Молочная железа

  Весь секреторный цикл молочного  белка в клетке молочной железы занимает 50-60 минут.  Основной белок молока - казеин - синтезируется из свободных аминокислот сыворотки крови при участии глюкозы, жирных кислот. Исследования синтеза белков на клеточном уровне показали, что биосинтез казеина в убывающей степени лимитируется аминокислотами: валином, изолейцином, треонином, метионином, лейцином, лизином и фенилаланином. Наибольшие потребности клетки молочной железы испытывают в лизине, метионине, изолейцине и фенилаланине.          

  Большая часть фосфолипидов молока секретируется в составе мембран жировых шариков и около 30% - в составе липопротеидов сыворотки.         

  Источником молочного жира являются  нейтральный жир и жирные кислоты плазмы крови. Другой источник молочного жира - углеводы и летучие жирные кислоты (уксусная, масляная, пропионовая). Синтез молочного жира можно рассматривать как процесс, состоящий из 2-х стадий: 1) формирование фонда жирных кислот и глицерина;        2) включение их в триглицериды молока. У жвачных жирные кислоты молочного жира от С₄ до С₁₄ синтезируются в молочной железе, их предшественниками являются ацетат и бета-оксибутират; С₁₈ - кислоты происходят из триглицеридов (подвижная фракция находится в составе   бета-липопротеидов плазмы крови) и свободных жирных кислот крови, а пальмитат (С₁₆) занимает промежуточное положение, частью поступает с кровью, а частью синтезируется в железе.  Второй компонент - глицерин - имеет двоякое происхождение: поступает в молочную железу из крови при расщеплении триглицеридов и синтезируется в клетках железы из предшественников, прежде всего из глюкозы.        

  Главным фактором, обуславливающим  объем синтезируемого молока, является лактоза (поскольку лактоза в силу своих осмотических свойств определяет объем секретируемой с молоком воды).Лактоза (молочный сахар) образуется в молочной железе из глюкозы крови.         

  Следующими за лактозой осмотически  важными компонентами молока, также  контролирующими объем его секреции, являются калий, натрий и хлор.   
 

2 Физиология  молокообразования 

2.1 Функции секреторной клетки   

           В образовании молока участвует весь организм коровы. Генетический потенциал молочной продуктивности определяется в первую очередь количеством и функциональной активностью дифференцированных секреторных клеток в молочной железе. Каждая секреторная клетка вымени образует все составные части молока: белки, жиры, углеводы и другие вещества. Питательные вещества в секреторные клетки поступают по капиллярам.

        Секреторные клетки молочной железы называются дифференцированными: они в конце жизненного цикла не делятся дальше и погибают после определенного времени. Секреторные клетки молочной железы аналогичны клеткам других тканей организма и покрыты плазматической мембраной. На апикальной части мембраны, как правило, обнаруживаются субмикроскопические выросты, называемые микроворсинками. Исследованиями И.И. Грачёва и др.(1952) было показано, что при выделении секрета отдельные ворсинки могут попадать в просвет альвеол вместе с его каплями. 

       При  секреции  этой  фазы  первоначально   в ёмкостную систему молочной железы поступает жидкость, близкая по содержанию натрия и калия к безбелковой части плазмы крови. Из секреторных клеток молоко выделяется в полость альвеолы и дальше по протоку в другие ёмкости. Альвеолярная ёмкость четверти вымени состоит из множества альвеол и мельчайших протоков, которые, укрупняясь, ветвятся и при переходе в цистернальную ёмкость открывается 10-30 протоков.

        Основная функция альвеол состоит в образовании молока, его накоплении и выделении из полостей альвеол и мелких протоков. Молоко образуется в  альвеолах  четвертей  вымени   непрерывно, но  скорость  его образования на протяжении суток изменяется.  В полостях альвеол и расширениях мелких протоков жировые шарики молока собираются в гроздья, которые задерживаются, а жидкая часть молока просачивается по укрупненным протокам в цистернальную ёмкость. Этим и объясняется тот факт, что цистернальное, альвеолярное и остаточное молоко имеют различную жирность. Так, цистернальное молоко содержит всего 1-2% жира, альвеолярное - 6-10%, а остаточное - 11-24% жира. 

