Овогенез. Свойства спермиев

     Содержание

     1.Овогенез (стр.2)

     2.Свойства спермиев (стр.3)

     3.Использование производителей. Ветеринарно-санитарные правила

     при    содержании производителей (стр.5)

     4.Способы осеменения  самок (стр.8)

     5. Список использованной литературы (стр.12) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Овогенез

     Овогенез  делится на 3 периода. В первом периоде  – периоде размножения – клетки, называемые овогониями, несколько раз делятся путем митоза; количество будущих гамет увеличивается при сохранении в них диплоидного числа хромосом (2n). Во втором периоде – периоде роста – первичные овоциты сильно увеличиваются в размерах за счет накопления питательных веществ, но не делятся. В то же время происходит перестройка хромосом, являющаяся подготовкой к третьему периоду – периоду созревания (митозу). Образовавшиеся в результате первого мейотического деления (редукционное деление) клетки называются вторичными овоцитами. Они уже содержат гаплоидное число хромосом (n). Далее вторичные овоциты делятся путем митоза (второе мейотическое деление), и возникает созревшая яйцеклетка. На эти два деления (деления первичного и вторичного овоцитов) приходится лишь одна редупликация хромосом, поэтому в созревшей клетке оказывается гаплоидное (n) число хромосом.

     В яичнике выделяют две зоны: корковая (фолликулярная) и мозговая (сосудистая). В корковой зоне находятся фолликулы и желтые тела. В фолликулах проходят стадию роста овоциты.

     Различают несколько стадий развития фолликулов. Вначале они мелкие, располагаются  в поверхностном слое коркового  вещества. В центре фолликула находится  небольшая яйцеклетка (овоцит I порядка), окруженная одним слоем уплощенных фолликулярных клеток. Эти фолликулы называются первичными (примордиальными). Затем примордиальные фолликулы и находящиеся в них яйцеклетки увеличиваются в размерах. Фолликулярные клетки превращаются в кубические, затем в цилиндрические, интенсивно размножаются и несколькими слоями окружают яйцеклетку, формируя прозрачную оболочку. Такие фолликулы называются вторичными (растущими). Размножаясь, фолликулярные клетки выделяют жидкость, которая, сливаясь, сдавливает клетки, и между ними образуется небольшая полость. Эта полость, по мере роста фолликулов, все больше и больше растягивается фолликулярной жидкостью. Зрелый (третичный) фолликул, или граафов фолликул, состоит из соединительной оболочки (тэки) и многослойного эпителия (зернистого слоя). В соединительнотканной оболочке (тэке) различают наружный слой (фиброзный) и внутренний (сосудистый). Внутри граафова пузырька имеется обширная полость, заполненная фолликулярной жидкостью, и яйценосный бугорок, расположенный на внутренней боковой стенке фолликула. В этом бугорке находится яйцеклетка, окруженная несколькими слоями фолликулярных клеток (лучистый венец или корона яйцеклетки).

     Граафовы пузырьки – крупные образования (их диаметр у кобыл составляет 4-6 см; коров – 1-2 см; свиней – 1-1,2 см; овец – 0,5-0,7 см), они занимают всю толщу коркового вещества яичника и выступают над его поверхностью. Зрелые фолликулы легко пальпируются у крупных животных через прямую кишку. На разных стадиях развития фолликулы и находящиеся в них яйцеклетки могут погибать. Процесс гибели фолликулов называют атрезией, а гибнущие фолликулы – атретическими. Атрезия фолликулов – явление физиологическое. Атрезии подвергаются фолликулы на всех стадиях развития, но чаще всего на первых стадиях. Фолликулы, подвергающиеся атрезии, выделяют фолликулин. Атрезия резко усиливается при нарушении нервной регуляции или патологических изменениях в яичнике. Процесс вскрытия созревшего фолликула и выделения из него яйцеклетки называется овуляцией. Незадолго до овуляции происходит гиперемия яичника и третичного фолликула, количество фолликулярной жидкости в полости фолликула увеличивается, стенка истончается, появляется возвышенный участок без сосудов и фолликулярных клеток (светлое пятнышко). Под действием фермента коллагеназы, разрыхляющей в этой области оболочку под влиянием высокого внутрифолликулярного давления, стенка в области светлого пятнышка разрывается, образуется овальное отверстие, через которое фолликулярная жидкость с яйцеклеткой медленно вытекает на бахромку яйцевода.

