Практическая физиология доения: о возможных ускорениях молочных рек течения
Секрет железы, именуемый молоком
Молоко в среднем на 88% состоит из воды. От 4,3 и до 5% сухого молочного остатка приходится на лактозу, до 4% и более — на жир, 3,2−3,6% - на белок и до 0,7% - на минерально-витаминные вещества. Этот компонентный состав в коровьем молоке подвержен колебаниям по разным причинам. Какие «ноу-хау» заложены природой в химическом составе молока и в «способах его приготовления»? Как помочь корове дать столько молока, сколько она генетически способна произвести с сохранением высокого качества и здоровья? Весь успех доения предопределяют знания устройства и функционирования молочной железы. Это и будет главной темой нашей статьи.
«Фабрика» молока, работающая круглые сутки
Работа молочных желез, секретирующих молоко, является чрезвычайно интересным процессом и имеет гораздо" большее значение для человека, чем семь чудес света.
Система молочных желез коровы устроена так, чтобы превращать в молоко питательные вещества, поступающие из пищеварительного тракта через кровь или полученные из запасов организма. Непрерывно образующееся молоко накапливается в молочных железах до тех пор, пока его не высосет теленок, либо не выдоят доильным аппаратом. Рассмотрим принципиальную схему устройства молокопроизводящей и выводящей цепи (рисунок 1).
Каждая четверть вымени обеспечена соском и цистерной, емкость которой достаточна для хранения от 300 до 500 граммов молока. При удое в 20 кг в цистернах сосков размещается примерно 1,2−2,0 кг молока, или 6−10%. Почему же природа изначально заложила столь небольшую емкость? А потому что эта «молочная фабрика» не предусмотрена работать на «склад готовой продукции». Ей требуется регулярный и бесперебойный потребитель-теленок или человек.
Вывод! Остаточное молоко после отключения доильного аппарата должно составлять от 100 до 120 граммов в каждом соске, или 400−500 граммов в вымени. По требованиям американских норм, количество остаточного молока в вымени коровы должно быть 900 граммов. Американцы понимают: это количество молока не допустит передаивания (сухого высасывания) как в конце доения перед отключением аппаратов, так и в начале следующего подключения. Таким образом, из-за исключения сухого доения общее время доения коровы сокращается. Значит, вакуум меньше времени воздействует на сосок, в нем лучше кровообращение и здоровье всей молочной железы.
О молочных реках и их течениях
Молочные альвеолы наполняются молоком подобно тому, как губка наполняется водой. Эта система поддерживается эластичными тканевыми элементами, которые позволяют вымени значительно увеличиваться и растягиваться в перерывах между доениями и уменьшаться после извлечения молока.
Общеупотребительное выражение «у коровы прибывает молоко» становится наиболее понятным в общении с доярами. В их понятии коровы делятся на особей с быстрым прибытием молока в цистерну и медленным при подключении аппарата. В это понятие вкладывается время от начала выработки окситоцина и до начала его воздействия. Механизм образования молока и его транспортировки к цистернам вымени рассмотрен на рисунках 2 и 3.
Альвеолы сжимаются, чтобы протолкнуть молоко в полость вымени. Молоко стекает в полость цистерны по тысячам протоков, сходящихся вместе, подобно притокам реки. Самые маленькие из протоков получают молоко, производимое в альвеолах, образующих доли вокруг протоков. Совокупность миллионов альвеол составляет основную часть ткани молочной железы.
Каждая альвеола содержит все структуры, необходимые для производства молока и доставки его в систему протоков (рисунок 2). Внутренняя полость альвеол выстлана слоем секреторных клеток, в которых вырабатываются составляющие компоненты молока. На внешней поверхности альвеол размещается слой миоэпителиальных клеток, существующих только в молочных железах. Сокращение этих клеток в результате стимуляции гормоном окситоцина позволяет выжать молоко из альвеол в протоки во время доения или сосания вымени теленком. Альвеолярные секреторные и мышечные клетки окружает сложная система кровеносных капилляров, доставляющих к альвеолам питательные вещества в качестве сырья для производства молока. Кроме доставки питательных веществ, кровоток также важен для доставки множества гормонов или химических «посыльных», которые вызывают начало и окончание лактации и стимулируют сокращение миоэпителиальных клеток, что вызывает стекание молока к соскам.
