王法明,男,毕业于黑龙江八一农垦大学,动物营养硕士。擅长奶牛营养,牧场饲养管理,管理软件应用。现任北京亚禾营养高新技术有限责任公司。
奶牛的乳房悬挂在奶牛后腹部的外壁上,不受骨骼的约束、支撑和保护,奶牛是泌乳和哺乳小牛的器官。
一、奶牛乳房的生理结构及其功能
根据奶牛乳房解剖学,奶牛乳房主要由皮肤、乳头、侧悬韧带、内侧(中央)悬韧带和结缔组织薄层构成(见图1)。根据功能可将乳房结构划分为支撑系统、牛奶分泌管道系统、毛细血管及供血系统、淋巴系统和乳房神经系统等。
图1 奶牛乳房结构
1、支撑系统
乳房的支撑系统主要由中央悬韧带和外侧悬韧带构成,皮肤也有一定的支撑和稳定乳房的作用,支撑系统使乳房紧贴着体壁。中央悬韧带是具有弹性的结缔组织,可缓冲乳房震荡、避免乳房损伤、并调整因奶牛年龄增长或泌乳期变化引起的乳房体积和重量变化。外侧悬韧带是弹性较弱的结缔组织,起始于髋关节的肌腱,沿乳房侧壁向下延伸形成吊装韧带。中央悬韧带、外侧悬韧带和致密结缔组织膜将乳房分隔为具有独立功能的四个乳区(见图2),每个乳区分泌的牛奶通过各自乳区上的乳头排出。通常后面两个乳区产奶占总量的60%,前面两个乳区占40%,这是由于后面两乳区较前面两乳区发育更充分。
图2 奶牛乳房结构
2、牛奶分泌及管道系统
牛奶分泌及管道系统由乳腺泡、乳导管、乳腺池、乳头等组成。
乳腺泡是乳房泌乳的功能单位,乳房由几十亿个分泌牛奶的乳腺泡组成。乳腺泡由单层牛奶分泌细胞构成并呈中空球状结构,其外部被毛细血管和肌上皮细胞围绕(见图3)。乳腺泡从血液中吸取养分,并将这些养分转化为牛奶,分泌的牛奶聚积在乳腺泡管腔中,后经乳腺中像河流样分布的乳腺导管系统排除体外。
10~100个乳腺泡组成一个腺泡小叶,小叶内所有乳腺泡分泌的牛奶均通过一个共同的管道排除。多个腺泡小叶又集合成较大的腺泡分叶,分泌的牛奶经更大的集合管排入位于乳头上方的乳腺池内。一般情况下,奶牛产生的85%~90%的牛奶在乳腺泡内,乳池中有10%~15%的牛奶。
乳头外面是一层光滑的皮肤并有丰富的血管和神经分布,乳头中部形成乳头导管,是牛奶从乳房排除的通道,乳头末端由环状平滑肌(乳头括约肌)构成,乳头括约肌起关闭和开启乳头导管的作用。在乳头和乳腺池的交界处及乳头管另一端的环状平滑肌正上方均有由特别敏感且易损伤的细胞组成的致密皱折组织,构成了防止细菌侵入的有效屏障。
图3 乳腺泡和乳导管
3、毛细血管及供血系统
生成牛奶所需的大量营养物质来自于乳房的毛细血管及供血系统中的血液。乳房每分泌1公斤牛奶需要400~500公斤血液流经乳房。此外,由血液带入乳房的激素也可对乳房发育、牛奶合成及干奶期分泌细胞的再生进行调节。
4、淋巴系统
奶牛在泌乳初期,流入乳房的血量增加,有时会引起液体在乳房中的积压,导致乳房水肿,而淋巴系统分泌的淋巴液可将乳房中多余的液体转移走,有助于进出乳房的液体保持平衡。
5、乳房神经系统
乳房表面分布着对触摸以及温度很敏感的神经受体,这些神经受体接受外源信号,并启动泌乳反射,还可与激素一起调节乳房血流。
二、泌乳机制
1、泌乳机理
当奶牛乳房皮肤被触摸、听到挤奶机声响或看到小牛及小牛吮吸时,神经冲动经脊髓传递到下丘脑,下丘脑刺激脑垂体后叶使之释放催产素,催产素经血液循环流到乳腺泡周围的肌上皮细胞并使之收缩,促使乳腺泡中牛奶排入乳腺导管系统和乳腺池中。此时,牛奶可经乳头导管排除体外。由于血液中催产素浓度会在短时间内下降,其作用只持续6~8分钟,因此,做完挤奶准备工作的一分钟内要尽快将挤奶杯罩在乳头上或开始手工挤奶,拖延将会造成奶产量的下降。因为可能有的第二次催产素释放,其效果通常比第一次弱得多。
图4 泌乳机理
2、排乳抑制
挤奶时,奶牛若发生不适情形,如过渡兴奋、恐惧或疼痛刺激产生的神经信息会传递到肾上腺,使之分泌肾上腺素,引起乳房的血管和毛细血管收缩,导致流入乳房的血流量降低,而流入乳房的催产素也随之减少,造成排乳抑制。同时,肾上腺素还有抑制肌上皮细胞收缩的作用,导致乳腺泡不释放或减少释放牛奶。所以奶厅挤奶时不要有对奶牛大声喊叫或抽打行为。