Физиология лактации. Физиологические основы машинного доения коров. Физиология лактации. Физиологические основы машинного доения кор. Российской федерации ульяновская государственная сельскохозяйственная академия
 Скачать 255 Kb.
|
|
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. Повышение уровня кормления планируется таким образом, чтобы дефицит энергии к концу первой декады у коров средней упитанности не превышая 20-30 %, а у животных с высокой упитанностью –35-45 % от потребностей. При кормлении коров в первые три месяца лактации необходимо учитывать влияние отдельных компонентов рациона на воспроизводительную функцию коров. Не сбалансированное кормление снижает аппетит коров, доступность питательных веществ из потребляемых кормов, приводит к повышенному использованию резервов тела на продукцию молока. Интенсивное образование и накопление недоокисленных продуктов обмена веществ и усиленное использование жира и белка из ресурсов тела при недостатке углеводов приводят к кетозам, нарушает функции печени, снижает упитанность и эффективность оплодотворения. При правильном сбалансированном кормлении осложнения воспроизводительной функции не превышают 10 %. Снижение функциональной активности яичников в ранний постнатальный период проявляется длительными прекращениями циклических экстральных процессов в их организме. Формы и характер проявления анэструса у коров клинически выражаются в виде задержки сроков восстановления нормальных размеров органов репродукции, гипофункционального состояния яичников или наличия в них персистентных желтых тел, или кистозных образований. По-видимому, влияние лактации на проявление репродуктивных качеств происходит путем изменения эндокринного профиля в их организме (ЛГ, ФСГ и прогестерона), ассоциированного с отрицательным балансом энергии, условиями кормления. Указанные признаки, включающие и послеотельные осложнения (дистония, задержание последа, эндометриты) приводят к удлинению сроков возобновления цикла, являются следствием «лактационного стресса». Первая овуляция является своего рода пусковым механизмом репродуктивных циклов у коров. Средние сроки первой овуляции после отела варьируют от 13 – 15,5 до 29 – 31 дней. Более чем в 70 % первая овуляция проходит без внешнего проявления охоты, 2 и 3-я соответственно у 40 – 23 % коров. Для нормализации экстральной цикличности у коров, особенно высокопродуктивных, необходима длительная и разнообразная гормональная стимуляция. Уровень кормления коров до и после отела должен быть таким, чтобы у них в полной мере проявился естественный, генетически обусловленный пик лактации. Недостаточная обеспеченность животных энергией в начале лактации приводит к относительно более раннему наступлению пика лактации и более скорому спаду лактационной кривой, в этих условиях максимальные удои не достигают величины наблюдаемой при авансированном кормлении. Длительное использование одних и тех же кормов вызывает торможение в центральной нервной системе; корма приедаются, аппетит у животных снижается. Поэтому если последняя надбавка кормов в течение 10-12 дней не вызывает повышения удоев, тогда, не уменьшая нормы кормления, меняют состав кормов в рационе и способ их приготовления. Если же такая мера не помогает, прибавку на раздой постепенно, в течение 10 –12 дней снижают и корову переводят на рацион, соответствующий ее удою. В первые три месяца от коров получают до 45 % планируемого удоя. Кормовой аванс рационален только при регулярном проведении контрольных доек новотельных коров не реже двух раз в месяц, чтобы своевременно корректировать рацион. Авансирование рациона проводят пока корова отвечает на него повышением удоя, а затем рацион планируют на фактическую молочную продуктивность. Обильное кормление в ранней период лактации (1-10 недель) вызывает как немедленный эффект, так и последующее влияние на удой. Коровы в этих условиях значительно дольше сохраняют способность направлять питательные вещества корма на образование молока. Обильное же кормление в середине лактации вызывает только немедленный эффект. Скорость падения удоев после пика лактации обусловлена физиологическими сдвигами в организме и постепенной убылью молокообразующих клеток в вымени. Вот почему попытка наверстать упущенное когда начинают улучшать кормление животных во время второй половины лактации оказывается недостаточным и вовсе безрезультатным. За несколько