Tomohiro Yonezawa

1 Departamentul de Științe Medicale Veterinare, Universitatea din Tokyo, Tokyo, Japonia

Mona Uchida

1 Departamentul de Științe Medicale Veterinare, Universitatea din Tokyo, Tokyo, Japonia

Michiko Tomioka

2 Școala de Medicină Veterinară, Universitatea Kitasato, Aomori, Japonia

Naoaki Matsuki

1 Departamentul de Științe Medicale Veterinare, Universitatea din Tokyo, Tokyo, Japonia

Conceptualizare: TU.

Arhivarea datelor: MT.

Analiza formală: MU.

Investigație: MT.

Metodologie: TU.

Administrarea proiectului: TU.

Resurse: MT.

Software: NM.

Supraveghere: TU.

Validare: NM.

Vizualizare: TU.

Scriere - schiță originală: TU.

Scriere - recenzie și editare: NM.

Date asociate

Toate datele relevante se află în hârtie și în fișierele sale de informații de suport.

Abstract

Există o credință populară că ciclul lunar influențează livrarea spontană atât la oameni, cât și la bovine. Pentru a evalua această relație, am investigat distribuția sinodică a livrărilor spontane la vacile Holstein domestice. Am folosit date retrospective de la 428 de livrări spontane, pe termen complet, într-o perioadă de trei ani, derivate din înregistrările de fătare ale unei ferme private din Hokkaido, Japonia. Frecvența spontană a nașterii a crescut uniform de la luna nouă la faza lunii pline și a scăzut până la faza de semilună în declin. A existat un vârf semnificativ statistic între fazele gibbous în creștere și fazele lunii pline, comparativ cu cele dintre ultimul trimestru și semiluna în scădere. Aceste modificări au fost observate în mod clar la livrările la vacile multipare, în timp ce nu au fost evidente la livrările la vacile nulipare. Aceste date sugerează utilitatea vacilor de lapte ca modele pentru studii bio-meteorologice și indică faptul că monitorizarea fazelor lunare poate facilita înțelegerea cuprinzătoare a nașterii.

Introducere

În unitățile de livrare a spitalelor, există frecvent percepția că debutul nașterii este influențat de factori de mediu. Condițiile climatice, cum ar fi presiunea atmosferică, ora din zi și tiparele săptămânale, au fost raportate că influențează admiterea pentru travaliu și/sau naștere [1-3]. Se crede, de asemenea, că faza ciclului lunar afectează momentul livrării; cu toate acestea, majoritatea rapoartelor științifice privind influența lunară asupra livrărilor rămân controversate [3-13].

Deși cercetarea epidemiologică este cea mai bună abordare pentru observarea directă a fenomenelor fiziologice umane, uneori este dificil să se tragă concluzii, deoarece diferențele din mediile genetice, nutriționale, de mediu și sociale pot provoca variații complexe ale datelor. Astfel, pentru a minimiza influența unor astfel de factori, ne-am concentrat pe datele de la vacile Holstein domestice. Se știe că domesticirea scade în general diversitatea genetică a tulpinilor și că rasa Holstein are o variabilitate genetică mult mai mică decât alte rase de bovine pe baza analizei ADN-ului microsatelit [14]. În plus, acestea sunt gestionate riguros în condiții uniforme de către fermieri profesioniști de lapte. În industria vitelor, se crede, de asemenea, că luna plină influențează livrarea. Modelele meteorologice, cum ar fi modificările presiunii și temperaturii atmosferice, au fost raportate că afectează momentul nașterii la bovine [15], ceea ce este în concordanță cu rapoarte comparabile pentru oameni [1-3]. Prin urmare, în studiul de față, am investigat relația dintre fazele lunare și datele de fătare ale vacilor Holstein.

Materiale și metode

Am folosit înregistrările de fătare de la o fermă privată, care aparținea Asociației Naționale de Asigurări Agricole (NOSAI) din Ishikari (Hokkaido, Japonia), pentru perioada de trei ani cuprinsă între 1 septembrie 2011 și 31 august 2013. Au fost întotdeauna în jur 300 de adulți, 50 de vite crescătoare și 30 de viței în fermă Scopul comercial al fermei era creșterea laptelui. Am inclus 428 de livrări spontane pe termen complet care nu au fost conduse de niciun parturifacient (tabelul S1). Vârsta medie a 428 de vaci Holstein a fost de 3,52 (SD = 1,62) ani și vârsta gestațională medie a fost de 283,54 (SD = 4,04) zile. Astfel, datele de livrare prevăzute au fost definite ca 284 de zile după datele inseminării artificiale finale (AI) în acest studiu. Dintre 428 nașteri, 145 au fost de la juninci nulipare (33,9%) și 283 (66,1%) au fost de la vaci multipare. Aceste 428 livrări au fost obținute de la 314 vaci individuale; 200 de vaci livrate o dată și 114 vaci livrate de două ori în perioada de observare. Din 114 vaci, 43 au experimentat prima și a doua livrare, 44 a doua și a treia, 12 a treia și a patra, șase a patra și a cincea, cinci a cincea și a șasea, două a șasea și a șaptea și a doua a șaptea și a opta.

