Jak funguje kravské vemeno?

Morfologicky se mléčná žláza skládá ze tří hlavních složek: žlázového aparátu, systému vylučovacích cest a stromatu pojivové tkáně s trochou tuku. Převážnou část laktační žlázy tvoří žlázová tkáň. Protože mléčné žlázy jsou deriváty kůže, sdílejí společné prokrvení a inervaci se sousedními oblastmi kůže.

U krav, které porodí jedno nebo dvě mláďata, se vyvinou 1-2 páry žláz umístěných v oblasti třísel. Počet bradavek odpovídá počtu žláz, takže krávy mají 4 žlázy a 4 struky (dva na každé straně).

Čtyři mléčné žlázy krávy tvoří jeden orgán – vemeno. Rozlišuje základnu přiléhající k břišní stěně, tělo vemena a dva páry bradavek. Tělo má přední, zadní a dvě boční plochy pokryté kůží. Kůže zadní plochy, více či méně složená, tvoří tzv. mléčné zrcadlo.

Hmotnost naplněného vemene dosahuje až 60 kg, proto jej kromě kůže podpírá povrchová fascie a podélná přepážka (závěsné vazivo). Vazivo je derivátem břišní fascie a rozděluje vemeno na pravou a levou polovinu. Každá polovina vemene se skládá ze dvou čtvrtí (přední a zadní), které jsou od sebe odděleny, ale mají nezávislé systémy vylučovacích kanálků a samostatnou bradavku. Zadní končetiny jsou obvykle lépe vyvinuté než přední.

Mléčná žláza zahrnuje žlázovou, pojivovou a tukovou tkáň. Glandulární (alveolární) tkáň – skládá se z alveol, drobných váčků vystlaných uvnitř epiteliálními buňkami, ve kterých se vylučuje mléko. Alveoly jsou obklopeny myoepiteliálními (svalovými) buňkami a při jejich kontrakci je z alveolů odstraněno mléko.

Alveoly se spojují do alveolárních kanálků, které tvoří mléčné kanálky, které přecházejí v mlékovody ústící do mléčných nádrží (obr. 1).

Obr. 1. Schéma stavby vemene krávy: 1 – kůže, 2 – povrchová fascie vemena, 3 – hluboká fascie vemene, 4 – alveoly, 5 – vylučovací kanály, 6 – mléčné kanály, 7 – mlékovody, 8 – nádrž na mléko, 9 – hladká svalovina bradavky, 10 – kanálek ​​bradavky, 11 – prstencová vrstva hladké svaly kolem kanálku bradavkového, 12 – snopce hladkých svalů doprovázející vylučovací cesty, 13 – nervy, 14 – pojivová tkáň, 15 – žíla, 16 – tepna, 17 – přepážka

Prstencový kruhový vaz rozděluje cisternu na horní – žlázový a dolní mamilární úsek. Dutina cisterny, vystlaná dvouvrstvým cylindrickým epitelem, přechází do bradavkového kanálu. Jeho sliznice je pokryta dlaždicovým vrstveným epitelem.

Hladká svalová vlákna ve stěnách bradavky jsou uspořádána ve svazcích probíhajících v různých směrech. Mezi snopci je pojivová tkáň bohatá na elastická vlákna. Bradavkový kanál končí svěračem – kruhovým obturátorovým svalem, který je v intervalech mezi dojením ve stlačeném stavu. Kůže bradavky má mnoho nervových zakončení, zejména v oblasti kanálků a svěrače (obr. 2).

Krevní zásobení vemene je prováděno na každé straně dvěma tepnami – zevní pudendální (větev stehenní tepny) a perineální, které prokrvují kůži a parenchym předního a zadního laloku odpovídající poloviny vemeno. Tkáň bradavek je zásobována krví ze speciální mamlární tepny, která tvoří několik pletení a rozvětvenou kapilární síť.

Obr. 2. Kravská bradavka (podélný řez): 1 – mlékovody, 2 – cisterna, 3 – kožní epidermis, 4 – žíla, 5 – dutina struku, 6 – pojivová tkáň, 7 – svalová tkáň, 8 – podélné svaly, 9 – radiální svaly, 10 – můstkový epitel, 11 – kruhové svaly, 12 – vylučovací kanál

Mezi arteriálními cévami pravé a levé poloviny vemena jsou anastomózy, procházející středním závěsným vazem. Mezi arteriolami a venulami je také velké množství anastomóz.

Žilní systém vemene je složitější a bohatší než arteriální, počet anastomóz mezi žilami výrazně převyšuje jejich počet v arteriálním systému. Mezi hlavní žíly, které vedou krev z mléčné žlázy na každé straně, patří vnější pudendální a saféna břišní žíly. Hluboké žilní větve probíhají paralelně s odpovídajícími arteriálními cévami. Žíly mají chlopně rovnoměrně rozmístěné po své délce.

