Выбор оптимальных режимов массажа вымени коров

В процессе доения молочная железа коровы получает многократное целевое воздействие различными способами. Как известно различают пассивный и активный способ воздействия. Пассивный возникает от самопроизвольных колебаний вымени в процессе моциона животных. Активным, является направленное воздействие на молочную железу, цель достигаемого результата- выработка окситоцина. К активному воздействию относятся манипуляции оператора руками, применение различных механических устройств, и в естественных условиях – воздействие теленка на вымя.

При машинном доении проводят преддоильный массаж, для возбуждения полноценного рефлекса молокоотдачи, и в конце, заключительный массаж, для полного выведения молока из вымени животного.

Ручной способ выполнения массажа, крайне тяжелая физическая работа, затрачивается до 40 кДж энергии оператора при выполнении массажа в течении 40 с с интенсивностью воздействия 20-40 Н. При этом от качества проведения этих операций зависят основные показатели доения, так как основным отрицательным факторов является «человеческий». /2/ А именно, при выполнении операций, обслуживая одновременно два-три аппарата (три- четыре животных), оператор постоянно меняет темп и ритм работы. Так, при переносе доильного аппарата от одной коровы к другой он вынужден торопиться (это не производительные затраты времени), а при выполнении машинного додаивания спешить нельзя; подмывать и массажировать вымя приходится энергично. При переменном режиме ощущение времени теряется, поэтому даже у опытных операторов наблюдаются довольно большие отклонения затрат времени на основные операции, резко возрастает процент ошибок и самое главное оператор теряет способность четко контролировать сам процесс. Результат такой работы – холостое доение.

В настоящее время широкое распространение получила механическая стимуляция, при которой оператор машинного доения обмывает вымя, массирует его и вытирает полотенцем. Механическая стимуляция молокоотдачи подготовительными устройствами способствует более полному опорожнению вымени и увеличению продуктивности коров, позволяет более стабильно готовить вымя к дойке и увеличить производительность доильной установки на 10,4 %. При этом время машинного доения уменьшается на 13,3 % . /3/ Работа над созданием массажников, поддерживающих рефлекс молокоотдачи во время доения, не прекращается. Как правило, такие массажники:

- встраиваются в доильный стакан (вакуум, действующий в гофрированной трубке массажника заставляет её сокращаться в месте с грузом, толчки приводят вымя в колебание, нанося ему стимуляцию, периодическое оттягивание стакана в низ препятствует излишнему наползанию)

- размещаются на коллекторе (то же, только размещен на коллекторе);

- с гофрированными трубками, длинна которых изменяется под действием пульсирующего вакуума ( трубки соединяющие коллектор и стакан, так же происходит колебание вымени);

- стаканы с гофрированными присосками (сжимаясь и разжимаясь в такт работы доильного аппарата подталкивают вымя, стимулируя молокоотдачу);

- увеличение силы трения сосковой резины о сосок коровы ( резиновые толкатели незначительно вдавливаются в сосковую резину);

- расположенный на коллекторе аппарата, рабочим органом упирающимся в дно вымени.

Применение массажников позволяет стимулировать молокоотдачу, так и предотвращать наползание доильных стаканов.

Наряду с предотвращением наползания, периодическое изменение оттягивания сосков вызывает соответствующие колебания вымени и массаж его, что стимулирует отдачу молока.

При исследованиях было замечено, что при механическом воздействии (доении) происходит раздражение различных рецепторов /3/:

механорецепторов, расположенных глубоко в тканях соска, возбуждаемых при сжатии и растяжении соскового аппарата; рецепторов слизистой оболочки цистерны соска при выжимании молока, в особенности при доении "кулаком" (такое доение создает в цистерне соска высокое давление); рецепторов соскового канала при выжимании молока из цистерны соска;

тактильных (как тип механорецептора) рецепторов кожи сосков и железы, обнаруженных И.И Грачевым;

терморецепторов соска и внешней поверхности железы;

хеморецепторов соска и внешней поверхности железы;

Следует подчеркнуть, что для возбуждения полноценного рефлекса выведения молока требуется применить комплекс указанных раздражений.

Широко распространены во всех частях молоковыводящего аппарата механорецепторы. Известно, что механическое воздействие на сосок сопровождается увеличением крово- и лимфообращения в молочной железе.

Исследования (И.И Грачева и Э.П. Кокорина) выявили, что нервные окончания распределены на коже неравномерно и особенно многочисленны на участках кожи с повышенной чувствительностью — в области околососкового пространства и верхней части соска /2/. Больше всего нервных окончаний расположено вокруг волосяных луковиц. Свободные нервные окончания сильно ветвятся, а одно нервное волокно может занимать площадь до 0,5 см2. Р. Гранит указывает, что рецепторные поля (области) волокон, воспринимающие давление, имеют размеры 1—2 мм2. На участках с волосяным покровом эта площадь примерно в 10 раз больше.