Lungimea ciclului estru la vaci este de aproximativ 21 de zile, iar momentul AI a fost decis folosind am. guvernat de medicul veterinar local. Vacile au fost păscute sau crescute într-un stand liber (10 m 2/cap) până la aproximativ 60 de zile înainte de data de livrare prevăzută și apoi au fost crescute într-un hambar gratuit (10 m 2/cap) până la livrare. Tarabele gratuite aveau spații individuale pentru vaci și erau ușor reținute în acestea. Grânarele libere nu aveau echipamentele pentru reținerea vitelor și vacile erau puse în compartimentul care înconjura gardurile. Standurile și hambarele gratuite nu aveau iluminare nocturnă sau ziduri robuste. Data livrării a fost definită ca 6:00 a.m. în ziua nașterii a fost finalizată până la 6:00 a.m. dimineața următoare.

Momentul exact al fazelor lunare și al rapoartelor meteo au fost derivate din datele prezentate de Agenția Meteorologică Japoneză. Deoarece lungimea lunii lunare este de 29,53 zile, cele opt faze ale lunii au fost clasificate; luna nouă până la semilună în creștere (0 până la 3,69), semilună de ceară până în primul trimestru (3,69-7,38), primul trimestru până la creșterea gibbous (7,38-11,07), creștere gibbous până la lună plină (11,07-14,76), lună plină până la gibbous în declin 14,76 -–18.45), gibos în scădere până la ultimul trimestru (18.45-22.14), ultimul trimestru până la semiluna în scădere (22.14–25.83) și semilună în scădere până la luna nouă (25.83–29.53). Frecvența nașterii a fost definită ca numărul de nașteri în faza lunară în raport cu toate nașterile.

ciclul

Valorile P indică diferențe semnificative în testele multi-comparație; n.s., nu semnificativ. Numărul preconizat de livrări este indicat folosind linii orizontale: (a) livrări totale, (b) livrări nulipare, (c) livrări multiple.

Fig. 1B și 1C arată distribuția livrărilor între vacile nulipare și multipare în funcție de ciclul lunar. Momentul de livrare la vacile nulipare nu s-a modificat semnificativ pe tot parcursul ciclului lunar, deși a prezentat o tendință de creștere între fazele gibbous creșterii și fazele lunii pline (χ 2 = 5,68, d.f. = 7, p = 0,5781, Fig. 1B). În contrast, a existat o relație clară și semnificativă între momentul livrării la vacile multipare și ciclul lunar (χ 2 = 15,88, d.f. = 7, p = 0,0262, Fig. 1C). Testele ulterioare de comparație multiple au arătat că numărul de livrări a fost semnificativ mai mare între fazele gibbous în creștere și fazele lunii pline, comparativ cu cele dintre ultimul trimestru și fazele semilună în scădere (p = 0,0016).

În analize suplimentare, numărul de zile dintre datele de livrare prognozate și cele reale a diferit semnificativ între cele opt faze lunare pentru toate vacile și pentru vacile multipare (Fig. 2). Fig. 2 prezintă o analiză bazată pe aceleași date despre naștere utilizate în Fig. Mai exact, vacile cu date de livrare prevăzute în luna nouă până în faza primului trimestru au avut tendința de a întârzia livrarea, în timp ce cele cu date de livrare prevăzute în luna plină până în ultimul trimestru au avut tendința de a livra atunci când s-a prevăzut. În cele din urmă, s-a observat o diferență semnificativă între luna nouă în faza de semilună în creștere și semiluna în scădere până în ultimul sfert de fază (Fig. 2A și 2C).

Datele de livrare prognozate au fost calculate la 284 de zile după data AI finală. Diferența în numărul de zile între datele de livrare reale și cele prevăzute (lacune) au fost reprezentate grafic pe baza fazei lunare a datelor prevăzute. Pătratele și barele indică mijloacele și SEM-urile pentru fiecare fază lunară. (a) livrări totale, (b) livrări nulipare, (c) livrări multiple.

