟姍牛在整個(gè)擠奶過程中的試驗(yàn)可知乳腺血流提高了，這種作用效果持續(xù)好幾分鐘，通過靜脈注射2個(gè)單位的催產(chǎn)素，乳腺血流還可加倍。24 h絕食后其在擠奶過程中的乳腺血流并不會增加到正常采食時(shí)的乳腺血流。這表明催產(chǎn)素的抑制作用以及采食飼料可能與產(chǎn)奶效率之間具有相互作用。

在乳腺血流速度達(dá)到正常水平之前，重新飼喂絕食奶牛和山羊幾個(gè)小時(shí)，這些動(dòng)物是如何提高自身的營養(yǎng)狀態(tài)和反應(yīng)過程至今還沒有被完全弄清楚。盡管靜脈灌注葡萄糖可提高產(chǎn)奶水平，但在有限數(shù)量的絕食山羊的試驗(yàn)中，Linzell通過動(dòng)脈灌注葡萄糖、乙酸或氨基酸并沒有發(fā)現(xiàn)血流速率發(fā)生改變。

2.3 胰島素對乳腺血流速度的影響

胰島素所引起的低血糖可提高清醒狀態(tài)綿羊腎上腺素的分泌，當(dāng)乳腺葡萄糖動(dòng)靜脈差改變很小時(shí)，這可能就是采用胰島素處理的山羊產(chǎn)奶量降低的主要因素，當(dāng)嚴(yán)重低血糖時(shí)可嚴(yán)重降低乳腺血流。盡管采用胰島素處理可降低奶牛乳腺內(nèi)牛奶的分泌速度，但與對奶牛在這段時(shí)間內(nèi)所累積的乳腺壓力至少在短時(shí)期內(nèi)并不影響乳腺的血流速度，但是，當(dāng)乳腺壓力超過生理最大承受能力的兩倍時(shí)，則可顯著降低血流速度。

3 小結(jié)

泌乳動(dòng)物的乳腺合成能力極大地取決于動(dòng)物本身提供合成牛奶的底物，而且底物供應(yīng)的濃度和速度以及乳腺血流速度是決定牛奶合成速度的關(guān)鍵因素，因此生產(chǎn)實(shí)踐中必需滿足泌乳動(dòng)物乳腺的底物供應(yīng)才可使乳腺合成更多的牛奶。

12篇，刊略，需者可函索）