Laktasjon Flashcards
Beskriv hvordan det melkeproduserende og melkesekrerende vevet i jurkjertelen er bygget opp.
Brystkjertlene er spesialiserte hudkjertler som begynner å utvikle seg fra epidermis allerede mot slutten av den embryonale perioden. Kyr har fire brystkjertler som samlet utgjør juret. Laktasjon refererer til perioden hvor hvor melkeproduksjon, sekresjon og tømming foregår. I et fullt utviklet jur deles vevet inn i alveoli (acini), som er små, melkeproduserende enheter, lobuli, som er klynger av 150-200 alveoli, og lobi, som er samlinger av lobuli. De hule, kulestrukturene kalt alveoler (alveoli) er den fundamentale melkesekrerende enheten av brystkjertlene. Melk dannes i epitelceller som forer hulrommet (det sfæriske lumen) i alveolene, og den indre veggen i de små melkekanalene. Alveolenes hulrom er forbundet med en liten utskillelseskanal, som hos mange arter tømmer melken i et større kammer, kjertelsisternen (the gland cistern), hvor melken lagres mellom hver tømming. Kanalsystemet munner til slutt ut i en spene/brystvorte på hudoverflaten.
Veggene i alveolene og de små melkekanalene inneholder et nettverk av kontraktile myoepitelceller, og når disse trekker seg sammen presser de melken ut av alveolene og over i de store melkekanalene. Kjertelvevet er adskilt fra det omliggende vevet ved et velutviklet teppe av bindevev som inneholder både kollagen og elastiske fibre. Bindevevet inneholder arterier som gir blodtilførsel til kapillærene som omgir alveolene, og lymfeårer som samler lymfe fra de ulike delene av kjertelen. Hos drøvtyggere er det en spene for hver melkekjertel/brystkjertel.
Beskriv melkenedgivingsrefleksen og tømming av melkekjertelen.
Når myoepitelcellene som omgir alveolene slapper av, forblir mesteparten av den produserte melken i alveolene fordi de minste melkekanalene har en høy strømningsmotstand. Hos en høytytende melkeku lagres omtrent 80% av melken i alveolene og 20% i sisternen. Under melking og diing transporteres melken fra alveolene, gjennom melkekanalene og til spenene vha. sammentrekninger av myoepitelcellene. Kontraksjonene øker trykket i det alveolære lumen og reduserer strømningsmotstanden gjennom de små melkekanalene. Sammentrekninger av myoepitelceller blir fremkalt av melkenedgivningsrefleksen. Dette er en nevroendokrin refleks som fremkaller tømming av melkekjertlene.
Fordi huden i juret og spenen inneholder nerveender som er sensitive for berøring, fremkalles nerveimpulser ved forsøk på diing eller massering av spenene under vasking før melking. Nervesignaler når CNS gjennom nerver i ryggmargen som fører signaler til hypotalamus. hvor de påvirker nevroendokrine celler med nerveender i hypofysebaklappen. Dette frigir oxytocin til blodet, som påvirker juret ved å øke presset i det alveolære lumen, redusere strømningsmotstand i de små melkekanalene, og gjør at glatt muskulatur i spenen (speneklaffen) slapper av. Sammenlagt fører dette til at melken strømmer ut av juret, i løpet av 45sek-2min etter stimulering. Myoepitelcellene slapper vanligvis av igjen etter omtrent 5-8 min. Sterk jurstimulering fører også til økte nivåer av prolaktin fra hypofysen. Men ettersom dette er et hormon som transporteres i blodet, stimulerer det hele brystkjertelen og ikke spesifikke kjertler. Syn, lukt og hørsel er også med på å stimulere melkenedgivningsrefleksen. Aktivering av det sympatiske nervesystemet inhiberer melkenedgivningsrefleksen, som under stress eller ved uvanlig/smertefull ytre stimuli.
Hva er råmelk? Hva er årsaken til at nyfødte dyr av enkelte arter må få i seg råmelk rett etter fødsel? Er det forskjell mellom arter? Hvorfor?
Melken møter avkommets næringskrav i perioden etter fødselen, og det finnes to ulike typer melk: råmelk og vanlig melk. Råmelk dannes under de siste ukene av svangerskapet, og har en helt annen komposisjon enn den vanlige melken. Den inneholder mer protein, fett, mineraler og vitaminer enn vanlig melk, men laktoseinnholdet er lavere. Den inneholder også en rekke antistoffer som beskytter den nyfødte mot smittestoffer. Faktisk består proteinene i råmelken hovedsakelig av immunoglobuliner. Dermed gir råmelken den nyfødte helt nødvendig beskyttelse mot mikroorganismer som er tilstede i de lokale omgivelsene. Hos nyfødte føll, grisunger, og drøvtyggere overføres morens antistoffer utelukkende via råmelken, mens hos mennesker og til en viss grad hos hunder og katter, overføres de til avkommet via morkaken. Hos nyfødte drøvtyggere går råmelken (og vanlig melk) direkte til magesekken og tynntarmen. Her er absorpsjonen av immunoglobuliner høyest de 6 første timene etter fødselen, og avtar deretter gradvis i løpet av 1-2 dager. Det er derfor viktig at den nyfødte får i seg råmelken raskt etter fødselen. Morens antistoffer vedvarer i ungen som passiv immunitet i 4-6 uker etter fødselen.
