Лекция 13 Физиология органов размножения
Размножение (способность к самовоспроизведению) является одним из основных свойств всех живых организмов, обеспечивающим непрерывность и преемственность жизни, существование каждого вида. Способность сельскохозяйственных животных к размножению – один из основных показателей, определяющих их хозяйственную ценность.
Высшие животные размножаются половым путём, при котором новый организм развивается из зиготы, образующейся в результате слияния мужской и женской половых клеток – гамет. Образование половых клеток и все последующие процессы, обусловливающие появление на свет нового индивидуума, осуществляются системой органов размножения.
Половое созревание животных
Поскольку потомство животных рождается с недоразвитыми половыми органами, способность к размножению проявляется лишь в определённом возрасте, с наступлением полового созревания животных. Это состояние характеризуется следующими основными признаками: половые органы достигают полного развития; в яичниках и семенниках созревают половые клетки (соответственно яйцеклетки и спермии); формируется половое поведение животных (возбуждение, влечение, половые рефлексы); в эндокринной ткани гонад начинают усиленно вырабатываться женские и мужские половые гормоны; у самок проявляются циклические изменения в половых путях.
Следовательно, половое созревание – это морфологическое и функциональное оформление полового аппарата, когда самец становится способным оплодотворить самку, а самка – забеременеть.
По-видимому, правомерно рассматривать половое созревание не как внезапный, качественно новый момент в индивидуальном развитии животного, связанный с резким изменением эндокринного статуса, а как растянутый во времени процесс накопления количественных изменений (концентрации половых стероидов, роста половых органов, развития вторичных половых признаков и т.д.).
Сроки полового созревания различны, они зависят от вида животных, породы, условий кормления и содержания, климатических факторов. У самок они составляют в среднем, мес:
У самцов половое созревание наступает примерно в те же сроки. Непосредственной причиной, побуждающей процесс полового созревания животных, является увеличение секреции гонадотропных гормонов гипофизом (ФСГ и ЛГ), ведущее к увеличению размеров гонад, повышению их генеративной и гормональной активности.
В половом созревании участвует центральная нервная система – преоптическая область гипоталамуса, миндалевидные ядра, лимбическая система мозга, однако клеточные и молекулярные механизмы этих процессов неясны.
Способность к воспроизводству у животных возникает раньше, чем заканчивается их рост и развитие, т.е. раньше, чем происходит полное «физиологическое созревание». Этим термином обозначают состояние, когда организм приобретает формы, свойственные взрослому животному данного пола и достигает 70 – 75% его живой массы. У самок при этом стабилизируются циклические проявления половой функции.
Период физиологического созревания является оптимальным временем включения животных в репродуктивный процесс. Он наступает в следующем возрасте, мес:
Использовать животных в качестве производителей можно в течение всего периода, пока они сохраняют половую потенцию. Однако в условиях интенсивной эксплуатации эти сроки, особенно для самок, значительно сокращаются.
Функции половых органов самцов
Органами размножения самцов являются мужские половые железы – семенники, проводящие половые пути, придаточные половые железы (пузырьковидные, предстательная, луковичные) и орган совокупления – половой член.
Семенники – парные органы, расположены вне полости тела, в выпячивании брюшной стенки – мошонке. Это обеспечивает поддержание оптимальной температуры для сперматогенеза.
Сперматогенез. В период полового созревания под влиянием фолликостимулирующего (ФСГ) и отчасти лютеинизирующего (ЛГ) гормонов гипофиза происходит рост семенных канальцев и индуцируется сперматогенез, который затем продолжается в течение всей жизни особи. Сперматогенез заключается в превращении диплоидных первичных половых клеток в гаплоидные дифференцированные мужские половые клетки – спермии, или сперматозоиды.
Сперматогенез условно делят на четыре периода: размножение, рост, созревание и формирование.
Сперматозоиды, закончившие формирование, попадают в систему семявыводящих путей. Внутри семенника – это прямые канальцы, сеть семенника и выносящие канальцы семенника – канал придатка и семявыводящий проток. Последний открывается в канал, идущий от мочевого пузыря, образуя вместе с ним мочеполовой канал, проходящий внутри полового члена. Канал окружён пещеристыми кавернозными телами, способными к набуханию.
При совокуплении освобождаются спермии не прямо из семенника, а из каудальной части («хвоста») придатка семенника.
При совокуплении сперма вводится в половые пути самки эякуляторными сокращениями половых путей самца. Она попадает либо во влагалище, либо в матку.
Влагалищный тип осеменения имеют кролики, крупный рогатый скот, овцы, козы, маточный тип осеменения (сперма попадает прямо в матку или проталкивается через канал шейки) – свиньи, лошади, собаки, грызуны.
Функция половых органов самок
К половым органам самок относят женские гонады – яичники, яйцеводы, матку, влагалище и наружные половые органы.
Развитие и созревание женских гамет – яйцеклеток – происходит в яичниках. Это парные органы овальной формы, подвешенные в брюшной полости на связке под поясничными позвонками. По размерам яичники меньше семенников (у коров длина их 2 – 4 см, масса каждого 16 – 20 г). У свиней яичники бугристые, у коровы, овцы и кобылы относительно гладкие. У всех домашних животных (кроме лошадей) яичник не имеет серозной оболочки.
