Млекопитающие. Особенности организации млекопитающих Кровеносные сосуды вымени

Гистология

Молочная железа - специфический тип апокринной железы, отвечающей за выработку молозива во время рождения. Молочная железа считается апокринной. Многие ученые утверждают, что молочные железы - это видоизмененные потовые железы. Но другие опровергают это мнение, утверждая, что молочные железы являются сальными железами.

Структура

Основным компонентом зрелой молочной железы являются альвеолы (полые впадины несколько миллиметров шириной), очерченные вырабатываемыми молоко кубовидными клетками и окруженные миоэпителиальными клетками. Эти альвеолы объединены в группы, известные как дольки, каждая из которых соединена с соском млечным протоком. Миоэпителиальные клетки способны сокращаться под действием окситоцина, вырабатывая, таким образом, молоко, выделяемое из альвеолярных единиц в люмен дольки к соску, где оно накапливается в млечных протоках. Когда младенец начинает сосать, срабатывает гормонально (окситоцином) обусловленный рефлекс и молоко матери начинает выделяться в рот младенца.

Всю выделяющую молоко ткань, ведущую к одному млечному протоку, называют «простой молочной железой»; а «сложной молочной железой» является совокупность всех молочных желез, ведущих к одному соску. У людей две сложных молочных железы, и каждая сложная молочная железа состоит из 10-20 простых желез. Наличие более двух сосков называется полителией, а наличие более двух сложных молочных желез называется гипермастией.

Для обеспечения корректной поляризованной морфологии структуры млечного протока служит другая важная составляющая - молочные эпителиальные клетки внеклеточного матрикса (ВКМ), которые в совокупности с адипоцитами, фибробластом, клетками воспалительного инфильтрата образуют структуру груди. Молочные эпителиальные клетки внеклеточного матрикса (ВКМ) состоят в основном из миоэпителиальной базальной мембраны и соединительной ткани . Они не только помогают поддерживать базовую структуру молочной железы, но и служат соединительным мостиком между молочными эпителиями и их местной и общей средой во всем органе.

Развитие и гормональный контроль

Молочные железы развиваются в ходе различных жизненных циклов. Они существуют у обоих полов в зачаточном состоянии, формируя рудиментарную структуру протоков. На этой стадии развитие молочной железы зависит от исходных гормонов, а так же от паракринной связи между соседними эпителиальными и мезенхимальными клетками паратиреоидным гормонсвязывающим белком. Благодаря этому белку между этими двумя типами клеток происходит внешняя и внутренняя реакция , в результате которой зародыш молочной железы эпителиальных клеток может получить развитие и расти вниз в мезенхимальный слой до тех пор, пока не достигнет скопления жировой ткани, чтобы начать первый этап ответвления.

В то же время эмбриональные мезенхимальные клетки вокруг эпителиального зародыша получают выделяемое вещество, активируемое паратиреоидным гормонсвязывающим белком, таким как BMP4, и могут преобразоваться в плотную, специфичную молочную мезенхиму, которая позже разовьется в соединительную ткань с волокнистыми нитями, формируя кровеносные сосуды и систему лимфы. Базальная мембрана, содержащая главным образом ламинин и коллаген, сформированная чуть позже дифференцированными миоэпителиальными клетками сохраняет направленность структуры протоков.

Развитие млечных протоков происходит у женщин в ответ на циркуляцию гормонов, первый этап развития наблюдается в течение предродовой и послеродовой стадии и позже в ходе полового созревания. Эстроген способствует дифференцированию ответвлений, у мужчин же тестостерон его сдерживает. Структура протоков, достигая пределов скопления жировой ткани молочной железы, раздваивается на конце, вторичные ответвления также раздваиваются, создавая, таким образом, люмен протоков. Эти процессы моделируются компонентами млечных эпителиальных клеток, взаимодействующих с исходными гормонами и локальным выделяемым веществом.

Однако, для каждого механизма "ниша" эпителиальных клеток может быть уникальной с различными характеристиками и плотностью базальной мембраны от одного ответвления к другому с целью регуляции роста клеток или их локальной дифференциации. Важными компонентами являются бета-1 интегрин, рецептор эпидермального фактора роста, ламинин 1\5, коллаген-IV, металлопротеиназы, гепарансульфатпротеогликан и т.д. Повышенный уровень циркулирующих гормонов и эстрогена достигает мультипотентных клеток через тонкий слой базальной мембраны и способствует экспрессии гена.

