Физиологические основы машинного доения коров

Лактация коров включает два основных процесса: образование молока в молочной железе и его выведение из вымени — молокоотдачу.

При равномерном, быстром и полном выдаивании коров их суточные удои повышаются, и жирность молока возрастает. Учитывая высокую трудоемкость этого процесса, необходимо стремиться к возможно более полной его механизации в хозяйствах. Для успешной механизации доения нужны основы знаний о строении вымени, образовании и накоплении молока в нем, а также о закономерностях отдачи молока коровой.

Рис. 1.1 Схема строения вымени коровы:
1 — артерия, 2 — вена, 3 — альвеолы, 4 — соединительная ткань, 5 — молочная цистерна, 6 — сфинкnер, 7 — нервы, 8 — молочные протоки, 9 — сосок

Вымя коровы состоит их четырех долей (четвертей) (рис. 1.1). Каждая доля имеет самостоятельные выводные каналы, заканчивающиеся соском. Передние доли обычно менее емкие, чем задние. Снаружи вымя покрыто складчатой и весьма эластичной кожей. Правая и левая его половины отделены друг от друга эластичной перегородкой, служащей одновременно связкой, поддерживающей вымя.

Доли состоят из огромного количества мельчайших пузырьков — альвеол (0,1... 0,4 мм в диаметре), выстланных изнутри однослойным секреторным эпителием. В этих секреторных клетках альвеол и образуется молоко. Альвеолы покрыты густой сетью кровеносных сосудов — капилляров. На внешней стороне альвеол расположены клетки миоэпителия звездчатой формы, которые играют большую роль в выведении молока из альвеол: сокращаясь, они сдавливают альвеолы и способствуют удалению молока в протоки.

Протоки, соединяясь, образуют молочные каналы, а затем молочные ходы, впадающие в молочную цистерну. Ниже нее расположен сосок, внутри которого имеется сосковая цистерна. Сосковый канал в нижней части заканчивается запорной группой мышц — сфинктером.

Молоко образуется из так называемых предшественников молока — белков, жиров, углеводов и минеральных солей, содержащихся в крови. Эти питательные вещества поступают в организм с пищей и доставляются кровью по мельчайшим капиллярам к альвеолам вымени. В альвеолах происходят сложные биофизические и биохимические процессы взаимодействия между плазмой крови секреторными клетками альвеол, в результате чего в клетках осуществляется синтез молока.

Процесс образования молока протекает весьма интенсивно. Корова с удоем 20 кг вырабатывает в сутки около 700 г белка, 800 г жира и 900 г молочного сахара. Через вымя протекает большое количество крови. Для синтеза 1 л молока молочная железа пропускает около 450 л крови.

Образуется молоко в вымени коровы в промежуток между дойками. На ход этого процесса существенное влияние оказывает вместимость вымени. До заполнения вымени на 80...90 % накопление в нем молока происходит практически равномерно. В процессе молокообразования молоко скапливается в альвеолах; при этом избыточное давление внутри вымени повышается до 4 кПа. Далее интенсивность образования его резко замедляется, накопление его прекращается, а затем наблюдается всасывание отдельных составных частей молока в кровь. При этом снижается кислотность молока на 2,5.3 °Т.

У коров средней продуктивности емкость вымени заполняется молоком в период наивысших удоев (на 2-4 месяцах лактации) через 12-14 ч. Для поддержания на высоком уровне процесса молокообразования необходимо систематически освобождать вымя от накопленного в нем молока.

Основная часть молока с более высокой жирностью находится в альвеолярном отделе. Чтобы получить молоко, необходимо вызвать рефлекс молокоотдачи.

Молокоотдача представляет собой сложную двигательную реакцию молочной железы, проявляющуюся в вытеснении молока из альвеолярного отдела в молочные цистерны вымени. Вызывается она безусловнорефлекторным путем, т. е. посредством воздействия раздражителей (теплоты или давления) непосредственно на рецепторы нервной системы вымени, так и под действием условнорефлекторных стимулов, воспринимаемых другими анализаторами внешних раздражителей (слух, зрение и т. д.).

В результате многократного осуществления доения в постоянных условиях на ферме и совпадения во времени акта доения с определенными факторами внешней среды (время, место, последовательность операций на вымени, запуск в работу вакуум-насоса и т. д.) у коров формируются условные рефлексы молокоотдачи и вырабатывается устойчивый стереотип поведения при машинном доении.

Рефлекс молокоотдачи осуществляется одновременно и с одинаковой силой во всех долях вымени, несмотря на различие в количестве образующегося в них молока.

Об интенсивности молокоотдачи судят по крутизне начальной части кривой молокоотдачи (рис. 1.2), отражающей совокупное действие таких показателей процесса, как усилие, применяемое для извлечения молока, а также скорость и время выдаивания. В процессе машинного доения реализуются две задачи. Во-первых, необходимо воздействовать на корову таким образом, чтобы она «припустила», т.е. была готова полностью отдать молоко.

