Вымя – очень крупный орган весом около 50 кг (включая вес молока и крови). Однако отмечен вес и до 100 кг. Поэтому вымя должно быть очень надежно прикреплено к скелету и мышцам. Средние связки состоят из эластичных волокнистых тканей. Задние связки состоят из соединительной тканей, обладающих меньшей эластичностью. Если связки ослабевают, вымя становится непригодным для машинной дойки, так как соски в этом случае торчат в стороны (см. Картинка ниже).

Молочная железа состоит из секреторной ткани и соединительной ткани. Количество секреторной такни или количество секреторных клеток является ограничивающим фактором для продуктивности вымени. Обычно считается, что большое по размеру вымя означает большую продуктивность. Это, однако, не соответствует действительности, так как большое вымя может состоять из большого количества соединительной и жировой ткани. Молоко синтезируется в секреторных клетках, которые представляют собой единый слой на нижней мембране, расположенной на сферической структуре, называемой альвеолой. Диаметр каждой альвеолы составляет от 50 до 250 мм. Несколько альвеол вместе образуют дольку, а несколько долек образуют долю. Строение этого отдела очень похоже на строение легкого. Молоко, которое постоянно синтезируется в области альвеол, хранится в альвеолах, молочных протоках, цистерне вымени и цистерне соска в период между дойками.

60–80% молока хранится в альвеолах и малых млечных протоках, а цистерна соска содержит всего 20-40%. Однако существует заметная разница между молочными коровами по емкости цистерн соска. Это имеет значение, когда принимается решение о том, какие методы доения следует применять

Сосок состоит из цистерны соска и канала соска. В месте пересечения цистерны и канала соска 6–10 продольных складок образуют так называемую «розетку Фюрстенберга», которая обеспечивает местную защиту от мастита. Канал соска окружен пучками гладкой мускулатуры, которая имеет продольно-кольцевую структуру. В период между дойками гладкая мускулатура позволяет держать канал соска закрытым. Канал соска также защищен кератином и кератиновым веществом, которое в период между дойками служит барьером для болезнетворных бактерий.

Молочная железа имеет множество нервных окончаний, особенно в районе соска. Кожа соска снабжена сенсорными нервами, которые чувствительны к сосанию теленка и активизируются давлением, температурой и частотой сосания. Вымя также снабжено нервами, связанными с гладкой мускулатурой кровеносной системы и гладкими мышцами в млечных протоках. Однако здесь нет нервных окончаний, непосредственно контролирующих работу секреторной ткани.

Молочная железа хорошо снабжена кровеносными сосудами, артериями и венами. Права и левая половины вымени обычно имеют собственное артериальное кровоснабжение, в них также есть малые артерии, которые проходят из одной половины вымени в другую. Основная функция артериальной системы заключается в обеспечении непрерывного поступления питательных веществ к клеткам, синтезирующим молоко.

Для производства одного литра молока через вымя должно пройти 500 литров крови. Если корова производит 60 литров молока в день, через ее молочную железу проходит 30 000 литров крови. Таким образом, современная высокопродуктивная корова испытывает большие нагрузки.

Вымя также имеет лимфатическую систему, которая выводит из вымени продукты распада. Лимфатические узлы служат фильтрами, которые разрушают чужеродные вещества, но и служат источником лимфоцитов для борьбы с инфекциями. Иногда во время отела стельные коровы страдают от отека, который частично может быть вызван наличием в вымени молока, которое сжимает лимфатические узлы (см. Картинка ниже).

Секреция молока и состав молока

Синтез молока происходит в альвеолах, где секреторные клетки молочной железы постоянно снабжаются питательными веществами.

Молочный жир состоит в основном из триглицеридов, которые синтезируются из глицеролов и жирных кислот. Длинноцепные жирные кислоты поглощаются из крови. Короткоцепные жирные кислоты синтезируются в молочной железе из компонентов ацетата и бета гидроксибутирата, которые образуются в крови. Молочный протеин синтезируется из аминокислот, которые также образуются в крови, и состоят в основном из казеинов и в меньшей степени из молочного белка. Лактоза синтезируется из глюкозы и галактозы в секреторной клетке. Витамины, минералы, соли и антитела трансформируются из крови по всей клеточной цитоплазме в альвеолярную полость.

Состав молока варьируется у разных пород животных и в период лактации во время кормления (см. таблицу ниже).

Состав молока трех пород молочного скота (Б.Л. Ларсон. Период лактации, изд. Брюс Л. Ларсон, 1985 г.)

В начале и в конце лактации содержание жира и протеина выше по сравнению с серединой лактации (см. Картинка ниже).

Изменение содержания протеина и лактозы в молоке коров на протяжение периода лактации (Р. Дженнесс. Период лактации, изд. Б.Л. Ларсон, 1985 г.)