Таким образом, клетки могут развиться в миоэпителиальные или люминальные (протоки) эпителиальные клетки, а повышенное количество металлопротеиназов может уменьшить окружающие эпителиальные клетки, способствуя дальнейшему росту протоков в скопления жировой ткани. С другой стороны, базальная мембрана вдоль зрелых молочных протоков плотнее с сильной адгезией к эпителиальным клеткам посредством слипания с интегриновыми и неинтегриновыми рецепторами. При развитии побочной ветви она прорастает вперед через миоэпителиальные клетки, уменьшая базальную мембрану, а затем нарастает на перидуктальный слой волокнистой стромальной ткани. Снижение фрагментов базальной мембраны (ламинин-5) способствует продвижению млечных эпителиальных клеток. Однако взаимодействие ламинин-1 с неинтегриновым рецептором оказывает негативное воздействие на организм в случае рака. Эти сложные перекрестные связи грудного внеклеточного матрикса и эпителиальных клеток обеспечивают правильное здоровое развитие молочных желез.

Секреторные альвеолы развиваются в основном при беременности, когда повышающиеся уровни пролактина, эстрогена и прогестерона вызывают дальнейшее образование ответвлений, вместе с увеличением жировой ткани и кровотока. При беременности прогестерон сохраняется на стабильно высоком уровне концентрации, таким образом, сигнализирование через рецепторы происходит постоянно. Когда формирование млечного протока почти завершено, «листья » альвеол дифференцируются от люминала эпителиальных клеток и раскрываются на конце каждой ветви.

На поздней стадии беременности и в первые дни после рождения вырабатывается молозиво. Выработка молока (лактация) начинается через несколько дней вследствие снижения циркуляции прогестерона и наличия другого важного гормона пролактина, который способствует дальнейшему альвеологенезису, производству молочного белка и регулирует осмотический баланс и функцию плотного сочленения.

Ламинин и коллаген в миоэпителиальной базальной мембране, взаимодействующие с бета-1 интегрином на эпителиальной основе, являются важным составляющим этого процесса. Их сочленение обеспечивает правильное расположение рецепторов пролактина на базальной латеральной стороне альвеолярных клеток. Сосание ребенка вызывает выпуск гормона окситоцина, стимулирующего сокращение миоэпителиальных клеток. Благодаря такому двойному контролю внутриклеточного матрикса и системных гормонов секреция молока усиливается для обеспечения достаточным количеством питательных веществ младенца.

В момент открывания от груди, сниженный пролактин вследствие отсутствия механической стимуляции (сосание ребенка) и изменений в осмотическом балансе, вызванных молочным застоем и ослаблением плотного сочленения, вызывает прекращение производства молока. У некоторых видов животных наступает полное или частичное уменьшение альвеолярных структур в момент открывания. У людей снижение лишь частичное и уровень снижения зависит от конкретного человека. У некоторых других видов (пр. у коров) все альвеолы и секреторная структура протоков разрушаются апоптозом и аутофагией вследствие отсутствия факторов, способствующих росту со стороны или внутриклеточного матрикса или циркулирующих гормонов.

В то же время апоптоз эндотелиальных клеток кровеносного капилляра ускоряет регресс поддерживающей ткани лактационных протоков. Сужение структуры млечных протоков и реконструкция внутриклеточного матрикса различной протеиназой находится под контролем соматостатина и других гормонов, препятствующих росту, и локальных факторов. Но функциональная структура млечных протоков вновь формируется при повторной беременности.

Рак груди

Образование опухолей в молочных железах может быть вызвано биохимически аномальным уровнем циркулирующих гормонов или локальными компонентами внутриклеточного матрикса, а также механическим изменением напряженности млечной основы. Вследствие одной из этих причин млечные эпителиальные клетки начинают бесконтрольный рост , что может привести к раку. Почти все случаи рака молочной железы происходят в дольках или протоках молочных желез.

Молочные железы у других млекопитающих

Выдающаяся грудь взрослой женщины , необычно крупной относительно размера тела, является уникальным элементом эволюционного развития, цель которого еще не полностью известна; другие млекопитающие склонны иметь менее заметные молочные железы, которые выдаются только при заполнении молоком. Количество и расположение сложных и простых молочных желез значительно различаются у различных млекопитающих. Соски и железы могут располагаться в любом месте вдоль двух молочных линий, двух примерно параллельных линий вдоль брюшной полости тела. В общем, у большинства млекопитающих молочные железы развиваются парно вдоль этих линий в количестве примерно равному количеству рождаемых однократно. Количество сосков варьируется от 2 (у большинства приматов) до 18 (у свиней). У Виргинского опоссума 13 сосков, это одно из немногих известных животных с нечетным количеством сосков. В следующей таблице перечислено количество и расположение желез у различных представителей млекопитающих:

У мужских особей млекопитающих также присутствуют рудиментарные молочные железы и соски, но есть и исключения: у самцов мышей нет сосков, а у жеребцов нет ни сосков, ни молочных желез. У Бурого крылана присутствуют молочные железы, выделяющие молоко; выделение молока у мужских особей встречается у некоторых видов млекопитающих, в том числе у людей.

