摘要
乳房水肿是一种发病率较高的奶牛非感染性的代谢紊乱疾病。本文总结了与乳房水肿相关的因素，包括遗传学、营养因素、氧化应激和生理变化。乳房水肿会影响奶牛的产量，增加挤奶难度。此外增加了乳房炎、乳房裂性皮炎等疾病继发的风险，情况严重的话，会导致奶牛过早淘汰，严重损害了养殖者的经济利益。常见的防控方法包括：（1）为青年母牛提供单独的围产期日粮，控制阴离子盐的摄入量；（2）育种选择产奶量较低，或轻度乳房水肿的奶牛；（3）提供足量的维生素E、维生素C、类胡萝卜素这类外源性抗氧化剂以减轻氧化应激。总之，乳房水肿可能会严重侵害奶牛的生产生活。关于奶牛乳房水肿的研究大多已经过时，需要更多的研究去更新乳房水肿这方面的内容。本文的目的是介绍一些已知的乳房水肿致病因素及其相关的风险因素。
关键词：乳房水肿；奶牛；乳房裂性皮炎；乳房炎
引言
乳房水肿是荷斯坦奶牛常发的一种疾病，66 %的奶牛至少会发生一次乳房水肿。然而研究奶牛乳房水肿情况的文章较少，同时也缺乏判断乳房水肿严重程度的评估方法。19世纪70年代到90年代后期，奶牛乳房水肿的发生率有所上升。Morrison等人对3个牛群的912头荷斯坦奶牛进行了水肿评分，根据产犊相关水肿的发生时间确定了乳房水肿的患病率，12.0 %（109头）的奶牛仅发生了产前水肿，10.9 %（99头)的奶牛仅发生了产后水肿，47.5 %（433头）的奶牛发生了产前和产后水肿。乳房水肿表现为淋巴液在乳腺间质内及四周聚积。生理性的乳房水肿并非由乳房炎等感染性疾病导致。然而，患有乳房水肿的奶牛会表现出与乳房炎相似的临床表现，例如躺卧时间减少、频繁进入奶厅，以及对乳房和乳头的触摸敏感。乳房水肿会损伤乳房和乳头的结构完整性，从而增加乳房炎和淘汰的风险。奶业十分重视奶牛乳房炎，然而忽视了非感染性的乳房疾病。关于乳房水肿的研究大都来自30年前，这些非传染性疾病极可能损害了奶牛的健康和养殖场的利益。乳房水肿会影响奶牛的使用寿命和产奶量。确定乳房水肿与一些可观测的指标和疾病记录之间的关系，可以使养殖者及时发现风险，减轻乳房水肿的负面影响。可能与乳房水肿相关的可观测指标包括肿胀程度、乳房裂性皮炎、产奶量、过早淘汰及不安分挤奶。
乳房水肿概述
奶牛在妊娠期间，骨盆区域胎儿施加的压力逐渐增大，致使血液和淋巴循环受损，从而导致乳房组织中的液体聚积。这些液体会导致乳房中的支撑结构损伤、乳区和乳头畸形、乳房裂性皮炎和乳房炎的风险增加。乳房疼痛和乳头畸形会阻碍泌乳过程，增加挤奶的难度，并对奶牛的终身产奶性能产生负面影响。
生理性乳房水肿是一种代谢紊乱疾病，诱发因素包括日粮中盐分超标、首次产犊年龄较大、体况评分过高、遗传学、乳房发育成熟过程中的生理变化、氧化应激、调群压力、密度过大和热应激。Melendez等人发现冬季头胎牛的产后乳房水肿发生率是夏季的3.68倍。积液部位包括胸部、乳房、肚脐。极端情况下，还涉及腿部和外阴。随着奶牛胎次的增加，水肿的严重程度逐渐减轻，并且发生率也下降了。尽管如此，乳房水肿仍会加深乳房悬韧带及附着的损伤。因乳房炎而发生乳房肿胀的奶牛会表现出以下行为：躺卧总时间减少、患病乳区一侧的躺卧时间减少、站立时间增加和踏步行为增加。乳房水肿的奶牛也会在挤奶过程中会表现出剧烈的踢腿行为。此外生理上的变化包括乳头脆弱和乳房肿胀，并且会引发疼痛感。然而水肿引发的乳房肿胀还未引起养殖者的重视。
疼痛与健康、生产力和自然行为一样，都是动物福利评估的要素之一。发生乳房水肿的奶牛乳头会有疼痛感,对患病奶牛来说，挤奶变成了一种不愉快的经历，进一步导致损伤、感染或淘汰，极大地影响了动物的生产能力和福利,需要对乳房水肿奶牛进行客观的疼痛评估。