Клеточный механизм «сборки» молока
Вы можете увеличить или сбавить «обороты» фабрики молока, именуемой коровьим выменем, если полностью понимаете идею строения и функционирования этого аппарата. Точно так, как вы можете управлять трактором лучше, если хорошо разбираетесь в коробке передач и ее потенциальных возможностях.
Молочная альвеола выложена в слои секреторных клеток, которые производят компоненты молока и выделяют их в полость альвеолы. Количество произведенного молока пропорционально количеству секреторных клеток, находящихся в железах, а следовательно, и площади поверхности, из которой молоко выделяется в систему каналов.
Ткани, вырабатывающие молоко, уже сформированы и готовы к производству молока еще до отела коровы, но они «отключены» до тех пор, пока не получат соответствующие гормональные сигналы при родах. Эти сигналы поступают как от самой коровы, так и от исчезновения гормонов, которые вырабатываются плацентой. Так, до отела гормон прогестерон подавлял образование фермента синтетазы лактозы. С его исчезновением становится возможным синтез лактозы в альвеолах. Лактоза является веществом, молекула которой состоит из одной молекулы глюкозы и молекулы галактозы, соединенных связью, образованной синтетазой лактозы. Синтез лактозы в альвеолах вызывает втягивание в них воды из крови. Каждый микрограмм лактозы связывает приблизительно в десять раз больший объем воды. Лактоза является одним из основных веществ, определяющих объем производимого молока, поскольку она определяет половину осмотического давления и тем самым контролирует объем воды, обеспечивая наличие жидкого носителя для других компонентов молока. Лактоза втягивает воду в молоко, пока ее концентрация в воде не достигнет 5%. Таким образом, синтетаза лактозы чрезвычайно важна для определения количества производимого молока или удоя коровы.
Во время прохождения через вымя из крови извлекается более 25% глюкозы, при этом основная ее часть (до 70% от поступившей) используется для производства лактозы. На единицу осмотического давления лактоза содержит в два раза больше энергии, чем глюкоза.
Как повлиять, чтоб удои поднять
Существует верное высказывание: «механизм настолько хорош, насколько хорош тот, кто им управляет». Другими словами, работоспособность молочной железы зависит от того, насколько умен и прогрессивен хозяин коровы.
Любое снижение количества сырья, попадающего в вымя, приводит к падению молочной продуктивности. Наиболее заметное влияние оказывает нехватка воды, поскольку организм коровы не может сделать запасов воды.
На каждый дополнительный литр молока корове необходимо 50 г глюкозы для синтеза лактозы. Поэтому в начале лактации корове нужно быстро увеличить объем потребления углеводов, поддающихся ферментации в рубце, и скорость синтеза глюкозы. Если рацион не обеспечивает достаточного количества энергии, готовой к ферментации в рубце, то корова не может произвести достаточного количества пропионовой кислоты, еобходимой для синтеза глюкозы. Уровень содержания глюкозы в крови может упасть до половины от нормального уровня и более. Организм коровы ощущает это как нехватку энергии с последующим снижением продуктивности. Особенно эта нехватка ощущается у зажиревших и заболевших кетозом коров.
В период поздней лактации необходимо соответствующее питание, чтобы сохранить уровень производства молока. Коровы, питающиеся осенью травой высокого качества, дают больше молока и с более высоким содержанием лактозы, чем коровы на ферме, питающиеся силосом. Обычно добавка 2 кг концентрата в день поддерживает концентрацию лактозы в молоке и рекомендуется с конца сентября и далее в зависимости от условий роста трав. Успешность всей работы клеточного механизма будет зависеть от Ваших знаний об обязательных условиях кормления и содержания коровы.
