Fyziológia tvorby mlieka u zvierat

Jednou z najdôležitejších podmienok zachovania života a úžitkovosti zvierat je prívod výživných látok do organizmu. Výživné látky sú: bielkoviny (proteíny), tuky (lipidy) a sacharidy. Funkcie výživných látok zahŕňajú: zdroj energie, materiál pre rast a obnovu opotrebovaných buniek, enzýmov, hormónov, protilátok a sú surovinou potrebnou pre tvorbu produktov živočíšneho pôvodu - mlieko, mäso, vajcia, vlna, koža apod.

Krmiva sa skladajú z rovnakých organických a anorganických látok ako organizmus zvierat, ale majú inú chemickú štruktúru a kvalitatívne vlastnosti, a preto ich v prirodzenom stave zvieratá nemôžu utilizovať. Aby si zvieratá mohli osvojiť výživné látky krmív a premeniť ich na bielkoviny, sacharidy a tuky vlastného tela a na produkty živočíšneho pôvodu, musia sa tieto látky v tráviacom trakte rozložiť na jednoduchšie, ktoré sú schopné sa vstrebať, tj. prechádzať cez sliznicu tráviaceho traktu do krvi alebo do lymfy.

Trávenie a vstrebávanie

Trávenie je biologický proces, v ktorom sa prijaté organické látky v tráviacom trakte štiepia a prispôsobujú na príjem a osvojenie organizmom zvieraťa.

Z hľadiska spôsobu spracovania potravy v tráviacom trakte rozoznávame:

  1. Mechanické spracovanie potravy
  2. Chemické trávenie
  3. Biologické trávenie

Mechanické spracovanie potravy: Prijatá potrava sa pomocou príslušných svalov a pomocných orgánov (zuby, pery, slinné žľazy apod.) mechanicky melie a navlhčuje hlavne v predných a stredných oddieloch tráviaceho traktu pri žuvaní, prežúvaní a pri pohyboch žalúdka a čriev.

Chemické trávenie potravy: Pomocou tráviacich štiav (sliny, žalúdočné šťavy, pankreatické šťavy, žlč, črevné šťavy) obsahujúcich enzýmy, ktoré štiepia hydrolýzou vysokomolekulárne zlúčeniny potravy (bielkoviny, tuky, sacharidy) na jednoduchšie látky. Hydrolýza je rozkladná reakcia vyvolaná pôsobením vody. A/alebo rôzne organické a anorganické látky vytvárajú vhodné prostredie pre pôsobenie enzýmov (napr. pre optimálne pôsobenie žalúdočného enzýmu pepsínu je potrebné kyslé prostredie, ktoré vytvára kyselina soľná ako súčasť žalúdočnej šťavy).

Biologické trávenie potravy: Prijatá potrava je trávená enzýmami, ktoré však nie sú produktom sekrečnej činnosti tráviacich žliaz organizmu, ale produktom činnosti rôznych mikroorganizmov prítomných v jednotlivých oddieloch tráviaceho traktu.

Intracelulárne a extracelulárne trávenie

Intracelulárne trávenie: Najjednoduchší a fylogeneticky najstarší typ trávenia, typické pre jednobunkové a primitívne mnohobunkové živočíchy, uskutočňuje sa na princípe fagocytózy.

Extracelulárne trávenie: Ďalší vývojový stupeň trávenia potravy nastáva medzi bunkami črevnej výstelky, nastáva diferenciácia funkcií - funkciou jedných buniek je sekrécia tráviacich štiav a druhých buniek vstrebávanie strávených živín. U stavovcov dochádza k úplnej diferenciácii buniek črevnej výstelky na sekrečné a vstrebávacie bunky, postupne sa tráviaci trakt diferencoval na jednotlivé oddiely so špecifickými funkciami.

Tráviaca sústava morfologicky predstavuje nerovnomernú trubicu - začína ústnym otvorom, prechádza celým telom a končí ritným otvorom. Skladá sa z týchto orgánov: ústna dutina, hltan, pažerák (jícen), žalúdok, črevo a tráviace žľazy. Základná stavba tráviacej sústavy všetkých druhov hospodárskych zvierat je rovnaká ale fylogeneticky prispôsobená určitému druhu potravy, u prežúvavcov a vtákov vznikli výrazne rozdiely nielen morfologické ale aj fyziologické.