Hvilke råstoffer kreves for at de melkesyntetiserende cellene skal kunne produsere fett, protein og laktose?
Det meste av hovedkomponentene i melken syntetiseres i cellene i brystvevet. Som forløpere/byggesteiner for syntesen bruker epitelcellene glukose, aminosyrer, og fettsyrer som tas opp fra ekstracellulære væsker. Vitaminer og små organiske molekyler transporteres som intakte molekyler rett gjennom epitelcellene og inn i melken. Noen proteiner, som immunoglobuliner og plasma albumin, transporteres som intakte molekyler over brystepitelcellene og inn i alveolene. Laktose er et disakkarid som er bygd opp av monosakkaridene glukose og galaktose, og dannes fra glukose i golgiapparatet. Fettet i melken består av triglyserider som syntetiseres i glatt ER (SER) i alveolene fra forløper fettsyrer og glyserol. Hos husdyr blir 40-50% av fettsyrene brukt av brystkjertlene for fettsyntese produsert i brystepitelceller ved syntese fra mindre komponenter (de novo syntese). Den andre halvdelen, forhåndsdannede fettsyrer (preformed fatty acids) stammer fra triglyserider i sirkulerende chylomicrons eller VLDL (very low density lipoproteins). De fleste typer melkeproteiner finnes ikke utenfor melkekjertlene. Mens essensielle aminosyrer som brukes i syntese av melkeproteiner kommer fra blodet, kan brystepitelcellene produsere ikke-essensielle aminosyrer for bruk i melkesyntese ved transaminering. Melkeproteiner dannes på ribosomer assosiert med ru ER (RER) i epitelceller, og forflyttes så til ER, for å fraktes i vesikler til golgiapparatet for modifisering. Det er vanlig å dele inn melkeproteiner i de ulike klassene: kaseiner, laktalbuminer (myseprotein) og laktoglobuliner, immunoglobuliner, og enzymer og andre proteiner med spesielle funksjoner, etter deres fysiologiske og kjemiske egenskaper.
Beskriv hvordan innholdet av fett, protein og laktose i melk skiller seg mellom arter. Hva er hovedårsaken til forskjellene?
I den tidlige etter-fødsels perioden inneholder melken alt den nyfødte trenger for å vokse. Det er i all hovedsak proteiner, mineraler og vann som er ansvarlig for vektøkningen hos unge dyr, men laktose og triglyserider brukes for energi. Det er stor forskjell mellom pattedyrartene i hvor godt utviklet de er ved fødselen. Avkommene til drøvtyggere er i stand til å stå og følge moren innen et par timer etter fødselen, i motsetning til avkom av predatorer som fødes blinde og med dårlig evne til å regulere kroppstemperaturen. Slike variasjoner finner man også i vekstraten under den første etter-fødsels perioden, og sammensetningen av melken avhenger av hvor raskt de nyfødte skal vokse og hvilket miljø de lever i. Arter som skal vokse raskt har ofte mye høyere innhold av proteiner og mineraler enn arter med saktere vekstrate, som heller har en høyere laktosekonsentrasjon. Hovedårsaken til forskjeller i melkesammensetningen mellom ulike dyr er altså hvor raskt de skal vokse, og hvilket miljø de lever i. Eksempelvis har pelsselen et særdeles høyt innhold av fett og proteiner, som kreves for at ungen som ligger mye alene og sårbar på isen skal vokse raskt og danne et godt lag med blubbe for isolasjon mot kulden (særlig for opphold i vann). Mye fett og lite laktose gir også mer energi som varer lenger, noe som er vesentlig for denne artens overlevelse.
Nevn tre faktorer som påvirker laktasjonskurvens form.
En laktasjonskurve er en kurve som beskriver endring i melkeproduksjonen. Hos alle husdyr øker produksjonen gradvis under den tidlige etter-fødsels perioden, når en topp eller et platå, og synker deretter gradvis igjen. Hos dyr med diende unger regulerer melkeproduksjonen seg etter hvor mye melk ungene konsumerer, og påvirkes hovedsakelig av trykket i kjertlene etter tømming. Dette avhenger av antall avkom i forhold til spener, og om de kun ernæres av melk.
