Как образуется молоко

Чтобы вырастить корову с хорошим выменем и высокой продуктивности, необходимо позаботиться о нормальном развитии молочных желез, которое начинается у животного еще в зародышевом состоянии. Профессор П. Д. Пшеничный отметил, что для этого требуется не только полноценное кормление коровы, важно также, чтобы зачатие происходило в первую половину лактации.

К моменту рождения теленка в его молочных железах уже сформированы цистерны и молочные протоки. В дальнейшем до периода полового созревания животного изменяются лишь их размеры. В молочных железах новорожденного теленка уже имеются кровеносная и лимфатическая системы, нервы, но еще мало развита гладкая мускулатура и отсутствуют альвеолы.

Развитие вымени у нетелей

Рост и развитие молочной железы тесно связаны с деятельностью половых желез - яичников.

Вымя растет одновременно с увеличением размеров тела животного. Еще до полового созревания, до появления первой течки и охоты, молочные железы телочек более развиты, чем у бычков.

Более глубокие изменения тесно связаны с течкой, охотой и в особенности с беременностью (стельностью) животного. Очень интенсивно вымя растет незадолго до отела.

Рост вымени при правильном кормлении в значительной степени определяет будущую продуктивность коровы (рис. 15). Некоторые животноводы, ощупывая вымечко месячного теленка, могут предсказать будущую молочность коровы.

Рис.15. Развитие вымени. Вверху - корова в возрасте 2 и 5 лет, внизу - в возрасте 7,5 и 9 лет

До шестимесячного возраста в каждой из четырех долей вымени телочки можно обнаружить только небольшую полость (молочную пазуху), от которой отходят протоки с некоторыми утолщениями на концах. В этот период рост молочной железы происходит за счет увеличения жировой и соединительной ткани. Железистая ткань, альвеолы не развиты. С наступлением половой зрелости у животного заметно начинают расти не ? только протоки, но и отдельные альвеолы (рис. 16).

С каждой течкой вымя продолжает развиваться. У более упитанных телок течка оказывает большее влияние на молочные железы.

Наиболее интенсивно молочная железа растет и развивается во время стельности (рис. 17). В течение первой стельности вес и размер вымени у нетелей значительно увеличиваются. Изменения, наступающие в молочной железе беременного животного, становятся видимыми и при наружном осмотре. К четырем месяцам стельности заметно увеличивается количество альвеол, развивающиеся протоки и альвеолы вытесняют жировую ткань. При этом задние и передние доли вымени, как правило, развиваются неравномерно. Количество нервных волокон и кровеносных сосудов вымени во время стельности значительно возрастает. Это становится особенно заметным с седьмого месяца стельности и продолжается почти до отела (рис. 18).

Ко второй половине стельности уже в некоторой степени начинают действовать секреторные клетки, выстилающие внутреннюю стенку альвеол. Однако то, что в это время вырабатывают клетки, еще нельзя назвать молозивом. Оно образуется только на последнем месяце стельности. По характеру секрета, выделяемого секреторными клетками, можно судить о развитии молочной железы у нетелей. В ранний период стельности из вымени удается выдавить бесцветную жидкость, которая на четвертом месяце становится соломенно-желтой. Позднее она превращается сначала в медообразную, вязкую, но прозрачную жидкость, а затем в молозиво.

Рис. 16. С наступлением половой зрелости в вымени телки начинают развиваться протоки и отдельные альвеолы (несколько упрощенный рисунок)

Рис. 17. В начале стельности количество протоков и альвеол в вымени увеличивается

Рис. 18. Вымя перед отелом. Альвеолы хорошо развиты

Вымя коровы в сухостойный период

Несколько по-другому растет вымя у взрослой коровы. У стельной взрослой коровы рост вымени происходит во второй половине сухостойного периода. В начале сухостоя альвеолы уменьшаются, затем их полость исчезает. Полоски соединительной ткани между дольками все более и более расширяются. Значительная часть альвеол и мелких молочных протоков разрушается, и на их месте развивается жировая ткань. Вымя уменьшается в размерах.