дней до отела начинается «инволюция» молочной железы. Термин «инволюция», понимаемый как обратное развитие, применительно к разным стадиям функционирования молочной железы, вызванную внезапным прекращением выведения секрета (стазом молока), называют «инициированной инволюцией», а регрессию железы в ходе нормальной лактации – «постепенной инволюцией». В ходе инволюции альвеолярная ткань заменяется жировой, размеры железы уменьшаются и она перестает функционировать. Наступает сухостойный период, когда организм коровы переключается на вынашивание плода. У сухостойных нелактирующих коров отложение энергии в плоде, матке, плаценте и плодных водах вносит заметный вклад в энергетический баланс организма. Оптимальная продолжительность сухостойного периода – 60 дней. Запускают коров постепенно путем периодических пропусков очередных доений или неполного выдаивания вымени, а также перестановкой на другое место (стресс - реакция). Инволюция заканчивается в течение 12 – 15 дней сухостойного периода, после чего начинаются процессы восстановления. Следовательно, значение сухостойного периода состоит не только в поддержании нормального развития плода и в сохранении упитанности коров, но и в обеспечении быстрой регенерации секреторного эпителия вымени перед следующей лактацией. Хорошая подготовка коров к отелу и предстоящей лактации характеризуется приростом живой массы тела. Размеры накопления резервного жира у полновозрастных коров рекомендуется регулировать путем снижения уровня кормления и концентрации обменной энергии в сухом веществе корма при завершении лактации и в сухостойный период. Избыточное накопление резервного жира у коров приводит к нарушению обмена веществ, осложнениям при отелах и послеродовым заболеваниям, ведущим к резкой потери упитанности. С другой стороны, если корова не имеет резервов питательных веществ для последующей лактации, она не может достичь генетически заложенного потенциала молочной продуктивности. При недостаточном уровне кормления коров в сухостойный период и в начале лактации молочная продуктивность падает через две недели после отела. Период подготовки к отелу следует рассматривать как период нормализации всех основных физиологических показателей организма беременных животных. Потребности в энергии и в протеине у коров – первотелок и полновозрастных коров заметно различаются. В основе этих различий лежит незаконченный рост у коров – первотелок, особенности обмена в связи с наступившей лактацией, а затем и последующей стельностью. Потеря живой массы коров – первотелок в начальный период лактации трудно компенсируется. Молочная продуктивность коров первотелок в большей степени зависит от их живой массы, величины резервного фонда энергии и белка, от уровня полноценности кормления, чем у полновозрастных коров. Нормирование кормления коров – первотелок должно обеспечивать необходимое авансирование на раздой и восстановление упитанности, а в дальнейшем на рост плода, накопление резервных питательных веществ и компенсаторный рост. Дополнительная потребность в энергии на компенсаторный рост у коров – первотелок проявляется с 6 –7 месяцев лактации и в сухостойный период. Лактационный период - это период времени, в течение которого животное продуцирует молоко. Длительность лактации в днях: у коров – в среднем 305; у коз – 210 – 240; у овец – 120 – 150; у свиней – 60; у кобыл – 180 – 210. Генетический потенциал наших пород животных достаточно высокий. Знаменитая кубинская корова «Белое вымя» при жизни удостоилась памятника из белого мрамора (гольштинская порода), ее высший суточный удой 110,9 кг; за 364 дня лактации удой составил 27674 кг. Корова Вена – ярославской породы на четвертой лактации дала суточный удой 82, 1 кг. Животные поедают большое количество кормов. Для переработки больших объемов корма в молоко должны быть хорошо развиты пищеварительная, дыхательная и сердечно – сосудистая системы. Недостаточно развитые те или иные органы не позволяют получить высокую продуктивность. Генетический потенциал – это лишь наследственная возможность достижения определенного уровня продуктивности при соответствующих условиях. Причина неполной реализации генетического потенциала заключается в несоответствии условий содержания и кормления биологическим потребностям животных. В связи с тем, что функциональные отправления молочной железы регулируются центральной нервной системой и эндокринными