Внутривыменное давление и его назначение
Выработка молока в четвертях продолжается в течение всего дня. Останавливается лишь в том случае, если вымя сжато или находится под внутренним, а у перекормленных (высшей упитанности) коров и под внешним давлением. Медленным падением с полной остановкой работы завершается в конце лактации.
Исследования показали, что каждый час после доения секреция молока составляет приблизительно до 90% количества его в предыдущий час.
В том случае, когда внутриальвеолярное давление достигает величины от 30 до 40 мм ртутного столба (близкой к давлению в капиллярах кровеносных сосудов), секреция молока значительно снижается, если только не прекращается полностью. И начинается реабсорбция, которая становится возможной потому, что увеличивающееся давление молока на капилляры крови уменьшает ток крови через вымя, а также делает более трудным выведение молока из секреторных клеток в просвет альвеол. В результате этого молоко выводится из секретирующих клеток только через полупроницаемую клеточную мембрану. Молочный жир представляет собой суспензированную эмульсию в молочной сыворотке и не может выйти из клетки через полупроницаемую мембрану. В таком случае в просвет альвеол через мембрану выводится обезжиренное молоко, снижая тем самым жирность альвеолярного молока и увеличивая его внутриклеточное содержание.
По мере того, как молоко «задерживается» и скапливается в вымени, входящие в его состав белки и углеводы накапливаются в альвеолярных клетках, что замедляет темп его синтеза. Поэтому частое удаление молока из вымени помогает компонентам молока вытекать из секреторных клеток, тем самым увеличивая выход молока и обеспечивая непрерывное функционирование механизма секреторных клеток.
Если молоко регулярно не удаляется из вымени, то секреторные ткани претерпевают инволюцию (обратное развитие). Это происходит, когда частоту доения намеренно снижают с 3-х до 2-х и менее раз. Часть произведенного молока при инволюции поглощается и клеточные структуры проходят процесс остановки, в котором их метаболическая активность, число секреторных клеток и размер каждой доли уменьшаются. Постепенно альвеолы распадаются, клетки проникают в железы и удаляют остатки из эпителиальных клеток, оставляя мышечные клетки нетронутыми. В результате инволюции система протоков остается, но альвеолы сжимаются.
Механизм секреторного отключения для удойности снижения
Сокращению процесса производства молока способствует идентифицированный ингибитор обратной связи лактации (ФИЛ), который накапливается в железе в течение заполнения ее молоком. Фактор ФИЛ выделяется внутриальвеолярными эпителиоцитами. Этот ингибитор обратной связи лактации действует в направлении уменьшения синтеза молока самими клетками, которые его выделяют. Когда вымя будет полным, уровни ФИЛ также будут самыми высокими и подавят секрецию молока. Вывод: и внутривыменное давление, и уровни ФИЛ понизились бы более частым доением, увеличив при этом продуктивность дойного стада.
Хотите знать больше? Тогда прочтите это!
Молочная лактоза — индикатор для молока поздней лактации. Изменение уровня лактозы начинается с изменений в физиологии и метаболизме молочной железы. Изменения физиологии молочной железы — это изменения проницаемости эпителия молочной железы или мембраны. В нормальных условиях на ранней стадии лактации и в середине мембрана эпителия молочной железы почти непроницаема. Изменение проницаемости эпителия молочной железы на стадии поздней лактации позволяет компонентам, например, натрию проникать из крови в молоко. Повышение проницаемости эпителия молочной железы снижает синтез лактозы, что снижает секрецию молока или удой коровы. В результате молоко приобретает солоноватый вкус, становится не сыропригодным. Следовательно, лактоза может служить индикатором изменений производства молока в поздний период лактации.
