Управление рефлексом доения у коров

       Основной проблемой реализации процесса извлечения молока из вымени при машинном доении является отрицательное воздействие доильных аппаратов на молочную железу животного. Качество работы современных доильных аппаратов определяется, в основном, интенсивностью стимуляции, воспроизводящей нейрогормональный рефлекс молокоотдачи, и безопасностью доения. Существуют разнообразные конструкции доильных аппаратов, наибольшее распространение получили аппараты, создающие вакуумметрическое давление для извлечения молока. Они дают отрицательные результаты: возникают массовые заболевания коров маститом, снижается удой, загрязняется молоко, животные преждевременно уходят в запуск. Для внедрения машинного доения оказалось недостаточным механическое копирование основных параметров акта сосания и ручного доения. Неадекватность действия исполнительной системы, технологических и технических параметров с физиологическими требованиями наносит ущерб животноводческим хозяйствам, при заболевании маститом происходит существенное снижение продуктивности.

физиологов, инженеров, конструкторов, а также других специалистов и указал, что современные устройства недостаточно совершенны в техническом и конструктивном отношениях, мало приспособлены под характерные биологические особенности животных.

Физиологические функции, обеспечивающие определенный уровень жизнедеятельности организма животных, регулируется центральной и вегетативной нервной системой.

И.П. Павлов писал, что живой организм – это в высшей степени саморегулирующаяся система, “…сама себя поддерживающая, восстанавливающая, поправляющая и даже совершенствующая”. Саморегуляция живых организмов – это чрезвычайно сложный процесс, исследование которого начато давно, но особенно интенсивно проводится в последние годы. Системы, поддерживающие постоянно какого-либо параметра, в кибернетике и технике описывается в теории автоматического регулирования.

Если доильную машину запускают с чрезмерно большим вакуумом или своевременно не отключают аппарат продолжает работать на сухом вымени, как это бывает иногда в практике, возникает болевая реакция. Неправильно подобранный вакуум, более 380 мм рт. ст., может вызвать перераздражение интерорецепторов соска и даже выворачивание слизистой оболочки его с последущими разрывом ее и кровотечением. Важными новыми данными о механизме нейрогуморальной регуляции рефлекса молокоотдачи являются установленные показатели ритмов биотоков головного мозга у коров при доении и телят во время сосания молока. По характеру биотоков мозга можно судить о влиянии доильной машины на рефлекс молокоотдачи и в связи с этим определять и разрабатывать наиболее оптимальные параметры доильных машин. Важно проводить мероприятия, направленные на предупреждение поступления болевых импульсов в ретикулярную формацию, кору головного мозга и гипоталамус. Исследования показали, что при машинном доении коров, когда доильный стакан раздражает или травмирует ткани соска, на ЭЭГ четко выражена реакция десинхронизации. Болевые сигналы в этом случае поступают от экстеро- и интерорецепторов соска, которые могут сильно раздражаться при увеличении вакуума более 380 мм рт. ст. Установлено, что сильный вакуум – одна из причин болевого раздражения рецепторного аппарата сфинктера соска и всей молочной железы, это необходимо учитывать в патогенезе маститов. При рассмотрении организма как биокибернетической системы особое значение имеет информация для определения соотношения между раздражением рецепторов вымени и ответными реакции. В современной литературе биоэлектрические состояние коры головного мозга, когда возникает депрессия и десинхронизация фоновой ритмики, обозначается как реакция генерализации, реакция активации, реакци реакции возбуждения. Систематические передержки доильных стаканов вызывают сложный, своеобразно протекающей патологический процесс. К основным клиническим проявлениям передержки относятся ангиодистонический синдром (нарушение периферического кровообращения в капиллярах и прекапиллярных руслах). Сосудистые нарушения, как и весь процесс, происходящий в сосках при передержках доильного аппарата, возникает сразу и сопровождается компенсаторными явлениями. Нарушение периферической иннервации ЦНС, что на ЭЭГ отражается десинхронизацией основного ритма.

