Секреції молока В ВИМЕНІ МОЛОЧНОЇ КОРОВИ
Мішель А. Ватто Інститут ім. Бабкок
СТРУКТУРА молочної залози
Вим'я корови уявляє собою орган, предназаначенних для виробництва молока і забезпечення найбільш легкого доступу до нього теляти. Вим'я підвішено до зовнішньої стінки задньої частини черева корови і, таким чином, не обмежується, що не підтримується і не захищається ніякими елементами кістяка.
Вим'я корови складається з чотирьох молочних залоз, або "чвертей". Кожна чверть є окремою функціонуючої одиницею, яка діє незалежно від інших і видає молоко через свій власний сосок. Зазвичай задні чверті трохи більш розвинені і дають більше молока (60%) в порівнянні з передніми (40%). Нижче перераховано більшість елементів вимені і дано коротке пояснення їх важливості і функцій.
Структура підтримки. Набір зв'язок і сполучна тканина підтримують вим'я близько до стінки черева. Бажано, щоб у корови були сильні зв'язки, щоб запобігти відвисання вимені, зменшити ризик травми і уникнути труднощів при використанні доїльного обладнання.
Секреторна система і система проток. Вим'я є екзокринної залозою, оскільки молоко синтезується в спеціальних клітинах, зосереджених в альвеоли, а потім виводиться назовні через систему проток, що діють подібно притоках річки.
Структрура кровопостачання і капілярів. Для виробництва молока потрібно багато поживних речовин, які потрапляють в вим'я через кров. Для виробництва 1 кг молока, через вим'я має пройти від 400 до 500 кг крові. Крім того, кров переносить гормони, які контролюють розвиток вимені, синтез молока і регенерацію секреторних клітин в період між лактації (період сухостою).
Лімфа являє собою прозору рідину, що надходить з тканин з високим кровопостачанням. Лімфа підтримує баланс струму рідини в вим'я і з нього, а також допомагає боротися з інфекцією. Іноді посилений приплив крові на початку лактації призводить до скупчення рідини в вимені до того моменту, поки лімфатична система не зможе видалити надлишок рідини. Це стан, який називається набряком вимені. В основному це зустрічається у первісток і старих корів з відвислим вим'ям.
Порушення (іннервація) вимені.
Нервові рецептори на поверхні вимені чутливі до доторків і температурі. Під час підготовки вимені до доїння ці нерви збуджуються і ініціюють рефлекс "віддачі молока", який дозволяє молоку витікати назовні. Гормони і нервова система також беруть участь в регулюванні кровотоку в вимені. Наприклад, коли корова перелякана або відчуває фізичний біль, спільна дія адреналіну і нервової системи зменшує приплив крові до вимені, пригнічує рефлекс "віддачі молока" і знижує молочну продуктивність.
Система підтримки вимені В даний час у молочних корів вим'я може важити більше 50 кг завдяки великій масі секреторною тканини і молоку, що накопичується між доїння.
Основними елементами, що підтримують вим'я, є серединна і бічна поддрежівающіе зв'язки (Рис. 1). Шкіра також відіграє допоміжну роль в підтримці і стабілізації вимені.
Серединна підтримуюча зв'язка являє собою еластичну тканину, прикріплюють вим'я до стінки черева. Якщо дивитися ззаду, серединний жолоб вимені-добре помітне поглиблення посередині вимені - зазначає місце розташування серединної підтримуючої зв'язки.
Оскільки тканина зв'язки еластична, вона діє як ресора і реагує на зміни розміру і ваги вимені, що відбуваються в процесі виробництва молока, а також з віком. Пошкодження або ослаблення цієї зв'язки викликає свисание вимені донизу, ускладнюючи доїння і збільшуючи ймовірність травми, а в особливості пошкодження сосків. Генетичний відбір за ознакою "найсильнішою" є ефективним засобом зменшення кількості таких проблем в стаді.
У порівнянні зі серединної підтримуючої зв'язкою, бічна зв'язка являє собою порівняно нееластичну волокнисту тканину. Вона опускається на всі боки вимені від сухожиль навколо кісток тазу, на зразок пращі.
Система проток і система секреції молока
Альвеол є функціональним продуктивним освітою, в якому одинарний шар молочних секреторних клітин утворює сферу з порожнистим центром (Рис. 2). Капілярні судини і міоепітеліальние клітини (мишцеобразние клітини) оточують альвеоли зовні, тоді як вироблене молоко міститься у внутрішній порожнині. Альвеол здійснюють такі функції:
• забирають поживні речовини з крові;
• переробляють їх в молоко;
• проводять молоко в порожнину.
Молоко залишає порожнину по збирає протоку. Лобулой називається група з 10-100 альвеол, спорожнюються через загальний проток. Лобули в свою чергу об'едіняютя в більші утворення, які називаються частками. Частки виділяють молоко в більші збирають протоки, що виходять в порожнину молочної залози, яка розташована безпосередньо над соском залози (Рис. 2).
