Vemeno krávy je orgán, ve kterém se z krve zvířete vyrábí mléko.
Vemeno (obr. 1) se skládá ze dvou polovin: pravé a levé. Každá polovina je rozdělena na přední a zadní lalok. Vemeno má tedy čtyři nezávislé laloky, často nerovnoměrně vyvinuté: u většiny krav se v zadních lalocích produkuje více mléka než v předních. Mléko nemůže přecházet z jednoho laloku do druhého. Každý lalok se skládá z: mléčné žlázy, pojivové tkáně, mlékovodů a bradavky. Žlázová tkáň, která je nejdůležitější částí mléčné žlázy, se skládá z obrovského množství velmi malých váčků – alveolů. Zevnitř jsou alveoly vystlány jednovrstvým sekrečním epitelem, který produkuje mléko. Prostřednictvím tubulů, pokrytých zevnitř stejným epitelem, komunikují s mléčnými kanály, které proudí do mléčné nádrže, která zase komunikuje s bradavkou.
Obrázek 2 ukazuje řez jednou čtvrtinou vemene a diagram alveolů.
Povrch alveolů, které pojmou 1 litr jimi vyprodukovaného mléka před dojením, lze určit jednoduchými výpočty. Průměrný průměr alveoly může být roven 0,2 mm. Pracovní objem jedné alveoly o průměru 0,0002 m bude
Rýže. 1. Stavba vemena krávy:
1 – mléčná žláza; 2 – pojivová tkáň; 3 – svěrač; 4 – nádrž na mléko; 5 – mlékovody; 6 – nervy; 7 – vsuvka; 8 – žíla; 9 – tepna.
Rýže. 2. Stavba alveol vemene:
a – podélný řez 1/4 vemene a struku; b – průřez hrotem bradavky; c — diagram alveolů;
1 – alveolus (velké zvětšení); 2 – mlékovody; 3 – prstencový záhyb; 4 – nádrž na vemeno; 5 – nádrž na vsuvky; 6 – svěračový sval; 7 – výstupní kanál; 8 – kůže; 9 – stěny vsuvek; 10 – sekreční žlázy; 11 – pojivová tkáň; 12 – tepna; 13 – kapilární krevní cévy; 14 — sekreční epiteliální buňky; 15 – žíla; 16 – svalovina ve stěně mlékovodu; 17 – společný mlékovod; 18 – mlékovod; 19 – hvězdicové buňky.
Celková plocha všech alveol, které obsahují 1 litr mléka
Protože před dojením obsahují alveoly dojnice průměrné užitkovosti několik litrů mléka, je pracovní plocha alveol celého vemena více než 100 m2. Tak obrovská pracovní plocha alveol vemene zvířete nás nutí přemýšlet o složitosti a dokonalosti jeho řídicího systému. Obrovské množství alveol pracujících paralelně by nemohlo jednat stejně efektivně bez tak dokonalé kontroly. Je třeba vzít v úvahu, že i celý alveolární systém během každé laktace prochází výraznými změnami. Pravděpodobně složitostí tohoto systému lze vysvětlit jeho velkou citlivost na vnější vlivy, která se projevuje jak onemocněním krav mastitidou, tak i kolísáním užitkovosti a složení mléka.
Proto by inženýři a konstruktéři podílející se na konstrukci dojících strojů neměli ignorovat biologické problémy ovlivňující morfologii a fyziologii laktačních orgánů zvířat.
Vemeno vysoce produktivní krávy může nashromáždit až 25 litrů mléka. Značná část (až 50 %) je v alveolech před dojením a zbytek vyplňuje kanálky a cisterny vemene a struků.
K odstranění mléka z alveol nedochází gravitací, ale pomocí myoepitelu, tj. svalových buněk ve tvaru hvězdy obklopujících alveoly a schopných kontrakcí. Stahováním tyto buňky vytlačují mléko z alveolů do mlékovodů, odkud se dostává do mléčné cisterny a následně do bradavky.