Этот процесс длится 12-15 дней, после чего начинается как бы возрождение вымени. Заново образуются альвеолы, в них усиленно размножаются секреторные клетки, и постепенно полость альвеол наполняется и растягивается секретом, напоминающим молозиво.

После отела молочная железа наиболее активна. Клетки в альвеолах укрупняются, а количество соединительной ткани уменьшается. Наступает период наиболее высоких удоев.

Почему растет и развивается молочная железа

Ответ на этот вопрос был получен сравнительно недавно: всего 35-40 лет назад. Значение проведенных исследований состоит в том, что они указывают на возможность управлять развитием молочной железы и тем самым содействовать повышению молочной продуктивности коров.

Чтобы понять причины, вызывающие развитие молочных желез, обратимся к опыту.

Если у неполовозрелой самки удалить яичники, то есть кастрировать ее, то молочные железы развиваться не будут. Кастрация же половозрелого животного, у которого яичники и молочные железы уже достигли определенной степени развития, приведет к тому, что железы начнут уменьшаться, в них произойдут изменения, напоминающие те, которые мы описали у коровы в начальный период сухостоя. Стало быть, существует тесная связь между молочными и половыми железами животного. Это подтверждается и другим опытом. Если кастрировать самца (например, морскую свинку), а затем пересадить ему в брюшную полость яичник самки, у него начинают усиленно развиваться молочные железы, из которых нередко даже выделяется молоко.

Мы лучше поймем эти факты, если познакомимся с железами внутренней секреции и выделяемыми ими гормонами.

Гормоны

Железы внутренней секреции в отличие от желез внешней секреции (потовых, слюнных и др.) не имеют выводных протоков. Химические вещества, образующиеся в железах внутренней секреции (гормоны), поступают в кровь и лимфу. Обладая большой биологической активностью, они оказывают значительное влияние на организм животного.

Желез, вырабатывающих гормоны, в организме несколько (рис. 19). К ним относятся железы: щитовидная, расположенная на шее возле щитовидного хряща, и рядом с нею так называемые околощитовидные, надпочечники, находящиеся по соседству с почками; нижний мозговой придаток, или гипофиз, поджелудочная и половые.

Рис. 19. Расположение желез внутренней секреции у коровы: 1 - гипофиз; 2 - щитовидная железа; 3 - околощитовидные железы; 4 - поджелудочная железа; 5 - надпочечники; 6 -яичник и желтое тело; 7 - плацента

В период беременности в организме временно действуют в качестве желез, выделяющих гормоны, плацента (послед) и желтое тело.Гормоны вырабатываются в железах в весьма малых количествах, однако они оказывают большое влияние на жизненные процессы. Кровью они разносятся во все части тела и главным образом усиливают действие ферментов. Рост и развитие организма, обмен белков, углеводов и жиров, обмен воды и минеральных солей, работа сердца и пищеварительного канала, вынашивание плода и образование молока - все это находится в определенной зависимости от тех или других гормонов, иногда от совместного действия гормонов нескольких желез внутренней секреции.

Железы внутренней секреции работают под контролем нервной системы. Центральная нервная система не только объединяет деятельность всех органов в теле, но и устанавливает постоянную связь организма с внешним миром. В этой сложной работе принимают большое участие железы внутренней секреции, выделяемые ими гормоны. Поступая в кровь, гормоны переходят во все части тела и там воздействуют на обмен веществ. Однако их влияние на организм зависит от состояния центральной нервной системы животных. Появление в природе гормонов - одно из замечательных приспособлений животного в процессе эволюции.

Спустя некоторое время после поступления в кровь гормоны теряют свою активность, разрушаются, а на их место поступают новые порции гормонов.

Половые железы вырабатывают и выделяют в кровь половые гормоны: яичники - женские, семенники - мужские.