Tráviaca sústava zabezpečuje tieto funkcie:

  • Prijímanie potravy
  • Krátkodobé uskladňovanie krmiva
  • Trávenie potravy
  • Vstrebávanie výživných látok
  • Odvádzanie nestrávených zvyškov potravy
  • Funkcia exkretorická (vylučovacia)
  • Metabolická
  • Syntetická

Prijímanie potravy

Prijímanie pevnej (tuhej) potravy súvisí s výberom potravy, uchopovaním, žuvaním, formovaním sústa a prehĺtaním. Začína podráždením potravového centra (hunger center, v postrannom hypotalame=podlôžku) v nervovej sústave. K prijímaniu potravy zvieratá používajú zmyslové orgány (organa sensuum), pysky (labia), jazyk (lingua) a zuby (dens). Pomocou zmyslových orgánov potravu vyhľadávajú, vyberajú a určujú jej konzistenciu, pomocou pyskov, jazyka a zubov potravu uchopujú.

Prijímanie tekutej potravy: pitie je reflexný proces - v ústnej dutine vznikne podtlak. Satie mláďat je reflexný dej, po zachytení struku pyskami priloží mláďa k jeho hrotu jazyk, ktorý v dôsledku zvýšenia okrajov vytvorí pozdĺžny žliabok od struku k hltanu, pohybom jazyka dozadu, natiahnutím tvárového svalstva a znížením spodnej čeľusti v ústnej dutine vzniká podtlak a tlak na stenu struku, pričom mlieko steká žliabkom jazyka do hltanu, frekvencia rytmických sacích pohybov mláďat ovplyvňuje hlavne dýchanie (ku koncu vdychu a za výdych býva menšia) a spúšťanie mlieka, ktoré je vyvolané sacími pohybmi mláďaťa, mláďatá cicavcov pri satí vykonávajú za minútu priemerne 100 rytmických pohybov.

Schéma tráviacej sústavy cicavcov

Regulácia prijímania a spotreby krmiva

Zachovanie zdravia a úžitkovosti hospodárskych zvierat si vyžaduje zabezpečiť prívod dostatočného množstva krmív, ktoré odpovedajú požiadavkám zvieraťa po stránke výživnej, energetickej, kvantitatívnej a kvalitatívnej. Úžitkovosť HZ do značnej miery závisí na množstve prijatého krmiva. Predpokladá sa, že schopnosť zvierat prijímať väčšie množstvo krmív je určovaná spotrebou krmiva, ktorá závisí od pocitu hladu prípadne od chuti.

Hlad: Prejavuje sa nepríjemným pocitom, ktorý vzniká pri hladovaní v dôsledku tzv. hladových kontrakcií žalúdka, pocit hladu vyvoláva u zvierat potrebu hľadať potravu a prijímať ju, pričom sa do určitej miery mení aj správanie zvierat.

Chuť: Príjemný pocit čakania na príjem krmiva, pocit chuti spôsobuje prijímanie niektorých krmív aj v tom prípade, kedy zviera nepociťuje hlad.

Nasýtenosť: Opak hladu, v dôsledku pocitu plnosti zviera prestáva prijímať ďalšiu potravu.

Prijímanie, resp. spotreba krmiva je fyziologický proces, ktorý je riadený zložitým integrovaným neurohumorálnym mechanizmom na základe pôsobenia rôznych vonkajších a vnútorných faktorov, nervové mechanizmy súvisiace s prijímaním krmiva sú uložené na rôznych miestach CNS, najnižšie uložené nervové centrá súvisiace s nepodmienenými reflexami, ako je žuvanie, pohltanie, vylučovanie slín atď, sú uložené v mozgovom kmeni, tieto centrá sú pod kontrolou hypotalamických centier, ktoré sa považujú za integračný (spojený) systém pri prijímaní krmiva.

Hypotalamus a jeho funkcie

Vo ventromediálnej časti hypotalamu sa nachádza centrum nasýtenosti (sýtosti) a laterálne od neho centrum hladu (prijímanie krmiva). Poškodenie centra hladu u potkanov má za následok zníženie spotreby krmiva a poškodenie centra nasýtenosti spôsobuje obezitu pokusných zvierat v dôsledku nadmerného prijímania potravy. Medzi oboma hypotalamickými centrami je funkčné spojenie, pričom centrum nasýtenia tlmí centrum hladu, a tým sa prijímanie potravy zvierat mení. Množstvo spotrebovaného krmiva, prispôsobenie procesu kŕmenia výživnej a energetickej spotrebe organizmu závisí na vzájomnej súčinnosti uvedených hypotalamických centier. Hypotalamus sa považuje za homeostatickú zónu pri zabezpečovaní energetických potrieb organizmu. Pri znížení množstva energie v organizmu sa rôznymi podnetmi dráždi centrum hladu a pri zvýšení množstva energie nad normálnu hranicu sa dráždi centrum nasýtenosti, ktoré tlmí centrum prijímania krmiva.