Молочная  железа относится к органам, функционирующим  периодически, поэтому в секреторных клетках в связи с будущей лактацией отмечается возрастание содержания фосфора, РНК, липидов, фосфопротеидов и ДНК, а во время инволюции железы или прекращения кормления детенышей - резкое уменьшение уровня этих и других компонентов.   

2.2 Образование молозива

        Секреторные клетки начинают работать уже со второй половины стельности. Однако то, что они вырабатывают, еще нельзя назвать молозивом. В ранний период стельности из вымени можно извлечь бесцветную, прозрачную жидкость, а на 4-5-м месяце - соломенно-желтую. Позднее жидкость становится медообразной, вязкой, но ещё прозрачной, и только на последнем месяце стельности она превращается в молозиво.

       Секрет молочной железы, получаемый из вымени перед самым отелом, а также в первые 7-10 дней после него, по своим свойствам и химическому составу отличается от молока и называется молозивом. Молозиво имеет желтовато-белый цвет, розовый оттенок, солоноватый вкус,  слабокислую  реакцию  и  особый запах.  В отличие  от  молока   при   нагревании оно свертывается. Состав молозива очень сложный. Молозиво   отличается от молока высоким содержанием белка (до 13 - 15,3% в первые дни), а также минеральных солей (особенно Mg и Fe) и витаминов. Содержит также, кроме воды, молочный сахар, ферменты, гормоны и другие вещества. Особенно много в молозиве иммунных белков и лизоцима.   

2.3 Регуляция молокообразования.

         В образовании молока - специфического секрета молочной железы - участвует весь организм. Поэтому лактацию можно считать функцией всего организма. В этом процессе участвуют системы пищеварения, кровообращения, дыхания, газоэнергетического обмена, половая, выделительная, эндокринная и нервная. Единство всех систем организма обеспечивает в первую очередь нервная система с ее высшим отделом - головным мозгом. 

       Состояние молочной железы, как и всякой другой системы организма, может находиться на различном функциональном уровне в течение всей жизнедеятельности организма. Уровень функционального состояния молочной железы зависит от многих внешних и внутренних факторов. Однако основным, определяющим фактором деятельности секреторной клетки и молочной железы в целом является функциональное состояние нейрогормонального механизма лактирующего организма. В онтогенезе молочная продуктивность животного подвержена значительным колебаниям - от нуля до максимально возможного генетически детерминированного уровня. Это свидетельствует о чрезвычайной лабильности процесса молокообразования. 

        Различные изменения нейро-гормонального уровня в организме лактирующего животного влекут за собой большие изменения не только в росте и развитии молочной железы, но и в её секреторной деятельности. В процессе становления функция молокообразующей системы организма претерпевает как бы 2 периода - лактогенез (развитие молочных желез) и лактопоэз (функция железы в процессе установления лактации), каждому из которых свойственен свой уровень регуляции.

         Наиболее успешно разрабатывается теория рефлекторной регуляции секреции молока, сформулированная в начале 60-х гг. И.И. Грачёвым (1964). Согласно этой теории, секреторная функция молочной железы регулируется центральной нервной системой (ЦНС) и её внешним отделом - корой больших полушарий мозга. Гормоны являются составной частью эфферентного звена рефлекторного механизма, а пусковым фактором служит афферентная импульсация с молочной железы, связанная с актом доения (сосания).

Нервная регуляция.

Нервная система молочной железы состоит  из 2-х отделов - афферентного (проводящего  электрические импульсы от молочной железы к центральным отделам нервной системы) и эфферентного (проводящего импульсы из вышележащих отделов ЦНС к секреторной ткани молочной железы). Афферентные нервные  волокна в составе  3-х  поясничных и 1-го крестцового нервов проходят в спинной мозг в области 1-4-го поясничных и 2-4-го крестцовых позвонков. Более важное значение для функциональной деятельности молочной железы имеют 3-й поясничный и крестцовый нервы; первый проходит через паховое кольцо и носит название генитального (наружного семенного).Афферентный отдел нервной системы молочной железы играет существенную роль в регуляции образования молока.

Гормональная  регуляция.

