Физиология лактации, физиологические основы машинного доения коров

МИНИСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА 

РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ

УЛЬЯНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ  АКАДЕМИЯ 
 

КАФЕДРА ФИЗИОЛОГИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ

 ЖИВОТНЫХ  И ЗООЛОГИИ 

Н.А. Любин 
 
 
 
 

ФИЗИОЛОГИЯ  ЛАКТАЦИИ

  ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ  ОСНОВЫ МАШИННОГО

ДОЕНИЯ КОРОВ 
 
 
 
 
 
 

Ульяновск  2004 

   УДК  619. 612

Н.А. Любин

      Пособие содержит обширную информацию и практические рекомендации по физиологии лактации и физиологическим основам машинного доения

      Учебное пособие предназначено для студентов  факультетов: биотехнологического и ветеринарной медицины; работников АПК и фермеров,

Ульяновск, УГСХА, 2004г., с 62 
 

      Рецензент:  доктор сельскохозяйственных наук Катмаков П.С. 
 
 

 
 
 
 
 

      © Н.А. Любин, 2004 г.

             © УГСХА, 2004 г. 

      Животноводство  со времен одомашнивания играло огромную роль в развитии человечества. Это  остается в силе и сегодня, это  сохранит свое непреложное значение и в перспективе. Некоторые прогнозисты считают, что в будущем успехи химии позволят получить продукты питания, не уступающие по своим качествам продуктам животноводства. Конечно трудно представить себе то, что произойдет через сотни – тысячи лет, мысль человека безгранична. Но в обозримом будущем, по крайней мере в 21 веке, благосостояние и здоровье человека будут зависеть от развития и совершенствования животноводства. 

      В процессе доместикации крупного рогатого скота происходят преобразования организма и отдельных его органов. При доместикации изменения молочной железы происходят эффективнее и быстрее в результате селекции на молочную продуктивность.

      Углубленное знание закономерностей основных физиологических  функций лактирующего организма  является могучим средством в  стимуляции молочной продуктивности и, таким образом, в повышении использования генетического потенциала животного. Без учета и характеристики регуляторных механизмов, лежащих в основе лактационной деятельности организма животного, трудно организовать правильную, физиологически обоснованную форму использования молочного скота и добиться дальнейшего устойчивого повышения молочной продуктивности животных.

      Физиология  лактации -  наука, изучающая закономерности роста и развития молочной железы, ее  взаимодействия с другими системами организма, образование молока и его выведение во время сосания и доения. 
 
 

Рост  и развитие молочной железы в онтогенезе

      Маммогенез – процесс роста и дифференциации молочной железы. Молочные железы имеются только у млекопитающих, они возникли в процессе эволюции значительно позже, чем остальные органы тела позвоночных животных. Большие изменения в строении молочной железы произошли после одомашнивания  животных, когда человек обратил внимание на железу как на орган,  секретирующий полезный продукт - молоко.

      Молочные  железы являются производными кожного  покрова. Закладываются молочные железы на ранней стадии эмбриогенеза. В начале у эмбрионов по обеим сторонам живота в виде узких длинных полосок утолщенного эпителия закладываются млечные полоски. Утолщения эпидермиса – млечные полоски – в течение нескольких дней развиваются, так что внутренняя поверхность эпидермиса принимает последовательную форму возвышения, гребешка, бугорка и затем шарообразного утолщения (млечной почки). Число млечных почек соответствует числу будущих сосков. В последующие сроки млечная почка принимает форму колбообразного впячивания внутрь с местным возвышением к наружи – это период образования соска.

      К моменту рождения у большинства  видов животных оказывается сформированными соски, связочный аппарат и междольковые перегородки. От рождения до половой зрелости развитие желез характеризуется прогрессивным ростом системы протоков. В этот период вымя значительно увеличивается в размерах.

      С наступлением половой зрелости в  молочной железе происходят значительные изменения, сопровождающиеся ростом и развитием окончаний молочных протоков. В период беременности увеличивается число протоков, наблюдается разрастание его концов и появление значительного количества альвеол. Усиленный рост выводных протоков и молочных альвеол отмечен в период 5-6 мес. беременности.