乳房水肿的致病因素
01 生理变化和乳腺发育
当妊娠青年母牛过渡到泌乳阶段时，体内会经历重大的生理变化。乳腺系统在妊娠的最后阶段快速发育成熟。动物的内部生理结构开始发生变化，乳腺发育中对血液的需求增大是初产母牛发生乳房水肿的诱因。成熟奶牛有一条皮下腹静脉，也称为乳静脉，而青年母牛体内并不存在这条静脉。青年母牛有一条流向乳腺前部的腹壁上静脉和一条流向乳腺后部的腹壁下静脉。在妊娠后期，青年母牛的腹壁上静脉和腹壁下静脉通过吻合合并，形成了乳静脉。乳静脉的形成为乳腺血流量的增加创造了条件。
水肿分为两种类型：全身水肿和局部水肿。全身水肿最突出的区域一般在腹侧，如躯干、四肢和乳房。局部水肿由静脉淤滞引起，表现为毛细血管压力增加或淋巴循环受损而导致静脉血流量减少。胸病（高山病）是局部水肿的一个典型例子，积液聚集在特定部位而非全身。因乳腺发育所需的血液增加，血流方向逆转，这与青年母牛的血流方向正好相反。随着血流量增加，静脉尺寸也会随之增加。为将营养物质和氧气分配至全身，血液必须流经全身以提供足量的氧气、液体和营养水平来维持组织活力。控制液体通过血管膜的两个力是静水压和渗透压。渗透是指水在半透膜上扩散以平衡膜两侧溶质浓度（盐是主要的溶质）。渗透压阻止水穿过毛细管膜，而静水压促进水穿过膜。血浆蛋白从间质中吸收水分。正常情况下，体液在毛细血管内外挪动以维持间质的浓度。当内外侧压力不平衡，体液将在间质组织中积聚，导致乳房水肿。淋巴循环阻塞也会导致乳房水肿，但这种情况通常在局部发生。
液体流动的另一个重要变量是毛细管渗透率。乳房水肿具有“雪球效应”，即增加的血流量会增加静水压力，从而增强毛细血管的通透性，间质组织中血浆蛋白质增多，吸引更多的体液进入间质。随着体液的聚积，周围组织发炎从而阻塞了血管和淋巴管，循环受阻。组胺是炎症反应后细胞释放一种化合物，在患乳房水肿的动物的初乳和血浆中浓度较高。若乳房组织中组胺浓度高于正常水平，会触发动物的自残行为，如舔舐乳房和乳头直至皲裂，从而造成严重损伤，甚至发展为皮肤病。
有研究发现围产期乳房水肿与临床乳房炎风险的增加有关。随着血流量的增加、组织和毛细血管之间的循环受阻以及组胺水平的增加，这些生理变化对于养殖者来说，都是极大的挑战。最好的方法是提前预防乳房水肿恶化。考虑到妊娠末期的生理状态、代谢和血管功能的变化，进行精细的营养、遗传和产犊体况和产犊年龄管理，最大限度地减少乳房水肿发生率。乳房按摩和使用利尿剂可减轻水肿。
02 遗传易感性
产奶量和水肿严重程度的遗传相关性为0.40。Van Dorp指出高产奶牛发生乳房水肿的遗传潜力更高，它们之间存在显著遗传相关性。Shanks等人发现高产奶牛的水肿发生率比低产奶牛高11%，并且高产奶牛的乳房水肿程度最严重。此外，高产公牛的后代被诊断出乳房水肿的比例比普通公牛的后代多19%。水肿发生率也与严重程度成正相关。
Malven等人发现，随犊牛初生重的增加，水肿发生率降低，并且产犊年龄（P<0.01）及妊娠期延长（P<0.01）与乳房水肿显着相关。Malven等人、Dentine以及Gröhn等人的研究都得出了相同的结论，产犊年龄与乳房水肿有关。然而Shanks的研究认为产犊年龄和水肿之间没有直接影响。此外，Nestor发现初产娟姗牛（3.70）的乳房水肿评分（1-5分）比荷斯坦奶牛（3.30）更高。与体型高大的动物相比，体型较小的动物水肿程度更严重。Melendez等人发现产犊体高每增加10厘米，乳房水肿的几率增加23%。这些文章大多数是30年前的研究，因此，未来必须深入研究以更新知识。