Во-вторых, это молоко нужно извлечь, выдоить из вымени.

Внутренний механизм молокоотдачи сводится к следующему. Раздражение окончаний нервных волокон (рецепторов), возникающее при сосании вымени теленком или доении, через центральную нервную систему передается в головной мозг животного. В ответ на это раздражение (внешний сигнал) мозг выдает команду в гипофиз (железа внутренней секреции, расположенная у основания головного мозга), который выделяет в кровь особый гормон — окситоцин. Последний, дойдя по системе кровообращения до вымени, вызывает быстрое и энергичное сокращение звездчатых мышц, в результате чего молоко из альвеол начинает интенсивно переходить в молочные цистерны и соски. Происходит так называемый «припуск» молока, являющийся ответом животного на внешние раздражения. При этом избыточное давление в вымени быстро возрастает до 5кПа. От момента получения внешнего сигнала до активного припуска молока проходит около 45 с. За это время должны быть выполнены все подготовительные операции на вымени и включен в работу доильный аппарат, поскольку гормон (окситоцин), выделенный гипофизом в кровь, быстро разрушается и перестает воздействовать на альвеолы. Активное сжатие последних при доении длится 3-4 минуты, после чего мышечные волокна расслабляются, наступает спад, а затем полное прекращение молокоотдачи, независимо от того, выдоена корова или нет.

Рис. 1.2 График интенсивности молокоотдачи:
I — молокоотдача; II — жирность; ОА — конец скрытого периода; АВ — период активного припуска молока; ВС — окончание припуска; СD — вторичный припуск при машинном додаивании

Первое и самое важное требование физиологии — выработать у животного полноценный и устойчивый рефлекс молокоотдачи, т.е. приручить корову быстро и полностью отдавать молоко при доении машиной. Это достигается надлежащей подготовкой вымени и правильной организацией работы дояра.

Важно иметь в виду, что внешние раздражители могут как стимулировать, так и тормозить молокоотдачу. К числу положительных раздражителей относятся тепло, приятные физические воздействия на вымя, строгое соблюдение последовательности и выдерживание ритма всех операций машинного доения, спокойное обращение с коровой со стороны дояра. Необходимо правильное проведение подготовительных, основной и заключительных операций.

При подготовке к дойке проверяют уровень вакуума, отсутствие воды в межстенных камерах доильных стаканов, частоту пульсаций пульсатора. В холодное время года доильные стаканы перед надеванием на соски прогревают горячей водой. Не более чем за минуту до надевания доильных стаканов вымя обмывают чистой теплой водой (t = 40...45°С) из разбрызгивателя или ведра и вытирают чистым теплым полотенцем, протирают соски вымени и, одновременно охватывая их руками, подталкивают их снизу вверх для усиления рефлекса молокоотдачи. Если рефлекс молокоотдачи не наступил после обмывания и вытирания вымени, то дополнительно делают массаж.

Перед надеванием доильных стаканов из каждого соска сдаивают несколько струек молока в специальную кружку для обнаружения признаков заболевания вымени маститом.

Далее на соски одевают доильные стаканы. Нельзя устанавливать доильные стаканы на соски до того, как корова припустит молоко.

Продолжительность подготовки вымени к дойке не менее 40 и не более 60 с.

Основная операция — собственно машинное доение. Необходимо предусмотреть в период наибольшего выдаивания полный отвод молока из подсосковых камер доильных стаканов. При спадании напряжения вымени, которое определяется визуально и прощупыванием четвертей, уменьшении или прекращения потока молока проводят машинное додаивание путем оттягивания одной рукой доильных стаканов за коллектор вниз и вперед с одновременным контролем и при необходимости массажом четвертей вымени другой рукой. Важно обеспечить полное выдаивание машиной всех коров без применения ручного додаивания, так как это приучает коров к неполной отдаче молока в доильный аппарат. Машинное додаивание не должно быть более 30 с.

Основная операция должна быть завершена за 4 — 6 мин с учетом машинного додаивания со скоростью доения до 30.35 г/с.

Заканчивают машинное додаивание, когда поток молока прекращается сниманием доильных стаканов с вымени.

Нельзя снимать доильные стаканы под вакуумом. Очень важно не допускать передержки их на вымени и своевременно снимать с сосков.

С точки зрения быстроты выдаивания не следует держать в стаде и тугодойных коров; из-за узости соскового канала, а также сильного развития кольцевого мускула (сфинктера), расположенного внизу соска и запирающего его отверстие, такие коровы плохо выдаиваются. При слабом же развитии соскового сфинктера молоко при наполнении вымени обычно самопроизвольно вытекает из него, что также нежелательно.