Схематическое объяснение механизмов функциональной модели высшей нервной деятельности, определяющих уровень лактации и выраженность рефлекса молокоотдачи, приведено на рисунке 1 ниже.

 Поскольку молокоотдача возникает при взаимодействии нервных и гуморальных факторов, оба эти фактора имеют равное значение в возникновении рефлекса молокоотдачи. Для изучения вопроса становления рефлекса молокоотдачи наиболее преемлемой будет функциональная модель, которая, используя физиологические данные, может указывать путь становления или разрушения нервных связей, обуславливающих уровень молочной продуктивности.

Если вместо положительных сигнальных раздражителей на организм воздействуют отрицательные факторы внешней среды, то вместо доминанты молокоотдачи в коре возникает ориентировочно-оборонительная реакция, образуется обратная отрицательная связь, тормозящая молокообразование. Животные с таким нервным фоном имеют низкий уровень продуктивности, и сам фактор доения не вызывает у них положительных эмоций, что и отражается на их ЭЭГ отсутствием альфа-ритма и медленной активности. Доильный аппарат для раздоя таких животных имеет второстепенное значение, поскольку в этом случае торможение вызывается факторами, не связанными с доением.

 Рис. 1- Функциональная модель высшей нервной деятельности

Если же у животных в результате положительного воздействия внешней среды возникает стойкая доминанта молокоотдачи, то в этом случае доильный аппарат и способ доения имеют ведущее значение.

При реализации рефлекса молокоотдачи у животных возникают два основных состояния. В первом случае, если доильный аппарат вызывает адекватное раздражение, происходит стимуляция альфа-ритма и медленной активности, возникает положительная обратная связь на гормональный фактор, что приводит к раздою и увеличению продуктивности. Во втором – неадекватное доение вызывает десинхронизацию и активацию процессов в коре головного мозга, возникает отрицательная обратная связь на гормональный фактор, и животное снижает продуктивность.

Для эффективного машинного доения, особенно в условиях промышленных комплексов, не менее важным фактором, чем роль доильного аппарата, являются условия, способствующие формированию доминанты лактации. Поэтому при высокомеханизированном ведении молочного животноводства коров нужно постепенно готовить, начиная с рождения, чтобы произошла адаптация их высшей нервной деятельности к новым условиям содержания животных на промышленной основе.

Анализируя биоэлектрическую реакцию мозга коров с субклинической формой мастита при реализации молокоотдачи, можно отметить в ЭЭГ все компоненты, характерные для ориентировочной реакции, и значительно удлиненный латентный период рефлекса молокоотдачи. Отсюда можно сделать вывод, что воздействие доильного аппарата на вымя коров с субклиническим маститом вызывает такой уровень афферентации, который несет информацию о неадекватности раздражителя, вызывая длительную генерализованную неспецифическую реакцию, тормозящую лактогенные функции.

Очевидно, в этом случае доильный аппарат, кроме неадекватного воздействия, вызывает и болевую импульсацию, поскольку резистентность железы при субклиническом мастите понижена и рецепторы более восприимчивы к величине вакуума и силе сжатия сосковой резины.

Оба эти фактора на фоне функционального изменения в ЦНС приводят по мере развития процесса воспаления в молочной железе к торможению лактационной доминанты, обусловливающей уровень молочной продуктивности животных.

При повышении рабочего вакуума в подсосковой камере в ЭЭГ регистрируются генерализованная десинхронизация и исчезновение альфа-ритма. Эти ранние признаки служат показателем начинающейся болевой реакции. Если доильный аппарат функционирует адекватно характеру естественного рефлекса молокоотдачи, то в электроэнцефалограмме регистрируется альфа-ритма 8-10 кол/с при амплитуде 20-50 мкВ (А.Н. Голиков, Е.И. Любимов, 1966, 1968).