U zvířat v laktaci závisí směr pohybu žilní krve na poloze těla. Ve stoje se žilní krev přesouvá k srdci přes safény břišní vleže se krev pohybuje ve větší míře do zadní duté žíly po zevní pudendální žíle. Otvor, kterým saféna břišní žíla vstupuje do hrudní dutiny (na straně xiphoidního výběžku hrudní kosti), se nazývá mléčná studna. Jeho hodnota spojená s průměrem břišní žíly slouží jako ukazatel vývoje cévního systému vemene. Žilní systém obou polovin vemena je stejně jako tepenný propojen příčnými spojovacími cévami, zejména na bázi zadních čtvrtí vemena. Během laktace se výrazně zvyšuje plnění cév na jednotku objemu vemene.

Lymfatický systém vemene je reprezentován hlubokými a povrchovými lymfatickými cévami, které vedou lymfu ve směru ductus thoracicus. Hluboké lymfatické cévy začínají jako lymfatické kapiláry v žlázových prvcích vemene a povrchové cévy začínají ve stěně bradavky a kůži vemene. Hlavní lymfatické uzliny umístěné podél cév jsou cisternální a horní lymfatické uzliny. Z uzlin je lymfa vedena dvěma nebo třemi lymfatickými cévami tříselným kanálem do hluboké tříselné lymfatické uzliny.

Z vazivového pouzdra umístěného pod kůží vemena vybíhají do tloušťky vemene provazce, které rozdělují parenchym na menší útvary – laloky a segmenty.

Každý lalůček se skládá z velkého množství mikroskopických útvarů kulovitého nebo protáhlého tvaru – alveolů. Alveolární stěna se skládá z jedné vrstvy sekrečních buněk, bazální membrány, vrstvy myoepiteliálních buněk, krevních a lymfatických cév. Průměr alveolů je 100-300 mikronů, tloušťka stěny je v průměru 600 nm, počet sekrečních buněk v alveolech je 50-90.

Tvar buněk může být různý v závislosti na přítomnosti sekretu v dutině alveolů: když je dutina prázdná, buňky jsou vysoké, když je dutina plná, jsou nízké a natažené. V určité vzdálenosti od myoepitelu se nachází hustá kapilární síť tvořená větvemi arteriol.

Každý alveolus má svůj alveolární vývod, vystlaný jednovrstvým žlázovým epitelem, který se podílí na sekreční funkci. Několik jednotlivých alveolů se shromažďuje ve skupinách – shlucích, které mají společný mléčný kanál. Několik mléčných kanálků se spojí a vytvoří střední mlékovod. Část parenchymu vemene, sestávající z několika shluků alveolů a spojených mléčným kanálem, se nazývá lalůček. Na rozdíl od alveolárních a vylučovacích vývodů jsou vývody mléčné žlázy, stejně jako vývody většího průměru, lemovány dvouvrstvým epitelem.

Každý lalůček obsahuje 150-200 alveolů. Jeho průměrné rozměry jsou 1,5×1,0x0,5 mm. Lobuly (15-20 jednotek) jsou spojeny do laloků, přičemž střední mléčné pasáže tvoří velké mléčné pasáže nebo vylučovací kanály laloku o průměru až 15 mm v ústech. Obvykle je na každou čtvrtinu vemene, tj. na jeden struk, 10–20 samostatných laloků. Jejich vylučovací kanály ústí do žlázové cisterny.

Celkový objem všech dutin mléčné žlázy, ve kterých se nachází mléko (od alveolů po strukové cisterny), se nazývá kapacitní systém vemene.

Mléčné žlázy by měly být považovány za nedílnou součást reprodukčního systému a laktace za konečnou fázi reprodukčního procesu. Současně jsou laktace a sexuální dominance biologicky opačné.

U dospělých krav prochází tkáň vemene cyklickými změnami spojenými s březostí a laktací. Protože diferencované buňky mléčné žlázy mají maximální sekreční schopnost a proces diferenciace je ukončen až po skončení období kolostra, pokračuje vývoj sekrečního aparátu vemene i po otelení. To způsobuje zvýšení mléčné užitkovosti v prvních měsících laktace.

Typicky se křivka laktace zvyšuje od 30 do 70-90 dnů po otelení, poté začne klesat. Charakter křivky je ovlivněn změnami podmínek prostředí (roční období, délka denního světla, úroveň krmení). Míra poklesu laktační křivky závisí na tom, zda je kráva březí. U březí krávy je brzy po oplodnění pozorován mírný pokles mléčné užitkovosti, avšak k výraznému poklesu dochází v šestém měsíci březosti, kdy se mléčná žláza připravuje na novou laktaci.