Zadržování mléka ve vemeni, kromě obturátorového svěrače na konci bradavky, je usnadněno speciálním uspořádáním kanálků a kanálků, které mají mnoho zúžení a rozšíření. Kromě husté sítě krevních cév má vemeno dobře vyvinutý systém lymfatických cév a nervových vláken. Největší počet nervových zakončení (receptorů) se nachází v bradavkách. Venku je vemeno pokryto jemnou a velmi elastickou kůží s řídkou srstí; na bradavkách nejsou žádné chloupky.
Struky u krav se liší jak velikostí, tak tvarem. Na konci bradavky je svalový svěrač, který se při vnějším přiložení na bradavku při dojení uvolní. Ztuhlost krávy závisí na stavu tohoto svalu.
Nyní bylo zjištěno, že při sání nebo dojení se podráždění z nervových zakončení bradavek dostává do centrálního nervového systému (mozku) zvířete, odkud je povel vyslán do hypofýzy. Ten vylučuje do krve hormony (hlavně oxytocin), které způsobují kontrakci myoepitelu vemene, v důsledku čehož mléko přechází z alveolů do mlékovodů a dále do cisterny a bradavek.
Kravské mléko obsahuje v průměru 87,5 % vody, 3,8 % tuku, 3,3 % bílkovin, 4,7 % mléčného cukru a 0,7 % minerálních látek. Jeho složení se však liší od krávy ke krávě a u stejné krávy se liší v závislosti na krmení, ustájení, době laktace atd. Množství tuku v mléce je menší v prvních měsících po otelení a více před začátkem krávy . Během dne také procento tuku v mléce nezůstává konstantní.
Dříve se věřilo, že značná část mléka se tvoří ve vemeni při dojení. Vysvětlovalo se to tím, že vemeno údajně nepojme všechno mléko, které se z něj při jednom dojení vydá. Toto tvrzení bylo následně vyvráceno. Mléko se tvoří ve vemeni mezi dojeními v tzv. období volné laktace a při dojení se ho tvoří jen malá část. Jak se v nich hromadí mléko, alveoly mléčné žlázy se postupně natahují, a když je vemeno přibližně z 80-90% plné, jsou velmi natažené. S dalším hromaděním mléka se výrazně zvyšuje tlak ve vemeni, tvorba mléka se zpomaluje a brzy úplně ustává. Jak se mléko z vemene odstraňuje, tlak v něm klesá.
Obvykle se dojení provádí 3-4krát denně. Pokud kráva nedává mléko během jednoho z dojení, může být dojena méně často, aniž by to ohrozilo její produktivitu. Některé farmy tak přešly na dvojité dojení krav, což výrazně zlepšilo podmínky pro využití strojového dojení: při dvojitém dojení se krávy dojí rychleji a čistěji a snížení počtu dojení je v některých případech ekonomicky výhodné. V zahraničí je obecně akceptováno dvojí dojení.
Nutno podotknout, že problematika stavby vemene, sekrece a návratu mléka je stále málo prozkoumaná. Zvláště mnoho nejistot je ve studiu rychlosti dojení a vlivu toho či onoho typu dojení na produktivitu krav. To je vysvětleno skutečností, že procesy probíhající ve vemeni jsou složité a často je nemožné je studovat přímými metodami.
Reflex ejekčního mléka má dvoufázový charakter: stahu myoepitelu a vytlačování mléka z alveolů předchází krátkodobé snížení tonusu svalů cisteren a mírný pokles tlaku ve vemeni. . Poté se zvyšuje tonus hladkých svalů cisteren a širokých kanálků a mléko po nuceném otevření svěrače bradavek vychází. Nárůst a pokles tlaku ve vemeni se opakuje, jak se tvoří mléko. Tento proces usnadňuje umístění mléka vytékajícího z alveol během dojení do nádrží a kanálků. Pravidelné vyprazdňování mléčné žlázy stimuluje produkci mléka ve vemeni krávy.