Na prijímanie potravy má vplyv aj mozgová kôra s limbickým systémom mozgu. Limbický systém ovplyvňuje prijímanie krmiva prostredníctvom zmyslových orgánov a podmienených reflexov, činnosť integračného neurohumorálneho systému prijímania krmiva je ovplyvňovaný vnútornými a vonkajšími faktormi.

Vnútorné faktory:

  • Glukostatický mechanizmus
  • Lipostatický mechanizmus
  • Obsah aminokyselín v krvi
  • Obsah vody v organizme
  • Termostatický mechanizmus
  • Fyziologický stav organizmu
  • Vplyv endokrinných žliaz

Glukostatický mechanizmus - v hypotalame sa nachádzajú neuróny, ktoré sú vnímavé pre hladinu glukózy v tkanivách a krvi, má veľký význam u monogastrických zvierat. Zvýšená hladina glukózy v krvi zvyšuje podráždenie centra nasýtenosti, čím sa znižuje alebo úplne zastaví príjem krmiva a znížená hladina glukózy v krvi vyvoláva zvýšený príjem krmiva.

Lipostatický mechanizmus - hladina tukov a tukových metabolitov v krvi cestou hypotalamických centier ovplyvňuje aj vyššiu spotrebu krmiva.

Obsah aminokyselín v krvi - spotreba krmiva u zvierat ovplyvňuje množstvo aminokyselín, ale v menšom rozsahu než predchádzajúce chemické mechanizmy.

Obsah vody v organizme - pri dehydratácii organizmu sa znižuje spotreba krmiva, čo súvisí s udržiavaním osmotického tlaku krvi.

Termostatický mechanizmus (termoregulačné centrá) - pri podráždení termoregulačných centier súvisiacich s výdajom tepla sa prijímanie potravy zvierat znižuje a pri podráždení mechanizmu chemickej termoregulácie sa spotreba krmiva naopak zvyšuje.

Fyziologický stav organizmu (vek, úžitkovosť, gravidita, ruja apod)

Vplyv endokrinných žliaz - prijímanie potravy sa zvyšuje účinkom TSH (tyreotropín, tyreotropný hormón, thyroid-stimulating hormone), tyroxínu (T4), ACTH (adrenokortikotropný hormón, kortikotropín), STH (somatotropín, somatotropný/rastový hormón), inzulínu a progesterónu.

* TSH - produkovaný v pars distalis adenohypofýzy chromofilnými (bazofilnými) bunkami, vyvoláva rast a delenie buniek štítnej žľazy, zvyšuje ich metabolizmus a stimuluje tvorbu a sekréciu hormónov štítnej žľazy, pôsobí na všetky fázy metabolizmu jódu (I) v štítnej žľaze.

T4 - je 1 z dvoch dôležitých hormónov produkovaných vo folikulárnych bunkách štítnej žľazy, viaže v tele jód a ovplyvňuje látkovú výmenu v telových bunkách, spolu s trijódtyronínom (T3) je uvoľňovaný do krvi, pomer uvoľneného T4 ku T3 je zhruba 20 : 1.

ACTH - produkovaný v pars distalis adenohypofýzy chromofilnými (bazofilnými) bunkami, stimuluje rast kôry nadobličiek, tým aj produkciu glukokortikoidov, hlavne kortizolu, podieľa sa aj na stimulácii tvorby prekurzorov aldosterónu (hormón zo skupiny minerálokortikoidov), pôsobí na melanocyty, v nich zvyšuje produkciu tmavého kožného farbiva melanínu, taktiež stimuluje lipolýzu (odburávanie tukov), ústredný stresový hormón.

STH - produkovaný v pars distalis adenohypofýzy acidofilnými, tzv. somatotropnými bunkami, jeho produkcia je regulovaná chemickými látkami z jadier hypotalamu-somatoliberínmi, ktoré produkciu stimulujú; a somatostatínmi, ktoré produkciu brzdia, má mnoho funkcií, ktoré väčšinou súvisia s rastom: Podporuje tvorbu bielkovín v bunkách, Reguluje transport a využitie aminokyselín z krvi, Stimuluje rastové chrupavky a prostredníctvom toho rast dlhých kostí, jeho nadbytok v čase rastu spôsobuje gigantizmus; nadbytok v dospelosti ochorenie známe ako akromegalia, nedostatok v detstve spôsobí poruchu rastu - trpaslíctvo (odb. nanizmus) - tzv. hypofyzárny nanizmus.