Гормональное ускорение вместо механизма секреторного отключения
Более общим ответом на частоту доения является эффект от секреции пролактина. Циркулирующие концентрации пролактина увеличиваются сразу после каждого доения. Высокая чувствительность железы к пролактину способствует удержанию лактации на высоком уровне. Скачок в синтезе пролактина в период раздоя может увеличить количество рецепторов в железистых эпителиоцитах. Этот высокий уровень чувствительности может заставить развиваться и становиться активными на протяжении всей лактации большее число секреторных клеток. Рост и развитие железистой ткани достигает пика в последние две недели беременности и первые 6−7 недель лактации. Учитывая, что удой формируется количеством секреторных клеток, то, начиная лактацию с большим ее числом, будет реализован и больший удой. Дополнительное молоко будет обеспечено не только в начале, но и на протяжении всей последующей лактации, потому что потеря секреторной ткани происходит постепенно на всей лактации.
Очевидная выгода: увеличение пролактина посредством использования 4-х кратного доения в течение первых 21−45 дней лактации может быть механизмом увеличения роста клеток вымени и таким образом надоя за лактацию.
Знаете ли вы об этом?
Молоко вырабатывается непрерывно, накапливаясь не только в альвеолах (57%), но и в самих железистых клетках (43%). Разница состоит еще в том, что жирность молока, находящегося в клетках, как правило, выше, чем скапливающегося в альвеолах. В зависимости от временного интервала между дойками этот фактор сказывается так, что содержание жира в молоке разных доек может быть разным. Все зависит от состояния наполненности альвеол. Чем полнее альвеолы с молоком, тем ниже жирность молока и наоборот. Меньшая наполненность всегда бывает в небольшом интервале между дойками и у коров в конце лактации. Очевидно, доение с более короткими интервалами, ведущее к более частому снижению давления в вымени, позволяет коровам секретировать молоко с большей скоростью и жирностью, увеличивая общую продуктивность. Вот об этом знают не все животноводы. Они знают, что последние капли молока из вымени коровы самые жирные (так как последним выдаивается самое жирное клеточное молоко), которое они стараются выцедить из вымени любыми способами (массаж при доении и додаивание). Правильно ли так поступают дояры с додаиванием — это отдельная тема.
Итак, нам известен механизм повышения жирномолочности — более короткие временные периоды между доениями. Вывод один: с увеличением кратности доения повышается не только удой, но и средний процент жирности молока коров в течение суток.
Убедитесь, понимают ли ваши животноводы физиологию функционирования молочной железы? Иногда находите время оценивать это.
Правила доения — надоев повышение
- Правило первое: дойки, разделенные равными временными интервалами, увеличивают выход молока и жира. Поэтому в тех хозяйствах, где практикуется двухкратное доение, высокопродуктивных коров нужно доить в первую очередь утром и в последнюю очередь — вечером.
- Правило второе: у новотельных и высокопродуктивных коров дальнейшее повышение надоев возможно достичь только путем доения три или четыре раза в день с 6−8-часовыми интервалами. Частое извлечение молока предотвращает возрастание внутреннего давления в молочных альвеолах, которое тормозит выработку молока. Со временем после включения третьей дойки уровень выработки молока увеличивается, ведь секреторные клетки больше не простаивают, а их распространенность на стенках альвеол повышается. Надои можно увеличить на 15%, применяя трехразовое доение, и на 23−25% при четырехразовом доении.
- Правило третье (недобросовестного дояра): если молоко не удаляется своевременно из вымени или частота доения уменьшается до одного раза в день, а затем оно полностью прекращается, возрастание давления замедляет и останавливает секрецию молока. Такой подход желателен при запуске в сухостой высокопродуктивных коров, а не всего стада, начиная с новотельного периода.
- Главное правило: убедитесь, что вы работаете во благо корове, а не против ее естественного физиологического состояния.