Vývoj prsou začíná během života plodu. Již ve druhém měsíci těhotenství začíná tvorba bradavek a vývoj pokračuje až do šestého měsíce těhotenství. Když je fetální tele šest měsíců staré, vemeno je téměř plně vyvinuté:
- čtyři samostatné žlázy
- mediální vaz
- nádržky na bradavky a žlázy
K vývoji mlékovodů a tkání, které vylučují mléko, dochází mezi pubertou a porodem. Během prvních pěti laktací krávy se dále zvětšuje velikost a počet buněk a podle toho se zvyšuje i schopnost produkovat mléko.
K udržení správného připevnění žlázy k tělu je vyžadován silný systém zavěšení vemene. Mléčná žláza je kožní žláza a nachází se mimo tělní dutinu. Když holštýnská kráva vstoupí do dojírny k dojení, může jí na těle viset 50 kg závaží. Proto je pro úspěšnou laktaci velmi důležitý systém vazů a dalších tkání, které připevňují vemeno ke krávě.
Existuje sedm různých tkání, které poskytují podporu vemene:
Kůže pokrývající žlázu, nejpovrchnější tkáň, poskytuje menší podporu
- Povrchová fascie neboli areolární podkožní tkáň připevňuje kůži k podložním tkáním a je další menší oporou pro kravské vemeno;
- Hrubý dvorec neboli tkáň podobná provazci tvoří volné spojení mezi dorzálním povrchem přední čtvrti a břišní stěnou. Jejich oslabení vede k oddělení vemena od břišní stěny. To je součástí toho, co se při posuzování zmasilosti dojného skotu nazývá úpony přední čtvrti. Jsou důležité pro udržení předních čtvrtí těsně přiléhajících ke stěně těla, ale nejsou hlavními oporami vemene.
- Subtalární šlacha ve skutečnosti není součástí závěsného aparátu, ale dává vzniknout povrchovým a hlubokým postranním závěsným vazům. Není to souvislá vrstva tkáně, ale je připojena k pánevní kosti na několika místech. Tato šlacha nepodpírá přímo vemeno, ale dává vzniknout postranním suspenzorovým vazům.
- Laterální suspenzorové vazy sestávají především z vazivové tkáně (s určitou elastickou tkání) vycházející z podpánevní šlachy. Vybíhají dolů a dopředu od stydké kosti. Když dosáhnou vemene, rozptýlí se, pokračují po vnějším povrchu vemene pod kůží a připojí se k areolární tkáni (obrázek 1).
- Hluboký postranní suspenzorový vaz (lamely) je vnitřní částí postranního suspenzorového vazu, také vycházející ze šlachy hamstringu, ale je silnější než povrchová vrstva a je složen převážně z vazivové tkáně. Sahá dolů přes vemeno a téměř ho obepíná. Vazivo je připojeno ke konvexním bočním plochám vemena četnými lamelami, které přecházejí do žlázy a stávají se spojitými s intersticiální kostrou vemena. Postranní suspenzorové vazy společně poskytují významnou podporu vemene. Levé a pravé postranní hyoidní vazy nejsou spojeny pod spodní částí vemene a vazivová povaha těchto vazů znamená, že se nenatahují, když se žláza plní mlékem. Střed vemene má tedy tendenci se při plnění žlázy odtahovat od těla (obrázek 1).
- Střední suspenzorový vaz je nejdůležitější součástí suspenzorového systému u krav. Skládá se ze dvou sousedních těžkých žlutých elastických listů tkáně, které vybíhají z břišní stěny a jsou připojeny k mediálním plochým povrchům dvou polovin vemene. Střední suspenzorový vaz má velkou pevnost v tahu. Je schopen se poněkud natáhnout, když se žláza plní mlékem, aby se zajistilo zvýšení hmotnosti žlázy. Je umístěna v těžišti vemene, aby poskytovala vyvážené zavěšení, takže i když jsou všechny ostatní vrstvy kromě vazu středního suspenzoru odříznuty, žláza zůstane pod krávou vyvážená (obrázek 1).
