Physiologie 1
Laktation
Laktation
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Lernkarten
Einteilung Säugetiere (3)
- Kloakentiere (legen Eier) Schnabeltier, Ameisenigel - Monotremata
- Beuteltiere - Marsupialia
- Plazentatiere (95%)
Unterschiede Marsupialia - Placentalia
- Marsupialia unreife Embryonen in Beutel - Placentalia Geburt eines reifen Fetus
- keine Placata, Ernährung über Dottersack vs. Placenta
- Laktation länger - Laktation abhängig von Reifegrad
Entwicklung Laktation
antimikrobielles Sekret --> Beutel mit Milchdrüse --> Hochleistungsmilchdrüse
Herausforderungen Neugeborenes
- heterothermes Milieu
- orale Ernährung
- selbstständige Atmung
- metabolische Selbstständigkeit
- Keime
Aufgaben der Laktation
- Nährstoffversorgung des Nachkommen
- regelmäßige Versorgung
- konstante Zusammensetzung
- biologisch hochwertige Inhaltsstoffe
- Immunschutz des Neugeborenen
- Ethologie: Aufbau einer Mutter-Kind-Beziehung
- Uterusinvolution post partum
- Kontrazeption („Laktationsanöstrie“)
Folgen der Laktation
- beta-Endorphin-Ausschüttung ---> weniger LH und FSH --> keine reifen Eizellen --> Kontrazeption
- Saugreiz --> Oxytozin-Ausschüttung, mit Prolaktin dann --> mehr Milchsekretion
Besonderheiten Milchzusammensetzung
- Mensch - Viel Laktose
- Nesthocker - seltene Laktation, aber protein- und fettreiche Milch, langsame Verdauung, nachhaltig
- unreife Jungtiere --> Energie notwendig --> Fett, KH, um Temperatur zu ehalten
- Meeressäuger --> Isolation durch Fettschicht --> Fettreiche Milch
- Nestflüchter, Spezies die Junge bei sich tragen --> häufige Laktation, KHhaltig, nicht nachhaltig
Zusammensetzung Mammarkomplex
Drüsenkörper + Zitze
Bestandteile Drüsenkörper
Drüsenparenchym (zahlreiche Milchdrüsenlappen; Lobi gland. mamm.)
- Milchdrüsenläppchen (Lobuli glandulae mammariae)
- Drüsenalvelolen (Drüsenendstücke), einschichtiges, isoprismatisches Epithel
- Milchgänge (Ductus lactiferi), geschichtetes, isoprismatisches Epithel
Leitungsbahnen = Nerven und Gefäße im Bindegewebe
Drüsenzisterne Pars glandularis
Bestandteile Zitze
- Zitzenzisterne - Pars papillaris
- Strichkanal
Drüsenarten und Sekretionstyp
• Duftdrüsen
- apokriner Sekretionstyp
- verzweigt-alveolär
• Talgdrüsen
- holokriner Sekretionstyp (d. h. Sekret besteht aus Zelldetritus)
- mehrschichtiges Epithel
• Schweißdrüsen
- ekkriner Sekretionstyp (d. h. Zellen bleiben intakt)
- unterschiedliche Dichte bei verschiedenen Spezies
• Milchdrüse
- „akzessorische Geschlechtsdrüse“
- apokriner und merokriner Sekretionstyp
- zusammengesetzte, tubulo-alveoläre Struktur
Blut-Euter-Schranke Eigenschaften
Blut pH 7,4 Milch 6,6
Lipoide Schranke aus
- Endothel der Blutgefäße
- intralobulärem Bindegewebe
- Epithel der Alveolarzellen
Diffusion proportional zu
1 / Ionisationsgrad
1 / Wasserlöslichkeit
1 / Molekülgröße
1 / Bindungsgrad an Proteine
Konzentrationsgradient
4 Funktionale Zustände Milchdrüse
- Mammogenese --> Entwicklung der Milchdrüse
- Laktogenese --> Einsetzen der Laktation
- Galactopoese --> Aufrechterhaltung der Laktation
- Involution --> Einstellen der Milchsekretion
Regulation der Milchdrüsenfunktion durch (3)
- Hormone
- Genetik
- Umwelt
Hormone mit primärer Wirkung bzgl. Reproduktion
- Androgene (Testosteron), Oestrogene, Gestagene (Progesteron),
- Prolaktin
- Ocytocin
Hormone mit primärer Wirkung bzgl. Metabolismus
- Insulin, Glucagon, Glucocorticoide, Mineralocorticoide
- Schilddrüsenhormone, Leptin
- Somatotropin (Wachstumshormon, GH), Somatokrinin (GRF), Somatostatin, Insulinähnlicher Wachstumsfaktor I (IGF-I),
- Parathormon; 1,25(OH) 2 -Cholecalciferol; Calcitonin
- Catecholamine (Dopamin, Noradrenalin, Adrenalin)
Gewebshormone (wirken parakrin auf die Milchdrüsenzellen)
Prostaglandine (v.a. PGF2), EGF, IGF-I
Pränatale Mammogenese - zunächst bei beiden Geschlechtern analog
- fötale Hodenhormone entscheiden über Weiterentwicklung
- Rind
- Tag 40: Primärknospe (Embryo ca. 2 cm)
- Tag 80: Primärspross + Zitze (Embryo ca. 12 cm)
- Tag 90: Sekundärsprosse, Entwicklung des Fettkörpers