Тактильное ощущение возникает только в том случае, если механическое возбуждение вызывает деформацию кожной поверхности. Наибольшая деформация отмечается непосредственно в месте приложения возбуждающей силы /4/. Сила ощущения давления зависит от скорости, с которой совершается деформация кожи (И.И Грачев и другие). Постепенное уменьшение чувствительности к длительно воздействующему стимулу приводит к быстрой адаптации рецепторов, что характерно для рецепторов давления и вибрации, имеющихся в большом количестве в коже и мышцах животного, объясняется тем, что животное быстро перестает ощущать постоянное давление умеренной силы.

Э.П. Кокорина, ссылаясь на данные, полученные С. Исраилжановым и А.А. Аверкиевым, отмечает, что с увеличением интенсивности воздействия с 0,2 до 2,4 кг/с (при частоте 1 Гц и длительности 40 с) пропорционально увеличивается внутрицистернальное давление от 62,1 до 98 %, упругость тканей вымени — от 56,6 до 96,6 %; полнота выдаивания — от 87,5 до 97,1 %; средняя скорость доения — от 0,67 до 2,65 кг/мин; уменьшается время доения, с 5,4 до 4,4 мин /3/.

Поскольку механорецепторы распределены в коже неравномерно и на разной глубине, участки кожи обладают различными порогами чувствительности. И.И. Грачев указывает на значительную концентрацию нервных волокон в области верхушки соска у коров. А также чувствительными зонами являются боковые поверхности, сагиттальные зоны. средняя скорость доения выше на 32,7, время доения меньше на 37,6 %. Доза стимулирующего воздействия рефлексогенной зоны в 2 раза ниже обычной и составляет 1,2 кг/см2 (при частоте 1 Гц и длительности 40 с).

Л.П Карташов резюмировал исследования в области выбора параметров стимулирующих воздействий, и определил следующие оптимальные значения:

— частота 1 Гц;

— длительность 40 с;

—интенсивность для рефлексогенной зоны 1,2 кг/с, для обычной — 2,4 кг/с;

— дифференциальный порог чувствительности 1,1 мм.

—пороговое давление 2—3 г/мм2.

Но не обладая достаточным экспериментальным материалом положение продолжения не получило.

Максимальная чувствительность лежит в диапазоне частот 106—320 Гц. Неадекватные раздражители не только не вызывают процесс возбуждения, но при определенной силе начинают воздействовать на болевые рецепторы, вследствие чего возникают различные тормозные реакции. Максимальный размах амплитуды, вызывающий болевые ощущения, зависит от частоты и равен 1—2 мм в диапазоне частот 16—96 Гц и 0,1—0,2 мм при частотах более 512 Гц.

При рассмотрении экспериментов С.Г. Аббасова по изучению собственных колебании вымени с помощью киносъемки. Было обнаружено, что частота собственных колебаний вымени у разных коров находится в пределах 140 - 200 в минуту. Часто встречалась частота 160 - 170 в минуту. Был построен график, из которого видно, скорость доения заметно увеличивается при приближении к резонансной частоте и достигает максимума при доении с резонансной частотой пульсаций /5/.

Эффективность стимулирующего воздействия на организм животного определяется местом приложения и режимами возбуждения (интенсивностью, длительностью единовременного сигнала, общим временем воздействия и частотой). Интенсивность вибровозбуждения зон механорецепторов и биологически активных точек не должны превышать пороговую чувствительность в 2—3 раза. В.К.Фролов и соавт, ссылаясь на работы И.К. Разумова, подчеркивают, что потеря болевой чувствительности прямо зависит от дозы полученной вибрации.

Л.П Карташов сделал вывод: если возникает вопрос более длительной стимуляции рецепторных зон, то следует применять прерывистый режим вибрации. Время нанесения раздражения не должно превышать двухсекундной экспозиции, а время паузы должно быть не менее 2 с (время, необходимое рецепторам для восстановления энергетических ресурсов, израсходованных в цикле возбуждения) /2/.

Многообразие предъявляемых "физиологических" требований, связанных с большим спектром характеристик молоковыводящей системы, морфологическими и типологическими особенностями животного и его функционально-физиологическим состоянием, дает возможность определить некоторые подходы при разработке методик, режимов и средств физиологичной техники и технологии доения:

1. Машинное доение животных необходимо проводить по группам разделенных по тугодойности или по технологическим группам.

2. Время преддоильной стимуляции должна находиться в пределах 40 с. Далее стимуляция прерывистая: раздражения не более 2 секунд и отдых не менее 2 с. Для поддержания рефлекса молокоотдачи.

3. Частота 2 – 3 Гц, соответствует собственным колебаниям вымени.

Литература:

1) Кирсанов В.В. Структурно-технологическое обоснование эффективного построения и функционирования доильного оборудования. М.,: 2001.

2) Карташов Л.П., Соловьев С.А. Повышение надежности системы человек - машина – животное. Екатеринбург: УрО РАН, 2000.

3) Карташов Л.П., Соловьев С.А., Асманкин Е.М., Макаровская З.В. Расчет исполнительных механизмов биотехнической системы. Екатеринбург: УрО РАН, 2002.

4) Соловьев С.А., Карташов Л.П. Исполнительные механизмы системы «человек – машина – животное». Екатеринбург: УрО РАН, 2001.

5) Доильные машины. Королев В.Ф. М., «Доильные машины», 1969