Молочные железы можно назвать фабриками по производству протеина. Созданы лаборатории, выращивающие животных, в основном коз и коров, для производства протеинов в фармакологических целях. Сложные гликопротеины, такие как моноклональные антитела или антитромбин не могут быть произведены генетически спроектированными бактериями, и производство у живых млекопитающих намного более дешево, чем использование клеточных культур млекопитающих.

Эволюция молочной железы

Считается, что молочные железы - это трансформированные потовые железы, а точнее с апокринные потовые железы. Многие современные теории основаны на сравнении линий существующих млекопитающих - однопроходных яйцекладущих, сумчатых и плацентарных млекопитающих. Одна из теорий утверждает, что молочные железы развились из желез, в которых хранились яйца древних млекопитающих и которые защищали яйца от инфекции . Другие теории предполагают, что секреции использовались вылупившимися детенышами и что запах секреций помогал детенышам отыскивать мать.

Лактация развилась задолго до развития молочной железы и млекопитающих.

Концевые фаланги пальцев большинства млекопитающих защищены роговыми когтями - производными эпидермиса. У древесных форм они остры и сильно изогнуты, у роющих - удлинены и уплощены. У всех кошачьих (кроме гепарда) когти втяжные: коготь вместе с концевой фалангой особыми сухожилиями притягивается к дорзальной поверхности предпоследней фаланги и поэтому не тупится при ходьбе. У многих "приматов когти преобразовались в ногти, прикрывающие концы пальцев только сверху; снизу развита мягкая подушечка, что повышает осязательные способности пальцев. Усложнение когтей привело к образованию копыт - толстых роговых образований, почти целиком охватывающих концевую фалангу. Особенно хорошо копыта развиты у быстро бегающих видов (лошади , антилопы, козлы и др.).

За счет мощного разрастания ороговевающего эпителия образуются массивные рога у носорогов и рога полорогих - полые роговые чехлы, одевающие костные стержни, срастающиеся с лобными костями. Рога оленей - костные образования, производные кориума; они ежегодно сбрасываются. У многих млекопитающих на хвосте и на конечностях развиваются роговые чешуи, сходные с чешуями пресмыкающихся (сумчатые, насекомоядные, грызуны). У ящеров крупные, черепицеобразно налегающие друг на друга, ромбические роговые чешуи покрывают всё тело. У броненосцев (неполнозубые) панцирь образован костными щитками (производные кориума), сверху покрытых роговыми пластинками - производными эпидермиса.

Кожные железы образуются из эпидермальных зачатков, погрузившихся в толщу кориума. Различают несколько типов желёз. Сальные железы имеют гроздевидное строение, а их протоки открываются в волосяные сумки. Стенки желез образованы многослойным эпителием. Его клетки испытывают жировое перерождение, образуя жирный секрет, который смазывает поверхность кожи и волосы, способствуя сохранению эластичности, и препятствует проникновению микробов и грибков.

Потовые железы имеют вид трубок со стенками из однослойного эпителия; конец трубки часто свертывается в клубок. Протоки потовых желез открываются на поверхности кожи или в верхней части волосяной сумки. Эпителиальные клетки этих желез секретируют пот. Пот на 97-99% состоит из воды, в которой растворены мочевина и креатин, летучие жирные кислоты и соли (они есть и в моче). Таким образом, с потом выделяются продукты распада, но основная функция потовых желез терморегуляционная: выделяющийся при перегреве пот испаряется, охлаждая тело. Потоотделение регулируется тепловыми центрами головного и спинного мозга. Потовые железы обильны у приматов и копытных, относительно слабо развиты у собачьих , кошек , зайцеобразных и грызунов, отсутствуют у китообразных, ленивцев, ящеров. У видов со слабым развитием потовых желез терморегуляция осуществляется иначе. Так, у собак при перегреве теплоотдача усиливается путем учащения поверхностного дыхания ("полипное") и испарения слюны с высунутого языка и слизистой ротовой полости.

Пахучие железы млекопитающих представляют собой видоизмененные потовые или, реже, сальные железы, а иногда объединение тех и других. Выделяют пахучий секрет. Такими железами "являются анальные железы многих хищников, особенно куньих, мускусные железы кабарги , бобров, выхухоли и ондатры, предглазничные железы многих парнокопытных (олени, антилопы, овцы), копытные железы козлов и т. д. Пахучий секрет этих желез служит прежде всего для мечения территории и для видового опознавания. Реже сильный вонючий секрет анальных желез используется для самозащиты (американские скунсы , или вонючки, - Mephitis , отчасти некоторые хорьки и др.). Совокупность запахов секретов пахучих, сальных и потовых желез позволяет животным отличать особей своего и других видов, облегчает встречу самцов и самок. Индивидуально специфический состав микрофлоры, обитающей на поверхности кожи и разлагающей жирные кислоты секрета желез, определяет запах индивида. Это позволяет членам группы (семьи) различать "своего" и "чужого". Широкое использование запаховых меток коррелирует со свойственной большинству млекопитающих высокой чувствительностью органа обоняния.