Более высокая концентрация сухого вещества в молоке на раннем этапе лактации связана с потребностями теленка. Например, более высокое содержание протеина в течение первых дней после отела зависит от повышенной концентрации иммуноглобулина. В среднем, молоко от молочной коровы имеет содержание жира от 3,0 до 5,5%, протеина – от 3,0 до 3,8% и лактозы – от 4,0 до 4,8%.

Можно ли влиять на молочную продуктивность и состав молока?

Хорошо известно, что количество произведенного молока в значительной степени определяется количеством корма, потребляемого животным. Возможно, также частично влиять на состав молока кормлением в особенности составом корма. Например, диеты с низким содержанием клетчатки или диеты с концентратом, имеющим высокое содержание крахмала, могут вызвать снижение содержания жира в молоке. Такие диеты могут изменить состав летучих жирных кислот в рубце желудка, что повлияет на жировой метаболизм в молочной железе. Однако труднее изменить содержание протеина за счет состава корма. Возможность изменения состава молока путем доения также очевидна, но это в основном относится к содержанию жира и, в меньшей степени, к содержанию протеина. Содержание жира и протеина в молоке также является очень важным фактором при вскармливании.

Технология доения

Рефлекс молокоотдачи

Доение коров предполагает знание  физиологии животного и организацию процесса доения  с учетом всех параметров жизнедеятельности животного. Наши древние предки уже осознавали важность стимуляции рефлекса молокоотдачи. На рисунках в пещерах очень часто изображалась корова во время доения и рядом с ней теленок, для стимуляции рефлекса молокоотдачи. Насколько важна стимуляция рефлекса молокоотдачи во время доения современных коров? Утратилась ли важность этого процесса в ходе генетического прогресса? Для того чтобы ответить на эти вопросы, давайте обсудим рефлекс молокоотдачи с точки зрения биологии коровы.

Во время доения и сосания активизируются нервные рецепторы, находящиеся на коже соска и реагирующие на давление. Эта механическая стимуляция вызывает передачу импульса в гипофиз мозга, при этом происходит высвобождение гормона окситоцина. Вместе с током крови гормон поступает к тканям вымени. Доение коров предполагает учет механизмарефлекса молокоотдачи. На Картинке ниже схематически изображен механизм рефлекса молокоотдачи.

В вымени гормон вызывает сокращение эпителиально-мышечных клеток, окружающих альвеолы, и в результате молоко выдавливается в млечные протоки и цистерны .

Время, которое проходит с начала стимуляции соска до наступления молокоотдачи, составляет около 30–60 секунд (оно разное у разных коров и зависит также от стадии лактации). Раньше считалось, что секреция окситоцина носит мгновенный характер и высвобождение происходит одномоментно во время доения. Однако недавние исследования показали, что окситоцин высвобождается в течение всего процесса доения.

         Рефлекс молокоотдачи, включая секрецию окситоцина, может стимулироваться многими способами, например, применением тактильной стимуляции соска, нахождением в поле зрения коровы теленка, а также путем формирования условного рефлекса на кормление концентратами во время доения .

         Самая эффективная стимуляция сосков коровы осуществляется теленком. Оптимальная техника доения должна, таким образом, имитировать сосание теленка. Сосание соска теленком состоит из трех фаз включает преддойную стимуляцию, высасывание молока и стимуляцию следующую непосредственно за фазой всасывания.

Преддойная стимуляция

Преддойная стимуляция в общем случае процедура, осуществляемая до размещения на вымени коровы доильного аппарата. Она включает в себя сдаивание первых струек молока, очистку и вытирание сосков, массаж сосков и вымени. Во время преддойной стимуляции активизируются рецепторы сосков, и запускается рефлекс молокоотдачи.

Молокоотдача может стимулироваться разными способами, такими как тактильная стимуляция сосков, присутствие или сосание теленка, шум доильного аппарата, а в некоторых случаях скармливание концентрата

Это приводит к выделению молока, когда уже началось действие окситоцина на эпителиально-мышечные клетки после прикрепления доильного аппарата к вымени. Преимущества, которые дает правильно организованная фаза преддойной стимуляции это более короткое время доения, больший поток молока, и в некоторых случаях более эффективное извлечение молока. Так как перед размещением на вымени доильного аппарата рефлекс молокоотдачи уже запущен кривая молокоотдачи крайне редко бывает двухвершинной .

Эффект от преддоильной стимуляции перед доением в течение одной минуты на средний уровень окситоцина (красная линия) и молокоотдачу (синяя линия) во время доения. Молокоотдача началась сразу в момент «0»; стрелки показывают начальное время выделения (Майер и Дж. Эндокринол, 103:355, 1984 г.)