      Связывание гормона со специфическими рецепторами на мембране секреторной   клетки  -  начальный   процесс     передачи       гормональной

информации  в клетку. Гормон пролактин оказывает непосредственное влияние на функцию секреторной клетки молочной железы.  Поступивший в кровь пролактин оказывает на процесс молокообразования не только прямое, но и опосредованное влияние, участвуя в эфферентном звене рефлекторного механизма, соподчиненного сопряженной функции ряда систем организма с секреторной функцией молочной железы в определенный период лактации.

   Для нормального процесса молокообразования требуется наличие в крови целого ряда других гормонов.  Показано, что у лактирующих коров совместное применение пролактина и гормона роста оказывает более эффективное влияние на процессы секреции молока, чем при использовании только одного какого-то гормона. Гормон роста стимулирует синтез белков молока, уменьшая содержание небелкового азота в молоке и увеличивая поглощение из крови свободных аминокислот, повышает содержание жира и лактозы.  Адренокортикотропный гормон (АКТГ) также относится к гормонам, оказывающим влияние на лактацию, но с действием, противоположным пролактину и гормону роста. Так, однократное введение гормона лактирующим коровам вызывает у них угнетение секреции молока.              

2.4 Механизм торможения образования молока.          

  Известно, что задержка молока  в молочной железе приводит  к уменьшению его последующей продукции. Полагают, что причиной этому является задержка молочного жира в альвеолярном отделе молочной железы. По другим данным, в молочной железе развивается «физиологическое воспаление». Из крови в молочную железу интенсивно мигрируют нейтрофильные лейкоциты, миелопероксидаза которых тормозит секреторный процесс.        

  По-видимому, определенное тормозное  влияние на процесс молокообразования оказывают чисто механические факторы - чрезмерное повышение альвеолярного давления. Однако снижение продукции молока происходит и при постоянном оттоке его из молочной железы.

       Согласно  концепции  о  специфическом  лактационном   нервно-гуморальном статусе (СЛНГС) торможение процесса молокообразования при неадекватном акте молоковыведения объясняется нарушением нервно-гормонального механизма регуляции лактации.  
 
 
 
 
 

                   3 Физиологические основы молокоотдачи

        Молоко, синтезированное в альвеолярных клетках и накопившееся в полостях молочной железы, извлекается из вымени посредством сосания теленком или путем доения. Корова во время доения непассивна, она активно участвует в процессе молокоотдачи. В результате массажа вымени при сосании или доении железа возбуждается, то есть корова «припускает» молоко. Причем молоко выдавливается из верхних частей молочной железы и скапливается в цистернах железы и сосков. Этот «припуск» молока обуславливается готовностью коровы к молокоотдаче, то есть за счет раздражения, возникающего в вымени в результате массажа сосков, или тепла. По иннервирующим вымя нервным волокнам спинного мозга сигнал поступает в промежуточный мозг — гипоталамус, а затем в заднюю долю гипофиза. В гипоталамусе происходит образование гормона окситоцина, который накапливается до выделения в кровяное русло в задней доле гипофиза. Однако выделение окситоцина может происходить не только при непосредственном раздражении вымени, но и при наличии зрительных и акустических раздражителей.

Рисунок 1. Нейрогормональная  регуляция молоковыведения:                                                        1-надпочечники, 2-окситоцин,   3-нервы, 4-адреналин

                                         
      Окситоцин, выделяемый в кровяное русло, действует на «припуск» молока, в это время миоапителиальные клетки альвеол молочных протоков начинают сокращаться. При этом альвеолы сжимаются, молочные протоки расширяются и в них накапливается молоко. От начала раздражения до «припуска» молока проходит от 15 до 120 с. Во время доения давление молока в вымени остается на одинаковом уровне. При опорожнении вымени давление падает до нуля. 
               Если подготовленную к доению корону не выдоить сразу же, то через 7 —10 мин давление молока снижается до прежнего (как перед подготовкой к доению) уровня. Действие окситоцина продолжается относительно короткое время. Исходя из этого, следует помнить, что корову необходимо выдаивать сразу же после подготовки ее к доению. Если подготовка коровы к доению нарушается (влияние страха, боли и т. д.), то не происходит повышения давления в вымени и, следовательно, «припуска» молока. Причина этого явления — в выделении адреналина из надпочечной железы в кровяное русло. Если возникает какое-либо нарушение во время доения и выделяется адреналин, то вскоре давление в вымени снижается и выделение молока прекращается.