Млечные железы - видоизмененные потовые железы - развиваются у самок всех млекопитающих. У однопроходных млечные железы сохраняют трубчатое строение и расположены группами - железистыми полями - у утконосов на брюхе, у ехидн - в выводковой сумке. Сосков нет и протоки желез открываются в волосяные сумки; детеныши слизывают выступившие капельки молока с волос. У остальных млекопитающих млечные железы имеют более сложное, гроздевидное строение; протоки молочных желез открываются на сосках. У части видов соски двумя рядами расположены от передних конечностей до паха (насекомоядные, хищники, грызуны), у других, сохраняется только грудная пара сосков (приматы, сирены, слоны, летучие мыши) или только соски в паху. У большинства копытных млечные железы правой и левой сторон сливаются в расположенное в паху вымя, имеющее два или четыре соска. Число сосков варьирует у разных видов млекопитающих от 2 до 12 пар и примерно соответствует числу рождаемых детенышей.

Таким образом, кожный покров, млекопитающих выполняет многие функции. Секреты кожных желез, тонкой пленкой покрывающие кожу, поддерживают ее эластичность, предохраняют от намокания и проникновения инфекции; пахучесть секретов играет важную роль во внутривидовых отношениях. Роговой слой эпидермиса защищает кожу от механических повреждений, уменьшает потери воды. Волосяной покров и жировая подкожная клетчатка уменьшают теплоотдачу, способствуя поддержанию постоянной температуры тела. Помимо этого, запасы жира в подкожной клетчатке служат энергетическим резервом. Деятельность потовых желез определяет участие кожи в водно-солевом обмене и в терморегуляции. Пигменты волос и кожи обеспечивают видоспецифическую окраску животных.

У водных млекопитающих кожа и волосяной покров повышают гидродинамические качества их тела. У лишенных волосяного покрова китообразных очень толстая кожа с гладким и упругим эпидермальным слоем и мощным кориумом, сосочки которого особенно глубоко вдаются в эпидермис. Промежутки между сложно переплетающимися эластиновыми и коллагеновыми волокнами кориума заполнены жиром. Такая конструкция кожи обеспечивает ее высокую упругость: прогибаясь под давлением, кожа гасит турбулентные завихрения, нарушающие плавное (ламинарное) обтекание водой тела животного. Этому же способствуют рефлекторные волны сокращений подкожной мускулатуры, пробегающие по телу дельфина при ускорении движения. У одетых густым мехом водных млекопитающих (выхухоль, бобры, выдры, норки и др) мощная подпушь из извитых волос. Возвышающиеся над подпушью остевые и направляющие волосы имеют "копьевидную" форму; в воде их верхняя часть отклоняется в противоположную движению сторону и ложится на пружинящий- слой пуховых волос. Поэтому волосяной покров этих животных образует пружинящую (демпфирующую) систему, аналогичную упругой коже китообразных.

Скелетно-мышечная система . Скелет млекопитающих отличается разнообразием строения, что соответствует большому разнообразию используемых ими способов движения. Позвоночник состоит из шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового отделов. Его характерная особенность - платицельная (с плоскими поверхностями) форма позвонков, между которыми расположены хрящевые межпозвоночные диски. Хорошо выражены верхние дуги. В шейном отделе имеется семь, позвонков, от длины которых зависит и длина шеи; только у ламантина и ленивца - Choloepus hoffmani их 6, а у ленивца- Bradypus 8-10.

Шейные позвонки очень длинны у жирафа и очень коротки у китообразных, не имеющих шейного перехвата. К позвонкам грудного отдела причленяются ребра, образующие грудную клетку. Замыкающая ее грудина плоская и только у летучих мышей и роющих видов с мощными передними конечностями (например, кротов) имеет небольшой гребень (киль), служащий местом прикрепления грудных мышц. В грудном отделе 9-24 (чаще 12-15) позвонков, последние 2-5 грудных позвонков несут "ложные ребра", не доходящие до грудины. В поясничном отделе от 2 до 9 позвонков; с их крупными поперечными отростками сливаются рудиментарные ребра. Крестцовый отдел образован 4-10 сросшимися позвонками, из которых только два первых истинно крестцовые, а остальные - хвостовые. Число свободных хвостовых позвонков колеблется от 3 (у гиббона) до 49 у длиннохвостого ящера.

Различна степень подвижности отдельных позвонков. У мелких бегающих и лазающих зверьков она велика по всей длине позвоночника, поэтому их тело может изгибаться в разных направлениях и даже свертываться в клубок. Менее подвижны позвонки грудного и поясничного отделов у крупных, быстро двигающихся животных. У млекопитающих, передвигающихся на задних ногах, (кенгуру , тушканчики, прыгунчики), наиболее крупные позвонки находятся в основании хвоста и крестца, а далее вперед их величина последовательно убывает. У копытных, наоборот, позвонки и особенно их остистые отростки крупнее в передней части грудного отдела, где к ним прикрепляется мощная мускулатура шеи и отчасти передних конечностей.