- Tag 100: Gangbildung in Primär- und Sekundärsprossen (Fetus ca. 20 cm)
- Geburt: Zitze, Zitzenzisterne, Drüsenzisterne
Hormone zur Regulation der Mammogenese
- Progesteron
- Alveolenwachstum
- Unterdrückung Milchbildung
- Östrogene
- Gangwachstum, Zitzenwachstum
Wirkung von Hormonen auf Mammogenese
- direkt
- indirekt
direkt:
- Priming der Alveolarzellen --> Stimulation der initialen Zellteilung
indirekt:
- Stimulation der Sekretion von Prolaktin und GH durch Östrogene
- Erhöhung der Empfindlichkeit für andere mamogen wirkende Hormone
Hormonelle Situation während der Trächtigkeit
Prolactin, GH, IGF-1:
- starke Vermehrung der Milchzellen und damit der Alveolen in der Milchdrüse
Glucocorticoide:
- wirken indirekt über Potenzierung der Prolaktin und GH Wirkung, Stimulation Alveolenbildung
Schilddrüsenhormone:(T3, T4)
- Erhöhen Empfindlichkeit der Alveolarzellen gegenüber Prolaktin
Hormone der Laktogenese
aktivierend
- Östrogene, Glucocorticoide, Prolaktin
hemmend:
- Progesteron
Progesteron
- verhindert Laktogenese während der Gravidität (nicht bei allen Spezien)
- Verdrängung von Glucocorticoiden von ihrem Rezeptor an den Alveolarzellen
- Reduktion der Progesteronproduktion ist wichtige Voraussetzung für die Induktion der Laktogenese
Glucocorticoide
- bereiten Alveolarzellen auf Wirkung anderer Hormone vor (Stimulation der Reaktion gegenüber Prolaktin)
Prolaktin (PRL)
- wichtigstes, die Laktogenese induzierendes Hormon.
- genügt allein für In-Gangsetzung der Laktation bei Kaninchen und Affen, nicht bei anderen Spezies.
- beim Rind Anstieg der Blutplasmakonzentration und Zahl spezif. PRL-Rezeptoren auf Alveolarzellen im Geburtszeitraum
- PRL stimuliert Synthese von Milchproteinen und Lactose
Hormone zur Kontrolle der Galactopoese
- Wachstumshormon (GH)
- Glucocorticoide
- Schilddrüsenhormone (T4, T3)
- Insulin
unwichtiger
- Prolaktin
- Progesteron
- Östrogene
Vorgang Milchejektion
- Kontraktion Alveolen --> Einschießen der Milch in Zisternenhohlräume
Milchfraktionen
20% Zisternenmilch
80% Alveolarmilch
Auslösung Milchejektion durch
neuro-endokrinen Reiz im Reflexbogen - Euter
--> Oxytocin
--> Prolaktin
Bestandteile Milchfett und Herkunft
Herkunft: endoplasmatisches Retikulum, Triglyceridsnthese
Kurz- und mittellangkettige Fettsäuren: de novo Synthese aus Acetat und beta-Hydroxybutyrat (Wiederkäuer) oder Glukose (Nicht-Wiederkäuer)
Langkettige: aus Depotfett
Der Fettanteil nimmt im Verlauf eines Melkvorganges zu.
2 Milchproteine
Caseine
- verschiedene Untergruppen und genetische Varianten
- postsekretorische Derivate
Molkenproteine
- Lactalbumin
- Lactoglobulin
- Lactoferrin
- diverse Blutplasmaproteine
Synthese und Transport Casein
Bildung von Micellen mit hydrophober Oberfläche aus Casein, hydrophober Kern (KoHy)
Zusammenschluss Micellen in Vesikeln des Golgi-Apparats über Verbindung der Submicellen über CaP-Cluster
Vorteile Lactose gegenüber Monosaccharid
- langsame Spaltung im Dünndarm duch beta-Galactosidase; dadurch kontinuierliche Energieversorgung über einen längeren Zeitraum.
- bei gleicher osmotischer Aktivität Speicherung der doppeltenmenge Energie wie Monosaccharid
Laktosesynthese
- Ort
- Reaktion
- Transport
- Ort: Hohlräume Golgi-Apparat
- Lactosesynthase ( Galactosyltransferase + Protein B): UDP-Galactose+ Glukose --> Lactose + UDP
- Transport in Membran-Vesikeln mit Protein (Micellen?)
Gewebeschichten zwischen maternalem und fetalem Blutkreislauf
- mütterliche Gefäßwand
- mütterliches Bindegewebe
- mütterliches Uterusepithel
- Chorionepithel
- Chorionbindegewebe
- embryonale Gefäßwand
Kolostrum: Inhaltsstoffe
Immunsystem
- Antikörper______ zuusammen mit Zellen vorübergehende passive Immunität und Stimulierung der aktiven Immunität
- Zellen
- Immunmodulatoren
Energiestoffwechsel, Darm
- Nährstoffe
- bioaktive Substanzen
- Laxantien
- Vitamine
- Mengen- und Spurenelemente
Kolostrum:
- Bildung
- Mortalitäsabhängigkeit
- Bildung in Trockenstehperiode
- bestimmter Anteil Gesamteiweiss für Überleben notwendig