Několik týdnů před otelením začíná involuce mléčné žlázy. Alveolární tkáň je redukována, nahrazena tukovou tkání, velikost žlázy se zmenšuje a přestává fungovat. Období na sucho začíná, když se tělo krávy přepne na plod. Optimální délka období sucha je 45-60 dní. Involuce žlázy začíná po nastartování krav a mléko již není odstraňováno z vemena. Vysoce produktivní krávy jsou zaváděny postupně.

Histologicky se žláza kojícího zvířete liší od žlázy nelaktujícího zvířete. Žlázová epiteliální tkáň u laktujících krav je dobře vyvinutá, vrstvy pojivové tkáně mezi žlázovými lalůčky jsou úzké, průměr alveolů je velký, jsou naplněné mlékem a jsou obvykle velmi natažené.

U nelaktujících krav jsou epiteliální buňky nízké, lumen alveolů jsou zhroucené a nachází se v nich akumulace leukocytů. Vrstvy pojivové tkáně mezi žlázovými lalůčky se rozšiřují a obsah tukové tkáně ve vrstvách se zvyšuje.

Involuce vemene končí během 12-15 dnů období sucha, po kterém začnou procesy obnovy. Jsou pozorovány mitózy žlázového epitelu, vytvářejí se nové velké alveoly, prudce klesá množství pojivové tkáně a dochází k celkovému růstu vemene. Po otelení začíná nové období vysoké aktivity mléčné žlázy.

Vemeno krávy je orgán, ve kterém se z krve zvířete vyrábí mléko.

Vemeno (obr. 1) se skládá ze dvou polovin: pravé a levé. Každá polovina je rozdělena na přední a zadní lalok. Vemeno má tedy čtyři nezávislé laloky, často nerovnoměrně vyvinuté: u většiny krav se v zadních lalocích produkuje více mléka než v předních. Mléko nemůže přecházet z jednoho laloku do druhého. Každý lalok se skládá z: mléčné žlázy, pojivové tkáně, mlékovodů a bradavky. Žlázová tkáň, která je nejdůležitější částí mléčné žlázy, se skládá z obrovského množství velmi malých váčků – alveolů. Zevnitř jsou alveoly vystlány jednovrstvým sekrečním epitelem, který produkuje mléko. Prostřednictvím tubulů, pokrytých zevnitř stejným epitelem, komunikují s mléčnými kanály, které proudí do mléčné nádrže, která zase komunikuje s bradavkou.

Obrázek 2 ukazuje řez jednou čtvrtinou vemene a diagram alveolů.

Povrch alveolů, které pojmou 1 litr jimi vyprodukovaného mléka před dojením, lze určit jednoduchými výpočty. Průměrný průměr alveoly může být roven 0,2 mm. Pracovní objem jedné alveoly o průměru 0,0002 m bude

Rýže. 1. Stavba vemena krávy:
1 – mléčná žláza; 2 – pojivová tkáň; 3 – svěrač; 4 – nádrž na mléko; 5 – mlékovody; 6 – nervy; 7 – vsuvka; 8 – žíla; 9 – tepna.

Rýže. 2. Stavba alveol vemene:
a – podélný řez 1/4 vemene a struku; b – průřez hrotem bradavky; c — diagram alveolů;
1 – alveolus (velké zvětšení); 2 – mlékovody; 3 – prstencový záhyb; 4 – nádrž na vemeno; 5 – nádrž na vsuvky; 6 – svěračový sval; 7 – výstupní kanál; 8 – kůže; 9 – stěny vsuvek; 10 – sekreční žlázy; 11 – pojivová tkáň; 12 – tepna; 13 – kapilární krevní cévy; 14 — sekreční epiteliální buňky; 15 – žíla; 16 – svalovina ve stěně mlékovodu; 17 – společný mlékovod; 18 – mlékovod; 19 – hvězdicové buňky.

Celková plocha všech alveol, které obsahují 1 litr mléka

Protože před dojením obsahují alveoly dojnice průměrné užitkovosti několik litrů mléka, je pracovní plocha alveol celého vemena více než 100 m2. Tak obrovská pracovní plocha alveol vemene zvířete nás nutí přemýšlet o složitosti a dokonalosti jeho řídicího systému. Obrovské množství alveol pracujících paralelně by nemohlo jednat stejně efektivně bez tak dokonalé kontroly. Je třeba vzít v úvahu, že i celý alveolární systém během každé laktace prochází výraznými změnami. Pravděpodobně složitostí tohoto systému lze vysvětlit jeho velkou citlivost na vnější vlivy, která se projevuje jak onemocněním krav mastitidou, tak i kolísáním užitkovosti a složení mléka.