У половозрелых самок млекопитающих в яичниках периодически созревают яйцеклетки (яйца). Они образуются в особых пузырьках, так называемых фолликулах. По мере своего созревания фолликул увеличивается в размерах, заполняется жидкостью, содержащей женские половые гормоны эстрогены, а затем разрывается и выделяет яйцо. После выхода яйца на этом месте в яичнике образуется новая железа внутренней секреции- желтое тело, которое, кроме эстрогенов, выделяет гормон, отличающийся от них. Его так и называют гормоном желтого тела. Если животное забеременело, желтое тело продолжает вырабатывать гормон в течение почти всего периода беременности. Если же беременность не наступила, желтое тело постепенно рассасывается и исчезает. Через определенное время (для разных видов животных неодинаковое) в яичниках вновь созревают фолликулы и яйца. После разрыва фолликула и выделения яйцеклетки опять образуется желтое тело.

Половые гормоны, эстрогены и гормон желтого тела, поступают в кровь и принимают непосредственное участие в развитии молочных желез. Становится понятным, почему кастрация вызывает недоразвитие молочных желез: в организме отсутствуют необходимые для роста молочных желез половые гормоны. Если же кастрированной самке пересадить яичник, удается восстановить молочную железу в прежнем виде.

Для развития молочных желез важное значение имеет гормон желтого тела. Это видно на примере так называемой ложной беременности. Если желтое тело почему-либо после выхода яйцеклетки не рассасывается, а задерживается в теле у некоторых животных (кролик, кошка и др.), наблюдается сильное развитие молочных желез, вплоть до появления молока и проявления у них материнского инстинкта (попытки строить гнездо). И все это при отсутствии беременности.

Для развития молочных желез чаще всего необходимо совместное действие эстрогенов и гормона желтого тела. В этом убеждает следующий опыт. Неполовозрелым или кастрированным животным (морская свинка, крольчиха, кошка) вводили под кожу эстрогены. Под их влянием у животного сильно разрастались протоки в молочных железах. Однако для развития альвеол вместе с эстрогенами пришлось вводить также и гормой желтого тела.

Мы уже писали о том, что у кастрированного самца удается вызвать развитие молочных желез, если ему пересадить яичник самки. Этого можно также добиться длительным введением эстрогенов вместе с гормоном желтого тела (рис. 20).

Рис. 20. Молочные железы кролика (разрез). Различная степень развития молочных желез под действием эстрогенов (без добавления гормона желтого гела): 1, 2, 3 - развитие молочных желез под действием женского полового гормона без добавления гормона желтого тела; 4, 5, 6 - развитие молочных желез под влиянием обоих гормонов

Кроме половых гормонов, на молочные железы большое влияние оказывает и гипофиз. Если его удалить, развитие молочных желез приостанавливается. Но достаточно вместе с половыми гормонами ввести животному гормоны передней доли гипофиза, чтобы молочные железы вновь начали развиваться.

Далеко не безразлично, какое количество эстрогенов и гормона желтого тела следует вводить животным для стимуляции развития молочных желез. Опыты показали, что значительно больше требуется гормона желтого тела, чем эстрогенов. Английскому ученому Фолли удалось вызвать развитие альвеол и протоков в молочных железах коз, когда им в течение пяти месяцев вводили ежедневно по 0,5 миллиграмма эстрогенов и по 70 миллиграммов гормона желтого тела.

Такие опыты проводят и на крупном рогатом скоте. За последние годы в лабораториях химиками получены вещества, которые по своему действию почти тождественны природным эстрогенам. На рисунке 21 слева показана непокрытая телка джерсейской породы. В возрасте двух лет ей начали вводить трижды в неделю по 20 миллиграммов искусственного женского полового гормона. Как видно на рисунке, молочные железы у нее достигли значительных размеров.

Таким образом, под воздействием половых гормонов удается ускорить развитие вымени и у сельскохозяйственных животных. Однако общая поверхность альвеол в молочной железе при этом оказывается меньше, чем при нормальном развитии органа во время беременности. В этом нет ничего удивительного, ибо в нормальных условиях, во время беременности, на развитие молочных желез влияют не только половые гормоны яичника, но и гормоны плаценты, а также активно действующие в это время остальные железы внутренней секреции, в особенности гипофиз, щитовидная железа, надпочечники.