      Рост  молочной железы контролируется гормонами  яичников, аденогипофиза и надпочечников.

      Аnderson, 1974  описал следующую схему гормональной индукции развития молочной железы для крыс и лактогенеза (ГР – гормон роста; П – прогестерон; Пр - пролактин).

              Молочная железа девственных  животных

      ↓  Эстрогены + ГР + Кортикостеройды

                         Рост протоков 

                                 ↓ Эстрогены + П + Пр + ГР + кортикостероиды

              Рост лобуло – альвеолярной  ткани

                                 ↓ Пр + Кортикостеройды

                         Секреция молока.

      Следовательно, в процессе развития молочных желез  важная роль отводится гормонам яичников. Эстрогенные гормоны яичников, а также синтетические эстрогены ускоряют рост протоков железы, развитие альвеол и молочных долек. Гормон желтого тела – прогестерон – ускоряет рост протоков, а прогестерон вместе с эстрогенами необходим для развития дольчато - альвеолярной структуры. Действие эстрогенов и прогестерона на развитие молочных желез проявляется слабо с удаленным гипофизом, а это означает, что половые стероиды влияют на молочные железы двумя путями: стимулируя высвобождение гормонов аденогипофиза (соматотропного, аденокортикотропного и пролактина) и воздействуют непосредственно на ткань железы (при наличии гормонов аденогипофиза). 

Строение  молочной железы

      У разных животных молочная железа, иными  словами вымя, разделяется на разное количество долей. Так, вымя овец, коз и кобыл состоит из двух половин или долей. У коровы и верблюдицы  вымя состоит из двух половин и четырех долей, у свиней - из двух половин и восьми – шестнадцати так называемых железистых пакетов, у крольчихи – из двух половин и из восьми долей. Молочные железы симметрично расположены по бокам белой линии, начиная от лонной кости и плотно прилегают к брюшной стенке, не соединяясь     непосредственно с брюшной полостью.

      Молочная  железа снаружи защищена сравнительно тонкой и нежной кожей, покрытой волосами. Кожа на задней поверхности вымени образует множество складок, за счет     которых вымя может увеличиваться в объеме по мере накопления молока.

      Молочная  железа состоит из ряда тканей, среди  которых различают железистую (секреторную), тесно связанную с протоковыводящей системой, миоэпителиальную, гладкомышечную, соединительную (строму) и жировую ткань; кровеносных и лимфатических сосудов и нервов с их окончаниями. 

      Железистая  ткань. У всех млекопитающих железистая ткань имеет вид гроздевидной пористой массы, состоящей из железистых трубок с альвеолярными вздутиями. Каждая альвеола представляет собой небольшой пузырек или мешочек, стенка которого выстлана одним слоем железистых клеток.

      Альвеолы  образуют грозди, которые формируют  дольки. Устье каждой альвеолы открывается в проток. Иногда гроздь альвеол может иметь общий выход в один проток, или альвеола открывается прямо в другую альвеолу. Протоки соседних альвеол соединяются и в конечном счете образуются крупные протоки. Крупные протоки сливаются и открываются в цистерну железы. Цистерна железы представляет собой полость неправильной формы, последняя сообщается   с сосковой цистерной, переходящий в узкий выводной сосковый канал, окруженный плотным мышечным кольцом – сфинктером.

      Соединительная  ткань молочной железы выполняет механическую и защитную функции, покрывая наружную поверхность альвеол и долек, образует систему ячеистой сети и таким образом удерживает всю молочную  железу в определенном положении, создавая ту или иную форму вымени.

      К сократительной ткани молочной железы относят миоэпителий и гладкие мышцы. Миоэпителий (миоэпителиальные клетки) покрывает с внешней стороны слой железистых клеток, расположенных в альвеоле и на молоковыводящих протоках.