Череп млекопитающих синапсидного типа. Он обладает скуловой дугой, образованной костями: верхнечелюстная - скуловая - чешуйчатая. От рептилий череп млекопитающих отличается заметно большим объемом мозговой коробки, уменьшением числа костей (за счет их редукции и срастания) и причленением к позвоночнику двумя мыщелками. Нижняя челюсть образована лишь одной парной костью - зубной, непосредственно причленяющейся к скуловому отростку чешуйчатой кости. Суставная кость нижней челюсти рептилий , уменьшаясь в величине, превращается в одну из косточек среднего уха млекопитающих - молоточек (malleus). Другая часть аппарата среднего уха млекопитающих образована квадратной костью, превращающейся в наковальню (incus); третья слуховая косточка - стремечко (stapes) образовалась из верхнего отдела гиоидной дуги - гиомандибуляре уже у земноводных и сохраняется у всех наземных позвоночных.

В черепной коробке четыре затылочные кости сливаются в общую затылочную кость (occipitale), окружающую большое затылочное отверстие и образующую два затылочных мыщелка для сочленения с позвоночным столбом. Ушные кости срастаются в парную (правую и левую) каменистую кость (petrosum). Дно черепа образуют непарные основная клиновидная (basisphenoideum) и переднеклиновидная (praesphenoideum), а впереди них в обонятельной области развивается непарная решетчатая кость (ethmoideum). Межглазничную перегородку и передненижнюю часть мозговой коробки образуют парные основные кости: глазоклиновидные (orbitosphenoideum) и крылоклиновидные (alisphenoideum).

Чтобы ответить на вопрос, как образуется молоко, необходимо познакомиться с тем, как устроено, как растет и развивается вымя у коровы.

Молочные железы имеются у млекопитающих животных обоих полов, но у самцов они остаются недоразвитыми, а у самки растут и развиваются, потому что тесно связаны с ее органами размножения, с половыми железами. По мере созревания половых желез- яичников - растут и молочные железы.

Будучи кожными образованиями, молочные железы родственны потовым железам. Недаром ученые находят тесную связь между молочностью коров и количеством потовых желез в коже.

В мире млекопитающих можно встретить животных с весьма просто устроенными молочными железами.

У австралийского яйцекладущего животного утконоса молочные железы представлены несколькими десятками трубчатых железок по,обеим сторонам от так называемой белой линии живота. Каждая трубочка заканчивается выводным протоком, напоминающим проток потовой железы. Из протока выделяется секрет, только отдаленно напоминающий молоко. Он стекает с волос на брюшке матери, и детеныши слизывают его. Соски у утконоса отсутствуют.

У сумчатых животных (например, у австралийского кенгуру) в молочных железах нет цистерн, но имеются соски, через которые детенышу, находясь в сумке на брюхе матери, высасывают молоко.

Поиному устроена молочная железа коровы. Вымя у нее образуется из слияния трех пар желез, но нормально развиты бывают только две передние пары. Третья так и остается недоразвитой. Пятый и шестой соски у коров встречаются довольно часто, и из них иногда удается извлечь немного молока.

Вымя коровы одето мягкой и весьма эластичной, растяжимой кожей, покрытой редкими волосами. Чем продуктивнее корова, тем тоньше на ее вымени кожа. В молочной железе может накапливаться между доениями значительное количество молока, и объем ее увеличивается примерно на одну греть по сравнению с первоначальной величиной. Более половины удоя размещается в вымени благодаря его растяжению.

В вымени различают: железистую ткань, состоящую из мельчайших пузырьков - альвеол, видимых только под микроскопом; молочные протоки, по которым молоко проходит в молочные цистерны; кровеносные и лимфатические сосуды; нервные волокна.

Строение вымени можно видеть и невооруженным глазом. На разрезе заметна соединительная ткань в виде белых пластинок, окружающих железистую часть, окрашенную в оранжево-розовый цвет. Здесь находятся альвеолы и разного диаметра протоки.

В вымени коровы четыре доли (четверти) -две передние и две задние (рис. 3). Если ввести через соски окрашенную жидкость, то можно убедиться в том, чтодоли не соединяются между собой протоками (рис. 4). Это позволяет выдаивать каждую из них отдельно. При некоторых заболеваниях вымени, например мастите, обычно поражается какая-либо одна доля. Что вымя состоит из четырех обособленных долей, видно также из того, что полностью выдоить корову можно только через все четыре соска.