Вим'я складається з мільярдів альвеол, які б виробляли молоко. Протоки утворюють спорожняйте канали, в яких молоко накопичується між доїння. Однак, тільки коли міоепітеліальние клітини, що вистилають альвеоли, і дрібні протоки скорочуються в результае реакції на гормон окситоцин (рефлекс віддачі молока), молоко потрапляє в молочні протоки і молочну порожнину.
Сосок утворює канал, по якому молоко може виходити з залози. Він покритий гладкою шкірою і багатий кровоносними судинами і нервовими закінченнями. Сосок закінчується кільцем гладких м'язів, або сфинктером, також званим "стічних каналом". У свого верхнього закінчення сосок відділений від порожнини молочної залози тільки поруч ніжних складок чутливих клітин, особливо легко піддаються пошкодження. Такі складки також розташовані на іншому кінці соска, безпосередньо над стічних каналом (розетка Фюрстенбург). Сосок, таким чином, влаштований так, щоб служити ефективним бар'єром на шляху вторгнення бактерій. Збереження нормальної структури соска є необхідним для підтримання чинності природного захисного механізму проти бактерій, що викликають мастит. Відмінності в структурі сосків, особливо в діаметрі і довжині, пов'язані зі ступенем схильності інфекції.
Секреції молока У секреторних клітин
Секреція молока в секреторних клітинах є безперервним процесом, що включає безліч складних біохімічних реакцій. Під час доїння швидкість вироблення молока до деякої cтепени знижується, але процес ніколи не зупиняється повністю. Скупчення молока між доїння викликає збільшення тиску на альвеоли і зниження швидкості синтезу молока. В результаті, рекомендує доїти високопродуктивних корів з інтервалами, як можна більш точно, що наближаються до 12 години (найбільш продуктивних тварин потрібно доїти першими вранці і останніми увечері). Більш часте видалення молока зменшує зростання тиску у вимені, і тому триразова щоденна доїння може збільшити надій молока на 10-15%.
Секреторна клітина являє собою складну фабрику. На Рис. 3 схематично представлені джерела поживних речовин і механізми, які беруть участь в синтезі молока.
Використання глюкози в секреторних клітинах. Хоча глюкоза, що міститься в раціоні, повністю ферментує в рубці з отриманням летючих жирних кислот (оцтової, пропіонової та масляної), вона необхідна у великих кількостях в вимені під час лактації. Печінка перетворює пропионовую кислоту назад в глюкозу, яка потім транспортується по крові до вимені, де вона переробляється секреторними клітинами. Глюкоза може служити джерелом енергії для клітин, будівельними блоками для синтезу галактози, а потім і лактози або джерелом гліцерину, необхідного для синтезу жиру.
Синтез лактози. Синтез лактози контролюється двокомпонентним ферментом під назвою синтетаза лактози. Один з компонентів - а-лактальбумин -Містить в молоці як сироватковий білок.
Регулювання обсягу молока. Кількість виробленого молока визначається головним чином кількістю лактози, що синтезується в вимені. Виділення лактози в порожнину альвеол збільшує концентрацію розчинених речовин (осмотічесткое тиск) по відношенню до іншої сторони секреторних клітин, де протікає кров. В результаті, концентрація розчинених речовин по обидва боки секреторних клітин вирівнюється шляхом екстрагування води з крові і змішування її з іншими компонентами молока, що знаходяться в порожнині альвеол. Для типового молока така рівновага досягається, коли в молоці міститься 4,5-5% лактози. Таким чином, лактоза діє як клапан, який регулює кількість води, втягувати в альвеоли, і тим самим, що регулює кількість виробленого молока (перекреслені кола на Рис. 3).
Можна легко помітити вплив раціону на молочну продуктивність:
1) Кількість енергії (тобто концентратів) в раціоні впливає на виробництво пропіонової кислоти в рубці;
2) Обсяг наявної пропіонової кислоти впливає на те, яка кількість глюкози буде синтезовано печінкою;
3) Обсяг наявної глюкози впливає на те, яка кількість лактози буде синтезовано в молочній залозі;
4) Кількість синтезованої лактози визначає те, скільки молока буде вироблено за день.
Синтез білка. Казенне, що містяться в молоці, синтезуються з амінокислот, які переносяться кровотоком, під контролем генетичного матеріалу клітини (ДНК). Ці білки упаковуються в кластери до того, як вони потрапляють в порожнину альвеол.
Генетичне управління синтезу молока в альвеоли відбувається за допомогою зміни кількості а-лактальбумина, синтезованого секреторними клітинами. Як згадувалося вище, цей фермент є важливим регулятором кількості лактози і молока, виробленого за день.
Імуноглобуліни синтезуються імунною системою. Ці, звичайно дуже великі білки потрапляють в молоко з крові. Проникність секреторних клітин для імуноглобулінів є високою під час синтезу молозива, але різко спадає з початком лактації.
Ліпіди, мобілізовані з резервів організму в кожної лактації, є іншим будівельним блоком при синтезі жиру. Однак як правило, тільки половина всіх жирних кислот в половина з головним чином довгих жирних кислот, що містяться в раціоні. Таким чином, склад жирів в молоці можна змінювати, варіюючи тип жирів, що містяться в раціоні корови