Поскольку молокоотдача возникает при взаимодействии нервных и гуморальных факторов, оба эти фактора имеют равное значение в возникновении рефлекса молокоотдачи. Для изучения вопроса становления рефлекса молокоотдачи наиболее  преемлемой  будет функциональная модель, которая, используя физиологические данные, может указывать путь становления или разрушения нервных связей, обуславливающих уровень молочной продуктивности.

Если вместо положительных сигнальных раздражителей на организм воздействуют отрицательные факторы внешней среды, то вместо доминанты молокоотдачи в коре возникает ориентировочно-оборонительная реакция, образуется обратная отрицательная связь, тормозящая молокообразование. Животные с таким нервным фоном имеют низкий уровень продуктивности, и сам фактор доения не вызывает у них положительных эмоций, что и отражается на их ЭЭГ отсутствием альфа-ритма и медленной активности. Доильный аппарат для раздоя таких животных имеет второстепенное значение, поскольку в этом случае торможение вызывается факторами, не связанными с доением.

 Реализация рефлекса молокоотдачи у животных зависит от функционального состояния нервно - гормональной системы. Она в процессе эволюции отбирает все факторы, способствующие реализации процесса молокообразования и молокоотдачи. Сосковая резина доильных аппаратов, из-за ухудшения ее физико-механического состояния в процессе эксплуатации, отрицательно воздействует на состояние нервно – гормональной системы животного. Это приводит к десинхронизации ее ритма работы и снижению продуктивности коров.

 Предложена методика, обеспечивающая при диагностики доильных аппаратов монтаж сосковых резин в гильзах в одной плоскости. Устройство для определения деформации сосковой резины доильных аппаратов включает световой излучатель, который устанавливается внутрь нижней части сосковой резины доильного стакана, и указатель деформации для определения плоскости смыкания сосковой резины в гильзе доильного стакана. В качестве указателя деформации использован плоский прозрачный масштабный угломер, устанавливаемый с одинаковой соосностью под каждой головкой сосковой резины доильных аппаратов. Предложенное устройство может быть практически использовано в серийных доильных установках. Опытный образец предложенного устройства в эксплуатационных условиях позволил при одинаковой соосности и точности установки плоскости смыкания сосковой резины во всех доильных стаканах одного доильного аппарата повысить продуктивность коров до 5 % в год и снизить заболеваемость субклинической формой мастита до 30 %.

   Рефлекс молокоотдачи у животных имеет сложный характер и разделяется на условные и безусловные. Он считается полноценным, если соотношение условных и безусловных его составляющих находятся в соотношении примерно 81:19 %. У большинства коров безусловный рефлекс молокоотдачи вызывается раздражением механорецепторов молочной железы в течение 40…60 секунд с интенсивностью 2,2…2,4 кг с частотой раз в секунду.

Доильный аппарат при реализации рефлекса молокоотдачи может вызывать адекватное раздражение, что приводит к раздою и увеличению продуктивности коров. При неадекватном доении возникает десинхронизация в коре головного мозга и продуктивность коров снижается.

1. Различные режимы подготовки коров к доению у большинства из них вызывают синхронные изменения продолжительности выдаивания молока из долей вымени. Однако, в процессе машинного доения коров, генерация импульсов с рецепторов сосков вымени происходит неодинаково в различные фазы цикла пульсации. Перемещения стенок соска вымени, происходящая в динамические фазы тактов сосания и сжатия, обеспечивают наибольшую генерацию импульсов. В статистической фазе тактов сосания и сжатия частота импульсов с сосков вымени уменьшается более чем в два раза. Одной из причин этого является то, что в соске и ареоле молочной железы имеются медленно адаптирующие и быстро адаптирующие механорецепторы. Генерация афферентной  импульсации при растяжение или сжатие соска наблюдается только у быстро адаптирующих механорецепторов. Также выявили, что пороговая и болевая чувствительность сосков, в виде раздражения экстерорецепторов сосков током, повышается после машинного доения и снижается после ручного, что свидетельствуют о сложном и неблагоприятном процессе пневмомеханического способа доения.