Pentru a determina dacă diferența dintre datele de livrare ar putea fi cauzată de specificitatea individuală, a fost analizată corelația lacunelor prezentate de aceleași vaci. Este vizualizat ca un grafic împrăștiat în S1 Fig. Această figură arată corelația decalajelor dintre două livrări pentru fiecare vacă (n = 114). Nu au existat corelații între lacunele pentru prima și ultima dată de livrare pentru aceleași vaci (R 2 = 0,1162, p = 0,5925). Acest lucru a sugerat că diferența dintre data de livrare reală și cea prevăzută nu a fost legată de specificitatea individuală.

Pentru a evalua calitatea datelor, am separat ciclul lunar în faze largi și detaliate folosind aceleași date. Când ciclul lunar a fost separat în patru faze, s-a observat o modificare semnificativă (Fig. 3A). Cu toate acestea, când a fost separat în 16 faze, nu s-a observat nicio diferență semnificativă, deși s-a observat un vârf al livrărilor în jurul fazei lunii pline (Fig 3B).

(a) Ciclul lunar s-a separat în patru faze (χ 2 = 10,88, d.f. = 3, p = 0,0124). (b) Ciclul lunar s-a separat în 16 faze (χ 2 = 24,86, d.f. = 15, p = 0,0519). Valorile P indică diferențe semnificative pe baza testelor de comparație multiplă; n.s., nesemnificativ; numărul preconizat de livrări este indicat prin linii orizontale.

În plus, a fost analizată corelația dintre data livrării și vreme. Conform rapoartelor meteo, au fost 393 de zile însorite, 305 înnorate, 18 ploioase și 15 înzăpezite în perioada de observație (septembrie 2011 - august 2013). Condițiile meteo pentru cele 428 de livrări au fost de 237 zile însorite, 179 înnorate, patru ploioase și opt zile cu zăpadă. Nu a existat nicio relație semnificativă între condițiile meteorologice și momentul livrării (χ 2 = 3.495, d.f. = 3, p = 0.3215).

Discuţie

Ghiandoni și colab. a raportat relația dintre paritate și momentul livrării în timpul diferitelor faze lunare [13]. Deși au găsit un grup clar și semnificativ de livrări în timpul lunii pline în multipare, au adoptat o poziție prudentă în tragerea concluziilor, deoarece ar fi putut exista diferențe între realitate și memorie în ceea ce privește timpul real de naștere pentru sarcinile anterioare [13]. În studiul de față, am constatat, de asemenea, o creștere semnificativă a numărului de livrări în jurul fazei lunii pline în multipare, în timp ce o tendință similară nu a fost evidentă la vacile de lapte nulipare. Înregistrările de inseminare și naștere a bovinelor sunt corecte în comparație cu memoria umană. Deși am folosit doar date de la bovine, descoperirile noastre susțin relația dintre fazele lunare și paritatea ipotezată de Ghiandoni și colab. În plus, distocia este un risc larg acceptat în timpul primei nașteri la vaci, reflectând dimensiuni mai mici și greutăți ale barajelor primipare mai tinere [18]. Distocia poate dura câteva zile la juninci și, astfel, avansurile sau întârzierile în momentul nașterii ar putea fi suficiente pentru a ne influența descoperirile. Prin urmare, aceste complicații ale nașterilor spontane la vacile primipare pot ascunde influența fazei lunare.

Este dificil de explicat mecanismul prin care luna influențează frecvența nașterii. Într-o presupunere, gravitația lunară ar putea fi legată de contracțiile uterine prin eliberarea de oxitocină, care a fost identificată și ca hormon cardiovascular. În plus, nivelurile plasmatice de oxitocină sunt crescute prin creșterea tensiunii arteriale la șobolani [19]. Deoarece tensiunea arterială este corelată pozitiv cu gravitația [20], o creștere a forțelor gravitaționale în timpul fazei lunare gibbous ar putea fi un factor declanșator pentru eliberarea de oxitocină și livrarea ulterioară. Cu toate acestea, deși schimbările forțelor gravitaționale în timpul fazei lunare sunt suficiente pentru a produce forțe de maree, greutățile animalelor sunt minuscule comparativ cu cele ale planetei, iar schimbările de gravitație între fazele lunare sunt de aproximativ 0,3 milioane. Mai mult, deși gravitația lunară crește atât în ​​faza lunii pline, cât și în luna nouă, frecvența nașterii din prezentul studiu a arătat o creștere semnificativă doar în timpul fazei lunii pline. Prin urmare, forțele gravitaționale sunt un factor puțin probabil în cronobiologia timpului de livrare.