Inzulín - produkovaný Langerhansovými ostrovčekmi podžalúdkovej žľazy (pankrease), aktivuje sa zvýšenou hladinou glukózy v krvi, umožňuje ukladať glukózu do buniek ako glykogén.

Progesterón - produkovaný predovšetkým v žltom teliesku vaječníka, v období tehotenstva je produkovaný tiež placentou, tiež je v malej miere vytváraný v kôre nadobličiek či u mužov v semenníkoch, v období klimakteria (klimax, prechod, menopauza) produkcia klesá, navodzuje sekréčnu fázu menštruačného cyklu, podporuje rast sliznice maternice po ovulácii, ak nedôjde k oplodneniu vajíčka, tvorba sa zastaví a dôjde k menštruačnému krvácaniu, ak žena otehotnie, zastaví sa menštruačný cyklus, navodzuje sa vývoj mliečnej žľazy, zvyšuje sa množstvo hlienu v hrdle maternice (ochranná zátka) a tlmí (predčasné) kontrakcie maternice, na rozdiel od estrogénu však nemá vplyv na vývoj pohlavia plodu.

Vonkajšie faktory:

  • Hypotalamické centrum nasýtenia, resp. hladu
  • Faktory ovplyvňujúce žravosť (chuť) zvieraťa

Hypotalamické centrum nasýtenia, resp. hladu - je dráždené vzruchmi, ktoré prichádzajú z receptorov uložených v ústnej dutine, hltane, žalúdku a v črevách, prostredníctvom týchto receptorov sa analyzuje zloženie a množstvo prijímanej potravy a cez centrálne mechanizmy sa riadi ich spotreba, receptory v ústnej dutine a v hltane majú význam pri výbere krmiva, roztiahnutím žalúdka prijatou potravou, sa reflexne dráždi hypotalamické centrum nasýtenosti, týmto spôsobom organizmus podľa stavu naplnenia žalúdka reaguje na množstvo prijatej potravy chemoreceptory sa nachádzajú aj v črevnej sliznici, signalizujú chemický stav výživných látok a reflexne menia aktivitu centier, ktoré súvisia s prijímaním potravy.

Faktory ovplyvňujúce žravosť (chuť) zvierat - na kortikálne nervové centrá (súvisia so žravosťou, návykmi a vzťahom zvierat k prijímanej potrave) majú vplyv nervové vzruchy prichádzajúce z nižších centier a chemické zloženie prijímanej potravy, vzťah zvierat k prijímanému krmivu a žravosť je určovaný predovšetkým pachovými vlastnosťami krmiva. Faktory, ktoré pôsobia na žravosť, nie sú u všetkých HZ rovnaké, znalosť fyziologických zvláštností súvisiacich s prijímaním potravy jednotlivých druhov zvierat umožňuje do určitej miery usmerňovať spotrebu krmiva (veľký význam hlavne pri priemyslových formách chovov zvierat).

Na príjem krmiva majú vplyv:

  • Zmyslové podnety
  • Metabolické podnety

Zmyslové podnety - chuť, čuch (duševný stav, teplota, viskozita, vzhľad).

Metabolické podnety - sacharidy, tuky, bielkoviny, vitamíny, minerálne látky. Sú to fyzikalno-chemické podnety, ktoré dráždia receptory (aferentný systém), tie neurohumorálnou cestou (integračný systém) prenášajú vzruchy do CNS, sýtosť, zvýšenie príjmu krmiva (eferentný systém).

Trávenie v ústnej dutine

Všeobecná charakteristika: prebieha tu hlavne mechanické a len čiastočne chemické trávenie potravy. Významné pre spracovanie potravy v ústnej dutine sú: žuvacie svaly, zuby, jazyk a sliny.

Priebeh: prijatá potrava sa pomocou žuvacích svalov a zubov žuvá, resp. prežúva, zvlhčuje slinami a pripravuje na prehltnutie, dôležité hlave u prežúvavcov prijímajúcich väčšie množstvo vlákniny, ktorá sa v ústnej dutine musí mechanicky spracovať, potrava dráždi nervové zakončenia, vyvolávajú nepodmienené reflexy, pri ktorých zvieratá potravu mechanicky rozomelú, chuťovo zhodnocujú a pohltajú, reflexne vyvolávajú vylučovanie slín a ďalších tráviacich štiav, čo ovplyvňuje procesy trávenia v nižších úsekoch tráviaceho traktu, podráždenie sa prenáša na ďalšie úseky nervovej sústavy, čím sa zvyšuje krvný tlak, frekvencia dýchania a premena látok, taktilné a chuťové bunky sú súčasťou trojklanného (n.trigeminus), jazykového (n.lingualis) a jazykohltanového (n.glossopharyngeus) nervu.