     Свойства  спермиев

     Активное  движение спермиев осуществляется за счет энергии дыхания и гликолиза. Центр движения находится в шейке и теле. Спермии движутся за счет того, что изгибают хвост в одну сторону, а затем быстро его выпрямляют. За 1 секунду хвост спермия быка при t = 37ºС производит 9 ударов. Благодаря выпукло-вогнутой форме головки спермий вращается вокруг своей оси. Сочетание ударов хвоста с вращением обуславливает поступательное движение.

     В сперме наблюдают три вида движения спермиев:

     1) Прямолинейно – поступательное (ППД) когда клетки активно перемещаются по прямой линии, это физиологически нормальное движение;

     2) манежное – спермии вращаются вокруг своей головки или перемещаются по кругу – такая форма движения указывает на повреждения спермия, набухание головки, потерю выпукло-вогнутой формы;

     3) колебательной движение – спермий изгибается вправо и влево, не может двигаться вперед, что бывает при нарушении центра движения. Колебательные движения возможно у нормального спермия при низкой температуре или слабокислой реакции среды. При подогревании или подщелачивании спермы прямолинейное движение восстанавливается.

Все спермин  имеют отрицательный электрический заряд. Это свойство имеет большое значение: одинаково заряженные спермий отталкиваются друг от друга, и в густой сперме не происходит столкновения и слипания их. В густом эякуляте спермий располагаются рядами параллельно. Хвосты их сокращаются ритмично; такое одновременное направленное в одну сторону движение создает в плазме сильное вихревое движение, уносящее ряды спермиев. В эякулятах барана и быка с большой концентрацией спермиев вихревое движение их можно наблюдать в пробирке без микроскопа.

Но иногда в сперме можно наблюдать склеивание — агглютинацию спермиев.  Это происходит в тех случаях, когда электрический заряд у них недостаточен, при встрече они не в состоянии отталкиваться и прилипают друг к другу головками и даже остальными своими частями. Состояние агглютинации возникает от разных причин. Так, нейтрализация отрицательного заряда спермиев происходит при увеличении кислотности спермы и наличии в ней ионов некоторых металлов. Склеивание может быть также при наличии агглютининов — особых веществ, появляющихся при иммунизации организма чужеродными белками.

Агглютинация  в сперме обычно бывает временным  явлением: когда спермин погибают, они расходятся. Это происходит не от увеличения электрического заряда, а от потери способности склеиваться  вследствие изменения структуры  оболочки.

Ориентированность движения спермиев. В медленно текущей капле спермы все спермин движутся в одном направлении: против тока жидкости. Это свойство их называется реотаксисом; оно важно для оплодотворения — в яйцепроводе спермин движутся на встречу яйцеклетке против тока жидкости. Быстрое течение спермин преодолеть не могут.

Мертвые спермин неподвижны, с вытянутыми хвоста ми, расположены беспорядочно и перемещаются вместе с током  жидкости. Такое состояние их обозначается словом некроспермия — мертвая сперма .

     Движение  спермиев обусловлено наличием в  них сократительного белка –  спермозина, аналога актиномиозина мышц. Источником энергии служит аденозинтрифосфат (АТФ), в молекуле которой остаток фосфорной кислоты прикреплен макроэргической связью. При разрыве этой связи химическая энергия превращается в механическую.

     Дыхание – это расщепление энергетических субстратов и окислительный обмен, в процессе которого спермии в присутствии кислорода окисляют жиры (липиды), углеводы и белки, на преимущественно простые сахара – фруктозу и глюкозу. Сахара довольно легко проходят через мембрану, поэтому их концентрация в спермиях близка к концентрации в окружающей среде. При дыхании энергетические вещества расщепляются наиболее полно: до 90% образовавшейся энергии аккумулируется в АТФ и только часть ее выделяется.

     Добавление  в сперму глюкозы, фруктозы, яичного  желтка, содержащего до 7% лецитина, цитрата Na увеличивает содержание энергетических веществ для спермиев, влияет на буферность среды и жизнедеятельность спермиев.

     Г л и к о л и з   (фруктолиз)—получение  энергии для движения и других жизненных процессов спермиев путем расщепления сахара без кислорода. При гликолизе из того же количества сахара получается в 20 раз меньше энергии, чем при дыхании. Следовательно, при отсутствии кислорода спермии затрачивают значительно больше питательных веществ. Гликолизу подвергаются только некоторые сахара (фруктоза, лактоза, глюкоза).Спермии в придатке семенника почти неподвижны, так как жидкость придатка не содержит сахара. Сахара продуцируются пузырьковидными железами, и после эякуляции сахар быстро проходит через оболочку спермиев, обеспечивая процессы образования энергии. В сперме быка и барана процессы гликолиза значительны, а у жеребца и хряка они очень невелики; так, всперм этих животных сахара почти нет. Спермии жеребца и хряка получают энергию в результате дыхания, но при разбавлении средой с глюкозой и фруктозой спермии этих животных могут долго сохранять подвижность в анаэробных условиях, что свидетельствует о процессе гликолиза. Выживаемость спермиев в этих случаях увеличивается в несколько раз. При гликолизе в сперме образуется молочная кислота, которую спермии выделяют в окружающую среду. В сперме быков и баранов молочной кислоты накапливается так много, что, несмотря на наличие буферной способности плазмы спермы, реакция ее становится более кислой, движение спермиев все более и более замедляется и они переходят в состояние анабиоза, в котором могут оставаться довольно длительное время.