O altă explicație ar putea fi atribuită secreției de melatonină. S-a raportat influența variațiilor luminii lunare asupra secreției de melatonină; secreția nocturnă de melatonină arată o scădere considerabilă în jurul fazei lunii pline [21]. Secreția de melatonină este, de asemenea, crescută spre sfârșitul gestației și scade rapid până la nivelurile non-sarcinii la naștere la om [22]. La șobolani, greutatea redusă poate avea o influență directă și/sau indirectă asupra livrării prin modificarea nivelurilor de melatonină [23]. În acest studiu, nu au existat pereți robusti sau lumini artificiale în jurul standului liber sau al hambarelor. Deși nu am măsurat intensitatea luminii în aceste zone, atât grajdul liber, cât și grajdul liber au fost ușor pătrunși de lumina lunii. În prezent, oamenii sunt expuși permanent la iluminare artificială semnificativă. Pe baza ipotezei noastre, perioada de lumină artificială ar putea anula influența ciclului lunar la oameni, care ar putea fi unul dintre motivele pentru care datele umane nu au variat în funcție de fazele lunare [3-13, 16]. Astfel, frecvența nașterii ar putea fi îmbunătățită prin secreția redusă de melatonină în timpul lunii pline.

Deoarece nivelurile de melatonină depind îndeaproape de fotoperioadă, este posibil ca starea vremii să influențeze datele experimentale. Cu toate acestea, credem că efectul vremii ar fi anulat dacă experimentul ar fi efectuat pe parcursul unui număr substanțial de cicluri lunare. Într-adevăr, un raport anterior asupra oamenilor care a arătat o relație clară între nivelurile de melatonină și fazele lunare nu a specificat relația condițiilor meteorologice [21]. Deoarece au studiat 64 de exemplare pe parcursul a patru ani, variația condițiilor meteorologice ar fi trebuit negată [21]. În acest studiu, datele noastre au fost colectate pe parcursul a 25 de cicluri lunare. Zona Ishikari din Hokkaido, în Japonia, nu are un sezon ploios și nu are multă zăpadă. Când am analizat efectul condițiilor meteorologice asupra timpului de livrare, nu s-a găsit nicio relație semnificativă. Acest lucru sugerează că variația condițiilor meteorologice între fazele lunare a fost, de asemenea, negată în studiul nostru.

O altă posibilitate este că ciclul lunar ar putea influența raportul de ovulație și/sau raportul de fertilizare. Există puține rapoarte bazate pe relația dintre ciclul lunar și ovulație care pot fi analizate epidemiologic. Într-un studiu care a analizat datele de la peste 300 de femei, nu a fost observată nicio relație statistică între ele, deși femeile au avut tendința de a ovula în faza întunecată a perioadei lunare [24]. În studiul de față, nu a existat o corelație semnificativă între data AI și ciclul lunar (S2 Fig). Cu toate acestea, numărul AI a avut tendința de a crește în faza întunecată a perioadei lunare, ceea ce implică aceeași tendință ca în studiul asupra femeilor [24]. Cu toate acestea, ar fi dificil să se efectueze o evaluare detaliată, deoarece datele privind rata de incidență a estului, numărul total de AI efectuate și rata de succes a AI nu au fost colectate în prezentul studiu. Cu toate acestea, orice explicații fiziologice sunt speculative și sunt necesare studii suplimentare pentru a merge dincolo de analiza fenomenologică.

În studiul de față, am separat ciclul lunar în opt faze. Când ciclul lunar a fost separat în patru faze, a existat un vârf semnificativ între primele sferturi și fazele lunii pline. Cu toate acestea, când ciclul a fost separat în 16 faze, nu a existat nicio diferență semnificativă, chiar dacă s-a observat un vârf. Această variație ar putea fi atribuită mărimii eșantionului relativ mici. A fost dificil să se tragă concluzii definitive din cauza dimensiunii limitate a eșantionului din acest studiu.

În rezumat, studiul de față a folosit vacile de lapte pentru a răspunde la întrebări practice despre livrările de lună plină. S-a găsit o relație semnificativă între distribuția livrărilor spontane și faza lunară, în special la vacile de lapte multiple. Aceste rezultate sugerează că vaca de lapte poate fi un model bun pentru studiul bio-meteorologic și că monitorizarea fazelor lunare oferă informații considerabile pentru înțelegerea influențelor asupra livrării mai cuprinzătoare.

informatii justificative

S1 FIG

Diferențele dintre datele de livrare reale și cele prevăzute în prima naștere (axa x) și a doua naștere (axa y) a fiecărei vaci au fost reprezentate grafic (n = 114). Cercurile mici indică n = 1. Cercurile duble indică n = 2. Cercurile mari și numerele indică dimensiunea probei suprapuse.