Žuvanie: Reflexný dej, pri ktorom sa potrava u väčšiny cicavcov mechanicky rozomieľa, roztiera a rozdrobuje a ktorý je riadený z centra v predĺženej mieche a z motorického centra v kôre mozgových hemisfér dráždením mechanoreceptorov ústnej dutiny (aferentné nervové vzruchy sa vedú z mechanoreceptorov v ústnej dutine do reflexného centra vo vláknach trojklanného, jazykohltanového a blúdivého (n.vagus) nervu, eferentné motorické vzruchy sa vedú z motorických jadier týchto nervov k žuvacím svalom).

Tvorba mlieka

Kravské mlieko je mlieko tzv. alveolárne. Je nervovo-hormonálny proces - príjemným podráždením vemena, hladkanie - masáž vemena, začíname hygienou. Dostredivé dráhy donesú informáciu do riadiaceho centra a to dá podnet na vylučovanie oxytocínu a podnety sú jeho spúšťačom. Oxytocín sa tvorí v zadnom laloku hypofýzy - mozgový podvezok. Vylučuje sa do krvi - transportné médium. Krvou sa dostane do vemena a pod jeho vplyvom dochádza k uvoľneniu aleveolárneho mlieka. Bunky v okolí alveol sú myoepitelové, a pri kontakte s oxitocínom sa zmrašťujú bunky a mlieko z nich odchádza do cisterien a otiaľ ho získame mechanickým stláčaním. Množstvo ktoré ostáva vo vemene je reziduálne, množstvo závisí od rýchlosti vydojenia a intenzity vylučovania za 5-7 min. potom ho už nezískame.

Dojenie kravy

Všetky práce spojené s dojením musia byť vykonávané rýchlo v rovnakom čase a v rovnakom poradí. Vytvárame tým dynamický stereotyp aby nedošlo k zadržaniu mlieka a upevňuje sa dynamický stereotyp. Potom sa teší na dojenie, uvoľňuje sa tlak a váha. Na pravidelnú tvorbu mlieka a pre dobrý zdravotný stav vemena vemeno musí byť pravidelne vidájané. Prázdne vemeno 8-20 kg, naplnené môže mať aj 25l mlieka.

Minimálne dvakrát denne a maximálnej úžitkovosti aj 3x denne, prechod z dvoch dojení na dve zvyšuje úžitkovosť. Pri dojacich automatoch podľa vlastnej potreby zvieraťa. Dojáreň funguje 23 hodín a jedna hodina je na údržbu, závisí to od úžitkovosti zvierat. Pri akomkoľvek dojení má byť 24 hodinový internal rozdelený na rovnakú dobu, interval môže byť aj 16+8.

Mledzivo (kolostrum) slúži ako prvá výživa mláďat (u všetkých cicavcov) a unikátne je tým, že obsahuje protilátky (imunoglobulíny), vďaka ktorým sa u mláďat aktivuje imunitný systém. Táto získaná (pasívna) imunita je naozaj veľmi dôležitá, pretože od nej sa odvíja celkový stav imunitného systému mláďaťa v dospelosti. Mledzivo je produkované pár dní pred pôrodom a potom následne 3-5 dní po pôrode. Mláďatá sa preto musia napiť čo najrýchlejšie z dôvodu priepustnosti ich čreva. Črevná sliznica je totiž tesne po pôrode "otvorená" a prestupná najmä pre veľké molekuly - protilátky, ktoré postupným zatiahnutím črevnej sliznice neskôr neprestúpia.

Robotické mlieko: Ako inteligentné stroje spôsobujú revolúciu v chove kráv | Veda o Zemi

Po pôrode by sučka mala dostať ľahšie, ale energetické kŕmenie. Chuť do jedla môžete podporiť napríklad uvareným vývarom. Z hľadiska kŕmenia by sa mali predkladať granule pre gravidné a dojčiace sučky, alebo pre šteňatá (v závislosti od plemena). Od 3. a 4. V období 7. až 8. týždňa po pôrode sa znižuje dávka na polovicu záchovnej dávky negravidných sučiek.

Fáza Doba trvania Charakteristika
Puberta u súk 6-9 mesiacov Začiatok ovariálneho cyklu
Monoestrický cyklus 4-13 mesiacov (priemer 9 mesiacov) Interval medzi cyklami
Ovulácia 2-3 dni po LH piku Uvoľňovanie vajíčok
Fertilizácia 4-7 dní po LH piku Schopnosť oplodnenia vajíčok

tags: #fyziologia #tvorby #mlieka #u #zvierat

Populárne príspevky: