Выведение молока и обоснование методов доения

Выведение молока осуществляется не спонтанно, а лишь при наличии определенных специфических воздействий на железу — сосания или доения. Секреция компонентов секрета в альвеолярном эпителии проходит циклически — фазы секреторного цикла, включающие транспорт предшественников, синтез и оформление секторного продукта и его выведение за пределы клетки, завершаются за промежуток времени, который занимает от 55 до 70 мин*. За время между сосанием или доением в секреторном эпителии может проходить несколько секреторных циклов и при накоплении избыточных количеств молока в альвеолярном эпителии наблюдается торможение секреторного процесса.

Принято разделять молоко, находящееся в емкостной системе органа, на цистернальную и альвеолярную порции. Альвеолярная порция секрета заполняет полость альвеол и мелких межальвеолярных протоков и составляет от 25 до 48% разового удоя. К моменту доения в цистерне содержится около 25% удоя, но при полноценной преддоильной подготовке — массаже, обмывании вымени — основная масса молока (85−97%) перемещается в цистерну. Это достаточно условное разделение удоя необходимо для описания фаз рефлекса выведения молока: нервной и нервногуморальной.

Нервная фаза рефлекса связана с раздражением рецепторов молочной железы при сосании или доении — в результате замыкания рефлекторной дуги происходит расслабление соскового сфинктера и сокращение гладкой мускулатуры протоков и цистерны. В эту фазу выделяется цистернальная порция молока. Первая фаза рефлекса возникает непосредственно вслед за механическим раздражением рецепторов железы (через 2−6 сек) и продолжается первые 25−30 сек.

Нейрогуморальная фаза рефлекса является продолжением первой и связана с освобождением окситоцина из нейрогипофиза, который с током крови поступает к молочной железе и вызывает сокращение миоэпителиальных клеток альвеол. Сокращение миоэпителия обеспечивает переход молока в молочные протоки и далее в цистерну. Латентный период второй фазы рефлекса длится 25−50 сек, и процесс выделения молока длится несколько минут. Наряду с удалением ранее синтезированного молока уже в ходе этой фазы рефлекса за счет миоэпителиально-секреторного взаимодействия начинается новый секреторный цикл в железистых клетках альвеолы.

К настоящему времени накоплен значительный фактический материал, свидетельствующий о наличии условно-рефлекторного механизма выделения молока. Условные раздражители: приход доярки, определенные звуки, запахи, свет, помещение, массаж, обмывание и вытирание вымени, подкормка животных — являются положительными стимулами и способствуют выработке динамического стереотипа. При установлении устойчивых ассоциативных связей ускоряются рефлекторные реакции, стимулируется полноценное выделение окситоцина и одновременное усиление секреции лактогенных гормонов. Любые нарушения стереотипа содержания коров снижают молочную продуктивность, что часто связано с развитием эмоционального возбуждения и стрессорного состояния. Как следствие этого часто наблюдается торможение рефлекса молоковыведения — либо полное (не удается выдоить молоко, особенно из альвеолярного отдела), либо частичное (замедляется выделение молока, увеличивается латентный период рефлекса молоковыведения, в вымени остается большее количество остаточного молока). В основном торможение рефлекса выведения молока реализуется через гипотапамо-гипофизарную систему — увеличение выброса в кровоток катехоламинов из мозгового вещества надпочечника и усиление тонуса симпатической нервной системы существенно нарушают нейросекреторную активность супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса. Кроме того, присутствие катехоламинов в нейрогипофизе блокирует выделение ранее синтезированного окситоцина. Не следует забывать и то, что повышение фона катехоламинов крайне неблагоприятно и для секреции других лактогенных гормонов и, например, пролактостатин (PIF) по своей химической природе (допамин) относится к катехоламинам — является физиологически активным предшественником адреналина.

Под влиянием катехоламинов происходит усиление тонуса соскового сфинктера, сужение его канала и спазм устьев протоков, что препятствует выделению молока. Особенно важным обстоятельством влияния катехоламинов является их взаимодействие с p-адренорецепторами, расположенными на мембране миоэпителиальных клеток. В результате адренергического воздействия наступает блокада сокращений миоэпителиальных клеток, и выведение молока из полости альвеол прекращается — развивается лактостаз. Учитывая ключевую позицию миоэпителия во взаимодействии клеток в альвеолярном клеточном сообществе, следует ожидать и отсутствие полноценной стимуляции секреторных клеток, и нарушение продукции молока.