железами, лактацию следует рассматривать как функцию целостного организма со всеми сложными взаимосвязями его отдельных органов и систем между собой и с условиями внешней среды. Между молочной железой и другими органами устанавливаются прочные рефлекторные взаимоотношения по принципу обратной связи. С одной стороны, деятельность молочной железы оказывает определенное влияние на функциональное состояние ряда систем и органов целостного организма, с другой – отдельные органы влияют на интенсивность функционирования молокообразующего органа. Известно, что при доении наблюдается отрыгивание порции жвачки и затем начинается вторичное пережевывание пищи, т.е. возникает жвачный процесс. Оказалось, что связь между молочной железой и пищеварительной системой осуществляется через ряд рефлексов. Начало секреторного процесса зависит от деятельности пищеварительного аппарата, от степени подготовленности питательных веществ, которые могли бы быть преобразованы в молоко. Механическое раздражение соска служит сигналом выведения из организма молока, содержащего значительное количество питательных веществ. Последние должны быть пополнены за счет усиленной деятельности пищеварительного аппарата. Раздражение соска вызывает усиление сократительной деятельности всех отделов многокамерного желудка. В связи с этим увеличивается поступление жирных кислот и содержимого сычуга в двенадцатиперстную кишку, что не может не оказать влияния на желчеотделение. Также в период лактации изменяется деятельность желудочных желез и переваривающая сила желудочного сока. Снижение удоев по ходу лактации взаимосвязано со снижением секреторной активности желудочных желез. На характер слюноотделения оказывает влияние беременность и лактация. Усиление работы слюнных желез в период лактации объясняется более интенсивным в это время обменом веществ в организме. При механическом раздражении рецепторов соска кровоснабжение молочной железы значительно возрастает, увеличивается линейная и объемная скорость кровотока в молочной артерии, повышается пульс и температура органа, увеличивается ток лимфы в выносящем протоке молочной железы. Гормоны щитовидной железы влияют на жирномолочность коров. В свою очередь, щитовидная железа нормально функционирует при определенном содержании йода в кормах, который она поглощает из крови. Все это свидетельствует о том, что для получения высокой продуктивности необходимо еще в молодом возрасте развивать все физиологические системы организма. К сожалению, в отдельных хозяйствах при выращивании ремонтного молодняка крупного рогатого скота стремятся получить высокие привесы, оставляя без должного внимания физиологические системы организма. При выращивании ремонтного молодняка необходимо предусматривать меры, направленные на гармоничное развитие внутренних органов и физиологических систем, создавая соответствующие условия содержания и кормления. Существующий резерв в повышении эффективности производства молока – ликвидация бесплодия и получение телят от каждой коровы. Яловость чаще всего приводит если не к прекращению лактации, то к резкому снижению и недополучению большого количества молока. Основными причинами бесплодия и яловости являются наряду с погрешностями в кормлении неудовлетворительные условия содержания, гиподинамия, снижение резистентности организма. Активный моцион и пастбищное содержание, особенно стельных, обеспечивают укрепление здоровья, благоприятный отел, получение здоровых телят и последующую оплодотворяемость коров. Пастбище является «санаторием» для коров: солнце, воздух, сочная зелень – залог того, что каждая корова принесет теленочка, окрепнет к отелу, станет еще продуктивнее. Благодаря ежедневным прогулкам (моцион) зимой на свежем воздухе у жвачных улучшается кровообращение, пищеварение и аппетит, повышается усвоение питательных веществ корма, организм закаляется. Во время прогулок в зимний период под влиянием холода раздражаются «холодовые» нервные окончания на коже. При движениях животного возбуждаются также нервные окончания, заложенные в мышцах, сухожилиях и связках. Все это активизирует центральную нервную систему и ведет к рефлекторному повышению обмена веществ в организме. Прогулки, движение животных препятствуют разрастанию копыт. Моцион также способствует повышению оплодотворяемости, благоприятно влияет на развитие плода, предупреждает трудные отелы и послеродовые заболевания. |