Asi 50 % všech krav má nadpočetné struky (struky navíc). Některé z těchto extra bradavek se otevírají do „normální“ žlázy, ale mnohé ne. Zpravidla se odstraňují před dosažením jednoho roku věku. Pseudosapilla nemá kanál pro bodavý aparát, a tudíž žádné spojení s vnitřními strukturami žlázy.
Jediný otvor ve žláze mezi vnitřním sekrečním systémem a vnějším prostředím se nazývá hypoglossální kanál nebo bradavkový meatus. Bradavka se skládá ze tří až pěti konvexních epiteliálních výběžků, které jsou umístěny blízko sebe a tvoří hvězdicovou štěrbinu. Výběžky jsou drženy zavřené mimovolními svěračovými svaly kolem otvoru. Dudlík zabraňuje prosakování mléka mezi dvěma dojeními a je hlavní fyziologickou obranou proti bakteriím a cizímu materiálu, brání intrauterinní infekci. Při dojení krávy se svaly svěrače uvolní, což umožní otevření otvoru. Struk zůstává otevřený hodinu nebo déle po dojení. To poskytuje bakteriím volný přístup k vnitřnímu povrchu mléčné žlázy.
Germicidní namáčení struků po dojení jsou navrženy tak, aby minimalizovaly možnost vniknutí bakterií do mléčné žlázy po dojení. Ponechání krav ve stoje po dojení, jako je zajištění přístupu k čerstvému krmivu, také pomáhá minimalizovat kontaminaci špiček struků, než se strukový kanálek opět uzavře. Rychlost dojení krávy závisí částečně na velikosti struku. Rychleji dojící krávy mají obvykle větší strukový otvor.
Během období sucha (bez laktace) tvoří epidermální tkáň vystýlající bradavku keratinovou zátku s antibakteriálními vlastnostmi, která účinně uzavírá dírku.
Mléčná žláza se skládá z sekreční tkáně a pojivové tkáně. Množství secernující tkáně neboli počet secernujících buněk je limitujícím faktorem ve schopnosti vemene produkovat mléko. Všeobecně se má za to, že velké vemeno je spojeno s vysokou produkcí mléka. Nicméně obecně tomu tak není, protože velké vemeno může obsahovat hodně pojivové a tukové tkáně. Mléko je syntetizováno v sekrečních buňkách, které jsou uspořádány v jedné vrstvě na bazální membráně do kulovité struktury zvané alveolus (obrázek 2). Alveola je samostatná jednotka, která produkuje mléko, a průměr každého alveolu je asi 50–250 mm. Lumen alveolů je vystlán jednou vrstvou sekrečních epiteliálních buněk.
Několik alveolů dohromady tvoří lalůček a každý lalůček obsahuje 150–220 mikroskopických alveolů. Skupiny lalůčků jsou obklopeny membránou pojivové tkáně a tvoří strukturu zvanou lalok. Anatomie této oblasti je velmi podobná jako u plic. Mléko, které je neustále syntetizováno v alveolární zóně, je mezi dvěma dojení skladováno v alveolech, mlékovodech, cisterně vemene a struků. Většina mléka (60–80 %) je uložena v alveolech a malých mlékovodech a 20–40 % je uloženo v cisterně. Mezi dojnicemi jsou však poměrně velké rozdíly, pokud jde o kapacitu nádrže.
Obrázek 2 – Schéma potrubního systému v jedné čtvrtině mléčné žlázy krávy s vyobrazením jednoho laloku. Čtyři čtvrti se spojují do jediného komplexu žlázy
Žlázová nádržka nebo prsní dutina, nazývaná také nádržka vemene, ústí přímo do nádržky struků. Nádržka žlázy a jímka bradavky jsou odděleny prstencovým záhybem. Nádržka na ucpávku slouží ke skladování mléka (pojme 100–400 ml). Nádržka žlázy se velmi liší velikostí a tvarem. Kapsy se často tvoří na konci velkých kanálů v nádrži.
