2. Функция молочной железы

В молочной железе происходят образование, накопление и выведение молока.

Процесс образования (секреции) молока осуществляется секреторными клетками непрерывно и связан с выделительной функцией органа.

В секреторной функции железистой клетки молочной железы выделяют 4 стадии:

1. сорбция и накопление в клетке исходных продуктов, приносимых в нее из крови и тканевой жидкости;

2. синтез сложных молекул секрета;

3. формирование, накопление и перемещение синтезированных продуктов в цитоплазме клеток;

4. выделение и экструзия из клетки секрета в полость альвеолы.

Витамины, минеральные вещества и некоторые белки (сывороточный альбумин, иммуноглобулины класса G₁) поступают из крови без изменения. Другие вещества подвергаются в молочной железе сложным химическим превращениям.

Различают голокринный тип секреции, когда происходят дегенерация и гибель секреторной клетки с последующим ее отторжением от базальной мембраны, разрушением оболочки клетки и выходом секрета в полость альвеолы. При апокринном типе секреции апикальный участок клетки вытягивается в просвет альвеолы и отделяется вместе с секретом и частью цитоплазмы.

Мерокриновый тип секреции сопровождается выходом секрета из клетки через отверстия в клеточной оболочке или выходом его через неповрежденную оболочку.

Молоко коровы содержит в 90 раз больше сахара, в 9 раз – калия, но меньше белка и натрия по сравнению с кровью. Оно содержит 83-88% воды и 12-17% сухого вещества, куда входят 2,5-6% жира, 2-5% азотистых веществ, 4-5% молочного сахара (лактозы), 0,6-0,8% минеральных веществ.

Количество компонентов молока колеблется в зависимости от условий содержания животных, стадии лактации, породы, возраста животных, уровня кормления, сезона года и других факторов.

Молочная железа обладает очень высокой метаболической, в частности биосинтетической активностью. Для образования 1 л молока через молочную железу должно пройти 400-500 л крови. В разгар лактации у высокопродуктивных коров молочная железа достигает веса 70 кг и выше. За период лактации она может выделить количество сухого вещества, равное весу тела самого животного.

В обеспечении молокообразующей функции молочной железы принимают участие все системы организма: пищеварительная (переваривание кормов, всасывание питательных веществ), сердечно-сосудистая (снабжение молочной железы «предшественниками» молока), дыхательная (обеспечение кислородом тканей вымени). Железы внутренней секреции выделяют гормоны для нормальной деятельности молочной железы. Нервная система обеспечивает взаимосвязь всех органов и регулирует секреторно-выделительную функцию молочной железы.

В регуляции секреции молока принимают участие четыре гормона аденогипофиза: пролактин, кортикотропин, соматотропин, тиреотропин и гормоны других желез.

Пролактин стимулирует в основном синтез составных компонентов молока: казеина, лактозы, молочного жира.

Тиреотропин через тиреоидные гормоны (тироксин, трийодтиронин) усиливает образование предшественников молока, увеличивает молочную продуктивность на 6,5-50%, количество жира в молоке – на 22,5-50%.

Соматотропин стимулирует секреторные процессы (повышение молочной продуктивности при введении экзогенного гормона на 7,6-71,6%, увеличение продукции молочного жира) и ответствен также за образование «предшественников» молока.

Кортикотропин через активизацию секреции кортикостероидов стимулирует секреторные процессы в железистом эпителии, синтез белка и оказывает определенное влияние на синтез молочного жира.

Инсулин в небольших дозах активизирует секрецию (повышение удоя, жирности молока) за счет стимуляции образования предшественников молока, а в больших дозах , наоборот, угнетает ее.

Половые гормоны существенной роли в поддержании секреции молока у жвачных животных не играют. Однако введение эстрогенных гормонов ведет к падению удоев и сильному увеличению концентрации сухого обезжиренного вещества и жира в молоке.

Окситоцин (кроме участия в реализации рефлекса молокоотдачи) оказывает влияние на формирование и транспорт жировых включений в секреторном эпителии молочной железы.

Накопление молока между сосанием или доением происходит в емкостной системе молочной железы – альвеолах, молочных протоках и цистерне. Емкость вымени определяется объемом этих образований, а также степенью напряженности (тонусом) их тканей. По мере накопления молока повышается внутривыменное давление и усиливается поступление из крови полиморфноядерных клеток – нейтрофилов. Выделяемый нейтрофилами фермент миелопероксидаза тормозит секрецию молока, тем самым предотвращая чрезмерное переполнение молочной железы и разрыв тканей.

К началу очередной дойки в цистернах вымени коровы содержится от 4 до 20 % молока, а основная его часть – 80-96% находится в альвеолах и мелких молочных протоках.

Выведение молока. Для того чтобы получить молоко из цистернального отдела, достаточно преодолеть сопротивление сфинктера соскового канала, вставив в него молочный катетер. Чтобы получить молоко из альвеолярного отдела, необходимо вызвать рефлекс молокоотдачи. Рефлекс молокоотдачи включает две фазы: первая – нервная, вторая – нервно-гормональная.