     При нарушении осмотического давления в окружающей среде спермии гибнут. В гипотоническим растворах гибель спермиев наступает вследствие набухания их от проникновения внутрь воды, а в гипертонических – наоборот, в результате обезвоживания цитоплазмы. Свежеполученная сперма быка и барана имеет нейтральную (рН 7,0) или слабокислую реакцию (рН 6,7–6,9), сперма хряка и жеребца – щелочную (рН 7,2–7,6). Небольшое увеличение кислотности в сперме ведет к замедлению движения спермиев, но они остаются живыми. Избыточная кислотность прекращает движение спермиев и убивает их. Чрезмерная щелочность, достигаемая, например, добавлением соды, усиливает движение спермиев, но затем убивает их.

     Буферность спермы – свойство устойчиво сохранять свою реакцию за счет солей слабых кислот: карбонатами, цитратами и фосфатами. У спермы буферная емкость меньше чем у крови, а у быка и барана больше, чем у других животных. 

     Использование производителей. Ветеринарно-санитарные правила при содержании производителей

     Результат покрытия во многом зависит от качества спермы производителей. На образование спермиев в семенниках у самцов разных видов затрачивается разное время: например, у быка - 54 дня, у барана - 49, у хряка - 34 дня. Затем спермии «дозревают» в придатках семенников в течение 8-10, 12-15 и 13-14 суток соответственно, приобретая способность к оплодотворению. Учитывая эти физиологические особенности самцов, нужно обеспечивать им соответствующие условия содержания не меньше, чем за 2 месяца до начала случной кампании. Главные приемы воздействия на качество спермы - сбалансированное кормление и хорошее содержание.  
Особое внимание нужно уделить моциону животных, который благоприятно влияет на тонус мышц, в том числе мышц сердца. Ведь при половом акте нагрузка на сердце самца очень большая - частота пульса достигает у жеребцов 120-200 в минуту (в спокойном состоянии 35-59), у быков - 132-225 (в покое 64-65), а у хряков пульс при коитусе бывает 153-224 (в покое 50-90).

     Если  для козлов и баранов достаточен моцион в загоне, то быку необходима ежедневная проводка на расстояние 1-5 км, а хряку - не меньше 0,5 км. За рубежом  для тренировки хряков используют тренажер с дорожкой, скорость движения которой  регулируется.

     Эксплуатация  производителей не должка приводить к их перегрузке, так как в этом случае может значительно ухудшаться качество спермы. Так, при 3-4 эякуляциях в день качество спермы у баранов начинает ухудшаться, а у быков с 6-го эякулята резко снижается активность и жизнеспособность спермиев (с 47 ч до 30 мин).  
При вольной случке нагрузка на производителей не регулируется. А потому и результат ее может быть неудовлетворительным. 

     Так, например, при вольной случке на небольшой свиноферме, где в загон к 50 свиньям ежедневно пускали двух хряков, из 50 осемененных свиноматок приплод принесли только две. Причина - перегрузка хряков, ведь производители выделяли незрелых спермиев, не приобретших оплодотворяющей способности из-за сокращения сроков дозревания их в придатке семенника.

     Правильно проводимая ручная случка исключает перегрузку самцов и не ухудшает качество спермы. Но здесь тоже очень важно соблюдать щадящий режим использования производителей: жеребца можно пускать в случку в течение 6 дней подряд, но так, чтобы у него была только 1 садка в сутки, затем сутки отдыха; норма хряка - 1 садка в сутки с интервалом 1-3 дня; быка - 2 осеменения в сутки с последующим отдыхом 2-3 дня; барана - 2-4 садки в сутки в течение 30-35 дней сезона осеменения. Для молодых производителей эти нормы надо уменьшить вдвое. Начинать использование молодых самцов в качестве производителей можно только после достижения ими физиологической зрелости, то есть жеребцов - с 3 лет, бычков и баранчиков - с 16-18 мес., хряков - с 10-11 мес.