В молоке имеются такие составные части, которых нет в крови, хотя именно кровь доставляет молочной железе все необходимое для образования молока. В сравнении с плазмой крови (жидкой частью) молоко коровы содержит в 90-95 раз больше сахара, в 20 раз - жира, в 14 раз - кальция, в 9 раз больше калия и т. д. Зато белков в молоке в 2 раза меньше, чем в плазме крови, а натрия - в 7 раз. Это видно из таблицы 3.

Таблица 3. Состав плазмы крови и молока коровы (в среднем, в процентах)

Стало быть, молочная железа для образования молока обладает избирательной способностью, то есть поглощает различные вещества в неодинаковых количествах.

Прежде всего опишем, как это было открыто, каким путем шли ученые.

Большое значение имеют опыты на лабораторных животных. Разводимая в лабораториях белая мышка относится тоже к млекопитающим, она выкармливает своих детенышей молоком, вырабатываемым в нескольких молочных железах, расположенных по правую и левую сторону от так называемой белой линии живота. Можно предположить, что синтез молока в альвеолах молочных желез мыши в основном протекает так же, как и в железах крупных млекопитающих животных. Если бы удалось подробнее изучить то, что происходит в молочных железах мышки, можно было бы несколько приблизиться к пониманию того, какие процессы происходят и в молочной железе, скажем, коровы.

Как же можно изучить молочные железы мыши?

Столик обыкновенного микроскопа заменяют на специальный, к которому можно привязать лактирующую мышь. Одну из молочных желез препарируют (освобождают от кожи) и тонкий прозрачный край ее накладывают на рядом лежащее предметное стекло. Таким путем удается в микроскоп рассмотреть отдельные альвеолы, нервы и мелкие кровеносные сосуды, а также некоторые процессы, протекающие в молочной железе.

Много ценных фактов получено другим приемом, используемым учеными. Известно, что некоторые органы могут более или менее длительное время жить, будучи отделенными (изолированными) от тела. Уже давно удалось заставить сокращаться изолированное сердце теплокровного животного. В течение многих часов сжимаются и расширяются кровеносные сосуды в ухе кролика, изолированном от тела, подолгу сокращается и выпрямляется кусочек кишки животного, находясь в питательной жидкости, и т. д. Для этого только необходимо, чтобы изолированный орган был помещен в соответствующие условия питания, снабжен кислородом, необходимым для жизни отдельных клеток. Иногда важно бывает обеспечить определенную температуру питательной жидкости.

Правда, гораздо труднее обеспечить при этом постоянное удаление продуктов обмена, то есть тех химических веществ, которые выделяет работающий изолированный орган. Вот почему поддерживать его жизнь можно только относительно короткое время.

Более суток может образовывать молоко и изолированная молочная железа овцы, козы, коровы. Более того, если поместить в определенные условия питания отдельные свежевырезанные кусочки молочной железы, то и в этом случае удается заставить их проявлять определенные признаки жизни (поглощать кислород, выделять углекислый газ и др.).

Эти и подобные им опыты дали науке очень ценные результаты. Они, например, показали, из каких химических веществ образуется казеин молока, молочный жир и пр.

Однако при помощи таких приемов исследования можно узнать только о некоторых сторонах жизнедеятельности молочной железы. Нельзя ведь думать, что изолированное, от тела вымя ведет себя точно так же, как в организме, находясь под постоянным воздействием центральной нервной системы. Поэтому возникли поиски таких приемов исследования, которые позволили бы изучать работу молочной железы в целом организме животного. Такие приемы существуют, и ими широко пользуются ученые.

Расскажем об одном из них. Опытами доказано, что для образования литра молока необходимо, как мы уже упоминали, чтобы через вымя прошло не менее 400 литров крови. Это значит, что через вымя коровы средней продуктивности, дающей, например, 15 литров молока в сутки, за это время проходит не менее 6 тонн крови. В молочной железе высокопродуктивной коровы еще более интенсивное кровообращение.

Количество крови, проходящее через вымя, можно измерить прямым и косвенным путем. В первом случае - при помощи меченых атомов (об этом будет рассказано дальше). Во втором случае поступают так: вычисляют, сколько крови должно пройти через молочную железу, чтобы из нее было извлечено то количество, например, кальция, которое оказалось в выдоенном молоке. Если у лактирующей коровы исследовать одновременно кровь из артерии и из вены, то есть кровь, притекающую к вымени и оттекающую от него, удается обнаружить, сколько кальция перешло в молоко. Если известен надой молока, нетрудно узнать, сколько содержится в нем кальция, а следовательно, и то количество крови, которое прошло через вымя для образования такого удоя. Правда, эти расчеты приблизительные (прежде всего потому, что часто не принимают во внимание количество лимфы, оттекающей от вымени), но они все же дают представление о размерах кровообращения в молочной железе.

Покажем это на примере.

Допустим, что при исследовании 20 миллилитров одновременно полученной артериальной и венозной крови окажется, что в первой кальция на 0,1 миллиграмма больше, чем в венозной. Стало быть, в литре артериальной крови (в 1000 миллилитрах) кальция будет на 5 миллиграммов (O,1X50) больше, чем в венозной. Пусть затем в литре молока кальция будет 2 грамма, то есть 2000 миллиграммов. Из этого следует, что на образование литра молока пошло 400 литров крови (2000:5).

Обратимся к другому приему изучения работы молочной железы в целом организме. Речь идет об использовании радиоактивных изотопов, или меченых атомов.