Это означает отсутствие задержки молокоотдачи между поступлением молока из цистерн и поступлением молока из альвеол, что способствует лучшей обработке сосков. Преддоильная стимуляция может производиться вручную или машинным способом. Однако ручная стимуляция несомненно является намного более эффективной, чем машинная.

Последоильная стимуляция

Последоильную стимуляцию можно рассматривать как процедуру стимулирования сосков и вымени после уменьшения или прекращения потока молока. Примером является машинная или ручная стимуляция. Эксперименты, проводимые с дойными коровами, показали, что машинная стимуляция или дополнительная последоильная стимуляция (в последнюю минуту осуществлялся переход от машинного доения к ручному) привела к увеличению выхода молока на 4–5%. У других пород оказалось, что сосание после забора молока способствует повышению производства молока. Такое воздействие на молокоотдачу за счет последоильной стимуляции может объясняться активизацией локальных регуляторных механизмов вымени. Эти механизмы могут влиять на опорожнение вымени и на продуктивность секреторных клеток.

Стимуляция во время доения

Очень важным моментом является то, как именно проводится тактильная стимуляция соска во время доения. Выяснилось, что выделение гормонов окситоцина и пролактина стимулируется тактильной стимуляцией сосков. Эксперименты, в процессе которых ручное доение сравнивалось с машинным доением (ручное доение – это процедура доения, прекрасно имитирующая сосание теленком), показали, что выделение гормонов, связанных с молокоотдачей, оказалось более активным и продолжительным во время ручного доения по сравнению с машинным доением. Этот процесс может частично влиять и на продуктивность животных.

Во время стимуляции сосков также можно активизировать локальные регуляторные механизмы нервной системы молочной железы. Прекрасным примером, демонстрирующим важность локальных механизмов молочной железы, является самка кенгуру. Она может вскармливать двух детенышей разного возраста двумя молочными железами, при этом молоко из каждой железы соответствует потребностям данного детеныша. Старший детеныш сосет молоко из соска, выделяющего молоко, соответствующее его потребностям, а младший детеныш сосет другой сосок, который также выделяет молоко, состав которого соответствует его специфическим потребностям, несмотря на то, что обе молочные железы подвергаются действию тех же гормонов и питательных элементов. Адаптация количества и состава молока к потребностям разных детенышей в каждом конкретном случае происходит только за счет разного режима сосания.

Доение коров предполагает активизацию локальных механизмов у молочных коров  как для молокоотдачи, так и для улучшения состава молока. Эксперименты показали, что ручное доение коров увеличивает выход молока и повышает его жирность по сравнению с машинной дойкой (см. Картинку внизу).

Содержание жира в молоке при машинном доении (синяя линия) и ручном доении (красная линия) передних сосков; А – оба передних соска подвергались машинному доению; В – один передний сосок подвергался ручному доению, а другой – машинному доению; С – оба передних соска снова подвергались машинному доению (четыре коровы) (Свеннерстен, Дж. Дэари Cци. 73:971, 1990 г.)

Физиологический механизм, стоящий за этими результатами, еще не совсем ясен. Существует мнение, что в вымени существуют локальные нервные рефлексы, которые влияют на увеличение синтеза молока. И действительно, уже в 50-е и 60-е годы российские ученые знали об этом явлении.

Другое весьма интересное наблюдение у моногастричных и жвачных животных заключается в том, что сосание/доение также может активизировать гормоны в желудке. Однако что именно это означает и чем это важно? Представьте себе корову, дающую 100 кг молока в день, – очень высокая продуктивность. Такой высокий уровень выделения питательных веществ и калорий невозможен, если животное не будет потреблять большое количество питательных веществ. Во время сосания/доения активизируются гормоны желудка (см. Картинку ниже). Некоторые из этих гормонов, активизирующиеся во время доения, влияют на поведение, связанное с поглощением пищи, а другие гормоны оказывают активное воздействие на слизистую оболочку желудка. Поэтому вполне возможно, что выделение этих гормонов, связанных с процессом молокоотдачи, влияет на адаптацию пищеварительного тракта во время стельности и лактации, способствуя более эффективному потреблению пищи, что имеет первостепенное значение. Учитывая то, что доение может косвенно влиять на поглощение пищи, можно судить о важности процедур, связанных с доением.

Таким образом, молочная железа является органом, контролируемым гормонами и поддерживаемым питательными веществами, обеспечивающими производство молока. Однако молочная железа – это орган, который также контролирует свои собственные функции и другие органы тела. Некоторые из этих контрольных систем активизируются доением / сосанием, что подчеркивает важность способа стимулирования и воздействия на соски во время машинного доения.

Значение эффективного извлечения молока

Страницы: 1, 2, 3