Правая и левая половины вымени отделены друг от друга подкожной эластичной перегородкой из соединительной ткани, которая одновременно служит связкой, поддерживающей вымя. С возрастом коровы эта связка ослабевает и вымя несколько отвисает (рис. 5). Такие же эластичные перегородки разделяют молочную железу на отдельные дольки.

Альвеол в каждой доле вымени огромное количество. Внутренняя поверхность их составляет несколько квадратных метров (рис. 6). Альвеолы выстланы секреторными клетками. В крупных альвеолах до сотни таких клеток. В них и образуется молоко. Задние четверти молочной железы имеют больше альвеол, чем передние, и поэтому вырабатывают больше молока.

Образовавшееся в секреторных клетках молоко переходит в полость альвеол, а отсюда сначала в узкие, а затем в более широкие протоки, по которым стекает в молочные цистерны.

Молоко из альвеол не может выйти самотеком. Оно поступает только во время доения, но об этом мы расскажем дальше.

Соответственно четырем соскам в вымени имеется четыре пазухи (цистерны). В каждую из них и открываются от 12 до 50 широких протоков. Нижний отдел называется сосковой цистерной (рис. 7). Цистерны и протоки представляют собой единую систему с одинаковым давлением. Цистерны вмещают 600 миллилитров молока и более. Впрочем, у разных животных и в разных четвертях этот объем далеко не одинаков. Примерно 40 процентов удоя заключено в цистернах и протоках, остальное - в альвеолах. В передних четвертях цистерны обычно расположены на боковой стороне, а в задних-на задней стороне вымени. Это полезно учитывать при массаже вымени и выдаивании молока.

Полости альвеол, молочных протоков и цистерн составляют определенную емкость вымени.

Сосковая цистерна переходит внизу в узкий и короткий выводной канал. Во время доения он укорачивается, а сосковая цистерна расширяется. Выводной канал имеет круглый запирательный мускул - сфинктер (рис. 8). От состояния сфинктера, его тонуса (напряжения) зависит тугодойкость коровы. Выводной канал и его запирательный мускул также служат некоторым препятствием для проникновения в сосок бактерий.

Кожа на сосках молочной железы коровы состоит из многих слоев клеток. Они плотно прилегают к мышцам. Кожа на сосках лишена волос и не имеет сальных и потовых желез, поэтому при плохом уходе за выменем, особенно в летние ветреные дни, на сосках могут появиться трещины.

Чтобы получить более полное представление о том, как устроено вымя, следует обратить внимание еще на одно обстоятельство.

Альвеолы и тонкие молочные протоки снаружи выстланы особыми клетками (рис. 6). 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. Звездчатые клетки, расположенные вдоль тонких протоков, сокращаясь, открывают эти канальцы и способствуют продвижению молока по направлению к цистернам.

Если забить лактирующую корову, а затем удалить вымя и сделать поперечный или продольный разрез его, то мы с удивлением отметим, что в нем, за исключением небольших цистерн, в сущности нет видимых полостей. А между тем вымя коровы обладает значительной емкостью. Огромное количество альвеол, узких и широких протоков, цистерны в состоянии вместить большое количество молока-15 литров и более. Такое количество молока удерживается в вымени и не вытекает наружу благодаря наличию запирательного мускула в сосках и особому устройству протоков, по которым молоко стекает в цистерну.

В чем же заключается эта особенность? Вымя можно сравнить с губкой, которая удерживает в себе воду благодаря множеству узких трубочек, пронизывающих тело губки в разных направлениях. Чтобы выжать воду из губки, требуется приложить определенное усилие. Это же относится и к молочной железе, из которой удается извлечь молоко только после сжатия альвеол.

Молочные протоки состоят из расширений, чередующихся с сужениями в тех местах, где они прокладывают себе путь через перегородки соединительной ткани между дольками вымени (рис. 9). К тому же протоки в молочной железе соединяются друг с другом под разными углами. Уже одно это обстоятельство могло бы объяснить, почему вымя в состоянии удержать относительно большое количество молока. Некоторые ученые, кроме того, считают, что в устьях молочных протоков имеются утолщения из гладкой мышечной ткани, наподобие сфинктеров в сосках.

Наконец, следует иметь в виду, что по мере накопления молока каналы в вымени способны расслабляться и размещать образующееся молоко.

Как видит читатель, строение вымени способствует удержанию накопившегося в нем молока, но оно же затрудняет его выдаивание.

И все же описываемый нами механизм, как говорят, "отказывает", у некоторых коров молоко непроизвольно вытекает из цистерны через соски. Обычно это является следствием слабости соскового сфинктера.

Кровеносные сосуды вымени

Молочная железа богата кровеносными сосудами. Чем богаче она кровеносными и лимфатическими сосудами, а также нервными сплетениями, тем больше в ней образуется молока (рис. 10). Каждая альвеола окружена густой сетью капилляров (мельчайших кровеносных сосудов). Через вымя лактирующей коровы в одну минуту протекает примерно 3,5 литра крови, у сухостойной - в четыре раза меньше. Кровеносные сосуды в молочной железе способны быстро пропускать кровь. Ведь для образования одного литра молока через вымя должно пройти не менее 400 литров крови. Вот почему между продуктивностью коровы и развитием артериальных сосудов вымени существует прямая связь. У старых коров, снижающих удои, значительно уменьшается количество мелких артерий в вымени.