      Их  особенность заключается в том, что они имеют звездчатую форму и способны сокращаться. Соединяясь своими отростками, звездчатые клетки образуют вокруг альвеол нечто вроде сетки. Пока альвеола заполняется молоком, звездчатые клетки растягиваются, но во время доения сокращаются и выжимают молоко в протоки.

      Молочная железа богата кровеносными сосудами. Каждая альвеола окружена густой сетью капилляров. Через вымя лактирующей коровы в одну минуту протекает до 3,5 литров крови, у сухостойной в четыре раза меньше. Для образования 1 литра молока через вымя должно пройти не менее 400 литров крови. 

      По  артериям кровь идет к молочной железе, а по венам оттекает от нее и  возвращается к сердцу. Артерии проходят глубоко в теле животного; вены же лежат более поверхностно. У коровы на вымени и на брюхе хорошо видны  наружные половые и подкожные брюшные вены; менее развиты промежностные вены. У многих коров после отела (иногда до него) наблюдают отек вымени. Это вызывается скоплением под кожей значительных количеств лимфы, которая не успевает оттекать от вымени. Это нарушение в коже быстрее проходит после массажа органа. 

      Изменение молочной железы в  ходе лактации

      и в сухостойный  период

      Лактация  возникает сразу же после отела. В этот период наибольшего развития достигают альвеолы и протоки. У полновозрастных коров ткань вымени претерпевает циклические изменения, связанные с беременностью и ходом лактации. Поскольку максимальной секреторной активностью обладают полностью дифференцированные клетки молочной железы, а процесс дифференцировки задерживается после окончания молозивного периода, развитие секреторного аппарата вымени продолжается и после отела. Это обуславливает возрастание удоев в первые месяцы лактации. Через 30 – 40 минут после отела корове дают одно – полтора ведра теплой подсоленной воды для утоления жажды и возбуждения аппетита. Затем  в кормушку кладут хорошего качества сено.

      Раздой  – это комплекс мероприятий по кормлению и доению, рассчитанный на достижение наивысшей продуктивности, приближающейся к максимальному потенциалу их продуктивных возможностей. Интенсивный раздой возможен лишь в период лактогенеза и составляет около 100 дней; пик лактации обычно наблюдается на 3-м месяце лактации. В период раздоя корове назначают кормовой аванс в 2 –4 к. ед., т.е. осуществляют авансирование кормами ожидаемой прибавки к удою.

      В первые недели лактации в течение 6-10 недель после отела основной проблемой в содержании коров является обеспечение их достаточным количеством энергии, так как потребность в чистой энергии на фоне лактации превышает размеры ее потребления из корма. Сено, а также болтушку с добавлением небольшого количества легкопереваримых концентратов скармливают примерно 1-2 дня после отела. Затем в рацион вводят сочные корма, силос (начиная с 4-7 кг) и увеличивают количество концентратов (с 2-3 кг); наращивая их постепенно по 0,2 – 0,3 кг в день. Кормовую свеклу (5 кг за дачу) можно скармливать уже на 3-й день после отела. Форсированное увеличение после отела скармливания концентратов сопряжено с риском перекорма и отказа от корма в результате закисления в рубце. В период раздоя и разгара лактации пластические и энергетические потребности молокообразования не могут быть полностью покрыты за счет питательных веществ, поступивших с кормами. В этот период   недостаток энергии, питательных, минеральных и биологически активных веществ в рационах  компенсируется за счет мобилизации тканевых резервов организма, в первую очередь энергии из жировых депо в виде жирных кислот. Величина потребляемой коровами энергии корма в начале лактации определяется не столько молочной продуктивностью, сколько упитанностью к моменту отела. Цикличность накопления и расходования тканевых резервов энергии у коров используется практиками – животноводами. Коровы в период интенсивной мобилизации тканевых резервов находятся в отрицательном балансе энергии и, как правило, значительно теряют в живой массе. Следовательно, в период раздоя может быть самый низкий расход кормов на образование продукции за счет частичного расходования запасных питательных веществ организма.