Hos dyr som brukes i melkeproduksjon hvor juret tømmes tilstrekkelig, vil melkeproduksjonen være en refleksjon av dyrets genetiske potensiale for melkeproduksjon, foringen i puberteten og i den tørre perioden før fødselen, og forets innhold og evne til å bistå med byggesteiner som kreves for melkesyntese. Vekst og differensiering av brystvevet fortsetter til kua når laktasjonstoppen, som hos melkekyr forekommer 4-6 uker etter kalvingen. Etter dette avtar melkeproduksjonen lineært frem til ca. 40 uker etter kalving. Hos drektige kyr inhiberes laktasjonen betydelig grunnet hormonforandringer ved det nye svangerskapet. Hvis kua ikke blir drektig vil melkeproduksjonen holde seg på et høyere nivå enn hos drektige kyr, og vil fortsette så lenge som kua blir melket.
Nevn de viktigste hormonene i forbindelse med laktasjon. Beskriv hvilken effekt hvert hormon har. Hvilket hormon kan inhibere melkenedgivningen?
Laktogenese defineres som begynnelsen av melkesekresjonen. I tiden for laktogenese differensieres brystvevet til aktive sekretoriske celler. Dette skjer mot slutten av svangerskapet. Opprettholdelse av melkeproduksjon, galaktopoese (galactopoesis), avhenger av tilstrekkelig tømming av juret. Videre er hormonsignaler essensielle for både laktogenese og galaktopoese, men her er det store artsforskjeller. Det kreves to hormonelle endringer for indusering av laktogenese: avtakende sekresjon av inhibitoriske hormoner, og økt utskillelse av stimulerende hormoner. Hormonene som hovedsakelig påvirker laktogenese er progesteron, kortisol, prolaktin og østrogener.
Progesteron som er viktig for å stimulere lobulo-alveolær utvikling under svangerskapet, er også den viktigste faktoren for å a hindre igangsetting av fødsel og laktasjon. I perioden rett før og etter fødselen (periparturient period) er plasmakonsentrasjonen av kortisol høy. Kortisol forårsaker vekst av RER og golgiapparatet i epitelceller, som er viktig for at prolaktin skal sette i gang laktasjonen. Progesteron konkurrerer med kortisol i å binde seg til intracellulære reseptorer. Derfor forsterkes effekten av kortisol på brystvevet ved fødselen, når progesteronkonsentrasjonen synker. Plasmakonsentrasjonen av prolaktin øker under siste del av svangerskapet og ved fødselen. Det øker transkripsjonen av melkeprotein gener, inkludert gener for kasein og alfa-lactalbumin. Sistnevnte har en essensiell effekt på initiering av melkesyntese pga. sin regulerende effekt av laktosesyntese.
Videre opprettholdelse av melkesyntese reguleres av hormonkonsentrasjonen i blodet, og lokale forhold i alveolene. Melking utløser utskillelse av både prolaktin og oxytocin fra hypofysen. Så lenge kalven dier eller kua blir melket, vil melkeproduksjonen opprettholdes. Insulin og veksthormon har også en indirekte effekt ved å regulere metabolismen, og sørger dermed for tilstrekkelig tilgang på substrater til juret. Kortisol og triiodothyronine kreves for å opprettholde sekretorisk aktivitet i epitelcellene.
Hvordan reguleres melkesyntesen (opp og ned)?
Melkeproduksjon dreier seg om tilgang og etterspørsel. Mengden for, hvor ofte kua melkes, og om juret tømmes tilstrekkelig regulerer melkesekresjonen. Hvis etterspørselen er stor, blir produksjonen og tilgangen større. Melkesyntesen reguleres opp ved starten av laktasjonsperioden, inntil den når en topp, og minker deretter lineært. Hvis kua går inn i en ny drektighet vil produksjonen minke mer enn hvis den ikke blir drektig. Fotoperioden (forholdet mellom dag og natt/lys og mørke) påvirker også melkeproduksjonen. Ved mye dagslys vil melatoninproduksjonen gå ned, noe som stimulerer frigivning av IGF-1 som stimulerer melkeproduksjonen. Hormonproduksjonen er viktig regulator for melkeproduksjon. Under laktasjonen streber kroppen mot homeorhese, dvs. omfordeling av ressurser for å støtte en spesifikk funksjon. Dette skjer ved laktasjon, i stedet for at kroppen streber etter homeostase. Dermed tillater kroppen å havne i en negativ energibalanse fordi denne funksjonen er viktig. Det er altså mange ting som påvirker melkeproduksjonen. Melkefrekvens, næringsforsyning, metabolske problemer, det genetiske grunnmaterialet, tilveksthormon, fotoperioden, hormoner, og altså tilgang og etterspørsel
Celletallet brukes som en indikator på mastitt – hva er det for type celler som måles?
Jurbetennelse er den vanligste sykdommen, hvor juret er infektert av et patogen som kommer inn gjennom spenekanalen. Dette skaper en infeksjon eller betennelse i jurkjertelen. Melk fra friske jur vil ha et lavt innhold av bakterier og celler. Ved mastitt vil man få høye celletall i melka, fordi betennelsesreaksjonen fører til økt tilstrømning av hvite blodlegemer (leukocytter) for å bekjempe infeksjonen.