По артериям, как известно, кровь идет к молочной железе, а по венам оттекает от нее и возвращается к сердцу. Артерии проходят глубоко в теле животного, и их, за некоторым исключением, нельзя ни увидеть, ни прощупать. Вены же лежат более поверхностно. У молочной коровы можно наблюдать на вымени и на брюхе мощные кровеносные сосуды (рис. 11). Это наружные половые и подкожные брюшные вены. Менее развиты промежностные вены. Значительные размеры подкожных брюшных вен часто соответствуют высокой продуктивности коровы, поэтому их (не совсем правильно) называют молочными. Впрочем, ширина вен в значительной степени зависит от месяца лактации: в период наивысших удоев после отела от вымени отводится огромное количество крови.

Говоря о кровеносной системе вымени, необходимо указать на два важных момента. Между некоторыми венами существуют соединительные мостики, по которым кровь из одной вены может переходить в другую. Второе замечание касается промежностных артерий и вен. Ленинградским ученым И. И. Грачеву и А. Д. Владимировой удалось обнаружить, что кровь по промежностной вене течет не от железы, а по направлению к молочной железе, из области половых желез. Возможно, благодаря этому молочная железа получает более коротким путем важные для своего развития половые гормоны (стр. 47).

Чем больше на органе разветвлена сеть кровеносных сосудов, тем лучше снабжается он питательными веществами и кислородом. Это происходит через лимфу и тканевую жидкость, окружающую клетки молочной железы.

У многих коров после отела (иногда до него] наблюдают даже отек вымени. Это вызывается накоплением под кожей значительных количеств лимфы, которая в это время не успевает оттекать от вымени (рис. 12). Кожа на вымени при этом значительно утолщается, но на ткань самой молочной железы - альвеолы и протоки - отек не распространяется. Все же отек препятствует нормальной работе молочной железы. Это нарушение в коже быстрее проходит после массажа органа. Поэтому доение с массажем вымени - обязательное средство для борьбы с послеродовым отеком молочной железы.

Нервная система вымени

Молочная железа - весьма чувствительный орган. В коже вымени и на сосках, а также вокруг альвеол имеется много разнообразных чувствительных нервных окончаний -рецепторов. Они воспринимают раздражения, возникающие в молочной железе, и передают их в мозг. Одни рецепторы воспринимают химические раздражения, другие - давление и боль, третьи - разницу температур. Особой чувствительностью обладают соски животного (рис. 13). Некоторые ученые с полным основанием утверждают, что по своей чувствительности соски коровы Мало отличаются, от пальцев человека.

Из спинного мозга к вымени подходят несколько нервных стволов, разветвляющихся здесь на мельчайшие нити, по которым к органу поступают сигналы из центральной нервной системы. Эти нервы имеют большое значение для роста, развития вымени и образования молока.

Хорошее вымя

Большие удои можно длительно получать от коров, у которых хорошо работает сердце, легкие и пищеварительные органы способны переработать большие дачи корма, другими словами, от коров с крепким здоровьем. Но несомненно и то, что залог высоких удоев - хорошее вымя, богатое железистой тканью.

Многие ученые придают большое значение и форме вымени. Какими же признаками обладает хорошее вымя?

Хотя большое вымя не всегда свидетельствует о высоких удоях, все же если у коровы вымя невместительное, то от нее, как правило, нельзя получить высокой продуктивности. Хорошее вымя отличается достаточной глубиной и длиной. Глубина - это расстояние от основания сосков до брюха. Длину измеряют в трех направлениях: от места прикрепления вымени спереди до передних сосков; затем расстояние между передними и задними сосками; наконец, расстояние от задних сосков до места прикрепления вымени сзади.

Как отмечает американский ученый Гернер, вымя оценивается по емкости, форме, длине, ширине и глубине. Более продуктивными будут коровы с чашеобразным, а не круглым выменем. Хорошее вымя выдается вперед, оно прочно примыкает к телу, не отвисает. Прикрепление сзади высокое и широкое (рис. 14), доли вымени ровные и расположены симметрично. На ощупь такое вымя мягкое, гибкое, эластичное, после доения спадает, имеет длинные, извитые, отчетливо выраженные вены. Соски одинаковой величины и умеренной длины - в среднем 8-10 сантиметров, а в поперечнике - 2-3 сантиметра. Они имеют цилиндрическую форму, направлены вертикально и свободно пропускают молоко.