Рис. 21. У этой двухлетней телки развитие вымени было достигнуто при помощи подкожного введения искусственного эстрогена. Слева - животное до опыта, справа - то же животное 3 месяца спустя. Введение гормона после этого продолжалось еще 3 недели, до тех пор, пока не началась лактация. Эта телка давала столько же молока, сколько и ее сестра после отела

Эти опыты имеют пока только чисто теоретическое значение. Необходимо иметь в виду, что введение в организм половых гормонов в какой-то степени нарушает процесс образования животным собственных гормонов, и не только в яичниках, но и в других железах внутренней секреции.

Нервная система и развитие молочных желез

Из сказанного выше не следует делать вывода, что развитие молочных желез зависит исключительно от гормонов.

Несколько лет назад в Институте физиологии имени И. П. Павлова, в Ленинграде, в лаборатории профессора И. А. Барышникова был поставлен такой опыт. У нескольких неполовозрелых морских свинок удалили нервы, соединяющие молочную железу со спинным и головным мозгом. Молочная железа таким образом была лишена нервных связей с организмом. Это не вызвало до наступления половозрелости и беременности особых серьезных изменений в молочных железах по сравнению с нормальными, контрольными животными. Однако в активный период деятельности молочной железы, во время беременности, началось резкое отставание. В ней оказалось меньше железистой ткани - альвеол и много грубой, соединительной. Во многих альвеолах не было ясного просвета, и они не вырабатывали после родов, в период лактации, молока. Если эти же нервы перерезали у взрослых половозрелых животных, работа молочной железы не нарушалась.

Как можно объяснить эти явления? Мы уже писали о рецепторах молочной железы. У нормального животного с рецепторов по нервным стволам непрерывно направляются сигналы (раздражения) в мозг, а оттуда в гипофиз. В ответ на это гипофиз выделяет гормоны, участвующие в развитии молочных желез. Вот почему меньшие нарушения обнаруживаются в молочной железе, если удаляют нервы только в одной ее подовине. Этим в некоторой степени обеспечивается поступление сигналов в мозг. Из сказанного понятно, что если у небеременных телочек длительно массировать вымя, удается вызвать не только развитие молочной железы, но и отделение молока.

Почему при этом образуется молоко, станет понятным из дальнейшего рассказа.

Массаж вымени у нетелей

Передовые доярки массируют вымя и у нетелей. Дважды Герой Социалистического Труда бывшая доярка колхоза "Фундамент социализма" Шиловского района Рязанской области П. Н. Коврова в своих советах дояркам указывала на большое значение массажа вымени у нетелей. Систематический массаж не только увеличивает размеры вымени, но и способствует правильному формированию молочной железы и сосков.

В совхозе "Лесные поляны" Московской области массаж вымени у нетелей начинают за 3-4 месяца и прекращают за несколько дней до отела.

Е. Ярова, доярка колхоза "Маяк" Кагарлыкского района Киевской области, приучает нетелей к массажу тем, что слегка поглаживает вымя, когда чистит животных.

Если первотелку намерены доить машиной, а не руками, доярки, кроме массажа вымени, время от времени прикасаются к соскам доильными стаканами, чтобы подготовить животное к этому способу доения. Массаж приучает их спокойно стоять при дойке и отдавать молоко. У нетелей образуются новые условные рефлексы, которые способствуют повышению их продуктивности.

Массаж оказывает большое влияние на обмен веществ в организме, улучшает кровообращение в вымени, усиливает его рост и развитие, увеличивает количество железистой ткани (альвеол). Опыты А. Е. Мокеева (из "Аскания-Нова") показали, что массаж молочной железы и у сухостойной стельной коровы способствует увеличению объема вымени и даже восстановлению деятельности ранее переболевшей доли.

Длительное раздражение молочных желез при доении и массаже, отбор коров с хорошим выменем привели к росту и развитию этого органа, постепенному увеличению его размеров. Этосразу же можно заметить, если сравнить вымя высокопродуктивной коровы с выменем какого-нибудь другого млекопитающего животного, например северного оленя.