При раздражении рецепторов кожи соска и его основания в начале сосания или во время преддоильной подготовки вымени импульсы по нервным афферентным путям, проходя через спинной мозг, попадают в головной. От центральной нервной системы сигналы, поступая обратно к молочной железе, вызывают расширение сосудов, молочных протоков и цистерн, сфинктера соскового канала. В результате осуществления нервной фазы можно получить цистернальную порцию молока уже через 2-6 секунд после начала сосания.

Одновременно при поступлении сигналов в головной мозг в ответ на раздражение рецепторов молочной железы из задней доли гипофиза в кровь выделяется гормон окситоцин. С током крови он достигает молочной железы и вызывает сокращение миоэпителиальных клеток, окружающих альвеолы, и увеличивает проницаемость стенок секреторных клеток. При этом составные части молока активно переходят в полость альвеол, в частности, жировые шарики, а оттуда выжимаются в выводные протоки. Поэтому последние порции молока удоя богаче жиром, чем первые. Молочные протоки под действием окситоцина укорачиваются и расширяются, облегчая переход молока в цистерну вымени. Действие окситоцина продолжается только 4-5 минут. За это время молоко должно быть выведено из емкостной системы вымени.

Весь процесс от начала раздражения рецепторов молочной железы до перехода молока из альвеолярного отдела в цистерну вымени называется безусловным рефлексом молокоотдачи.

Интенсивность рефлекса молокоотдачи оценивается по ряду показателей: величине внутривыменного давления, количеству окситоцина в крови, упругости тканей вымени, динамике молоковыведения.

Повышение интенсивности доения и полноты выдаивания достигается при полноценном рефлексе молокоотдачи, для вызова которого важно выполнить три условия:

1. выдержать длительность;

2. интенсивность;

3. определить место приложения раздражения.

Местом приложения раздражения должны быть основание и поверхность соска как наиболее богатые механорецепторами по сравнению с другими участками молочной железы. Интенсивность нажима рукой должна быть 1,2-1,4 кг/см² при частоте 1 нажим в 1 секунду длительностью 40 секунд.

Доение коров, в частности машинное, всегда сопровождается определенными звуковыми, световыми и другими раздражителями. В результате их многократного совпадения с раздражением рецепторов вымени во время доения в коре больших полушарий головного мозга формируются условные рефлексы молокоотдачи – условные рефлексы, которые являются весьма мощным физиологическим механизмом, регулирующим деятельность молочной железы и позволяющим животным приспосабливаться к конкретным условиям содержания и доения. Условные рефлексы требуют регулярного подкрепления. Наиболее сильные и прочные рефлексы возникают у коров на постоянную доярку, корм, при спокойном, ласковом обращении с животными и правильной, полноценной преддоильной стимуляции молочной железы.

Комплекс условных и безусловных раздражителей, следующих друг за другом и сочетающихся в строго определенном порядке, называется стереотипом доения. Каждый элемент стереотипа доения (приход доярок на ферму и включение мотора вакуумного насоса, время начала дойки, доение соседней коровы, подход оператора доения с доильным аппаратом, подмывание вымени, включение аппарата, начало доения) принимает участие в вызове рефлекса молокоотдачи, повышая степень готовности молочной железы к действию пускового раздражителя.

При несоблюдении физиологических требований, обеспечивающих наступление рефлекса молокоотдачи, происходит его торможение, что ведет к потерям молока и молочного жира из-за их неполного выведения из молочной железы в процессе доения.

Механизм торможения осуществляется либо путем передачи тормозных импульсов из центральной нервной системы, либо в результате действия гормонов, выделяемых надпочечными железами, либо за счет заторможенного выведения окситоцина из гипофиза.

Торможение рефлекса молокоотдачи может быть вызвано изменением безусловно рефлекторного воздействия на саму молочную железу (неадекватная стимуляция, боль) или условно-рефлекторным путем, нарушением стереотипа машинного доения.

Тормозные влияния способны суммироваться. Отмена подкормки после выработки на него рефлекса молокоотдачи вызывает снижение удоя на 41,1%, молочного жира – на 50,3%. В ЗАО «Славянское» Орловской области при доении коров в доильном зале на доильной установке Деловаль дача корма отсутствует и заменена включением классической мажорной музыки Моцарта, Бетховена, Чайковского. По данным специалистов хозяйства и операторов, музыка оказывает положительное влияние на животных. Улучшается молокоотдача, и комфортнее чувствуют себя операторы доения, меньше устают.

Увеличение интервала между преддоильной подготовкой вымени коровы и доением (заблаговременная подготовка) снижает полноту отдачи молока и жировыведение с 92,8 и 91,9% при 0 интервале, до 53 и 54,1% - 5 при минутном и 47 и 30,2% - 15 при минутном интервале соответственно.

Передержка доильных аппаратов на выдоенном вымени («холостое» доение) приводит к снижению удоев на 26,1% и возрастанию заболеваемости коров маститом в 3-5 раз.