Лекция 13 Физиология органов размножения

Рассматриваемые вопросы:

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.

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:

Корова 7,5 Важенка 17

Овца, коза 7 крольчиха 5

Свинья 6 собака 7

Кобыла 16 кошка 5

Верблюдица 11 норка 9,5

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:

Корова 17 важенка 30

Овца (коза) 14 крольчиха 6

Свинья 10 собака 12

Кобыла 36 кошка 10

Верблюдица 40 норка 14

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

Животное	Продолжительность			Время овуляции (относительно охоты)
	Цикла, дни	Эструса, дни	Охоты, ч
корова	20 – 21	2 – 4	12 – 24	10 – 12 ч после окончания
Овца	16 – 17	2 – 3	24 – 36	24 – 36 ч после начала
Свинья	20 – 22	2 – 3	48 – 72	36 – 40 ч до окончания

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.

Контрольные вопросы:

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.