Шнобелевская премия 2024 по биологии

Шнобелевская премия 2024 по биологии

на спину коровы клали кошку и взрывали бумажные пакеты каждые 10 секунд

наиболее общее изображение коровы, корова как таковая

Коровы, которые обычно задерживают свое молоко, распространены во всех стадах. Было выдвинуто несколько теорий в попытке объяснить вовлеченные физиологические процессы, но каждая из них была признана ошибочной в каком-то отношении. При обзоре литературы, посвященной факторам, участвующим в выбросе молока, авторы обнаружили, что большинство исследователей не смогли провести различие между процессами, участвующими в синтезе или секреции молока в железе, и актом выброса молока из альвеол и мелких протоков. Это вызвало некоторую путаницу в интерпретации экспериментальных результатов.

Испуг, вызванный любым необычным событием, может рефлекторно стимулировать естественную выработку адреналина мозговым веществом надпочечников. Таким образом, под влиянием эмоционального стресса в кровь выбрасывается дополнительное количество адреналина. Как полагают, это в значительной степени ответственно за увеличение внутрижелезистого давления, которое буквально выдавливает молоко из альвеол и более мелких протоков.

Фордайс Эли (Fordyce Ely)

Три коровы породы джерсей были выбраны из стада экспериментальной станции по сельскому хозяйству Кентукки для эксперимента, чтобы более точно определить связь, которая существует между нервным механизмом и выбросом молока. 17 ноября 1936 года, левая половина вымени каждой была денервирована до такой степени, что было удалено около двух дюймов симпатического стволового нерва, который состоит из подвздошно-пахового и заднего пахового нервов, в точке чуть ниже левого пахового кольца. Каждая корова получила в качестве общей анестезии одну унцию хлоралгидрата, а после того, как ее поместили на операционный стол, в качестве местной анестезии использовали 1-процентный прокаин. Разрез сделан в точке над секреторной тканью примерно посередине между левыми передним и задним сосками. Этот нервный ствол расположен между наружной половой артерией и веной, которые вместе спускаются через левое паховое кольцо.

Уильям Э. Петерсен (William E. Petersen)

Эти коровы подвергнуты экспериментальным дойкам, которые разработаны для измерения влияния денервации на скорость выброса молока из желез. Специально разработан механический доильный аппарат, который направлял молоко из каждой половины вымени в отдельный контейнер и который висел на молочных весах Шатийона, подвешенных по разные стороны от коровы. Таким образом, обе половины вымени каждой коровы подвергались равномерному вакууму одновременно, а выход молока наблюдался и регистрировался с пятнадцатисекундными интервалами.

Считалось, что может быть разница в реакции двух половин вымени, измеряемой скоростью выброса молока, если корова сильно напугана. Сначала запугивание состояло в том, что на спину коровы клали кошку и взрывали бумажные пакеты каждые 10 секунд в течение 2 минут. Позже от кошки отказались как от ненужной. Обе половины вымени отреагировали одинаково. Молоко было быстро слито из контейнера, после чего последовало практически полное прекращение выброса. В этом случае 11,0 фунтов молока удалены из всего вымени ручным доением 30 минут спустя, хотя железа была все еще относительно твердой, но значительно более расслабленной, чем во время испуга. Последующее доение дало 19,8 фунтов, или на 3-5 фунтов больше нормы.

Эксперименты с испугом показывают, что эффект денервации не отражается в другой реакции, измеряемой скоростью выброса молока. Симпатическая денервация левой половины вымени выявила тот факт, что нервный контроль выброса молока является косвенным, а не прямым. Молоко не выбрасывалось ни в одну из половин вымени после испуга или внутривенной инъекции адреналина в начале доения.

Испуг и внутрияремные инъекции адреналина привели к прекращению выброса молока. Количество введенного адреналина, по-видимому, определяет продолжительность времени, которое должно пройти, прежде чем станет возможным естественный выброс. Предположительно, эта продолжительность времени также будет пропорциональна степени испуга, но это трудно измерить. Другими симптомами адреналинового шока были: твердое вымя, отказ от корма, дрожь и другие признаки тяжелого нервного шока.

Инъекции фракций задней доли (питоцина и питрессина) вызывали более полное опорожнение железы. Когда их вводили после испуга или инъекций адреналина, молоко выбрасывалось через 30 секунд. В конце полной нормальной дойки внутривенные инъекции фракций задней доли вызывали быстрое возобновление выброса молока. Такие сцеживания имели жирность от 18 до 25 процентов жира.

Эти эксперименты, по-видимому, указывают на то, что выброс молока является результатом условного рефлекса, и в этом случае этот акт косвенно контролируется нервной системой посредством установившегося баланса между естественным образом вырабатываемым адреналином мозговым веществом надпочечников и питоцином, вырабатываемым задней долей гипофиза.

За взрыв бумажного пакета рядом с кошкой, стоящей на спине коровы, чтобы исследовать, как и когда коровы отдают свое молоко, Фордайс Эли (Fordyce Ely), Уильям Э. Петерсен (William E. Petersen), США, становятся обладателями Шнобелевской премии 2024 года по биологии.

Фордайс Эли (Fordyce Ely), Уильям Э. Петерсен (William E. Petersen), Университет Миннесоты, США, "Факторы, вовлеченные в выброс молока", "Журнал молочной науки" (Journal of Dairy Science), т. 3, 1941, стр. 211-23.