Proto by inženýři a konstruktéři podílející se na konstrukci dojících strojů neměli ignorovat biologické problémy ovlivňující morfologii a fyziologii laktačních orgánů zvířat.

Vemeno vysoce produktivní krávy může nashromáždit až 25 litrů mléka. Značná část (až 50 %) je v alveolech před dojením a zbytek vyplňuje kanálky a cisterny vemene a struků.

K odstranění mléka z alveol nedochází gravitací, ale pomocí myoepitelu, tj. svalových buněk ve tvaru hvězdy obklopujících alveoly a schopných kontrakcí. Stahováním tyto buňky vytlačují mléko z alveolů do mlékovodů, odkud se dostává do mléčné cisterny a následně do bradavky.

Zadržování mléka ve vemeni, kromě obturátorového svěrače na konci bradavky, je usnadněno speciálním uspořádáním kanálků a kanálků, které mají mnoho zúžení a rozšíření. Kromě husté sítě krevních cév má vemeno dobře vyvinutý systém lymfatických cév a nervových vláken. Největší počet nervových zakončení (receptorů) se nachází v bradavkách. Venku je vemeno pokryto jemnou a velmi elastickou kůží s řídkou srstí; na bradavkách nejsou žádné chloupky.

Struky u krav se liší jak velikostí, tak tvarem. Na konci bradavky je svalový svěrač, který se při vnějším přiložení na bradavku při dojení uvolní. Ztuhlost krávy závisí na stavu tohoto svalu.

Nyní bylo zjištěno, že při sání nebo dojení se podráždění z nervových zakončení bradavek dostává do centrálního nervového systému (mozku) zvířete, odkud je povel vyslán do hypofýzy. Ten vylučuje do krve hormony (hlavně oxytocin), které způsobují kontrakci myoepitelu vemene, v důsledku čehož mléko přechází z alveolů do mlékovodů a dále do cisterny a bradavek.

Kravské mléko obsahuje v průměru 87,5 % vody, 3,8 % tuku, 3,3 % bílkovin, 4,7 % mléčného cukru a 0,7 % minerálních látek. Jeho složení se však liší od krávy ke krávě a u stejné krávy se liší v závislosti na krmení, ustájení, době laktace atd. Množství tuku v mléce je menší v prvních měsících po otelení a více před začátkem krávy . Během dne také procento tuku v mléce nezůstává konstantní.

Dříve se věřilo, že značná část mléka se tvoří ve vemeni při dojení. Vysvětlovalo se to tím, že vemeno údajně nepojme všechno mléko, které se z něj při jednom dojení vydá. Toto tvrzení bylo následně vyvráceno. Mléko se tvoří ve vemeni mezi dojeními v tzv. období volné laktace a při dojení se ho tvoří jen malá část. Jak se v nich hromadí mléko, alveoly mléčné žlázy se postupně natahují, a když je vemeno přibližně z 80-90% plné, jsou velmi natažené. S dalším hromaděním mléka se výrazně zvyšuje tlak ve vemeni, tvorba mléka se zpomaluje a brzy úplně ustává. Jak se mléko z vemene odstraňuje, tlak v něm klesá.

Obvykle se dojení provádí 3-4krát denně. Pokud kráva nedává mléko během jednoho z dojení, může být dojena méně často, aniž by to ohrozilo její produktivitu. Některé farmy tak přešly na dvojité dojení krav, což výrazně zlepšilo podmínky pro využití strojového dojení: při dvojitém dojení se krávy dojí rychleji a čistěji a snížení počtu dojení je v některých případech ekonomicky výhodné. V zahraničí je obecně akceptováno dvojí dojení.

Nutno podotknout, že problematika stavby vemene, sekrece a návratu mléka je stále málo prozkoumaná. Zvláště mnoho nejistot je ve studiu rychlosti dojení a vlivu toho či onoho typu dojení na produktivitu krav. To je vysvětleno skutečností, že procesy probíhající ve vemeni jsou složité a často je nemožné je studovat přímými metodami.

Reflex ejekčního mléka má dvoufázový charakter: stahu myoepitelu a vytlačování mléka z alveolů předchází krátkodobé snížení tonusu svalů cisteren a mírný pokles tlaku ve vemeni. . Poté se zvyšuje tonus hladkých svalů cisteren a širokých kanálků a mléko po nuceném otevření svěrače bradavek vychází. Nárůst a pokles tlaku ve vemeni se opakuje, jak se tvoří mléko. Tento proces usnadňuje umístění mléka vytékajícího z alveol během dojení do nádrží a kanálků. Pravidelné vyprazdňování mléčné žlázy stimuluje produkci mléka ve vemeni krávy.