Класс Млекопитающие – процветающая группа позвоночных животных. Объясните, какие ароморфозы в строении органов позволии им достичь биологического прогресса. Укажите не менее четырех признаков.
=Какие ароморфные признаки характерны для млекопитающих?

Ответ

1. Имеют матку и плаценту, это позволяет осуществлять внутриутробное развитие и живорождение.
2. Имеются молочные железы, это позволяет выкармливать детенышей молоком.
3. Шерсть, потовые железы, подкожная жировая клетчатка, четырехкамерное сердце - обеспечивают теплокровность.
4. Дифференцированные зубы (резцы, клыки и коренные) позволяют измельчать пищу в ротовой полости.
5. Альвеолярные легкие - обеспечивают максимальную площадь газообмена.
6. Хорошее развитие головного мозга обеспечивает сложное поведение, которое позволяет приспосабливаться к меняющимся условиям среды.

Докажите принадлежность человека к классу млекопитающих.

Ответ

1. Человек имеет матку и плаценту.
2. Имеет молочные железы, выкармливет детей молоком.
3. Имеет шерсть (волосы).
4. Имеет дифференцированные зубы (резцы, клыки и коренные).

Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их.
1. Нервная система млекопитающих характеризуется высокой степенью сложности. 2. В головном мозге особенно развиты полушария мозжечка, что обеспечивает сложность поведения млекопитающих. 3. У млекопитающих впервые появилось внутреннее ухо, что привело к резкому улучшению слуха животных. 4. Все млекопитающие, кроме первозверей, – живородящие животные. 5. Детеныши развиваются в плаценте, которая располагается в брюшной полости. 6. Млекопитающие, у которых развивается плацента, называются плацентарными.

Ответ

2. В головном мозге особенно развиты полушария переднего мозга, что обеспечивает сложность поведения млекопитающих.
3. У млекопитающих впервые появилось наружное ухо, что привело к резкому улучшению слуха животных.
5. Детеныши развиваются в плаценте, которая располагается в матке.

Чем отличается размножение плацентарных млекопитающих от пресмыкающихся? Укажите не менее трех отличий.

Ответ

1) У плацентарных млекопитающих зародыш развивается в матке внутри тела матери, а у пресмыкающихся – внутри яйца.
2) Зародыш млекопитающих получает питание от организма матери, зародыш пресмыкающихся – из веществ, запасенных в яйце.
3) Зародыш млекопитающих, находящийся внутри тела матери, гораздо лучше защищен по сравнению с зародышем пресмыкающихся.
4) Большинство млекопитающих ухаживают за своим потомством, кормят его молоком. Большинство пресмыкающихся не ухаживают за потомством после его вылупления из яиц.

Какие общие черты строения имеются у рептилий и первозверей?

Ответ

1) Имеется клоака (расширение кишечника, в которое впадают мочеточники и протоки и половых желез).
2) Строение женской половой системы приспособлено к откладыванию яиц.
3) Имеется воронья кость.

молочные железы у самок млекопитающих

Альтернативные описания

Молочные железы у самок млекопитающих животных

. "Резервуар" Буренки

. "Шар" с молоком у коровы

Буренкин "бюст", дающий молоко

Буренкина "грудь"

Буренкина сиська

Буренкино молокохранилище

В нем корова хранит молоко

Вид говяжьего субпродукта

Грудь с четырьмя сосками

Доильная часть коровы

Дойный орган

Козьи "перси"

Коровьи "перси"

Коровьи груди

Коровья "грудь"

Коровья "кладовка" для молока

Коровья титька

Молочные железы животных

Молочные железы у коровы

Молочный орган коровы

Мясной субпродукт

Мясной субпродукт из коровы

Объект массажа доярки

Объект ухода доярки у буренки

Ср. (выминать?) женские груди животных, сосцы у самок, молочные железы с мешковатыми покровами своими. Коровье вымя, у мясников, смолость. Собачье вымя, болезнь у человека, нарывы в железах под мышками; волчье вымя, то же, когда прикинется антонов огонь. Не вымем доит корова, а рылом, кормом. Нужды нет, что плохо имя, было бы хорошо вымя, приданое. Курячье вымя, свиные рожки, ничего нет. Вымистая корова, у которой объемистое, полное, большое вымя. Вымнеть, вымнуть, о корове, быть близкой к растелу; вымя припухает и крепнет за недель до отелу. Корова завымнела, скоро отелится. Еще когда-то [бывали споры об уместности связки или соединительной черты; где два слова образуют одно, или частица должна слиться, там, думаю, связка не лишняя] вымя навымнет, долго ждать. Вымена? мн. вят. растение Potentilla thuringiaca

. «шар» с молоком у коровы

Коровьи «перси»

Коровья «грудь»

Коровья «кладовка» для молока

Козьи «перси»

Буренкин «бюст», дающий молоко

. «резервуар» Буренки

Буренкины перси

. "Резервуар" Бурёнки