除了奶牛使用寿命及牛群整齐度，养殖者还关注乳房的形态特征。Kuczaj的研究发现6.2 %的美国奶牛都会出现乳房韧带脆弱以及乳房和乳头缺陷，这可能是由于美国奶牛场和公牛站培育高产性状奶牛所致。乳房水肿会导致乳房支撑结构退化，乳房松弛。Lawstuen等人发现水肿和乳房深度的遗传相关性为0.20，水肿与乳房支撑力的遗传相关性为0.17。乳房充血通常与深且低、没有乳沟的乳房相关，乳房较深的奶牛更容易患乳房炎（0.16）。Kuczaj认为不利的生理特征是淘汰的常见原因，包括身体构造、乳房支撑构造、臀部位置以及动物的乳房和健康状况，特别是繁殖力、乳房和肢蹄障碍。必须注意的是，遗传相关性是两个性状相互影响彼此的表型，遗传力是特定性状传给后代的可能性，这两个概念本质上是不同的。减少乳房水肿的发生率可以有利于乳房支撑组织和乳房健康，延长动物寿命，还有助于减少乳房疾病造成的淘汰。
03 围产期的营养状况
围产期是奶牛的内分泌系统为分娩和泌乳做准备的阶段。随着奶牛从妊娠末期过渡到泌乳早期，分娩时的血浆中两种激素浓度剧烈变化，生长激素增加，血浆胰岛素减少。内分泌系统的变化与采食量的降低一同影响着机体的新陈代谢，促进脂肪组织动员和肝糖原动员。青年母牛临近分泌时也会发生同样的生理变化。Hayirli发现青年母牛在产犊前3至1周的采食量为1.70 %BW，最后一周下降到1.23 %BW。而经产牛的采食量从产犊前3至1周的2.06 %BW下降到最后一周的1.36 %BW。此外，头胎牛的蛋白需求从12.7 %增加至14.7 %，可以提升其泌乳性能。Silva的研究表明，当青年母牛喂食高能日粮时，其体重快速增加，乳腺发育受阻。妊娠最后一周的低采食量会导致肝脏受损，致使脂质和脂蛋白浓度降低。这可能是乳房水肿的一个致病因素。Kojouri的研究发现发现乳房水肿奶牛血清中的总蛋白、甘油三酯、胆固醇和脂蛋白的浓度较低。
限盐可以减轻乳房水肿的严重程度。Moore等人发现后备牛对日粮中阴离子盐的反应与成熟奶牛不同。不同形式的阴离子盐包括NaCl、MgSO4、CaSO4、(NH4)2SO4、CaCl2、NH4Cl和MgCl2。在日粮中补充阴离子盐是实现DCAD负值的唯一方法，提供给奶牛适宜的日粮至关重要。NaCl及其替代品KCl都会导致后备牛发生乳房水肿。Nestor的研究指出，单独补充NaCl或KHCO3会加深青年母牛的乳房水肿程度，并且需要更多时间来消除水肿。Lema等人的研究发现围产期饲喂CaCl2可以减轻产前水肿程度。围产期日粮的调整除了满足奶牛的营养需求，还要考虑到采食量和蛋白质需求变化以及阴离子盐，以降低乳房水肿的患病率和严重程度。
04 氧化应激水平
当代谢过程中的氧气没有被还原成水时，就会发生氧化应激。部分还原的氧会变成超氧化物自由基。代谢速率增加、快速生长、高产奶量或黄曲霉毒素超标都会促进超氧化物的产生。超氧化物会被还原为过氧化氢(H2O2)。这两项过程都是在新陈代谢过程中自然发生的，并且正常分解时无害。当自由基和催化性的过渡元素（如铁）过量时，对机体有害。围产日粮营养不平衡、有创伤或压力的情况下，体内更容易释放催化性铁元素。机体是具有正常的抗氧化能力，可以控制全身的氧自由基。参与自由基清除的酶包括过氧化氢酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶等。