Физиологическое обоснование машинного доения призвано обеспечить наибольшее соответствие процессов воздействия на молочную железу и физиологических реакций органа. Поскольку непосредственное воздействие на молочную железу при машинном доении производится через доильные стаканы, остановимся на устройстве этого важного узла доильного аппарата и анализе его работы с точки зрения с физиологических данных о деятельности молочной железы. Доильные стаканы, применяемые в настоящее время, могут быть одноили двухкамерными. Однокамерные стаканы обеспечивают только двухтактный цикл доения, а двухкамерные как двух-, так и трехтактный процессы. Однокамерный стакан имеет конусообразную форму и изготовляется из твердого материала. В верхней части стакана расположено резиновое кольцо специальной формы, обеспечивающее плотное присасывание стакана к соску в процессе доения. При доении в стакан поступает прерывистый вакуум до 40−45 мм рт. ст. Сосок при этом втягивается в конус, сфинктер соска открывается, и молоко отсасывается. Наибольший вакуум воздействует лишь на кончик соска. За первым актом сосания следует второй такт — отдых. В этой фазе доильного процесса в стакан поступает атмосферный воздух, давление снижается, вследствие чего сосок укорачивается, сфинктер закрывается, и истечение молока прекращается. Продолжительность такта сосания составляет около 0,5 сек, частота пульсаций у различных машин с однокамерными стаканами находится в пределах 30−60 или 100−120 колебаний в минуту.

Трехтактная доильная машина также имеет двухкамерные стаканы, однако при работе по этому циклу между тактами сжатия и сосания вводится такт отдыха, когда с помощью специального устройства в подсосковой камере так же, как и в межстенной, устанавливается атмосферное давление. Во время такта сосания под соском и в межстенном пространстве доильного стакана создается вакуум; во время такта отдыха под соском и в межстенном пространстве — атмосферное давление. Время, за которое происходит по одному такту сосания, сжатия и отдыха, называется пульсационным циклом. При 60 пульсациях в минуту оно равно одной секунде. Длительность такта сосания при трехтактном способе доения соответствует продолжительности такта сосания двухтактного, а длительность такта сжатия доведена до 10−15% продолжительности пульсационного цикла. При частоте пульсаций 45−60 в минуту такт сосания при трехтактном способе доения составляет 45−60%, сжатия — 15−10 и отдыха — 40−30% времени полного цикла. Для поддержания высокого уровня молочной продуктивности необходима правильная обработка вымени и соблюдение наиболее адекватных режимов доения — оптимальной длительности доения (4−5 мин), необходимой степени вакуума (306−320 мм рт.ст.), а также выбор соотношения тактов сосания к сжатию и частоте пульсаций.

Физиология молочной железы позволяет сделать заключение относительно того, какими качествами должна обладать более совершенная доильная машина: во-первых, она должна обеспечивать высокую скорость доения при минимальных затратах ручного труда, во-вторых, она должна оказывать более адекватное воздействие на рецепторный аппарат молочной железы лактирующего животного как перед началом, так и в процессе доения. Стимулы, создаваемые доильным аппаратом и действующие на молочную железу, должны вызывать у животного полноценный рефлекс выведения молока и состояние молоковыделительной доминанты. При этом латентный период молокоотдачи будет минимальным, сосковый сфинктер максимально расслаблен, а внутривыменное давление хорошо выражено. Воздействие на сосок исполнительного механизма машины должно наиболее полно отражать характер воздействия сосательного аппарата теленка и работу руки доярки. Основные физиологические и механические воздействия, обеспечивающие выделение молока из вымени (действие положительного и отрицательного давления на сосок, их изменение и сочетание в такте сосания и отдыха), должны быть в пределах естественных величин. Машина должна обеспечивать регулируемое изменение величин положительного и отрицательного давлений и частоты пульсаций в соответствии с индивидуальными физиологическими особенностями коровы и процессом выведения молока, т. е. по мере выдаивания молока из вымени. Соответственно должен изменяться режим доения, а в зависимости от степени тугодойности коровы должны изменяться доильные усилия. Исполнительное устройство доильной машины должно обеспечивать возможность свободного оттока молока от сосков в период наиболее активного выделения его из вымени в первые минуты доения.

В ходе подготовки нетелей к лактации на 6−8 месяце стельности положительное влияние оказывает вакуумный массаж молочной железы — в течение 5 мин на вымя воздействовали разряженным (отрицательным) давлением. Во время сеанса декомпрессии кровь, насыщенная кислородом при нормальном атмосферном давлении, попадает в участок тела, находящийся под воздействием отрицательного давления. Вследствие этого происходит диффузия кислорода из крови в ткань, за счет чего изменяется метаболизм ткани, активируется тканевое дыхание в зоне воздействия локального отрицательного давления. Таким образом, повышение трансмурального давления в капиллярах сосудистого русла ведет к интенсификации окислительного обмена тканей, вследствие этого происходит более эффективная оксигенация клеток. Данный эффект декомпрессии очень важен, так как для успешного осуществления развития молочной железы необходимо полное ее снабжение кислородом, потребность которого в период лактации еще более возрастает. При воздействии отрицательного давления происходит активация трансмембранного обмена веществ. Причем данный эффект существенно увеличивается с расширением площади диффузионной поверхности транскапиллярного обмена и мобилизацией других физиологических механизмов. При этом происходит не просто изменение окислительных процессов, а их качественная перестройка. Помимо увеличения диффузионной поверхности капилляров в результате их растягивания, происходит также расширение пор и фенестр, которое делает их более проницаемыми для высокомолекулярных соединений, играющих важную роль в метаболизме.