Снаружи яичник покрыт одним слоем кубических клеток – зачатковым эпителием. Этот эпителий ещё у зародыша впячивается внутрь яичника, образуя множественные первичные фолликулы с первичными яйцевыми клетками – оогониями. Слой яичника с расположенными в нём фолликулами называется корковым слоем. Мозговое вещество яичника образовано соединительной тканью, в которой проходят нервы и кровеносные сосуды.
Каждый фолликул содержит яйцеклетку, окружённую фолликулярным эпителием. У примордиальных фолликулов (наиболее многочисленных, расположенных на периферии коркового вещества) эпителий однослойный, у вторичных – двух- и трёхслойный, у третичных (пузырьков) – многослойный.
Оогенез. Процесс образования яйцеклеток – оогенез – существенно отличается от сперматогенеза, несмотря на сходство их генетических аспектов. Оогенез включает три стадии: размножение, рост и созревание.
Половой цикл и особенности его проявления у разных животных
Половой цикл – это периодически повторяющийся у половозрелых самок комплекс морфофизиологических и биохимических изменений, связанных с размножением.
У особей, которые размножаются в течение всего года, циклы повторяются (при отсутствии беременности) многократно, без перерыва. Такие животные называются полициклическими. К ним относятся крупный рогатый скот, свиньи, лошади.
Животные, имеющие один репродуктивный цикл в году (собаки, кошки, звери), называются моноциклическими. Промежуточную группу составляют сезонно полициклические животные – буйволы, овцы, козы, северные олени, верблюды, кролики. Половые циклы проявляются у них несколько месяцев в году, причём сезон половой активности обусловлен климатическими факторами, в первую очередь длиной светового дня.
Состояние «половой уравновешенности» между сезонами у моноцикличных и сезонно полицикличных животных, а также у лактирующих самок называется анафродизией.
Каждый половой цикл протекает стадийно и сопровождается изменениями в яичниках, матке, влагалище, а также в характере поведения животных. Иногда половой цикл называют эстральным циклом, поскольку обязательной фазой нормального цикла является состояние эструса (течки).
Особенности полового цикла у самок сельскохозяйственных животных
Время овуляции (относительно охоты)
Первый день охоты обычно считают началом полового цикла (нулевой день цикла).
Во время охоты или вскоре после неё (в конце фолликулярной фазы) происходит овуляция (разрыв фолликулов и выход яйцеклетки) у коров, овец и свиней. У этих животных, а также у лошадей овуляция наступает спонтанно, т.е. самопроизвольно. Спаривание не является обязательным условием для разрыва фолликулов, хотя и ускоряет овуляцию.
У верблюда, кролика, кошки отмечается рефлекторная, или зависимая овуляция, для наступления которой необходимо предварительное спаривание.
Осеменение и оплодотворение
Продвижение яйцеклетки по половым путям. Вышедшая из фолликула яйцеклетка у млекопитающих довольно крупного размера (диаметр 120 – 150 мкм) и покрыта внеклеточной оболочкой, которая располагается между плазматической мембраной яйца и окружающими его фолликулярными клетками. Эту оболочку, состоящую в основном из мукополисахаридов, называют прозрачной оболочкой – zona pellucida. Прозрачная оболочка выделяет физиологически активные вещества, воздействующие на спермии: её рыхлая структура способствует отделению и утрате акросомной и плазматической мембран оплодотворяющего спермия и прикреплению оболочки излишних спермиев.
Спаривание (половой акт). Половой акт – это завершающий акт полового поведения животных, итогом которого является введение спермы в половые пути самки.
Спаривание представляет собой комплекс относительно простых половых рефлексов – безусловных и уловных, возникающих при возбуждении соответствующих рефлексогенных зон. Проявление этих рефлексов обусловлено гормональным статусом организма и влиянием факторов внешней среды.
На фоне взаимного полового влечения (наличие половых мотиваций и доминанты) как у самца, так и у самки осуществляются в определённой последовательности рефлексы обнимания, эрекции, совокупления и эякуляции, что сопровождается определёнными субъективными ощущениями.
Головка полового члена у самцов и клитор у самок содержат чувствительную к раздражителям эректильную ткань. Раздражение этой ткани, как и условнорефлекторные раздражения (обонятельные, зрительные, слуховые), называют поток импульсов, направленный через ЦНС в центры эрекции и эякуляции (крестцовый отдел спинного мозга). В результате наступает расширение артериол полового члена, наполнение кровью кавернозных тел, затруднённый отток венозной крови вследствие сокращения мышц промежности; длина и диаметр полового члена значительно возрастают, он становится упругим.
Рефлекс совокупления проявляется одновременно с обнимательным рефлексом (садкой самца на самку). Самка при этом принимает характерную позу, самец вводит пенис во влагалище и совершает серию толкательных тазовых движений. Возбуждение при этом нарастает в результате тактильных и температурных раздражений пениса.
На пике возбуждения наступает оргазм и осуществляется рефлекс эякуляции (семяизвержения). Проявляется рефлекс серией мышечных сокращений семявыводящих путей, придаточных желез и мочеполового канала. Тазовые движения при этом отсутствуют, иногда заметны сокращения мышц корня хвоста. Регулируется этот процесс центром эякуляции через симпатические двигательные волокна подчревных узлов.
1.Половое созревание животных.
2.Функции половых органов самцов.
3.Функция половых органов самок.
4.Половой цикл и особенности его проявления у разных животных.
5. Осеменение и оплодотворение.
Источник