机体内也存在非酶性抗氧化剂（α-生育酚、抗坏血酸和谷胱甘肽）。通过日粮补充的外源性抗氧化剂包括维生素C、维生素E、β-胡萝卜素。当处于氧化应激状态时，自由基突破了抗氧化剂的防御，参与基本代谢过程的DNA、蛋白质和脂质受损。当受损细胞增加时，破损的细胞组分会产生细胞毒性、遗传毒性和致癌作用。氧化应激会抑制雄激素和雌激素的分泌，从而损伤生殖机制，产乳热的发生率和严重程度增加，胎衣不下发生率上升，钠水潴留导致乳房水肿。日粮中提供含有足量的外源性抗氧化分子和氨基酸可以抵消这种失衡。
维生素E是一种抗氧化剂，可有效缓解乳房水肿。有研究表明补充维生素E和镁的青年母牛的水肿程度较轻。此外，Miller等人发现日粮中补充1000 IU的维生素E和>0.12 ppm硒，可以减轻初产奶牛的乳房水肿程度，然而当日粮中硒的含量低于0.07 ppm时，单独补充维生素E无法缓解乳房水肿。如果日粮中出现维生素或矿物质不足量，机体也会有受损的风险。氧化应激期间，动物的免疫力会下降，从而增加乳房炎等疾病的感染风险。通过消除氧化应激可降低围产期疾病、生殖障碍、乳房炎和乳房水肿的风险，有利于动物的乳房健康和终身寿命。
乳房水肿和乳房裂性皮炎
乳房水肿与乳房炎和乳房裂性皮炎有关。这两种疾病都会损害动物的福利、产奶性能和使用寿命。乳房裂性皮炎(Udder Cleft Dermatitis,UCD)是一种皮肤病变，也称为乳房腐烂或坏死性皮炎，容易在紧密相邻的皮肤区域发生，例如大腿内侧和乳房外侧之间或乳房之间的沟壑。乳房肿胀或结构不佳都导致这些区域之间的摩擦，致使擦伤、皮炎，甚至组织坏死。因此良好的乳房结构与强健的乳房支撑组织是有利的保护因素。这些乳房溃烂导致流脓、出血、皮肤发炎增厚、结痂，甚至产生腐味。牛群层面上，除了乳房水肿外，与乳房裂性皮炎相关的风险因素还包括高产、高体细胞数，以及蹄皮炎。个体奶牛层面上，胎次增加、品种、产量、临床乳房炎病史都会增加患乳房裂性皮炎的风险。患有乳房裂性皮炎的奶牛发生临床乳腺炎的几率增加了3.3倍。可能是由于皮肤损伤、飞节损伤和乳房损伤的牛只易受金黄色葡萄球菌感染。金黄色葡萄球菌是最主要的一种乳房炎致病菌，尤其是头胎牛。
乳房水肿是乳房炎的一种诱因。Santos的研究发现乳房水肿发生率减少与体细胞数水平降低有关。发生乳头和乳房水肿的奶牛患临床乳房炎的风险也随之增加，可能是水肿的乳房使得挤奶困难，更容易受伤，且血液循环受损。Waage等人发现乳房水肿的头胎牛发生临床乳房炎的概率增加了1.7倍。乳房水肿还可能与真胃移胃、酮病并发，胎衣不下是它们共同的诱因。患乳房水肿的奶牛的产奶量将会降低3.6 kg。奶牛的使用寿命对于养殖者来说是一项很重要的经济指标和奶牛福利指标。临床乳房炎会缩短奶牛的使用寿命，导致过早淘汰。然而缺乏乳房水肿对牧场经济效益影响的研究。乳房水肿、乳房裂性皮炎和乳房炎的减少可以提高牛奶产量、品质和效益，还会保障动物福利和使用寿命。
结论
本文探讨了乳房水肿的多种致病因素以及与乳房水肿相关的风险因素。奶牛乳房水肿会极大地影响奶牛的健康状态、牛奶产量及质量、乳房韧带的状况以及动物寿命。淋巴和血液循环受损会导致组织发炎和乳头松弛。蛋白质、阴离子盐和矿物质的添加不当也会增加乳房水肿的风险。乳房水肿与乳房裂性皮炎和乳房炎相关。调整营养可以在短期内减少乳房水肿，长期来看，可能需要改变遗传选择参数。乳房水肿方面具有巨大的研究潜力，它会影响奶牛的生产生活，大多数都是30多年前的研究，未来需要更新对乳房水肿的研究，重新全面地评估这种疾病。
责任编辑：冰雨
